淺談橋梁高墩的施工技術及應用

摘要：在跨越深溝谷的山區高速公路高架橋施工中，高墩柱往往會成為控制工程施工進度和工程成本的關鍵。根據高墩施工的特點及難點，從施工能力和成本控制出發，在選擇高墩施工方案時經對翻模法、爬模法及滑模法的比較論證，確定翻模法作為中小跨徑橋梁高墩施工的合理方案。

關鍵詞：高速公路；高墩；施工技術；應用

1 前言

在高速公路尤其是山區高速公路建設過程中為了滿足路線線形或為了避免由于深挖高填導致的地質災害以及對環境的影響，對于路線跨越深谷地段而往往采用中小跨徑的高架橋的方案，在高架橋施工過程中，橋梁高墩是整個橋梁的施工重點，高墩施工對整個橋梁的工程造價、施工工期等有重要影響，因此，高墩施工技術是整個橋梁施工質量的關鍵環節。

2 高速公路中小跨徑橋梁高墩的施工技術

2.1 高速公路中小跨徑橋梁高墩的施工特征

2.1.1 施工周期較長

由于是高空作業，對應的模板受力形成了其自身體系，從模板受力性能上分析，一次澆筑高墩柱的混凝土高度大概為4 m ～6 m。針對20 m 以上高墩施工的次數要最小達到4 次以上，同時最多也只能為 10 次。因此，可以看到每根墩柱施工有著較長周期，有時受到機械設備影響，使得部分墩柱施工的周期長達 5 個多月。

2.1.2 計量支付的周期較長

每個 Y 形墩就是一個分項的工程，根據業主計量的規定，要求整個墩柱在完成之后，同時墩柱的最后一次混凝土齡期達到 28 h后才能有資格計量。因為高墩柱施工周期較長、次數較多，且在很長時間里雖墩柱完成延米數較大，卻因未滿足計量原則規定，使得大量未完成高墩柱不可計量，如此一來施工單位之前墊付的資金難以收回，墩柱施工中后期還要建設橋梁上鉤其大梁的預制場，所以更需要大批資金。因此，在雙重資金周轉的壓迫下，若承包商資金供應存在失控，就會導致工程施工步入危機。

2.1.3較大設備與模板投入

因為單個高墩柱有著較長施工周期，還受到總工期約束，所以各大橋的高墩柱也只能使用平行作業施工組織的方法，要求每根墩柱最小配置 6 m 高度模板，以形成自身施工系統。因此，模板投入較大。另一方面，高墩柱的施工需要大噸位吊車配位，而各橋的高墩柱都分散在不同山溝里，所以吊車設備難以互相調配，這樣使得機械設備有著較大的投入。

2.2 高速公路中小跨徑橋梁高墩的施工技術

2.2.1 翻模的施工技術

高墩塔吊翻模施工是在塔吊基礎上來提高大塊鋼模，把工作平臺往鋼模板橫豎肋背的帶上或鋼模板牛腿支架上支撐，然后采取塔吊來提高模板與工作平臺，這樣工作人員就可到平臺上下層開展模板拆除與支護、混凝土的澆筑振搗作業。此施工技術突破了高墩爬模、滑模等瓶頸，同時把施工作業的平臺與模板劃分成了兩大系統，擺脫了原來施工組織復雜性、滑模施工所要求連續性和混凝土其外表上的缺陷以及難以形成爬模施工平臺等一系列問題。此外，翻模的施工技術還突破了液壓翻模施工技術中較易導致墩身存在大量豎向與水平接縫、液壓平臺提升時容易產生大幅度的偏斜、偏扭現象、平臺提升時套管出現傾斜、墩身垂直度、幾何尺寸有著較大偏差、頂端的混凝土拉開等多種問題。因此，翻模其施工技術的使用可有效保障施工安全與提升工作的效率。

翻模的施工技術在安裝模板與鋼筋時采用搭設支架與吊車方法。對于履帶吊裝模板和鋼筋操作平臺主要由三大部分構成，第一將直徑為 28 mm 鋼筋當作三角支架，然后焊接到模板豎肋上面，模板放置在三角支架上，操作平臺的四周護欄采取直徑是28 mm 鋼筋和三腳架進行焊接，而吊裝也采取 50 t 履帶吊來吊裝。采取搭設支架的方法要求搭設碗扣支架或鋼管在墩柱兩側，同時搭設起重與衡量裝置在支架的頂部，每節模板采取小噸位手拉倒鏈或卷揚機來提高，并且提高到高度之后即就位平移，這種方法不需要吊車的配合，由于施工速度不快，往往適用于機械設備不到位、墩高矮以及地形條件不好的情況。

