淺談高速公路橋梁建設中高墩施工技術

唐永勝

中鐵十局集團西北工程有限公司，陜西綏德 718000

目前，國家經濟發展迅速，交通運輸水平日益提高，為了滿足經濟發展的需求，必須全面優化公路橋梁設計方案，穩固橋梁結構。高墩施工技術對于高速公路橋梁建設工程質量來講起到重要的作用，本文將簡析該技術的作用與施工要點，論述當前公路橋梁的施工問題，并從優化鋼筋工藝、控制模板工程質量、加強測量監理力度、做好支架搭設、提高混凝土澆筑質量等5個方面來淺談高速公路橋梁建設中高墩施工技術。

1 高墩施工技術的作用與施工要點

隨著高速公路橋梁建設的發展，高墩橋梁應運而生，這必然會增加施工難度，對此，應該積極引入高墩施工技術，該技術可以滿足墩身高、工程規模大和工期短的需求，處理好各項施工接縫，降低施工難度。從整體上分析，高墩施工技術有5大施工要點，即鋼筋工藝、鋼模板工程、測量監理工作、支架搭設和混凝土澆筑工藝等，在施工過程中必須綜合提升這5項施工技藝方能確保高速公路橋梁工程質量。

2 公路橋梁工程的施工問題

從總體上分析，當前公路橋梁工程的混凝土結構不是特別穩定，在施工過程中依然存在3大問題，即水泥水化熱、混凝土體積冷縮、出現裂縫等。一般情況下，在制備混凝土的過程中，被攪拌的水泥必然會產生熱量，而公路橋梁工程在施工中需要大量的混凝土，此時，混凝土結構的橫斷面厚度也會提高，其表面冷卻系數卻會降低，在這種情況下，水泥中集聚的熱量難以揮發出去，當混凝土結構中集中的熱量過高，就會導致水泥水化熱，時間長了，橋面就會出現裂縫，嚴重影響橋梁的安全質量。

導致混凝土結構體積冷縮的原因主要有兩方面，一方面，混凝土結構中的是水泥材料在冷卻與硬化的同時會迅速吸取和消耗混凝土內部20%的水分，另外80%的水分會自然蒸發，在水分散發過程中，混凝土內部的熱量也會不斷降低，體積結構就會迅速冷縮，一旦冷縮過度，就會導致混凝土出現裂縫問題。另一方面，在配置混凝土的過程中，往往會添加適量的外加劑，如硅石粉等，硅原料并非游離狀態，加入混凝土原料后，就會提高混凝土的冷縮系數。有時，也會添加一些煤粉，這必然會加速混凝土結構體積的冷縮。

導致混凝土結構出現裂縫的原因是多方面的，水泥水化熱和混凝土結構體積冷縮都會滋生裂縫，除了這兩個原因之外還有其他原因。如果施工溫度控制不當，混凝土配置比例不合理，混凝土結構澆筑工藝不完善都會導致裂縫。

3 高速公路橋梁建設中高墩施工技術

3.1 優化鋼筋工藝

全面保障高墩施工過程的安全性，理應重視優化鋼筋工藝，用優質鋼筋綁定所有支架，著重量化綁定程序。首先，施工人員在綁定鋼筋之前要精準核算支架數量以及相應的鋼筋使用量，確定支架綁定位置與角度。其次，要結合具體要求，做好鋼筋的焊接與裁截工作，要注意焊接的一致性，這樣能夠維護鋼筋的韌度，減少誤差，避免鋼筋資源浪費。而且，為了提高工作的精準度，需要對所使用的鋼筋和支架進行編號，從而確保工作的有序進展。另外，在焊接鋼筋的過程中，要注意避免鋼筋的焊接接頭和橋梁墩柱以及四角處的重合，將鋼筋的彎度與長度控制在滿足抗震要求和施工質量標準的范圍內。

3.2 控制模板工程質量

對于模板工程施工，理應嚴密結合施工方案，滿足墩臺結構質量，精選高質量的鋼模板，這種模板 （一般情況下，每節模板的高度在1.5m左右，是由兩塊半圓緊密拼接而成的） 大多經過細致加工，接縫非常緊密，板面較為平整，在使用過程中不易變形，尺寸也非常精確，而且便于拆裝。此外，在安裝鋼模板時應該盡力控制各種偏差與誤差，精確檢測鋼板尺寸，并確保鋼板的牢固性，這樣能夠避免在振搗混凝土時出現跑模漏漿。

