大西高鐵橋梁墩身施工及外觀質量控制技術

李鐵

摘 要：在國內現代化建設步伐不斷加快的時代背景之下，伴隨著各地交通運輸流量的不斷增加，我國鐵路提速進程不斷推進。本文以大西高速鐵路大同至原平段橋梁為工程北京，對高鐵橋梁墩身所設計的施工工藝進行了簡要分析，并結合其墩身產生病害質量問題的主要因素，在參考相關文獻資料的基礎之上，提出了幾點有關提高高鐵橋墩施工質量及控制橋梁墩身外觀質量的個人見解，以期能夠為業界同仁高鐵橋梁墩身施工及外觀控制工作的開展給以一定的理論參考。

關鍵詞：大西高鐵；橋梁墩身；病害問題；外觀質量控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.13.106

1 工程概況

大西高鐵指的是大同至西安的鐵路客運專線，是國家中長期鐵路規劃網的重要組成部分，北起山西大同，經朔州、忻州、太原、晉中、臨汾、運城、渭南等9市31縣（區）至陜西西安，全長859公里。就本文所述大同至原平段高鐵橋梁來看，全線橋隧比例約占線路全長的78%，該線建成后，大同至西安旅客列車運行時間將由現在的17小時左右（普速鐵路）壓縮至4小時（高速鐵路）左右。該線路橋梁設計使用年限為100年，橋梁墩身高度在5到19m范圍內，主要采用雙柱墩以及空心墩兩種形式。

2 大西高鐵橋梁墩身施工流程

2.1 測量放樣定位

在高鐵橋墩施工之前，必須落實對水準點以及導線點的復測工作，在確保承臺定位精準性的基礎之上，才能夠進行承臺的澆筑施工作業。在養護完成拆模之后，應該在經由專業測量定位后，標示出承臺面層需要放置橋墩的橫、縱向中線，并根據設計墩身的外部尺寸繪制出其輪廓圖，并對承臺頂端的高程進行復測，在驗證其與設計高程的相符性后，做好模板安裝的準備工作。

2.2 模板設計及安裝

高鐵橋墩外觀質量與模板工程有著直接的聯系，對此必須切實落實模板的設計與安裝工作。在模板設計的過程中，應該結合工程實況選擇具有一定剛度與強度且面層較為光滑的板材，避免由于大體積混凝土的澆筑導致的模板變形問題。而在模板加工的過程中，必須切實落實對模板材料、尺寸等的檢查工作，確保其能夠滿足規范以及設計要求。在安裝之前，還應該對模板構件進行試拼，對其接口質量以及平整度等進行詳細確定，做好編號工作，再對其面層進行處理。而在實際安裝的過程中，除需要對模板進行連接與定位之外，還應該對其接縫處進行處理。應該選擇厚度為2mm，寬度為30mm的膠帶對其進行密封處理，防止其出現漏漿問題。在全部完成之后，還應該對模板工程進行修正，保障其安裝質量，同時清除澆筑區域所存在的雜物。

2.3 混凝土生產、運輸以及澆筑

橋梁墩身屬于T2環境，所以應該選擇強度等級大于等于C35的混凝土，必須結合大體積砼結構的強度發展規律以及工程實況對其配合比進行嚴格確定，并輔之以適宜的施工技術。而就C35混凝土來看，其應該選用370kg/m3的膠凝材料，并采用二次投料法進行拌合。而就混凝土的運輸來看，首先應該根據施工現場與交通情況及混凝土的初凝時間做好施工組織方案，并且及時對罐車內部進行清理，在運輸的過程中還應該確保罐車低速運轉，防止混凝土出現離析等問題。而就混凝土的澆筑施工來看，首先應該以塌落度實驗以及擴展度實驗的方式對混凝土的性能進行測試，確定好其含氣率以及溫度等指標，在滿足相關規范及設計要求后，方可進行澆筑施工。為保障混凝土的整體性，混凝土澆筑的下落高度應該保持在1到2米的范圍之內，否則應該選擇導管進行澆筑。而在邊角部位澆筑時，可以輔之以人工端運的方式。澆筑過程必須保障砂漿能夠與模板緊密相連，盡可能保障拆模后混凝土的外觀質量。在混凝土布料的過程中，應該跟隨模板均勻的設置多個布料點，并根據后期振搗及分層厚度等因素的影響，合理確定布料的數量。在實際澆筑的過程中，還應該定期對模板、鋼筋籠以及地基沉降量等的監測工作，當出現偏差時，必須及時進行修正，以保障施工質量。

2.4 混凝土振搗施工

在橋墩混凝土振搗的過程中，應該保證其振搗器能夠垂直插入下層混凝土50至100毫米的深度，并對振搗的速率及其移動方式加以嚴格控制，確保其振搗半徑能夠完全覆蓋整個作業面。還應該嚴格控制好振搗的時間，防止出現離析等病害問題。在分層澆筑時，必須以振搗的方式除去混凝土兩層之間所存在的接縫，并選擇適宜的振搗時間，當混凝土表面無浮漿、不下沉時，就應該停止振搗。

