高墩施工技術(shù)在高速公路橋梁工程中的應(yīng)用

董磊

摘 要：橋梁建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，對(duì)橋墩施工質(zhì)量提出更高的要求。為此，以高墩施工技術(shù)為研究對(duì)象，對(duì)其工藝原理、技術(shù)類型及優(yōu)劣勢(shì)進(jìn)行分析，并結(jié)合具體橋梁工程，圍繞項(xiàng)目應(yīng)用的高墩滑模工藝展開(kāi)探討，具體涉及模板安裝、鋼筋綁扎、滑模提升、混凝土澆筑等步驟，最后總結(jié)施工期間常見(jiàn)問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施，可為類似工程提供參考。

關(guān)鍵詞：高墩施工技術(shù);高速公路;橋梁施工;應(yīng)用

0 引言

在高速公路工程項(xiàng)目中，橋梁常常是很重要的組成部分。為了保障高速公路的安全性能和使用性能，需要高度重視橋梁施工。高墩施工技術(shù)是橋梁施工中常用的一項(xiàng)技術(shù)，科學(xué)合理地應(yīng)用該技術(shù)，是保障橋梁整體穩(wěn)定性的關(guān)鍵。

1 工程概況

本工程位于張家口市東部地區(qū)，途經(jīng)懷遠(yuǎn)縣、赤城縣和崇禮區(qū)。本項(xiàng)目為延慶至崇禮高速公路河北段延伸工程，位于河北省張家口市崇禮區(qū)，起點(diǎn)位于崇禮區(qū)棋盤梁村北約2 km處，與延慶至崇禮高速公路河北段主線順接，向西北布線，經(jīng)窄面溝村東、洞頭營(yíng)村南后，沿洞頭營(yíng)溝道布線，終點(diǎn)位于崇禮區(qū)白旗鄉(xiāng)南約2 km處，與張承高公路相接，路線全長(zhǎng)17.073 km。本工程項(xiàng)目分為4個(gè)施工標(biāo)段：Y1～Y4標(biāo)段。

本標(biāo)段為Y4合同段，施工起止樁號(hào)為K107+450-K111+

872.854，全長(zhǎng)4.423 km，包含主線路基3.184 km，互通式立交1處，涵洞12座，小橋5座，中橋2座，大橋6座，Y1～Y4路面工程。其中A匝道 1 號(hào)橋、C匝道橋?yàn)榭鐝埑懈咚俟番F(xiàn)澆箱梁和鋼-砼組合梁大橋。主要工程量：路基總挖方量 54.2萬(wàn)方，填方量 52.8萬(wàn)方，樁基209根，地系梁76個(gè)，柱系梁24個(gè)，墩柱137根，蓋梁 85片、25 m箱梁 140片，13 mT梁71片，鋼-砼組合梁2聯(lián)，現(xiàn)澆連續(xù)箱梁6聯(lián)。

2 高墩施工技術(shù)

2.1 技術(shù)種類

根據(jù)施工方法，高墩施工技術(shù)一般分為翻倒式施工技術(shù)和滑動(dòng)式施工技術(shù)兩種。這兩種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)各不相同，兩種技術(shù)相對(duì)于滑動(dòng)模式技術(shù)更常見(jiàn)一些，而翻模技術(shù)不太常見(jiàn)。本工程高墩施工采用滑模施工技術(shù)，技術(shù)先進(jìn)，操作方便，有便于加強(qiáng)對(duì)施工質(zhì)量的控制，確保施工質(zhì)量。

2.2 技術(shù)原理

高墩施工的滑模裝置是由模板、操作平臺(tái)、液壓提升和垂直運(yùn)輸四部分組成的。在工程施工之前，需要在墩身中預(yù)先埋設(shè)鋼管，然后依靠起重裝置，把滑模板的負(fù)荷轉(zhuǎn)移至支撐桿，在混凝土強(qiáng)度滿足要求以后，依靠液壓系統(tǒng)順著承桿上滑模板，開(kāi)始澆筑混凝土，如此循環(huán)往復(fù)。

