高速公路橋梁施工中的高墩施工技術(shù)分析

危志全WEI Zhi-quan

（江西省交通投資集團項目建設(shè)管理公司，南昌 330000）

1 工程概況

遂川至大余高速公路B2合同段起訖里程為K262+300～K276+700。標段范圍內(nèi)的K267+675段廖井高架橋?qū)儆诘湫偷纳絽^(qū)橋梁，橋梁起訖樁號K267+463.5～K267+886.5，全長423m，橋梁上部構(gòu)造跨徑組合為3×40m+（57+100+57）m+2×40m，主橋采用預應力砼連續(xù)剛構(gòu)，引橋預應力砼T梁采用先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)體系。橋梁下部構(gòu)造主橋橋墩采用空心薄壁墩配樁基礎(chǔ)，過渡墩采用空心薄壁墩配合樁基礎(chǔ)，引橋橋墩采用兩柱式墩配合樁基礎(chǔ)，橋臺采用兩柱式柱臺。主橋上部結(jié)構(gòu)采用預應力混凝土箱梁結(jié)構(gòu)，箱梁根部高度6.0m，跨中高度2.2m；箱梁高度以及箱梁底板厚度按拋物線變化；引橋為等高預應力預應力混凝土箱梁結(jié)構(gòu)。主橋下部結(jié)構(gòu)主橋采用等截面矩形空心墩，基礎(chǔ)采用承臺樁基礎(chǔ)，引橋采用花瓶墩，基礎(chǔ)采用承臺樁基礎(chǔ)，橋臺采用重力式橋臺接擴大基礎(chǔ)。（圖1）

2 高速公路橋梁施工中的高墩施工特點

2.1 施工難度大

高速公路橋梁工程在施工過程中普遍需要跨過河面，施工時路面和河面之間的距離相差較大，且地貌傾斜度在40度到60度之間，整體而言施工環(huán)境復雜，給施工活動的開展帶來了嚴重不便，增加了高墩施工難度。需要兼顧施工安全以及施工質(zhì)量要求。主塔柱內(nèi)斜以及橫截面橫縱變化給塔柱線型控制帶來了重要影響，模板構(gòu)造設(shè)計愈發(fā)復雜，施工難度有所上升。在錨碇開挖時開挖量較大，超過了20萬立方米，且由于地貌影響在施工過程中無法做到多個工作面共同施工，各個施工環(huán)節(jié)銜接難度增加。

2.2 質(zhì)量要求高

高速公路橋梁高墩工程對于施工質(zhì)量的要求較高，需要確保工程的質(zhì)量水平以及可靠性，才能夠為后續(xù)工程平穩(wěn)運營打下良好基礎(chǔ)，如果施工質(zhì)量存在隱患問題會增加高速公路橋梁工程病害問題的發(fā)生概率，也會給車輛通行造成安全隱患。特別是高速公路橋梁工程屬于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，是由政府部門所主導的重點工程，也是滿足民生需求的關(guān)鍵工程，一旦工程出現(xiàn)質(zhì)量問題，很有可能會導致社會不良輿論的出現(xiàn)，因此需要加強質(zhì)量管控效果，進一步優(yōu)化技術(shù)管理模式，落實技術(shù)要點。

2.3 施工時間長

高速公路橋梁高墩工程涉及施工項目和環(huán)節(jié)較多，所需要經(jīng)歷的時間較長，在這一過程中，很有可能因各種因素而延誤施工時間，出現(xiàn)施工效率低下的問題，導致施工活動的開展受到不利影響，也會增加高墩工程質(zhì)量和安全隱患的發(fā)生概率。施工時間長也會在一定程度上影響工程造價投入，增加造價水平，部分管理人員為了能夠降低造價，在材料選擇過程中挑選低價材料，會引發(fā)質(zhì)量隱患問題。

