高速公路橋梁工程高墩施工技術(shù)分析

代 剛

（甘肅公航旅定臨高速公路管理有限公司，甘肅定西 743000）

1 工程概況

定西至臨洮高速公路工程DLSG-03合同段ZK54+713、YK54+740.3東峪溝大橋，起訖里程為ZK54+243.86～ZK55+182，YK54+271.16～YK55+209.3，橋梁全長(zhǎng)938.14 m，上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土先簡(jiǎn)支后連續(xù)箱梁、簡(jiǎn)支箱梁，全橋共11聯(lián)，橋跨布置15×40 m+2×30 m+3×40 m+1×30 m+3×40 m；下部結(jié)構(gòu)采用柱式臺(tái)、空心墩、柱式墩，1#、23#墩采用柱式墩；2#～22#墩采用薄壁空心墩，左右幅共42個(gè)，空心墩最大高度52 m，最小高度42 m。

2 模板安裝

（1）外模、內(nèi)模、模板加固系統(tǒng)共同組成了模板系統(tǒng)，截面翻模模板共分為六節(jié)，合計(jì)高12 m。

（2）立模邊線需要利用基頂中心進(jìn)行確定，在砂漿的作用下找平立模邊線，再利用水平尺將找平層分段抄平。進(jìn)行立模時(shí)，待砂漿發(fā)生硬化后，對(duì)首節(jié)段模板進(jìn)行調(diào)整前，為了使墩身豎直度符合要求，應(yīng)對(duì)其他模段進(jìn)行調(diào)整，使首節(jié)段模板頂面保持水平。

（3）吊裝過(guò)程需要起重器和人工的相互配合，應(yīng)先對(duì)墩身的一個(gè)面進(jìn)行拼裝，再按照順序拼裝所有墩身第一節(jié)段外模板。安裝好后，對(duì)模板垂直度進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，避免出現(xiàn)偏差。

（4）待空心部分外模板安裝后，再進(jìn)行內(nèi)模板的安裝，應(yīng)將其連接為整體，再對(duì)圍帶、拉桿進(jìn)行吊裝。待模板成型后，及時(shí)對(duì)各部分的尺寸進(jìn)行檢驗(yàn)，尺寸滿足相關(guān)要求后，可吊裝模板固定架。同時(shí)需要利用間隔安裝法對(duì)模板固定架進(jìn)行安裝，以保證模板的完整性。完成上述步驟后，可對(duì)作業(yè)平臺(tái)、安全網(wǎng)、防護(hù)欄桿開(kāi)展安裝工作。

3 混凝土澆筑施工

（1）原材料選擇。

選擇混凝土的原料時(shí)，需要選取中砂制成的細(xì)骨料、連續(xù)級(jí)配碎石制作的粗骨料，為了延長(zhǎng)水泥初凝時(shí)間，需要摻入緩凝劑，改善混凝土的可泵性。經(jīng)過(guò)理論和實(shí)踐確定配合比，并根據(jù)材料自身的含水量，再對(duì)配合比進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

（2）混凝土拌和。

開(kāi)始拌和混凝土前，應(yīng)檢查原材料的配比，確定投料的先后順序。拌和時(shí)利用全自動(dòng)強(qiáng)制式攪拌機(jī)，作業(yè)過(guò)程應(yīng)安排專人監(jiān)控，試驗(yàn)人員應(yīng)不間斷進(jìn)行檢查，確保拌和工作順利開(kāi)展。攪拌時(shí)間應(yīng)大于90 s[1]。

（3）混凝土澆筑。

混凝土到達(dá)模板頂后，將串筒和軟管接入模板中，以降低混凝土自由卸落高度，并將其控制在2 m之內(nèi)。布料厚度由現(xiàn)場(chǎng)混凝土供應(yīng)情況決定，應(yīng)將誤差控制在標(biāo)準(zhǔn)值內(nèi)，應(yīng)在下層混凝土開(kāi)始初凝前，完成對(duì)上層混凝土的澆筑。

使用插入式振動(dòng)器，將振動(dòng)棒的移動(dòng)控制在自身半徑的1.5倍范圍中，振搗過(guò)程中側(cè)模、振搗棒之間的距離應(yīng)維持在5～10 cm。為了保證混凝土粗骨料在振搗過(guò)程中始終處于平坦?fàn)顟B(tài)，應(yīng)快速插入振搗棒，完成作業(yè)后，再將振搗棒緩慢取出。為了避免發(fā)生損傷和出現(xiàn)移位，禁止振搗棒與模板、鋼筋發(fā)生碰撞。

