高速公路橋梁施工中高墩施工技術應用探討

張曉玲 （重慶市涪陵路橋工程有限公司 重慶400023）

0 引言

高墩施工的復雜性比較高，設計多個施工操作流程，高墩施工技術會對整個橋梁工程的建設質量產生較大影響，因此，亟需對橋梁工程高墩施工技術要點進行深入研究。

1 高墩施工的技術特性

在橋梁工程施工中，高墩施工特性主要體現在以下3點：

（1）高墩施工工期較長。在高墩施工中，需要較長的施工時限，同時高墩施工一般為高空作業，施工危險性比較高。

（2） 施工成本比較高。由于高墩比較獨特，施工隱患較多，因此在施工過程中需要投入較多資金。在當前的橋梁高墩施工中，一般采用平行作業方式，模板比較高，一般可達到6m左右，施工流程復雜。

（3）施工技術復雜。在橋梁工程高墩施工中，整個施工流程并不是單一的，如圖1所示，主要原因在于，橋梁工程建筑物不能缺乏高墩結構，是十分重要的承重結構，如果高墩發生傾斜，則會造成橋梁工程整體存在較大安全隱患。

圖1 高墩施工流程

2 高速公路橋梁高墩施工的技術種類

2.1 滑模施工技術

滑模施工技術是一種比較常見的橋梁工程高墩施工技術，在具體的施工過程中，可采用懸吊機將模板吊裝至操作平臺上，然后進行混凝土澆筑，當混凝土結構凝固后，再利用滑模進行牽引，將其移動至平面位置。在后期施工中，重復上述施工流程即可[1]。

2.2 爬模施工技術

爬模施工技術是一種新型高墩施工技術，其是在滑模施工技術的基礎上發展而來的，主要被應用于豎向結構的高墩施工中。與滑模施工方式相比，在爬模施工中，不需要應用大量鋼筋材料，因此不會產生大量的接縫，表層斷裂比較少。

2.3 翻模施工技術

翻模施工技術是最新出現的高墩施工技術，在具體的施工過程中，需要在高墩承重平臺上安裝模塊，模塊為三層結構，三層構成一組。在進行混凝土澆筑施工中，對于每組模板，需分上下兩層進行拆分，然后翻轉到模板最上層重新安裝，再進行混凝土澆筑，重復上述工序，直至施工完成[2]。翻模施工方式便捷，施工緩解比較少，建設成本交底，但是在安全性和施工技術方面要求較高。翻模施工方式如圖2所示。

圖2 翻模施工技術

3 高速公路橋梁高墩施工實例

3.1 工程概況

現以某高速公路橋梁工程為研究對象，該橋梁工程架設在V形山谷地帶，橋梁工程總長度為240m。根據現場勘察，施工區域山谷落差比較大，其中，橋臺與谷底之間的高差在60m左右，因此，高墩長度達到50m。綜合考慮該橋梁工程建設要求以及施工環境特征，采用方形橋墩結構形式[3]。為了保證在工期要求范圍內完成高墩施工，可采用多工作面、分段、分流水施工方式，每間隔4m高度一次澆筑成形空心墩底部的實心段。對于橋梁工程墩身，以為15m作為分界線。對于地形起伏比較平緩的施工區域，可采用吊車安裝模板以及混凝土澆筑施工方式，對于其余墩柱，均采用支架搭接施工方式。該橋梁工程高墩常界面以及變截面段長度如表1所示。

表1 墩常截面與變截面段長度

3.2 測量放樣技術

施工人員采用極坐標控制測量方式，在墩身，每施工4～5m即對內外模位置進行調整，將高墩柱誤差控制在5mm以內。如果施工條件允許，則可采用全站儀、水準儀等對高墩高程進行測量和調整。另外，在施工前，還需要對施工場地進行全面清理，避免在混凝土澆筑中出現浮漿問題。

3.3 模板施工技術

在施工現場完成模板制作加工，并對模板質量進行審核，然后將其運輸至施工位置進行模板安裝。模板是由內模板、外模板、拉桿、橫豎背肋以及工作平臺所組成的。本工程的一套模板是由1.5m高度的四節模板所組成的，施工人員需根據施工次序，首先完成六塊外模拼接，然后再進行12塊內模拼接，進而完成一節模板組裝。每次翻模3節，要求及時對模板以及板面之間的接縫進行調整，將模板錯臺的誤差控制在10mm以內。在模板安裝完成后，施工人員需要采用全站儀、檢測尺等，對模板的安裝精準度進行檢測和調整。

3.4 支架驗算搭設施工技術

支架的驗算和搭設是橋梁工程高墩施工的重要內容，其施工質量會影響整個橋梁工程建設效果。對此，在具體的施工過程中，施工人員需要對基土性質以及腳手架等進行檢驗和調整，在確保符合施工要求后，即可進行支架搭設。在支架搭設中，對于橫桿與立桿之間的距離，應控制在1.2m以內，而對于排間距，則應控制在0.9m左右，這樣才能夠提升支架搭設施工質量。支架受力驗算是保證高墩施工安全性的關鍵，在本工程支架驗算中，需要對立桿底段與地基、結構配件自重等進行計算，然后將計算結果與設計值進行比較，保證支架搭設質量。

3.5 鋼筋施工技術

在支架搭設并驗算完成后，即可進行鋼筋施工。在鋼筋施工過程中，要求采用定制的定型鋼模板作為墩身模板，提升墩身的負荷承載力水平。對于模板高度，應控制在1.5m以內，并采用大噸位吊車進行吊裝，然后再采用風纜繩對模板的頂部以及中部進行緊固處理，提升模板豎直方向的剛度。在鋼筋安裝過程中，應先進行豎向主筋安裝，然后再進行后環向水平筋安裝，然后再進行加勁箍和倒角筋安裝，最后安裝拉結筋。對于勁性骨架，需進行放樣準備，然后在內層位置確定定位角鋼的安裝位置。在水平箍筋綁扎施工中，首先需要在主筋上確定綁扎位置，將綁扎高度控制在4.5m以上，然后再采用從下而上的豎筋綁扎施工方式。需要注意，在箍筋綁扎過程中，避免對鋼筋保護層厚度造成損壞，然后根據每平米4個的比例，將強度等級相同的混凝土墊塊設置在豎筋外側，采用鋼筋和雙股扎絲進行固定處理，并根據梅花狀進行分布。

3.6 施工質量評估技術

在橋梁工程高墩施工質量評估中，需要注意對高墩穩定性進行評估。在穩定性評估中，可根據公式λ=qcr/（9.8γA），對高墩穩定系數進行計算，在上述公式中，γ指的是混凝土容重；q指的是高墩單位長度；A指的是橋墩橫截面面積。通過對上述公式進行推導，即可確定高墩穩定系數的最終計算公式出λ=p/γ。在該橋梁工程施工中，根據上述公式，計算得出高墩常截面與常變截面自體穩定結果，如表2和表3所示。

通過對上述兩個表格的計算結果進行分析可見，隨著墩身高度的增加，穩定系數逐漸降低。對此，在橋梁工程高墩施工中，施工人員應注意結合實際情況，對高墩荷載以及節段施工誤差進行調整，進而保證高墩結構的穩定性以及剛度。

表2 常截面穩定性結果統計表

表3 常變截面穩定性結果統計表

4 結語

高墩施工技術類型較多，對此，應綜合考慮施工環境以及工程項目建設條件，選擇適宜的施工技術，嚴格依據技術規范組織施工，加強施工工序控制，這樣才能夠有效提升橋梁工程高墩施工質量。