3 高速公路橋梁施工中的高墩施工技術(shù)現(xiàn)狀

在高速公路橋梁施工過程中高墩施工屬于關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是確保橋梁穩(wěn)定性的關(guān)鍵要素。當前在工程建設(shè)過程中橋墩高度持續(xù)增加，施工難度也會有所上升，為了能夠滿足施工需求，需要對施工技術(shù)進行創(chuàng)新。目前在施工過程中最為常用的技術(shù)為翻模技術(shù)、滑模技術(shù)等，不同技術(shù)包含著不同的應用優(yōu)勢。爬模技術(shù)是最新的施工技術(shù)之一，可以對高墩施工流程進行優(yōu)化，簡化施工步驟，在國外應用越發(fā)廣泛。隨著施工技術(shù)的不斷成熟，高墩施工質(zhì)量得到了有效保障，提升了高墩施工效率，可以在短時間內(nèi)完成高速公路橋梁工程建設(shè)。

4 高墩施工模板對比

高墩施工模板對比如表1所示。

表1 高墩施工模板對比

5 高速公路橋梁施工中的高墩施工技術(shù)要點

5.1 準備工作要點

5.1.1 測量放樣 在進行高墩施工之前需要做好測量放樣工作，明確墩柱中心線以及構(gòu)造線，對其進行精確測量，在獲取測量數(shù)據(jù)后對施工方案進行調(diào)整，為高墩施工活動的開展打下良好基礎(chǔ)。在施工時需要重視控制各類數(shù)據(jù)誤差，墩柱在不同方向上和中心線之間的誤差均應控制在10mm以內(nèi)，橫截面規(guī)格偏差也應當控制在5mm以內(nèi)。

5.1.2 樁頂鑿毛 樁頭使用人工破除的方式進行處理，破除位置要求和設(shè)計標高相一致，此時需要確保鋼筋處于豎直狀態(tài)，如果在施工過程中發(fā)現(xiàn)彎曲鋼筋需要對其進行拉直處理。在樁頭破除過程中需要保持平整性，對存在的碎石進行清理，讓樁頭面層處于整潔的狀態(tài)。在鑿毛的過程中需要注意不能給樁頭結(jié)構(gòu)造成損傷，挑選鑿毛機釬頭時應提高頻率參數(shù)，盡量選擇低振動設(shè)備，以此來減少給樁頭造成的影響。樁頭錨固端面和鉸縫面等新、舊混凝土結(jié)合面在處理過程中應當確保凹凸在10mm以上，其中需要有至少2個點的面積規(guī)格為100mm×100mm，能夠保證新混凝土和舊混凝土連接的穩(wěn)固性。

5.1.3 支架搭設(shè) 在搭設(shè)支架時需要對支撐點基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進行觀察，提升基礎(chǔ)位置的堅固性，針對抗壓強度以及彎曲剛度進行計算，要求其能夠符合支撐要求。在安裝支架的過程中，需要在墩柱周邊位置設(shè)置碗扣支撐架，將底端支撐架放在帶有木枕的平臺上方，或者可以選擇在混凝土澆筑之后進行支架搭設(shè)。在搭設(shè)時要求立柱在水平以及垂直方向上均具備支撐點，能夠有效提高整體的穩(wěn)定性。立桿以及橫桿的間隔參數(shù)需要進行有效控制，前者的橫縱間隔需要保持為1.4m×1.4m，后者需要保持為1.6m。

5.2 翻模施工技術(shù)要點

在高速公路橋梁工程施工時翻模施工是較為常用的一種施工技術(shù)，該種施工技術(shù)能夠?qū)Ω叨盏闹亓窟M行有效管控，形成空心薄壁墩，如圖2所示即為翻模施工技術(shù)圖。該種施工技術(shù)選擇兩層模板，模板高度為4m，通過交替上升上下兩層的模板完成施工活動，利用槽鋼拼接的方式設(shè)置工作面，在施工結(jié)束之后能夠跟隨吊架持續(xù)上升。