2.2.2 液壓滑模的施工技術

液壓滑模的施工技術工作原理利用的是爬升式的千斤頂來提高模塊和工作的平臺，同時伴著混凝土澆筑不停向上進行滑動，液壓滑模的施工技術具備高程度機械化、較快施工速度、較低施工成本、較少勞動力等優勢，但要求較強專業技術。液壓滑模的施工技術首先要求在墩臺上根據軸線放樣組裝平臺與模板，同時安裝設備和檢驗，然后安裝鋼筋，安裝完畢之后澆筑混凝土，通常采取的是分層澆筑，各層的厚度約 30 cm，澆筑后混凝土使得模板壓強達到 0. 3 MPa，也就是當手觸摸到硬感后，模板的行程滑動式根據每次 5 m 左右，隨后就是重復著模板提升、澆筑混凝土、綁扎鋼筋的循環方式提升。在施工途中如果遇到特殊的狀況難以連續澆筑混凝土，就要使用千斤頂每隔 1 h提升一次來規避混凝土和模板粘結，直到澆筑混凝土恢復時再處理施工縫。為了確保混凝土澆筑質量問題，要及時采取養生措施，此時可以在工作的平臺上安置一個水包，將里面裝滿水，然后在混凝土的周圍采取細 PVC 管當作滴管，往水包里面抽水，同時滴水養護混凝土。

3 高速公路中小跨徑橋梁高墩其施工技術的具體應用

按照高墩施工特點與重難點，選擇施工方案時要綜合考慮比較各種施工技術，并論證。下面以某個高速公路的高架橋高墩施工為實例進行分析。

該橋坐落于Ⅴ形的山谷中，該山谷兩側高、中間低，橋長度是240 m，且橋型布置是 8 × 30 m，同時墩柱最高可達 50 m。此外，橋臺和谷底有著 58 m 的相對高差，見圖 1。該橋墩柱斷面的尺寸有1. 4 m × 2. 8 m，1. 6 m × 2. 8 m，1. 8 m × 2. 8 m，2 m × 2. 8 m 四種形式，都是方柱墩。

按照本橋地形雨墩高特征，對于地形較為平坦 3 號，4 號，5 號，6 號墩其模板節數是三節，即 6 m，可以運用 50 t 履帶吊的吊裝型模板、混凝土施工和鋼筋。對于 1 號，2 號，7 號墩，其模板節數是兩節，即 4 m，因為吊機不可帶進場里，所以采用支架搭設法來裝鋼筋與模板。

3.1 采取履帶吊來吊裝混凝土、鋼筋與模板

采取履帶吊來吊裝混凝土、鋼筋與模板是運用無支架額度施工方案。施工要求將操作人員人身安全放在首要位置，為達到這一目的，則可在每一節模板四周安置一個操作平臺，具體見圖2。

圖2 操作平臺示意圖（單位：cm）

該操作平臺是由三大部分構成，三角支架是采取直徑為28 mm鋼筋進行制作，并在模板豎肋上焊接三角支撐。同時三角支架的上面要安置模板，并用三角支架與直徑為 28 mm 鋼筋焊接好四周護欄構造施工的操作臺。此外，鋼筋、混凝土吊裝、模板采取 50 t履帶吊來吊裝，這種方法具備工效快、操作簡單等優勢。

3.2 支架搭設法

支架搭設法是指在墩柱的兩側安置碗扣支架或鋼管，并在支架的頂部安置起重裝置和橫梁。每一節模板采取小噸位的手拉倒鏈或卷揚機提升，再就位平移。這種搭設方法具備能夠連續作業、無需吊車的支持、操作簡易等優點，但是卻有著較慢的工效，往往適用于機械設備不到位、墩高矮以及地形條件不好的情況。

4 結束語

在橋梁高墩施工中應結合當地情況采用合理施工方案，并采用噸位不同的機械搭配使用，以充分發揮不同噸位設備的作用，實現節約設備租賃費用的目的，同時應采取必要措施以確保施工質量及安全，最終實現其預期效益。