（4）混凝土養(yǎng)護(hù)。

混凝土的養(yǎng)護(hù)需要遵循先覆蓋，后灑水的方式進(jìn)行，通常養(yǎng)生周期為7 d，可結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的氣溫條件進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。若施工現(xiàn)場(chǎng)氣溫低于5 ℃，只需進(jìn)行保溫，無(wú)須進(jìn)行灑水處理。

4 翻模施工工藝

4.1 首段墩身施工

為了找出墩身的四個(gè)角點(diǎn)，需要放樣于承臺(tái)的頂面，應(yīng)用墨線印出印跡，再找平墩身模板的底部。同時(shí)應(yīng)徹底清除墩身鋼筋存在的雜物，安裝墩身首節(jié)實(shí)心段模板的過(guò)程中，應(yīng)建造一個(gè)施工平臺(tái)，將腳手架搭建在墩身的每個(gè)側(cè)面，為了校正模板，需要綁扎墩身，同時(shí)應(yīng)安裝輸送混凝土的泵。再次檢查上述工序，無(wú)誤后可展開(kāi)混凝土的澆筑工作，且應(yīng)隨時(shí)準(zhǔn)備覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)工序。

（1）確定墩柱的中心點(diǎn)、墩身的四個(gè)角點(diǎn)，安排兩隊(duì)工作人員校核控制點(diǎn)，確保兩次作業(yè)均完成，且不存在誤差，可明確墩身截面輪廓線、立模控制線十字軸線。

（2）為了使基頂保持水平，應(yīng)以墩身輪廓線為邊界涂抹砂漿，數(shù)點(diǎn)的標(biāo)高不可超過(guò)2 mm。為了避免出現(xiàn)底節(jié)模板拆出受阻的情況，第3節(jié)墩身進(jìn)行施工后，可鑿除砂漿。

（3）外模安裝完成后，為了將角線誤差控制在5 mm范圍內(nèi)，且模板頂相對(duì)高差不可超過(guò)2 mm，應(yīng)再次進(jìn)行抄平、校正，再上緊其余拉桿、螺栓。

（4）對(duì)承臺(tái)澆筑混凝土前，需要將Ф16短鋼筋頭埋在距離墩身輪廓外線約70 cm的位置。

4.2 第2、3節(jié)段墩身施工

（1）完成首段墩身澆筑施工后，無(wú)須拆卸首節(jié)模板，應(yīng)將鋼管腳手支架安裝在墩身周邊，完成后便可對(duì)第2～4節(jié)內(nèi)、外模板進(jìn)行正式安裝操作。

（2）吊裝2～4節(jié)外模板分塊，在第一節(jié)外模頂上設(shè)置支撐，并完成內(nèi)模安裝。內(nèi)模施工平臺(tái)的搭建應(yīng)與墩身腳手架施工平臺(tái)相連接。為了節(jié)約時(shí)間，提升施工效率，可利用機(jī)械直螺紋套筒進(jìn)行連接。后續(xù)可固定輸送混凝土的泵管，完成澆筑。

（3）為了使各節(jié)墩身中存在的雨水、養(yǎng)護(hù)水分順利排出，需要提前預(yù)留泄水孔。

4.3 其他節(jié)段墩身施工

上述施工完成后，混凝土預(yù)應(yīng)力處于5 MPa時(shí)，可對(duì)第1～3節(jié)的模板進(jìn)行拆除。利用人工或電動(dòng)導(dǎo)聯(lián)提升模板，待高度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后將其懸掛在吊架上，在第4節(jié)模板頂上安裝1～3節(jié)模板，再對(duì)墩身進(jìn)行綁扎，以完成混凝土的澆筑。

重復(fù)翻升模板、綁扎鋼筋、澆筑混凝土等施工環(huán)節(jié)，達(dá)到3節(jié)高模板后，澆筑3節(jié)模板高墩身，重復(fù)施工，完成薄壁空心墩身的施工后，可停止重復(fù)工作。按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求，嚴(yán)格控制墩頂高度，完成墩身施工。

4.4 模板翻升

（1）模板解體。

將小型載人吊籃安裝在模板外部，拆除外模板的固定架時(shí)，利用上節(jié)模板、手動(dòng)葫蘆固定鋼模板。為了避免外模板拆卸出現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)依次釋放內(nèi)外模板間的拉桿、豎向連接螺栓及與上層模板連接的橫向螺栓。

（2）模板提升。

在塔式起重器的幫助下，模板吊運(yùn)至混凝土頂面平臺(tái)后，應(yīng)進(jìn)行清理操作，再按照放線尺寸、次序進(jìn)行組裝。為了避免出現(xiàn)模板與其他設(shè)備發(fā)生碰撞，應(yīng)安排工作人員對(duì)提升作業(yè)進(jìn)行監(jiān)控。

