高速公路橋梁施工中高墩施工技術(shù)應(yīng)用

孫潤生

（中交四公局第一工程有限公司，北京 100000）

高速公路橋梁施工中高墩施工技術(shù)應(yīng)用

孫潤生

（中交四公局第一工程有限公司，北京 100000）

本文將會介紹高墩技術(shù)的特點(diǎn)和難點(diǎn)以及在高速公路橋梁施工中關(guān)鍵高墩技術(shù)和相應(yīng)的施工方案，分析高墩技術(shù)的重要性，最后講述當(dāng)今高墩技術(shù)的現(xiàn)狀以及相應(yīng)解決的措施。

高速公路施工；高墩施工技術(shù)；應(yīng)用；施工方案

一、高墩施工技術(shù)的特點(diǎn)以及難點(diǎn)

（一）施工期長。高墩施工技術(shù)本身決定了施工的難度以及施工周期，一般高墩混凝土的澆筑高度達(dá)到3米以上，對于混凝土的澆筑技術(shù)有很高的要求。一個高墩施工次數(shù)高達(dá)十次之多，每一座橋墩的施工量很大，受到施工環(huán)境以及技術(shù)設(shè)備因素的影響導(dǎo)致整個施工周期時間長，難以在短時間內(nèi)完成橋墩混凝土的澆筑工作。

（二）資金投入大。為了達(dá)到更好的施工效果，高墩施工只能采用平行施工的工作模式，每個橋墩需要相應(yīng)高度的模板，這些模板需要極大的資金投入。再加上高墩施工的工程量比較大，需要配備相應(yīng)的技術(shù)設(shè)施才能夠有效完成工程施工項(xiàng)目，這些因素都決定了高墩施工技術(shù)的資金投入大的特點(diǎn)。

（三）高墩施工技術(shù)難以控制。橋墩施工截面面積較小、橋墩高度高、重心高等等都對施工技術(shù)提出了很高的要求，在保證施工技術(shù)的同時還要保證施工效率。高墩施工技術(shù)在橋梁施工期間很容易受到外界因素的影響，會一定程度上降低施工技術(shù)的精準(zhǔn)度。

（四）施工安全難以保證。橋梁高墩施工技術(shù)整個施工過程都需要在高空中完成，雖然大部分的施工都是通過相應(yīng)的設(shè)備完成，但是還是會給施工人員的人身安全造成威脅。假如在施工期間沒有在技術(shù)指導(dǎo)下開展工作，出現(xiàn)不規(guī)范的操作行為，很容易在施工現(xiàn)場出現(xiàn)重大安全事故，造成不可挽回的損失。

二、高速公路橋梁施工中高墩施工

表1 模板、支架及拱架安裝的允許偏差

方案以及關(guān)鍵技術(shù)

（一）高速公路橋梁具體的施工方案。這兩幅圖主要是對墩身的剛度以及幾何非線性墩身進(jìn)行設(shè)計(jì)的圖示，通過掌握墩身的具體數(shù)據(jù)以及橋墩本身的特點(diǎn)制定相應(yīng)的模板，能夠讓整個墩柱承受足夠的重量。制定完模板之后是模板的安裝工作，需要借助大型吊車，在安裝過程中還需要借助纜繩固定模板，保證模板的堅(jiān)固性和垂直度，這樣才能更好地進(jìn)行下階段的工作。安裝完模板后需要將高墩混凝土運(yùn)往到施工現(xiàn)場，準(zhǔn)備開始混凝土的澆筑工作，在吊車上安裝相應(yīng)的澆筑工具對模板開始澆筑工作，在混凝土澆筑過程中一定要采用分層澆筑的方式，準(zhǔn)確把握澆筑的時間，這種澆筑方式能夠很好地保證混凝土的堅(jiān)固性和穩(wěn)定性。

（二）高速公路橋梁施工中關(guān)鍵的高墩施工技術(shù)

1 模板的制作與安裝

模板制作與安裝實(shí)測項(xiàng)目見表：

模板工程是整個高墩施工技術(shù)的基礎(chǔ)和前提，開始模板工程之前一定要對橋梁施工做相關(guān)的調(diào)查和研究，根據(jù)施工方案的要求確定模板的大小。安裝過程中要按照施工技術(shù)的要求執(zhí)行，保證模板的牢固性和穩(wěn)定性。一旦模板的高度超過兩米就需要設(shè)置作業(yè)平臺以及安全網(wǎng)，加強(qiáng)現(xiàn)場的監(jiān)控，保證整個模板工程的安全實(shí)施。

