公路橋梁工程中高墩施工技術(shù)應(yīng)用研究

鄧高斌

（江西省交通工程集團(tuán)有限公司，江西南昌 330000）

0 引言

公路橋梁是現(xiàn)代交通基礎(chǔ)設(shè)施中至關(guān)重要的組成部分，高墩施工是橋梁工程中的重要環(huán)節(jié)，高墩施工技術(shù)的應(yīng)用對(duì)確保施工安全、提高施工效率和保證工程質(zhì)量有重要意義。因此，應(yīng)重視并重點(diǎn)研究該技術(shù)，使之得到不斷優(yōu)化、廣泛應(yīng)用，以進(jìn)一步推動(dòng)公路橋梁工程的發(fā)展。

1 高墩施工技術(shù)分類

1.1 滑模施工技術(shù)

滑模施工技術(shù)所需的主要設(shè)備包括高墩滑模模板、滑模裝置和潤滑材料等。高墩滑模模板由鋼結(jié)構(gòu)制成，具有較好的承載能力和穩(wěn)定性。滑模裝置通常采用液壓系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)模板的滑移、下降和固定[1]。潤滑材料可以減少模板與混凝土之間的摩擦力，使滑移更加順暢。滑模施工技術(shù)的施工流程主要包括模板制作、地基處理、鋼筋綁扎、混凝土澆筑和滑移施工等步驟。該技術(shù)適用于各種橋梁跨度和高度的施工，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和靈活性。此外，滑模施工技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)施工，能夠節(jié)約施工時(shí)間，模板就位后，混凝土澆筑和滑移可同時(shí)進(jìn)行，有利于提高施工效率。

1.2 液壓翻模施工技術(shù)

液壓翻模施工技術(shù)主要利用液壓系統(tǒng)控制模板的翻轉(zhuǎn)和下降，實(shí)現(xiàn)高墩的施工。使用該技術(shù)時(shí)，需要搭設(shè)液壓翻模平臺(tái)，保證平臺(tái)建立在面積足夠、強(qiáng)度足夠的混凝土墩上，依靠千斤頂?shù)仍O(shè)備提供動(dòng)力。之后，將液壓翻模平臺(tái)提升至所需位置，使用吊籃將內(nèi)外吊掛部分提升至工作平臺(tái)的位置。在吊掛過程中，施工人員進(jìn)行鋼筋加固工作并安裝模板，確保其穩(wěn)定性和位置安全準(zhǔn)確性。完成鋼筋加固和模板安裝后，進(jìn)行混凝土的澆筑工作。當(dāng)混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，通過液壓系統(tǒng)控制翻模操作，使工作平臺(tái)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，將內(nèi)外吊具從平臺(tái)上解除。翻模完成后，可以進(jìn)行后續(xù)的施工工作，如模板拆除、后期加固等。

1.3 爬模施工技術(shù)

爬模施工技術(shù)是公路橋梁工程中常用的一種高墩施工技術(shù)。該技術(shù)采用特殊設(shè)計(jì)的爬模設(shè)備，通過連續(xù)的垂直升降來完成高墩的施工。爬模設(shè)備通常由塔式起重機(jī)、支撐結(jié)構(gòu)和模板組成。

第一，通過特殊設(shè)計(jì)的支撐結(jié)構(gòu)將塔式起重機(jī)搭設(shè)在地面或橋墩上方，形成垂直的支撐系統(tǒng)。

第二，將模板固定在塔式起重機(jī)的升降平臺(tái)上。通過塔式起重機(jī)的升降運(yùn)動(dòng)，模板可以沿著墩身垂直移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)高墩的逐段施工。

爬模施工技術(shù)適用于各種高度和跨度的高墩施工，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和靈活性。模板的垂直升降過程穩(wěn)定可控，有利于保證高墩的施工質(zhì)量和穩(wěn)定性。此外，爬模施工技術(shù)還能減少對(duì)臨近交通的影響，減少對(duì)現(xiàn)場(chǎng)空間的占用[2]。