2.3 適用范圍與難點(diǎn)

該技術(shù)非常適用于低流動(dòng)度混凝土的澆筑，且滑模的結(jié)構(gòu)和施工形式非常簡(jiǎn)單。一般來(lái)說(shuō)，高墩滑模施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）施工速度非常快，可以節(jié)省施工時(shí)間，加快施工進(jìn)度。（2）與其他施工技術(shù)相比，高墩滑模施工技術(shù)的安全性高。雖然仍屬于高空作業(yè)，但由于有支架保護(hù)，施工人員的人身安全得到了保障。（3）采用該技術(shù)施工，工程的外觀質(zhì)量、實(shí)體質(zhì)量好。

但該技術(shù)也存在以下難點(diǎn)： （1）高墩施工的成本較高，不僅建筑材料種類繁多，但也需要大量的輔助施工設(shè)備，這就大大提高了施工成本。因此，在高墩施工，中大量的財(cái)力、物力投資是不可避免的。（2）在高速公路橋梁工程的建設(shè)過(guò)程中，難度較大、施工周期較長(zhǎng)。同時(shí)， 高墩施工不可避免地會(huì)開(kāi)展高空作業(yè)，在此過(guò)程中會(huì)應(yīng)用混凝土澆筑技術(shù)和吊裝技術(shù)， 在多種技術(shù)的共同支持下，高墩施工才能順利地進(jìn)行，高空作業(yè)難度較大。另外，高空作業(yè)受自然環(huán)境和天氣影響較大， 往往會(huì)加大高空作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)。（3）相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)高墩施工技術(shù)的要求較高。尤其是對(duì)接縫處理工作要求非常嚴(yán)格，在具體操作時(shí)， 不僅要考慮接縫處理對(duì)施工質(zhì)量的影響， 而且還要考慮高墩的承重能力、負(fù)載能力及其他外力的一些因素。因此，相比較普通的公路橋梁建設(shè)而言，我國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)高速公路橋梁建設(shè)中的高墩施工技術(shù)的要求更高。

3 高速公路橋梁高墩施工技術(shù)的應(yīng)用

3.1 測(cè)量放樣

為了保證高墩施工的精確位置，我們應(yīng)該根據(jù)高墩施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，認(rèn)真收集數(shù)據(jù)資料，然后按要求進(jìn)行測(cè)量放樣。放樣時(shí)高墩中心軸線與周邊線放樣尺寸偏差應(yīng)控制在10 mm以內(nèi)。安排專業(yè)人員進(jìn)行測(cè)量放樣，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性，使測(cè)量數(shù)據(jù)與實(shí)際值一致。在承臺(tái)施工時(shí)，如進(jìn)行高墩墩身的第一節(jié)鋼筋預(yù)埋，需要對(duì)預(yù)埋鋼筋進(jìn)行精確定位，以便更好地進(jìn)行高墩的施工。承臺(tái)澆筑時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的固定措施，防止擾動(dòng)混凝土。在高墩分段施工中，也應(yīng)做好測(cè)量放樣工作，加強(qiáng)高墩豎直度控制，并及時(shí)糾正偏差，以保證高墩施工精度。

3.2 模板施工

在本工程高墩施工中，采用的是定型組合鋼模板，為保證模板安裝連接的穩(wěn)固性，基本采用螺栓連接固定。本工程模板高度1.25 m，采用86 mm鋼板。鑒于模板的重要性，為了保證模板的質(zhì)量，使用63×6角鋼作為筋肋，其寬度設(shè)計(jì)充分考慮了模板拆卸安裝的便利性。另外，模板頂部控制在10 mm～20 mm內(nèi)，可以有效控制混凝土模塊，保證模板平穩(wěn)順利滑動(dòng)。

模板施工完成后，工人要清除模板中存在的積水和雜物，同時(shí)，用填充物材料對(duì)模板出現(xiàn)裂縫的部位進(jìn)行填充加固，使模板連接更加緊密穩(wěn)定，并在模板縫隙位置涂抹適量的脫模劑，在模板中按從下到上的順序澆筑混凝土，厚度根據(jù)澆筑的方法和選用材料配比決定。

