分析高速公路橋梁墩臺施工技術

劉東

（貴州交通建設集團有限公司 貴州貴陽 550001）

0 引言

在高速公路工程中，橋梁墩臺施工技術較為常用，所謂的橋梁墩臺主要是指橋梁底層結構，該結構是橋梁主體與樁基的連接紐帶，同時，還能將橋梁上的重量分散至地下，故具備承重能力，橋梁墩臺質量與高速公路橋梁工程上部施工效果存在密切的關聯。我國對于這項技術十分重視，經過多年的研究發展，已經探索出一條適合我國的橋梁墩臺技術。因此對此項課題進行研究，其意義十分重大。

1 高速公路橋梁墩臺的特點

了解高速公路橋梁墩臺的特點，是確保橋梁墩臺質量的前提條件。主要表現在以下方面：①橋梁墩臺必須具備非常高的強度，簡言之，就是其抗壓能力必須符合要求，如果橋梁墩臺位于河流區域，抗侵蝕和沖擊的能力必不可少，考慮到地質災害的影響，橋梁墩臺的抗折能力必須過關；②確保橋梁墩臺的穩定性。主要是指橋梁某一部分出現問題后，不會對橋梁整體造成過大的影響；③可維護性。橋梁的使用壽命普遍超過20年以上，事實上橋梁使用10年左右，就需要對其進行翻修，再加上橋面和橋墩在使用壽命方面差異顯著，因此在橋梁墩臺施工過程中，需要將機械耦合設置到墩臺和橋梁主體之間，且確保這些耦合具有可拆卸的特性，具體設置數量需要依據工程實際情況而決定，通過這些機械耦合的設置，使后期維護成本得到有效的控制。

2 橋梁墩臺主要施工技術介紹

現階段，常用的高速公路橋梁墩臺施工技術有如下幾種：

2.1 滑模施工法

滑模施工法屬于高速公路橋梁墩臺施工技術的重要內容。其具體措施為向上滑動模板，以滿足混凝土澆筑施工的需求。滑模施工中的模由諸多部分構成，包括千斤頂、內外模、支撐吊架等等，施工人員可以將設計圖紙作為依據，將這些設備組合成完整的結構。為確保滑模的應用效果，在組裝時技術人員還要結合滑模和橋墩平臺的軸線，使模板在千斤頂的推力下持續上升。在設計完成后，方可應用滑模進行混凝土分層澆筑施工。在澆筑混凝土強度能夠承受滑模重量后，方可使其上升，如果混凝土強度無法承載滑模重量，容易引發安全事故。

在滑模施工作業階段，想要使施工效率得到保障，施工單位通常會將施工人員分為多個施工隊伍，同時，加強橋梁墩臺澆筑質量的監督力度，在澆筑混凝土強度符合要求后提升滑模，據了解得知，滑模的上升速度為每小時30cm。由此可見，滑模施工技術的應用，在提升施工效率和保證施工質量方面可以起到關鍵性的作用。此外，在混凝土澆筑階段，應盡量避免澆筑失誤現象的出現，并在滑模上升階段，對不同方向的上升距離進行監測，在此基礎上控制不同方向的誤差，確保其誤差小于1cm[2]。

2.2 爬模施工技術

爬模是全稱為爬升模板，而境外則稱為跳模。這項施工技術由三個部分組成，包括爬升設備、模板以及爬架，但部分爬模沒有爬架。將其應用于橋墩、剪力墻體系以及筒體體系中，可以取得良好的效果。究其原因，主要是這項工藝具備自爬能力，無需起重機械即可上升，故減少了施工機械的使用成本，有利于工程施工效益的增加。

2.3 高墩臺翻模施工技術

除滑模施工技術外，高墩臺翻模施工技術也較為常用，這項施工技術與滑模施工技術相比，存在顯著的區別，具體表現在以下方面：①在應用這項施工技術前，需要組裝大塊的鋼模；②通過塔吊的使用，堆疊鋼模，在這個過程中，施工人員需要綁扎鋼筋和澆筑鋼模。其中綁扎鋼筋是指綁扎鋼模頂端的鋼筋，而澆筑是指對綁扎完成后的鋼模進行澆筑，橋梁墩面也會隨著鋼模澆筑高度的增加而上升，這種方式無需使用高度提升設備和滑模結構，實現方式較為簡單，并且在施工效率上也優于滑模施工技術，故這項技術在高速公路大橋墩臺設計施工中的應用較為普遍，翻模施工的工序如表1所示。

表1 翻模施工工序

3 高速公路橋梁墩臺施工技術的應用

鎮雄（滇黔界）至赫章高速公路第三合同段，起點樁號為K19+078.5（Z2K19+070），位于元寶田中橋與甘家老包隧道之間，經甘家老包隧道、發鄉河大橋，郭家大營盤隧道、新田隧道、仙人洞隧道、仙人洞大橋、永利河特大橋、赫章東互通，終于K28+276.547（Z2K28+314.822）處，終點處為鎮赫高速與畢威高速互通式立體交叉處。該工程的全長為9.091km，工程投資為11.7億元。主要工程包括路基挖方31.26萬m3、填方31.44萬m3，涵洞及通道122.7m/3道，共設橋梁全長2650.7m/3座（不含匝道橋），其中特大橋2139.2m/1座，大橋511.5m/2座；隧道5971.5m/4座，其中長隧道5568.5m/3座，短隧道403m/1座，橋隧比例94.91%，樞紐互通式立體交叉1處（赫章東互通）。設計橋臺12個，設計形式分為肋板式橋臺、柱式橋臺，擋墻25段、設計方量為21801m3。