2 托架的受力分析及計(jì)算

托架的受力分析主要是指跨中能夠承受的最大彎矩，具體的計(jì)算模式如下圖：

考慮橋梁自身的重量后，每根鋼跨的最大彎矩為：M=1/2×2/8×（81.25+1.2×0.804）×7.6622=301.62kN

每根鋼最大的剪應(yīng)力：V=（81.25+1.2×0.804）×2/2=82.22KN

對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行了精準(zhǔn)的運(yùn)算才能制定相應(yīng)的實(shí)施計(jì)劃，根據(jù)鋼跨的最大彎矩以及工字鋼的剪應(yīng)力的數(shù)據(jù)采用相關(guān)的施工技術(shù)，保證施工技術(shù)的科學(xué)性和合理性。

3 支架的檢驗(yàn)和搭設(shè)

這是一幅墩柱支架的立體圖，橫豎交叉的支架主要是為了保證施工中的安全以及模板的固定。

（1）技術(shù)要求。在施工期間搭設(shè)支架最主要的目的是為了避免在混凝土澆筑期間模板不出現(xiàn)位移的情況，保證混凝土澆筑工作的質(zhì)量。支架可以起到支撐的作用，以縱、橫、斜三個部分來保證模板的剛度和穩(wěn)定性，使得鋼模板的角度控制在一定的范圍內(nèi)。

（2）具體的搭設(shè)方法。在支架搭設(shè)之前需要對施工現(xiàn)場進(jìn)行清理，保持地面的平整，將腳手架和墩柱聯(lián)系在一起，接下來就是搭設(shè)支架。在搭設(shè)支架時一定要保證每個支架之間的距離，準(zhǔn)確的距離才能提高支架的支撐力量。支架的搭建方式可以分為單排和雙排，根據(jù)施工現(xiàn)場的具體要求確定。

（3）保證支架安全的相應(yīng)措施。支架的檢驗(yàn)主要是針對受力情況，這項(xiàng)檢驗(yàn)工作是支架搭設(shè)的準(zhǔn)備工作，只有對支架本身的受力情況有清晰的認(rèn)識才能保證支架搭設(shè)工作的質(zhì)量。支架的搭設(shè)也需要借助一定的工具，特別是腳手架的使用。在使用腳手架時需要經(jīng)過緊密的計(jì)算，保證支架搭設(shè)的質(zhì)量和安全，腳手架的安裝以及拆除都需要按照施工要求，還要加強(qiáng)平時的維護(hù)和保養(yǎng)。

4 鋼筋工程中應(yīng)該注意的安全事項(xiàng)

鋼筋工程也是高墩施工技術(shù)中很重要的一個部分。在搭設(shè)大致的支架之后需要對所有的支架進(jìn)行鋼筋固定，保證施工人員的人身安全。一般的鋼筋工程需要符合以下幾個要求：一是開展鋼筋工程之前專業(yè)人士應(yīng)該根據(jù)支架的制作方式和數(shù)量預(yù)測支架固定需要的鋼筋數(shù)量；二是焊接工作，一般為了保證支架固定的質(zhì)量會采用截?cái)嗪秃附拥姆绞剑诤附舆^程中需要對所有的支架編號，避免出現(xiàn)焊漏的情況。完成所有的焊接工作之后一定要檢查，及時發(fā)現(xiàn)焊接中存在的質(zhì)量問題三是鋼筋的長度以及抗震設(shè)計(jì)，現(xiàn)在很多的施工項(xiàng)目對于抗震設(shè)計(jì)有很高的要求，采用正確的焊接手段保證焊接的質(zhì)量是提高鋼筋抗震的有效手段。鋼筋工程需要在高空中工作，所以一定要使用塔梯等安全設(shè)備保證施工的安全，施工人員在施工中應(yīng)該盡量帶上安全帽，避免出現(xiàn)高空墜物給自己的生命安全造成威脅。

5 混凝土的澆筑

（1）混凝土澆筑準(zhǔn)備工作。在正式開始混凝土澆筑工作之前需要做好充足的準(zhǔn)備工作，主要是確定混凝土材料比例、攪拌時間和運(yùn)輸方式。首先是混凝土材料的配置，混凝土材料主要是骨料，在施工現(xiàn)場需要定期檢測對混凝土骨料的含水量，特別是在下雨天，要控制骨料與水的比例，保證兩者之間的平衡；其次是確定混凝土的攪拌時間，混凝土攪拌工作主要依靠大型的攪拌機(jī)完成，但是也不能忽視人工控制。混凝土的攪拌與橋梁施工技術(shù)有著直接的關(guān)聯(lián)，所以施工人員一定要準(zhǔn)確把握攪拌的時間。施工單位應(yīng)該根據(jù)施工人員的具體情況制定相應(yīng)的培訓(xùn)計(jì)劃，讓施工人員熟練掌握施工現(xiàn)場各種機(jī)械設(shè)備的操作流程，培養(yǎng)工作人員的應(yīng)變能力。施工人員要合理把握混凝土攪拌的時間，混凝土的顏色和質(zhì)地都要符合施工要求，為混凝土最后的澆筑工作奠定基礎(chǔ)；最后是混凝土運(yùn)輸方式的選擇，混凝土的運(yùn)輸需要符合管道直、角度彎以及接口嚴(yán)密等原則。