3.3 鋼筋的焊接與綁扎

本工程在焊接鋼筋時(shí)采用電渣壓力焊接技術(shù)，可有效保證焊接效果和質(zhì)量。操作時(shí)，從模板底部穿出鋼筋，與提升架下部綁在一起。滑動(dòng)模板吊起后，采用邊吊邊滑的方法對(duì)鋼筋進(jìn)行平行綁扎。

為保障整體施工質(zhì)量，在綁扎鋼筋前，需要先澆筑30 cm～50 cm厚的混凝土。在綁扎鋼筋時(shí)，要保證所有鋼筋都是直的，不得發(fā)生彎折。焊接鋼筋時(shí)，要保證焊接接頭占鋼筋總長(zhǎng)度的1/4以上。加強(qiáng)高墩側(cè)面保護(hù)，保護(hù)層厚度控制在0.5 m，鋼筋間距為4 m～5 m。在保證工程質(zhì)量的同時(shí)，要最大限度地提高鋼筋利用率，從而控制工程造價(jià)，保證經(jīng)濟(jì)效益。安裝鋼筋時(shí)，必須嚴(yán)格按照規(guī)范要求，保障精度達(dá)標(biāo)。鋼筋切割應(yīng)按圖紙進(jìn)行，避免浪費(fèi)。加工鋼筋采用的是冷彎法。鋼筋的切割方法不能是熱熔法。剝肋過(guò)程中，要嚴(yán)格控制給料速度，保障剝肋質(zhì)量。使用螺紋套連接鋼筋接頭，以滿足同軸線的要求，調(diào)整其受力，錯(cuò)開(kāi)主筋接頭。綁扎鋼筋時(shí)，鋼筋間距應(yīng)保證在5 m以內(nèi)，使施工質(zhì)量和成本得到平衡。另外，模板與鋼筋之間應(yīng)留有足夠大的空隙，確保保護(hù)層厚度滿足要求，必要時(shí)應(yīng)安裝扣件。

3.4 滑模提升

在混凝土模板提升與初凝作業(yè)中，必須嚴(yán)格遵循以下工藝流程。首先，在澆筑混凝土?xí)r，水泥與骨料按1：1配比，第一層澆筑厚度為 10 cm 左右。然后按照分層情況，如果厚度沒(méi)有達(dá)到30 cm，則澆筑第二層混凝土。當(dāng)混凝土整體厚度超過(guò)70 cm時(shí)，滑模3 cm～6 cm，檢查混凝土在觀察期是否凝固。完成混凝土澆筑工作后，滑升模板6 cm。結(jié)束后，進(jìn)行第五層混凝土澆筑，并繼續(xù)滑升模板12 cm～15 cm。所有的澆筑作業(yè)結(jié)束以后，滑升模板20 cm。如果滑升模板以后沒(méi)有出現(xiàn)異常，表示工程正常，可以進(jìn)行后續(xù)的滑升與澆筑作業(yè)。當(dāng)橋梁墩高度達(dá)到14.5 m后，無(wú)法通過(guò)一次澆筑的方法保障工程質(zhì)量，因此選擇分層澆筑作業(yè)。每一次澆筑都要保證層厚小于30 cm。第一次滑升滑模一定要慢，并且要確保結(jié)構(gòu)施工設(shè)備與液壓裝置正常運(yùn)行，以保障工程的連續(xù)性。要選派專業(yè)人員監(jiān)督和觀測(cè)表面成型質(zhì)量，以確定滑升模板的速度與時(shí)間。