3.3 加強測量監理力度

確保公路橋梁工程的安全與穩固，必須嚴格檢查橋梁施工質量，發揮施工監理作用。

3.3.1 施工準備時期開展測量監理

施工準備時期的測量監理工作可以細分為三步流程，第一，要明確施工測量的規范要求，總結公路橋梁工程的施工技術，并標注公路橋梁工程的測量標準，這樣能為后期的橋梁施工與監理提供更為細致的參考方案；第二，應結合橋梁工程的要求，詳細審核施工企業、監理企業、全體工作人員的資質。此外，對于施工材料、儀器設備、機械和施工技術也需要進行認真、嚴格地審核，盡量使用質量優、型號統一的施工材料、儀器和機械，這樣能夠降低施工誤差；第三，要把握好審查與復測的控制點。一方面，監理工程師應該在進行測量控制的過程中觀察點位是木樁還是標石，然后測驗點位的穩固與否，確保控制點能夠滿足標準橋梁工程的要求。另一方面，要做好復測工作，確保控制點與測量等級的標準要求相吻合，這樣才能正式開展施工。

3.3.2 施工過程中的測量監理

在公路橋梁工程的施工過程中，監理工程師要做好五步工作，首先，監理工程師應該嚴格審查施工單位所提交的所有測量資料、施工記錄、方案與圖紙，判斷施工參數是否符合精度標準，如何不達標就必須進行返修與重測。需要注意的是，在審核圖紙時要細化施工階段，為不同施工階段的要求設計和審核相應的圖紙，而且要注意對所有圖紙進行統一保管，認真核查圖紙是否與高墩施工技術及其理論存在偏差，為圖紙標注清晰的文字說明，確保施工圖紙和高墩施工技術以及地質資料的一致性，以此提升施工圖紙的精準度與完整性。監理工程師應該做好圖紙設計交底與審核工作，在公路橋梁工程施工前，先由設計師把施工圖紙提交給專業技術管理人員施工管理員，這樣可以讓他們更加熟悉圖紙，通過商討來及時發現圖紙中的問題，并不斷完善施工圖紙。在完成圖紙設計交底與審核工作之后，要對圖紙進行審核設計，即結合施工圖紙的具體要求組建施工隊伍組織，審核整個施工組織，預測施工過程中的變更，并提前制定相應的變更方案。此外，監理工程師應協同橋梁工程設計師和施工管理員結合施工圖紙與計劃方案，編撰完整的圖紙預算文案和施工預算書，對施工材料采購進行科學有效地控制，編撰完整的指導書，用書面形式指明施工要點。橋梁工程項目經理和各施工班組也應該提交本組織技術交底的數碼文獻，方能做好技術交接工作。監理工程師還應該為每個施工人員分發一冊標準的施工圖集，及時標識圖紙中的變更要點。

其次，監理工程師審核完資料以后，要測量橋梁混凝土的配置比，指導施工人員去除粒徑大小超過1mm的粗骨料以提升混凝土性能。

再次，監理工程師應該審核施工邊角后面交會處的測量控制點，對該交點進行加密處理，借助全站儀來測量三個交點的角度與邊長，計算最準確的點位。

然后，監理工程師應該定期審查與復測各個控制點，一般情況下，前期的控制點經常會被損毀，因此，監理工程師要在一定間隔內予以復測，并做好加密工作。

另外，監理工程師應該統計最精準的測量結果，填寫完整的“施工控制測量表”，并進行簽名與認證。

3.3.3 施工放樣時期的測量監理

在橋梁工程建設施工放樣時期，監理工程師首先要精確核算橋梁樁基的樁位坐標，完善地基設計方案，明確地基工程的監理要點，保證基坑的開挖與維護工作質量。另一方面，監理工程師要發揮監督作用，認真測量標面的測量放樣技術是否能夠滿足標準要求，在澆筑高性能混凝土和綁扎鋼筋之前，要檢測模板和支架是否安穩，然后在進行預壓，修正偏移點。

3.3.4 竣工時的測量監理

在公路橋梁工程竣工時，監理工程師應該對橋梁樁基、橋臺、承臺、橋墩、丁字梁、帽梁、箱梁和橋面進行嚴密、全面地檢測與驗收，確保橋梁工程質量能夠達到安全、穩定的標準要求。如果發現問題應該及時予以返修，并做好重測工作。