（3）模板安裝。

①完成上層墩身混凝土面的清理工作后，可開(kāi)始吊裝、固定工作。

②完成內(nèi)模板的安裝工作后，應(yīng)連接內(nèi)外模板的拉桿。

③安裝好全部模塊后，應(yīng)對(duì)質(zhì)量、中線水平進(jìn)行核驗(yàn)，利用螺栓固定橫帶四角點(diǎn)。

（4）施工要求。

為了保證墩身各部分混凝土均符合施工要求，需要提前清洗鋼膜，并涂刷脫模劑。拼裝模板時(shí)，應(yīng)保障存在的拼縫小于1 mm。利用專用雙面止水膠帶，對(duì)接縫進(jìn)行處理。

為了保證鋼膜板兩垂直方向傾斜度及四個(gè)角點(diǎn)定位精準(zhǔn)，應(yīng)利用全站儀進(jìn)行作業(yè)。安裝完畢后，對(duì)模板的位置、高度、垂直度、節(jié)點(diǎn)等進(jìn)行檢驗(yàn)，并經(jīng)過(guò)監(jiān)理工程師的再次檢驗(yàn)，確認(rèn)無(wú)誤后，方可進(jìn)行混凝土的澆筑工作。在施工期間，若模板發(fā)生破損，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修整，再次投入使用前，須保證模板的相關(guān)數(shù)據(jù)符合設(shè)計(jì)要求。

對(duì)模板進(jìn)行提升時(shí)，需要保持均衡、垂直，提升高度應(yīng)與混凝土澆筑高度保持一致。安裝的墩身模板應(yīng)具有穩(wěn)定性，且不可減少拉桿數(shù)量，按照要求設(shè)置倒角拉桿。

4.5 墩頂封閉

若模板翻升的高度與墩頂封閉段底模起點(diǎn)高度一致時(shí)，應(yīng)停止施工，將封閉段底模板安裝在內(nèi)外側(cè)模板上。利用鋼桁架焊接支架，將已刨光5 cm的木板制成模板，在使用脫模劑后進(jìn)行綁扎。將外模板、防護(hù)欄桿等其他設(shè)備搭建好后，可澆筑混凝土，并進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

4.6 拆除

對(duì)墩頂進(jìn)行施工時(shí)，需要提前保留3個(gè)節(jié)段模板，直到混凝土達(dá)到20 MPa后，再依次拆除底節(jié)段、中節(jié)段、頂節(jié)段。不同節(jié)段均依照安全網(wǎng)、欄桿、腳手板、平臺(tái)、連接螺栓、鋼拉桿、鋼模板的順序進(jìn)行拆除。將吊裝環(huán)預(yù)埋在墩頂后，在小吊籃、手動(dòng)葫蘆的配合下進(jìn)行拆除工作，按照自上向下的順序，對(duì)腳手架和塔式起重機(jī)進(jìn)行拆除。

4.7 操作平臺(tái)及上下通道

在搭設(shè)高墩施工操作平臺(tái)時(shí)，可采用內(nèi)外模支立腳手架的方法，固定內(nèi)模平臺(tái)采用橫向支撐，同時(shí)應(yīng)設(shè)置豎向支撐，在內(nèi)模模板的頂部搭設(shè)操作平臺(tái)。操作平臺(tái)可進(jìn)行鋼筋綁扎作業(yè)、混凝土施工、模板調(diào)整等。

木板鋪設(shè)完成后可作為現(xiàn)場(chǎng)施工人員進(jìn)出上下墩身的安全通道，且應(yīng)在平臺(tái)兩側(cè)設(shè)置護(hù)欄，底部設(shè)置防墜落網(wǎng)，平臺(tái)上設(shè)置橫向防滑木條，以增加平臺(tái)的可靠性，保障施工人員的生命安全。施工過(guò)程中，相關(guān)人員會(huì)對(duì)馬道造成擾動(dòng)，工作人員應(yīng)定期對(duì)馬道的腳手板、扣件、兩側(cè)的護(hù)欄等進(jìn)行檢查，防止其出現(xiàn)松動(dòng)，保障施工安全。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在高速公路橋梁工程中，高墩的施工質(zhì)量是項(xiàng)目建設(shè)的基礎(chǔ)，將影響高速公路橋梁后期的正常運(yùn)營(yíng)。高墩的施工會(huì)受各種因素的影響，導(dǎo)致工程質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題，在建設(shè)時(shí)應(yīng)合理選擇高墩施工工藝，嚴(yán)格按照施工流程進(jìn)行作業(yè)，以保障高墩質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求，為高速公路橋梁的建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。