2.5 混凝土養護以及拆模

結合大體積混凝土水化熱較大等問題，必須結合施工現場氣候因素，對其溫度及濕度進行嚴格控制，夏天保濕、冬天保溫，在有必要的條件下還需要建設養護棚，并及時對混凝土的溫度進行測定。在混凝土收漿后，應該對其進行覆膜處理，灑水養護，并持續14天之上。當橋墩混凝土強度達到2.5MPa之后，就可以進行拆模工作。應該采用由上至下、先圓后平的方式拆除模板，以此保障混凝土的外觀質量。

3 橋墩外觀病害問題及質量控制對策

3.1 錯臺及質量控制

錯臺主要與模板的質量以及人為操作因素等有著直接的關聯，當出現錯臺問題后，應該及時選用打磨機對其進行打磨，同時配置與墩身同色的砂漿對打磨處進行修補，確保其在修補后能夠保持顏色基本相同。

3.2 翻砂及質量控制

翻漿問題外在表征為墩身面層無水泥漿，不光滑，且為豎向分布，與混凝土的塌落度及振搗等有著直接的關聯。翻漿問題應該以預防為主，首先應該對混凝土的配合比進行嚴格確定，并由專業人員對其塌落度加以測定，做好記錄工作，不滿足標準時不允許其進場澆筑。還應該對混凝土的振搗方式及時間進行合理控制，避免由于振搗實踐過程而出現的離析問題，以此防止砂與水泥漿的分離。

3.3 流漿及質量控制

流漿問題外在表征為墩身面層如同流過一層水泥漿，并且呈現出由上往下流動的形狀。該問題與模板加固及其支護不牢固、分層澆筑混凝土時間間隔較長，底層混凝已經處于初凝狀態所導致的，該狀態下模板會在一定范圍內向外移動，而底層混凝土由于具有一定的塌落度所以并不會與模板一同移動，繼而就會形成一定的空隙，上層水泥漿一旦流入，就會出現流漿問題。對此，必須對混凝土分層澆筑的時間間隔加以嚴格控制，同時在設計之初就對模板的強度與剛度進行合理選擇，在安裝完成后除檢查其質量外，必要時還應該進行支護，以此避免在混凝土澆筑的過程中產生模板的變形。

3.4 麻面與氣泡及質量控制

麻面與氣泡問題主要與混凝的泌水有著直接的關聯。由于高性能混凝土在參入外加劑后其間的粘聚力將會大幅度增加，泵送的難度也就會增大，所以部分施工人員就會加入一定的水分，雖然在施工現場泌水現象并不明顯，但在振搗后，馬上就會出現泌水問題，此外振搗時間不足也是導致泌水問題的重要原因。為此，在混凝土澆筑施工的過程中，應該每隔一段距離就進行搗鼓，并切實落實振搗工序，壓實模板邊混凝土，排除所存在的氣泡。

3.5 色斑及質量控制

色斑問題與模板面層雜物以及混凝土均勻性有著直接的聯系。為控制該問題，必須在澆筑前對模板進行仔細清理，同時刷涂一層脫模劑，并保持混凝土的均勻性。

3.6 裂縫及質量控制

裂縫問題主要與鋼筋工程、混凝土干縮應力以及溫度應力有著直接的聯系，該病害問題尤其在大體積砼結構中更為顯著。為實現對裂縫問題的有效控制，在混凝土配置的過程中應該選擇水化熱較低的水泥品種，并且在控制其強度與塌落度的條件下，盡可能選用顆粒級配良好的大粒徑骨料，并選用分層澆筑法增加溫度散發的時間。在澆筑過程中，還應該搭設施工作業臺，防止對鋼筋籠的擾動，同時嚴格把控好混凝土的拆模時間，避免由于降溫而導致溫度應力分布不均問題。

4 結語

綜上所述，為保障高鐵橋梁的工作性能，該線路所有橋梁墩身均應該選擇性能較高且具有較強耐久性的高標號混凝土進行澆筑。而在其實際施工的過程中，必須根據工程實際特性對其質量進行控制，尤其需要注意大體積混凝土的澆筑及其病害問題，加強對施工質量及外觀質量的控制，以此保障工程的經濟價值與社會效益。

參考文獻：

[1]崔越超.上跨既有高速鐵路橋梁施工關鍵技術[J].鐵道建筑，2017（04）：34-36.

[2]杜偉，段鈜.昆山南站站房改造工程對既有高鐵橋梁安全影響分析[J].鐵道標準設計，2017（03）：91-96.

[3]趙明合.高鐵空心橋墩無拉桿模板施工技術[A].高速鐵路與軌道交通 核新版2016（12）[C].2016：7.

[4]董利民.沙特麥麥高鐵特大箱梁橋墩身施工技術[J].混凝土與水泥制品，2016，（05）：83-85.

[5]淮鵬.橋梁墩身外觀質量存在的問題及優化措施探微[J].科技創新導報，2015（36）：98-99.

[6]孟鋼.滬杭高鐵橫潦涇大橋快速施工管理實踐研究[D].西南交通大學，2015.

[7]馮國榮.復雜橋梁模板工程配套計算及優化方法[J].交通建設與管理，2014（12）：77-79.