（2）混凝土澆筑工作。由于受到施工環(huán)境的影響，很難一次性完成鋼筋澆筑工作，在澆筑期間應(yīng)該采用分層澆筑的方式，這種澆筑方式更能保證混凝土的牢固性，將橋墩各部分緊密聯(lián)系在一起。鋼筋澆筑不能改變橋墩原本的面貌，盡量較少各結(jié)構(gòu)之間的空隙，如果在澆筑過程中發(fā)現(xiàn)空隙時，要及時采取措施解決，保證整個墩面的平整。在施工現(xiàn)場一般采用泵輸送混凝土實(shí)現(xiàn)澆筑工作，但是在混凝土澆筑中經(jīng)常會出現(xiàn)距離過長影響澆筑質(zhì)量的問題。面對這種情況需要使用二級泵解決距離引起的質(zhì)量問題，但是在使用的二級泵站一定要符合相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在混凝土澆筑之前還應(yīng)該對模板、支架、鋼筋等等進(jìn)行檢查，避免在澆筑過程中造成鋼筋位移，給整個項(xiàng)目施工埋下質(zhì)量隱患。在混凝土澆筑工作完成之后，需要拆除所有的模板，同時還要加強(qiáng)墩柱的養(yǎng)護(hù)和檢修。

三、高墩施工技術(shù)的重要性

（一）高墩施工技術(shù)是交通運(yùn)輸業(yè)發(fā)展的前提和基礎(chǔ)。隨著經(jīng)濟(jì)全球化的不斷發(fā)展，各國之間的經(jīng)濟(jì)貿(mào)易往來也越來越密切，要想實(shí)現(xiàn)各國之間正常的經(jīng)濟(jì)貿(mào)易關(guān)系必須要加強(qiáng)交通運(yùn)輸業(yè)的建設(shè)，擁有便利的交通才能更好地開展經(jīng)濟(jì)活動。隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷變化和發(fā)展，我國高速公路建設(shè)工程也獲得了很大的發(fā)展，現(xiàn)在高速公路橋梁施工項(xiàng)目是我國交通建設(shè)主要的發(fā)展方向，其中高墩技術(shù)在高速公路橋梁施工中有著不可替代的地位。

（二）高墩施工技術(shù)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供良好的環(huán)境。高墩施工技術(shù)的發(fā)展也帶動了高速公路橋梁的發(fā)展，通過交通線路將各區(qū)域聯(lián)系成為一個整體。交通線路的建設(shè)，不僅可以實(shí)現(xiàn)各區(qū)域的資源共享，還能帶動整個社會的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。每個區(qū)域都有自己的優(yōu)勢和劣勢，它們可以將本地豐富的資源運(yùn)往其他區(qū)域，同時還能向其他地方引進(jìn)當(dāng)?shù)厝鄙俚馁Y源，這樣的發(fā)展方式能夠促進(jìn)各區(qū)域之間的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，各區(qū)域的經(jīng)濟(jì)得到發(fā)展，能夠?yàn)檎麄€市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供前進(jìn)的動力。

四、橋梁施工中滑模施工方案實(shí)例

（一）施工方案具體研究。根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)，滑模施工澆筑混凝土相對于常規(guī)模板澆筑具有連續(xù)性好，進(jìn)度快，質(zhì)量好，材料消耗少等諸多優(yōu)點(diǎn)，下文以某橋梁4#～17#橋墩擬采用滑模澆筑施工方案為例進(jìn)行研究，相關(guān)圖像如下。

（二）滑模荷載的具體計(jì)算分析

結(jié)語

總而言之，要想真正實(shí)現(xiàn)高速公路橋梁施工的健康發(fā)展，重視高墩施工技術(shù)是必然的發(fā)展趨勢。在施工之前應(yīng)該對整個施工項(xiàng)目有大致的了解，根據(jù)具體的施工要求確定施工方式，充分利用先進(jìn)施工技術(shù)的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用，這樣才能達(dá)到最佳的施工效果。

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TU99

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10.13612/j.cnki.cntp.2014.07.069