2 工程概況

某高速公路工程線路總長度為15km，包括涵洞、隧道和橋梁等主要施工項(xiàng)目。在該項(xiàng)目中，有一段新建公路橋梁，主要采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)結(jié)構(gòu)，橋梁總長度為900m，跨度為（50+130+80）m，最高達(dá)80m。在具體的施工中，還要針對(duì)已經(jīng)存在的橋梁和公路病害問題加以解決。為了進(jìn)一步提高施工的安全性和進(jìn)度，經(jīng)過對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)情況的詳細(xì)調(diào)查，決定采用高墩施工技術(shù)進(jìn)行公路橋梁施工。

3 公路橋梁工程中高墩施工技術(shù)的應(yīng)用

3.1 測(cè)量放樣

測(cè)量放樣是重要的施工質(zhì)量控制手段，該工作的合理開展能夠確保高墩施工的準(zhǔn)確性。

首先，進(jìn)行測(cè)量放樣前，需對(duì)橋梁設(shè)計(jì)方案進(jìn)行仔細(xì)分析，包括主跨結(jié)構(gòu)、橋墩布置和高墩的最大高度等參數(shù)，并根據(jù)設(shè)計(jì)方案，確定高墩施工的具體要求和方法。

其次，對(duì)橋梁高墩的樁基進(jìn)行測(cè)量，包括樁基位置、深度和尺寸等參數(shù)。這一步驟能夠確保橋梁基礎(chǔ)的準(zhǔn)確布置，為高墩施工提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

再次，根據(jù)設(shè)計(jì)方案和測(cè)量數(shù)據(jù)，進(jìn)行高墩建筑放樣，如高墩平面布置、軸線位置、斷面尺寸等，通過建筑放樣，進(jìn)一步確定高墩的準(zhǔn)確位置和形狀，為后續(xù)的施工工作提供基準(zhǔn)。建筑放樣完成后，要在施工現(xiàn)場(chǎng)周圍設(shè)置控制點(diǎn)，用于定位和測(cè)量高墩施工過程中的各個(gè)要素。這些控制點(diǎn)需要精確布置，以確保高墩的位置、傾斜度和平直度符合設(shè)計(jì)要求。此外，要進(jìn)行高程測(cè)量，確定高墩施工的標(biāo)高，使用水準(zhǔn)儀、全站儀等測(cè)量設(shè)備進(jìn)行高程測(cè)量，并與設(shè)計(jì)要求進(jìn)行比對(duì)，使高墩施工的垂直度和高度更加準(zhǔn)確。

最后，要通過測(cè)量工具對(duì)高墩的橫斷面進(jìn)行測(cè)量，確認(rèn)其形狀和尺寸。

3.2 樁頂鑿毛

樁頂鑿毛是對(duì)已經(jīng)完成的橋墩基礎(chǔ)樁的一種處理方法，通過鑿除樁頂部分，使其呈現(xiàn)出平整的表面，以便于與上部結(jié)構(gòu)連接。

第一，進(jìn)行樁頂鑿毛之前，需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行相應(yīng)處理，包括清理樁頂周圍的雜物，以確保施工區(qū)域安全和整潔。

第二，要準(zhǔn)備適當(dāng)?shù)蔫徝O(shè)備，如電錘、鑿巖機(jī)等，這些設(shè)備能使樁頂表面更加平整。

第三，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范，使用鑿毛設(shè)備對(duì)樁頂進(jìn)行鑿除。操作人員需要掌握鑿毛設(shè)備的使用技巧，保證鑿毛的深度和均勻性。同時(shí)，樁頂鑿毛的施工操作需要嚴(yán)格遵守相關(guān)的安全規(guī)范和操作要求，以確保施工人員的安全