5.2.1 組裝要點 在對平臺進行組裝的過程中需要合理設(shè)置千斤頂?shù)奈恢茫胖迷谳椛淞旱呐赃叄趯ぷ餍ㄗ舆M行埋設(shè)處理時需要先提前做好孔洞處理，根據(jù)設(shè)計要求放入頂桿套管。在對翻模進行組裝的過程中應當設(shè)置兩層模板，包括內(nèi)外兩層，在完成組裝之后對模板縫隙位置進行檢查，保證模板的緊密程度。完成模板綁扎環(huán)節(jié)需要立即進行混凝土灌注作業(yè)，在灌注活動中應控制骨料灌注高度，和模板口之間的距離保持為2cm。對混凝土強度系數(shù)進行分析，當系數(shù)到達5的時候需要清除在模板內(nèi)部所存在的浮漿。在這一過程中也需要加強預埋件的監(jiān)測，了解預埋件位置所出現(xiàn)的變化，分析模板支撐效果，如果發(fā)現(xiàn)下沉的問題需要對模板進行加固處理。（圖3）

5.2.2 平臺提升要點 完成組裝環(huán)節(jié)后需要對平臺進行提升處理，在混凝土進入初凝環(huán)節(jié)后進行平臺提升，平臺的提升高度應當保持為3cm，在混凝土進入終凝環(huán)節(jié)后再次進行平臺提升。觀察平臺表面的混凝土硬度水平，當其達到一定硬度標準后間隔半個小時提升平臺，平臺提升高度需要控制在3cm到6cm之間。如果混凝土已經(jīng)徹底凝固平臺提升的間隔時間延長，設(shè)置為5小時。在之后澆筑混凝土的過程中需要針對套管進行清潔，在套管上方涂上一層潤滑油。如果在平臺提升過程中發(fā)現(xiàn)其出現(xiàn)位置偏差，需要及時進行糾正，保持平臺處于調(diào)平的狀態(tài)。

5.2.3 模板翻升要點 模板翻升環(huán)節(jié)在翻模施工過程中占有重要地位，也是影響施工質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，此時利用吊機對模板進行提升。在翻升的過程中需要選擇合適的時間，通常在對頂層模板進行灌注處理之前進行提升，并且需要選擇在模板解體的前提階段將圍帶拆除。在進行翻升的過程中需要在其到達某一位置之后進行偏差糾正，觀察是否存在其他物體和模板碰撞的現(xiàn)象，并對模板進行檢查，及時發(fā)現(xiàn)存在的組裝問題，檢查后如果無其他差錯擰緊拉筋。

5.3 輥模施工技術(shù)要點

5.3.1 鋼筋布設(shè)要點 在施工之前需要做好鋼筋布設(shè)環(huán)節(jié)的處理，將其放置在合適的位置，保證其在高墩施工區(qū)域的承臺中并進行固定，連接墩柱以及套筒鋼筋，將連接后的鋼筋作為鋼管立柱，也為后續(xù)施工技術(shù)應用打下良好的基礎(chǔ)。對鋼筋立柱實施預埋處理，利用測量放樣的手段明確墩柱以及外部框架的設(shè)置點。

5.3.2 輥模系統(tǒng)選擇 輥模系統(tǒng)需要為共同定制的系統(tǒng)，并且需要對外部框架和高墩設(shè)計的誤差進行控制，誤差數(shù)值應在5mm以下。對輥模系統(tǒng)內(nèi)所包括的組件實施檢查，分析其質(zhì)量水平是否存在不合格的問題，把外部框架安裝在合適的位置，使用螺栓進行連接，做好固定處理之后對系統(tǒng)進行組裝，將模板放置在相應位置后對系統(tǒng)實施調(diào)平處理。在安裝系統(tǒng)時可以選擇液壓裝置作為找平處理的主要裝置。