3.5 混凝土澆筑

加強(qiáng)原材料質(zhì)量檢測(cè)，嚴(yán)格配合比設(shè)計(jì)，按要求進(jìn)行拌和，確保混凝土和易性與密實(shí)度。用罐車水平運(yùn)輸混凝土，用塔吊垂直運(yùn)輸混凝土。高墩施工每次混凝土澆筑高度控制在 3 m 以內(nèi)，需用串筒輔助施工，防止出現(xiàn)離析現(xiàn)象。墩身混凝土采用分層現(xiàn)場(chǎng)澆筑方法，每層厚度在30 cm～50 cm之間。安排專門人員振搗，確保用力適中，不漏振、不過(guò)振。用人工方式鑿毛，鑿毛處理過(guò)程要輕微細(xì)致，鑿毛深度在10 mm以內(nèi)，剔除混凝土表面浮漿及松軟層。完成后用清水沖洗，使鑿毛面保持干凈整潔。

4 質(zhì)量控制措施

4.1 按要求進(jìn)行模板安裝

高墩施工模板安裝前應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢查，確保模板的剛度和強(qiáng)度滿足施工要求。正確涂抹模板漆，安裝時(shí)確保模板漆處于干燥狀態(tài)。嚴(yán)格按照工藝流程安裝模板，并使用起重機(jī)等機(jī)械設(shè)備進(jìn)行吊裝作業(yè)，這樣才能順利完成模板安裝任務(wù)。另外要加強(qiáng)質(zhì)量檢驗(yàn)和驗(yàn)收，保證模板垂直度和剛度合格，接縫處銜接緊密，使其更好的發(fā)揮作用，避免混凝土澆筑時(shí)出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。

4.2 保證混凝土施工質(zhì)量

由于高墩混凝土澆筑施工是分段進(jìn)行的，因此加強(qiáng)混凝土澆筑質(zhì)量控制顯得尤為重要。如果混凝土接縫位置出現(xiàn)硬化現(xiàn)象，或接縫位置屬于新舊混凝土施工，則需要用壓力水清洗接縫平面的水泥砂薄膜和軟層混凝土層。這些處理措施有助于保證混凝土澆筑表面的潤(rùn)濕和平整度，促進(jìn)混凝土施工質(zhì)量的提高。

4.3 加強(qiáng)后期的養(yǎng)護(hù)工作

從我國(guó)的社會(huì)實(shí)踐來(lái)看，高速公路橋梁建設(shè)中施工單位對(duì)建設(shè)工程的后期養(yǎng)護(hù)不夠重視，在一定程度上影響了工程質(zhì)量和使用年限，因此，相關(guān)部門應(yīng)高度重視工程的后期維護(hù)，有效保障工程的可靠性和安全性，提高工程質(zhì)量。在實(shí)踐中，在項(xiàng)目的后期維護(hù)工作不能只停留在口頭上，要落實(shí)到位，提升工程養(yǎng)護(hù)工作的效率和質(zhì)量，最大化地提升高墩工程的使用年限，滿足社會(huì)發(fā)展的需要。

5 結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)，高速公路橋梁施工中經(jīng)常采用高墩施工技術(shù)。該技術(shù)的應(yīng)用不僅有利于高速公路橋梁施工質(zhì)量水平的提高，而且可以有效的提高公路橋梁施工的進(jìn)度，保證我國(guó)公路施工的安全可靠。相關(guān)企業(yè)對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了深入研究，并合理應(yīng)用于工程項(xiàng)目中。

參考文獻(xiàn)：

[1]薛鴻儒.高墩施工技術(shù)在高速公路橋梁施工中的應(yīng)用[J].價(jià)值工程，2019（3）：119-121.

[2]黃杰.高墩施工技術(shù)在高速公路橋梁施工中的應(yīng)用[J].河南建材，2018（6）：262-263.

[3]張軍.高墩施工技術(shù)在高速公路橋梁施工中的應(yīng)用[J].交通世界，2018（18）：82-83.

[4]彭文.闡述高墩施工技術(shù)在高速公路橋梁施工中的應(yīng)用[J].建材與裝飾，2020（4）：283-284.

[5]劉萌.高速公路橋梁施工中高墩施工技術(shù)的應(yīng)用[J].工程技術(shù)研究，2020（4）：82-83.

[6]李昌厚.高墩施工技術(shù)在高速公路橋梁施工中的應(yīng)用[J].四川水泥，2020（2）：63.