3.4 做好支架搭設

在高墩施工過程中的搭設支架能夠確保垂直運輸的順利進展，提高施工活動的安全可靠性，避免橋梁在澆筑中發生變形。而實現這一目標，則需要做好支架搭設工作，確保支架在斜向、橫向與縱向等不同角度都能夠滿足剛度與強度的要求，將沉陷值控制在標準范圍內。施工技術人員應該遵循支架搭設流程，先夯實基土，使墩柱承臺緊密相靠支架的腳手架。然后，要做好碗口件支架的搭設工作，將橫桿和立桿之間的排間距以及實際間距應控制在標準舉例之內。而且要注意在搭設扣件之前全面分析和計算支架的受力狀況，將受力最大的立桿作為支架體的荷載底段。與此同時，要確保立桿的剛度和穩定性與施工質量要求相符。

3.5 提高混凝土澆筑質量

提高混凝土施工技術與澆筑質量，防止水泥水熱化和施工裂縫等問題，宜使用超高性能混凝土進行施工。這種混凝土屬于新型化的水泥基復合材料，和一般性的混凝土材料相對比而言，在抗拉、抗壓、耐磨、耐腐蝕、阻裂、抗凍等方面均有著更加突出的優勢。目前，超高性能混凝土已經在公路路橋建設中得到了大規模的普及應用。開展超高性能混凝土的制備工作所依據的原理是：提升組分細度及活性，取除其中的粗骨料，確保材料當中的缺陷能夠降至最低，以確保能夠獲得更大的強度及良好的耐久性能，同時通過添加鋼纖維來促使超高性能混凝土材料能夠具備更加優異的韌性及抗拉性能。因此，開展超高性能混凝土材料的制備技術應滿足以下兩項要求：

（1） 改進材料配合比，將粒徑大小超過1mm的粗骨料去除，以提升超高性能混凝土性能；提升堆積密度的重要價值即體現在減小超高性能混凝土的孔隙率，為實現這一目標，便需制備出優異的顆粒級配，確保材料顆粒能夠達到更高的密實度。

（2） 選用和活性組分具有較高相溶性的高效減水劑。水膠比對于材料強度將會產生較大的影響，因而應當盡可能選用合理化的高效減水劑，在確保材料性能的前提下減小水膠比。

考慮到超高性能混凝土材料所具備的巨大優勢特性，公路橋梁工程建設已經開始全面采用超高性能混凝土材料施工，特別是在裝配式橋梁建設工作中。某裝配式橋梁所預制的超高性能混凝土板材，利用后澆超高性能混凝土鉸縫，和Ⅰ型梁所外伸的鋼筋連接件形成整體，整橋共采用了15塊2.42m×4.56m的肋板，厚度6.5cm，高20.4cm。對于超高性能混凝土肋板的成功應用有著巨大的現實價值，這同時也體現出了超高性能混凝土對于橋面板構造方式與施工形式所帶來的影響。和一般混凝土材料相對比而言，超高性能混凝土板的厚度僅有其1/3，外觀更加美觀，且纖薄的形態也可方便于吊裝施工，良好的耐久性也能夠延長橋梁工程的使用壽命。

除此之外，在澆筑混凝土時應該做好運輸與攪拌工作，控制好運輸時間和攪拌時間，選擇最先進的攪拌機，確保攪拌的均勻性。在利用管道運輸混凝土時要保證接頭的嚴密性，保持柔緩的彎度和筆直的管線。一般在混凝土澆筑過程中會受到橋梁墩身的影響，對此要借助砼輸送泵或者二級泵站進行分段式澆筑，在澆筑之前，要嚴格檢測鋼筋、模板、支架的安全性與穩固性，做好保護工作，然后進行澆筑，確保接縫的嚴密性。如果混凝土的強度已經滿足施工質量要求，就可以正確拆去模板，并做好橋梁臺身和墩身的保護工作。

4 結語

綜上所述，高墩施工技術有五大施工要點，分別是鋼筋工藝、鋼模板工程、測量監理工作、支架搭設和混凝土澆筑工藝等，施工技術人員在高速公路橋梁工程建設中應注意優化鋼筋工藝，用優質鋼筋綁定所有支架，著重量化綁定程序；精選高質量的鋼模板，滿足墩臺結構要求，精確檢測鋼板尺寸，確保鋼板的牢固性；嚴格檢查橋梁施工質量，發揮施工監理作用，做好測量放樣工作；確保支架在斜向、橫向與縱向等不同角度都能夠滿足剛度與強度的要求，提高施工活動的安全可靠性，避免橋梁在澆筑中發生變形；優化混凝土施工技術與澆筑質量，防止出現水泥水熱化和施工裂縫，做好橋梁臺身和墩身的保護工作。

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