3.1 選擇合適的施工方案

施工方案的選擇和確定，需要將工程所在地的實際情況和工程要求作為依據，如果高速公路工程橋墩工程總量較大或橋墩高度偏高，則滑模和爬模施工方法較為適用，以上述工程為例，該工程所定制的鋼模板，其高度為超過了1.5m，與翻模施工技術相比，爬模和滑模在施工安全和施工質量方面優勢顯著，工程經濟效益也因此而增加。建議施工單位在選擇爬模施工工藝，并制定與之相匹配的施工方案。

3.2 施工設備的安裝

承臺施工是高速公路橋梁墩臺爬模施工的重要內容，如果高速公路橋梁工程為直橋或彎度較小的橋梁，應選擇地面方式對模板進行組裝，然后使用汽車和塔吊等設備完成吊裝。以上述工程高速公路工程為例，該工程橋梁工程量較大，且地處高原山區地帶，在施工過程中，為降低施工難度，提升施工效率，施工在進行爬模系統安裝時，應遵循如下流程：①吊裝模板，同時使用穿墻螺栓予以加固；②做好模板頂角模和陰陽角模的作業；③在骨架安裝完成后進行平臺的鋪設，同時做好安全網和護欄的設置；

3.3 爬模的爬升工藝

爬模的爬升工藝如下所述：①墩柱混凝土澆筑；②對模板口的幾何尺寸進行測量和調整；③保證模板安裝就位；④提升支架；⑤提升導軌；⑥向后移動模板；⑦檢查鋼筋和勁性骨架；⑧與主鋼筋進行連接，同時綁扎箍筋；⑨使勁性骨架向上移動；⑩對澆筑完成后的施工縫進行鑿毛處理。

3.4 安裝高墩臺鋼筋

在高速公路橋梁墩臺施工技術中，安裝鋼筋是重要的施工內容，通過鋼筋的安裝，勾勒出整個橋墩的輪廓。在樁基施工結束后，大量的鋼筋接頭存在于樁基之中，此時，施工人員就可以將這些鋼筋接頭作為基礎。目前，常用的鋼筋安裝方案如下所述：①螺紋套筒連接，這種安裝方式較為快捷，但應用成本較高，且無法掌握施工質量控制過程。在進行鋼筋綁扎過程中，需要保證鋼筋綁扎高度和模板高度相符；②壓力焊，如果鋼筋頭過長，可以通過壓力焊焊縮短鋼筋頭；③普通綁扎方案，具有操作簡單和成本低的優勢。考慮到滑模和翻模施工技術采用的混凝土澆筑方式為分層疊加澆筑，故鋼筋綁扎的應用效果較為顯著。在實際綁扎時，盡量以短鋼筋為主，此外，由于鋼筋綁扎點容易在橫向力的影響下斷裂，為避免此類現象的出現，在綁扎過程中，不能在同一平面高度上放置多個鋼筋綁扎點，一般情況下，同一平面出現的綁扎接頭數量應低于鋼筋總數的50%。

3.5 混凝土澆筑

在鋼筋綁扎完成后，需要進行橋梁墩身的澆筑，究其原因，主要是混凝土墩身需要對爬模載荷進行承載，故混凝土澆筑質量尤為關鍵。在澆筑階段，混凝土存在的形式為流體，澆筑高度與底層混凝土承受壓力的大小密切相關，簡言之，混凝土高度越高，底層混凝土所承受的壓力越大，且增加幅度十分顯著，因此，分層澆筑被廣泛應用于橋梁墩臺施工中，確保底層混凝土抗壓強度與設計要求相符后，方能進行上層混凝土的澆筑。在澆筑作業階段，還要檢查各層的結合程度，使其在外觀上保持一致[3]。

3.6 高速公路橋梁墩臺混凝土施工要點

混凝土裂縫是高速公路橋梁墩臺工程的常見質量問題，究其原因，主要是混凝土導熱能力較差，致使其在凝固階段產生的熱量無法被充分釋放，從而在內部溫度的影響下發生膨脹，但這種情況會在冷卻后期階段改變，在這一時期，混凝土的溫度會逐漸下降，其內部水分也會不斷流失，最終導致混凝土開裂現象的出現。因此施工單位在進行高速公路橋梁墩臺混凝土施工過程中，應做好以下方面的工作：①搭建密集程度較高的鋼筋網，通過這種措施的應用，使鋼筋混凝土的抗壓力增強，以實現對混凝土裂縫的有效控制。此外，提前設置伸縮縫，亦可取得良好的效果；②做好材料的選擇，是施工單位應該將水化熱較低的水泥同時選擇合適的粉煤灰作為摻加料。

4 結論

綜上所述，在高速公路工程建設階段，必須要保證橋梁墩臺的施工質量，只有這樣，才能為高速公路橋梁工程的建設，奠定堅實的基礎。故建議施工單位基于工程要求和實際情況，選擇合適的橋梁墩臺施工技術，并在此基礎上確定施工方案，依據方案進行施工。針對混凝土裂縫問題，施工單位應做好材料選擇和搭建高密集度的鋼筋網，以保證混凝土澆筑施工的質量。