高速公路橋梁高墩施工技術

劉 健

(山西省運城高速公路有限責任公司，山西 運城 044000)

0 引言

高墩施工技術是高速公路橋梁施工的關鍵技術，也是提高高速公路橋梁施工質量的主要途徑，隨著我國公路橋梁事業的快速發展，高墩橋梁施工技術取得了長足發展。通過對該技術的深入分析，能夠更加有效的提升高墩施工技術在高速公路橋梁施工中的應用水平，從而逐步提升高速公路橋梁的整體建設水平。本文基于工程實例，對高速公路橋梁高墩施工技術做了如下分析。

1 工程概述

某高速公路橋梁工程屬于102國道路段，其中心樁位為K42+453.5，橋面位于R=2 000的左偏圓曲線上，而縱面位于R=60 000凸曲線和i=2.5%的直坡段上。該高速公路橋梁的上部結構為20×30 m+4×25 m的預應力分體小箱梁，橋梁總長度為452 m，下部結構橋墩全部采用圓端型薄壁墩，而橋臺為鋼筋混凝土樁柱式橋臺，橋梁基礎為鉆孔灌注樁基礎，施工工期為21個月。

2 高速公路橋梁高墩施工的難點和特點

2.1 高速公路橋梁高墩施工的難點

該高速公路橋梁共有24座橋墩，其中高度在20 m以上的橋墩有18座，最高橋墩為32.41 m，最低的橋墩也有12.45 m，工程量比較大，再加上施工工期比較短，大大增加了橋墩施工的難度，主要體現在以下三個方面。

2.1.1高墩施工定位控制難度比較高

就該高速公路橋梁橋墩施工而言，橋墩相對截面面積比較小，橋墩最高處高達32.41 m，橋墩重心高度比較高，且對施工精度有非常高的要求。一旦高墩施工定位出現較大偏差，不但會影響橋梁整體結構的穩定性，而且施工人員的安全難以保障，這一點是該橋梁工程高墩施工的主要難點之一。

2.1.2施工接縫處理難度比較高

眾所周知，橋梁高墩的作用主要體現兩個方面：一方面是承受橋梁自身重量和行駛車輛的重量，屬于一種承壓構件；另一方面高墩還會受到非常復雜的彎矩和扭矩的作用。如果施工接縫處理不當，就會成為橋梁墩身的薄弱處，為橋梁的安全使用埋下隱患。

2.1.3施工安全系數比較低

由于該橋梁工程墩身最低處也有12.45 m，而國家標準GB/T 3608—2008高處作業分級規定[1]：“凡在墜落高度基準面2 m以上(含2 m)有可能墜落的高處進行作業，都稱為高處作業。”雖然在具體施工中制定了一系列防范措施，但是高空作業安全事故頻繁發生，確保高墩施工的安全性，也是高速公路橋梁高墩施工的主要難題之一。

2.2 高速公路橋梁高墩施工的特點

2.2.1高墩施工工期比較長

由于高墩施工需要在高空中完成，因此，模板的受力自成體系，就高墩施工模板的受力性能而言，高墩混凝土一次澆筑的最高高度為3 m，所以，在高墩施工時混凝土澆筑的次數在5次～12次之間，大大增加了橋墩施工周期，而且在施工中容易受到機械設備等因素的影響，較高的橋墩施工工期可到30 d以上。

2.2.2投入大

高墩施工周期比較長，而總工期有限，因此在高墩施工中必須采取平行作業的施工方法，每座高墩至少要配置6 m～10 m的模板，才能保證各個模板自成施工體系，大大增加了模板的投入，同時在高墩施工中需要配置大噸位吊車，而該高速公路橋梁的高墩比較多，需要多臺吊車同時使用才能滿足具體需求，進一步增加了橋梁的投入。

3 高墩施工技術在高速公路橋梁施工中的應用

3.1 測量放樣

測量放樣是高墩施工技術的關鍵，大量工程實例表明，測量放樣的質量直接決定了橋梁墩身施工定位的精確度。因此，必須充分做好墩身結構和墩柱中線的測量放樣工作。控制墩柱前后左右距離中心線的尺寸在10 mm以下，在具體施工中，受到高墩的限制，墩身混凝土澆筑需要分多段進行澆筑，對施工測量提出了更高的要求，每澆筑完一次，就要進行一次復核測量，以期從根本上滿足高墩施工的具體要求。

3.2 支架搭設

支架在橋梁墩身施工中主要起操作架和垂直運輸作業的作用，因此，必須要有足夠的強度、剛度以及穩定性，具體搭設示意圖如圖1所示。

支架搭設的方法為：把支架承于墩柱的承臺上，然后圍繞墩柱搭設碗扣件支架，在最大限度上提高支架的穩定性，在具體搭設過程中，盡量采用雙排碗扣進行搭設，立桿和橫桿的間距控制在1.2 m左右，排間距控制在0.8 m左右。