5.3.3 混凝土施工要點 在施工過程中混凝土澆筑屬于重要環(huán)節(jié)，第1次進行澆筑的過程中高度需要控制為90cm，在完成模板澆筑后可以將其當做系統(tǒng)整體支撐基礎(chǔ)。在二級模板安裝完畢后進入澆筑環(huán)節(jié)，在澆筑時需要先實施鑿毛處理，利用復測的手段對墩柱所在位置進行精準控制。在此之后要求鉛錘可以吊設(shè)于外部框架之上，之后通過拉力作用對垂直程度進行調(diào)整。對混凝土塌落度進行控制應當保持在13cm以內(nèi)，為了能夠避免塌落度過高，在對混凝土進行配制時應當控制粉煤灰以及添加劑的使用量，防止在模板外部存在較多的浮漿。在完成澆筑作業(yè)后提升外部框架，選擇在混凝土第1次澆筑完畢后的12小時提升70cm，提升完畢后進行調(diào)平處理，將存在的材料雜物進行清除。在進入第2次混凝土澆筑作業(yè)后，高墩施工高度控制在13m到20m之間，混凝土澆筑高度保持為3cm，完成澆筑后對各個系統(tǒng)進行檢查，加強浮漿厚度水平檢測。

5.4 滑模施工技術(shù)要點

5.4.1 鋼模板選擇要點 在滑模施工過程中必須要選擇合適的鋼模板，能夠有效提高施工整體穩(wěn)定性，要求鋼模板具有可定型的特點，并且在鋼模板的邊框位置需要設(shè)置連接口，可以為之后模板和模板之間的固定提供便利。模板高度保持在1.2m到1.6m之間，厚度為6mm，在面板內(nèi)設(shè)置角鋼。模板上下兩個端口的誤差不能過大，需要保持在2cm以下，可以確保在之后制模時提高對混凝土摩擦力的控制效果，以此來提升施工質(zhì)量。

5.4.2 鋼筋處理要點 在鋼筋處理過程中需要關(guān)注焊接環(huán)節(jié)以及綁扎環(huán)節(jié)，是影響后續(xù)高墩穩(wěn)定性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在鋼筋焊接的過程中應當選擇合適的焊接方法，常用的方法為電渣壓力法，需要在焊接時關(guān)注是否給鋼筋造成損傷。在完成焊接處理以后應當先等待一段時間再將夾層拆下，經(jīng)過保溫后將熔劑盒拆下，并對存在的渣殼進行清理，保證焊包附近處于均勻的現(xiàn)象。在鋼筋綁扎過程中需要對鋼筋的質(zhì)量進行評估，觀察鋼筋外部是否存在損害癥狀，并及時對鋼筋外部存在的銹跡進行清理。在完成焊接作業(yè)后對鋼模板進行綁扎，將鋼模板放置在橫梁下方位置，在進行后續(xù)滑模施工時將模板和鋼筋共同綁架在一起。

5.4.3 滑升施工要點 在滑升環(huán)節(jié)需要關(guān)注混凝土澆筑環(huán)節(jié)是否合理，混凝土澆筑的厚度會影響混凝土澆筑質(zhì)量，在第1次進行澆筑時澆筑厚度需要保持為10cm，再次進行澆筑時應按照分層的原則實施澆筑處理，每一層厚度保持為30cm左右，當混凝土整體厚度在70cm以上時需要滑升模板，模板滑升高度為6cm。在混凝土澆筑過程中可以選擇對稱澆筑方式，并對滑升速度進行有效管控，后續(xù)利用液壓裝置幫助混凝土完成脫模。

6 結(jié)束語

通過在橋梁高墩施工中采用翻模和滑模施工工藝，不但滿足了施工需求，而且大大加快了施工進度，由于項目部針對不同墩身結(jié)構(gòu)而選擇不同類型模板，使得墩身外觀尺寸及施工質(zhì)量均滿足相關(guān)規(guī)定及要求，不但保證了施工質(zhì)量，而且加快了進度，降低了施工成本。上述兩種模板施工工藝成熟且可靠，大大增加了施工安全可控性，降低了部分安全隱患。通過現(xiàn)場實際影響，滑模和爬模施工工藝在高大墩身施工中取得良好成效，也為后續(xù)類似施工提供了借鑒和參考。