第四，鑿毛操作完成后，要清理樁頂區(qū)域的碎片和雜物，提高樁頂表面的光滑度。

3.3 支架搭設(shè)和驗(yàn)算

支架搭設(shè)和驗(yàn)算是確保高墩施工安全和穩(wěn)定的關(guān)鍵步驟，涉及支架的設(shè)計(jì)、搭建和驗(yàn)算。在高墩施工前，需要進(jìn)行支架設(shè)計(jì)。支架設(shè)計(jì)考慮因素包括高墩的高度、跨度、載荷以及施工期間的安全要求等。通過結(jié)構(gòu)分析和計(jì)算，確定支架的尺寸、材料和布置方案，根據(jù)支架設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行支架的搭設(shè)工作，主要包含支架臨時(shí)結(jié)構(gòu)，如鋼管、鋼梁等，且支架需要按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行布置，以支撐高墩的施工過程。同時(shí)，需要由經(jīng)驗(yàn)豐富的施工人員操作，并制訂合理的施工計(jì)劃，確保支架的穩(wěn)固性和安全性[3]。完成支架搭設(shè)后，需要進(jìn)行驗(yàn)算工作。驗(yàn)算過程包括結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性等方面。通過對(duì)支架的驗(yàn)算，可以確定支架是否滿足設(shè)計(jì)要求和施工安全標(biāo)準(zhǔn)，便于根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果，對(duì)支架進(jìn)行必要的調(diào)整和加固。如果發(fā)現(xiàn)支架存在不足或不合理的地方，需要及時(shí)采取措施進(jìn)行調(diào)整和加固。

3.4 鋼筋施工

鋼筋施工是高墩建設(shè)過程中至關(guān)重要的一步，直接影響橋梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。進(jìn)行鋼筋施工之前，需要進(jìn)行鋼筋的加工準(zhǔn)備工作。

第一，按照設(shè)計(jì)要求和圖紙進(jìn)行鋼筋的切割、彎曲和焊接等。

第二，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和施工圖紙，進(jìn)行鋼筋的安裝定位，將鋼筋按照準(zhǔn)確的尺寸和位置放置在橋墩和梁板的預(yù)留孔洞或預(yù)埋套筒中。在該環(huán)節(jié)要保證鋼筋定位的精準(zhǔn)性，為后續(xù)混凝土澆筑提供保障。

鋼筋安裝完成后，進(jìn)行鋼筋連接和綁扎工作，提高整體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。為了保證鋼筋的位置準(zhǔn)確和穩(wěn)定性達(dá)標(biāo)，還需要進(jìn)行鋼筋支撐和固定，即使用支撐架、支模和鋼絲繩等工具，將鋼筋固定在正確的位置上，以防止在混凝土澆筑過程中產(chǎn)生位移或變形。鋼筋施工完成后，需要進(jìn)行鋼驗(yàn)收工作，包括對(duì)鋼筋的尺寸、彎曲角度、連接方式和綁扎質(zhì)量等進(jìn)行檢查，以確保鋼筋施工符合設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范。該項(xiàng)目所用到的鋼筋參數(shù)如表1 所示。

表1 鋼筋參數(shù)

3.5 立模板

立模板是指在高墩施工過程中搭建的臨時(shí)模板結(jié)構(gòu)，用于支撐和定位混凝土澆筑，保證混凝土澆筑質(zhì)量。

第一，模板設(shè)計(jì)需要根據(jù)橋梁設(shè)計(jì)要求和結(jié)構(gòu)圖紙進(jìn)行，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)橋梁的幾何形狀、尺寸和施工要求，確定模板的形式、尺寸和材料，確保模板設(shè)計(jì)滿足施工安全要求，保證模板結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和剛度[4]。

第二，根據(jù)模板設(shè)計(jì)方案進(jìn)行模板制作。模板制作通常使用木材、鋼板或鋼結(jié)構(gòu)等材料，根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行加工、連接和裝配，制作過程要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行，確保模板的準(zhǔn)確性和可靠性。

第三，進(jìn)行高墩施工之前應(yīng)進(jìn)行模板搭設(shè)工作，包括將預(yù)制好的模板構(gòu)件安裝在高墩結(jié)構(gòu)上，形成一個(gè)幾何形狀適當(dāng)?shù)哪０褰Y(jié)構(gòu)。需要注意的是，模板搭設(shè)要按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行定位、支撐和連接，模板搭設(shè)完成后，需要進(jìn)行模板調(diào)整和校核工作，對(duì)模板結(jié)構(gòu)的水平度、垂直度和幾何形狀進(jìn)行檢查，確保模板安裝符合要求。如果發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)要進(jìn)行調(diào)整和校正，以保證混凝土澆筑的準(zhǔn)確性。