為確保支架搭設承受力能滿足具體需求，支架搭設前需要進行科學合理的力學驗算，支架結構的主要傳力途徑是：操作平臺上的承載→水平桿→縱向水平桿→立桿→墊木→基礎[2]。從支架上各個傳力途徑上來看，立桿地段所承受的壓力最大，所以計算受力結構時，必須對立桿底部和基礎的受力情況進行科學合理的計算。在具體計算時主要考慮的荷載為恒荷載和活荷載，通過恒荷載和活荷載的分布情況以及大小，就可以驗算出立桿的剛度、穩定性、強度是否能夠滿足具體需求。

3.3 模板工程

在該高速公路橋梁高墩施工中模板采用大塊剛模板組合而成，經過工廠化加工而成，因此表面非常平整光潔，裝卸容易，尺寸精準度有保障。具體應用情況如圖2所示。

在模板安裝前要對模板的尺寸進行詳細檢查，安裝要堅實穩固，避免混凝土振搗時發生漏漿的現象。把模板制作安裝偏差和誤差控制在允許范圍內。

3.4 鋼筋工程

當墩柱支架搭設完成以后就可以開始墩柱鋼筋綁扎施工，為確保鋼筋工程質量，盡量在鋼筋加工棚中進行下料和制作，鋼筋的調直和折彎都必須符合相應的規范要求，加工完成后編號待用，使用時通過車輛運輸到施工現場，經過吊車吊至作業平臺然后進行綁扎和焊接，在焊接時，必須錯開鋼筋主筋的焊接接頭，且焊接接頭的面積要控制在鋼筋總面積的20%之內[3]。中心點的誤差要控制在2 cm以內，而高墩墩柱邊側的保護層則利用墊塊來保證，且保護層的厚度要控制在35 mm～55 mm之間。

3.5 混凝土澆筑

在高速公路橋梁高墩施工中，混凝土澆筑可分以下兩個步驟：

1)混凝土的拌制和運輸。為確保混凝土配合比滿足工程施工的具體要求，在拌制時要對電子秤和骨料的含水量件定期檢測，在陰雨天要加大檢測次數。采用大型強制式混凝土攪拌機進行拌和，拌合物添加以后，拌和的時間不少于2 min，且嚴禁出現離析和泌水現場，相關技術人員把混凝土拌和的進度及時反饋給施工現場，以便及時調整混凝土的坍落度。通過專門的混凝土運輸車把配置好的混凝土運輸到施工現場，在運輸過程中為避免發生離析現象，應以2 r/min～4 r/min速度進行攪拌。

2)混凝土澆筑。由于該橋梁墩身比較高，混凝土很難一次成型，所以采用了分層澆筑的方法，在澆筑過程中，要盡量減少工作縫，確保混凝土澆筑前后的外觀一致，在混凝土終凝前嚴禁泛水。在具體澆筑時，要派遣專門人員對支架、模板、鋼筋等構件和預埋件進行檢查，發現異常立即停止澆筑。混凝土澆筑完成以后，還要進行科學合理的振搗，促使混凝土在模板周邊充實，飽和，避免氣泡和蜂窩麻面等質量通病的產生[4]。

3.6 拆模和養護

當混凝土的抗壓強度達到2.5 MPa以后，就可以進行拆模作業，在拆模時要保證不會磨損混凝土表面和棱角。拆模要輕拿輕放，避免變形損壞影響下一次使用。當拆模完成以后，要格外注意墩身和臺身的養護工作，可以采用高壓泵從上到下定期灑水養護。

4 結語

本文通過工程案例，深入分析了高墩施工在高速公路橋梁建設中的應用，得出采用高墩施工技術能夠很大程度提升高速公路橋梁工程施工質量的結論。因此，在具體施工中，相關技術人員要從放樣測量、支架搭設、模板安裝、鋼筋綁扎焊接、混凝土澆筑和養護等入手，才能確保高速公路橋梁工程的質量。

[1] 施玉鵬.高墩施工技術在高速公路橋梁施工中應用[J].交通世界,2017(27):92-93.

[2] 鄭興海.公路橋梁高墩施工階段穩定性分析與施工控制技術[J].交通世界,2017(12):116-117.

[3] 莫松云.高速公路橋梁高墩施工技術探討[J].建筑知識,2016(6)：17.

[4] 盧俊夫,辛 星.高速公路橋梁高墩施工技術的應用[J].民營科技,2014(11):167.