第四，混凝土澆筑完成后，可以進(jìn)行模板拆除工作。拆除過程需要小心謹(jǐn)慎，避免對(duì)新澆筑的混凝土產(chǎn)生不良影響。對(duì)拆除后的模板進(jìn)行清理和維護(hù)，以備后續(xù)使用。

3.6 澆筑混凝土

進(jìn)行混凝土澆筑之前，要進(jìn)行混凝土準(zhǔn)備工作，按照設(shè)計(jì)要求配制混凝土，并確保混凝土原材料的質(zhì)量。例如，根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定水泥、骨料、砂漿和水的比例和用量，以保證混凝土的強(qiáng)度和流動(dòng)性達(dá)標(biāo)。

常見的混凝土澆筑工藝包括自由澆筑、泵送澆筑和攪拌站輸送澆筑等。選擇合適的澆筑工藝可以確保混凝土順利流動(dòng)到需要填充的位置，并保證混凝土的均勻性和密實(shí)性[5]。在混凝土澆筑過程中，要進(jìn)行嚴(yán)格的控制和監(jiān)測(cè)，合理控制澆筑速度、保持施工連續(xù)性、監(jiān)測(cè)澆筑高度和厚度等，以避免混凝土過早干燥和開裂。

混凝土澆筑完成后需要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作，以促進(jìn)混凝土的強(qiáng)度發(fā)展。養(yǎng)護(hù)措施包括噴水養(yǎng)護(hù)、覆蓋保溫、遮陽等，合理開展養(yǎng)護(hù)工作能夠提高混凝土的早期強(qiáng)度和長期耐久性。

需要注意的是，混凝土澆筑涉及的關(guān)鍵參數(shù)包括混凝土的配合比、澆筑速度、澆筑層數(shù)、養(yǎng)護(hù)期等，這些參數(shù)需要根據(jù)具體工程的要求和設(shè)計(jì)規(guī)范來確定。假設(shè)設(shè)計(jì)要求的混凝土配合比為1∶2∶4（水泥∶砂∶骨料），澆筑速度可根據(jù)混凝土的凝固特性和施工條件進(jìn)行控制，一般建議每天澆筑量不超過1.5m。

3.7 拆模及養(yǎng)護(hù)

拆模是指在混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，將模板從混凝土結(jié)構(gòu)上拆除的過程。養(yǎng)護(hù)是對(duì)已澆筑的混凝土進(jìn)行保養(yǎng)和維護(hù)，以促進(jìn)其強(qiáng)度和耐久性的發(fā)展。

第一，進(jìn)行拆模之前，需要進(jìn)行拆模準(zhǔn)備工作。檢查混凝土的強(qiáng)度是否達(dá)到拆模要求，通常根據(jù)設(shè)計(jì)要求和規(guī)范規(guī)定的拆模時(shí)間確定。

第二，需要制訂模板拆除方案，以確保拆模過程的安全和高效。

第三，操作人員需要按照模板拆除方案進(jìn)行操作，并注意避免對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損壞。拆模時(shí)通常采用逐段拆除的方式，先拆除模板上部分，再逐步拆除下部，確保混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

拆模后混凝土結(jié)構(gòu)可能會(huì)出現(xiàn)一些表面缺陷或破損，需要進(jìn)行補(bǔ)修（修補(bǔ)破損部位、填補(bǔ)孔洞并進(jìn)行抹灰）和養(yǎng)護(hù)工作，保證混凝土表面的平整度和光滑性。之后需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)工作，如噴水養(yǎng)護(hù)、遮陽等，以促進(jìn)混凝土早期強(qiáng)度和耐久性的發(fā)展。

拆模及養(yǎng)護(hù)后還要進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，對(duì)混凝土強(qiáng)度、表面平整度、開裂情況等進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)估，如有必要可以進(jìn)行進(jìn)一步的修復(fù)和調(diào)整。

4 結(jié)語

總而言之，高墩施工技術(shù)適用于多種橋梁施工，在實(shí)際施工中，施工方應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)和要求，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，選擇最適合的高墩施工技術(shù)，促進(jìn)施工要素優(yōu)化配置和管理要素的強(qiáng)化控制，在保證橋梁施工質(zhì)量的同時(shí)，確保施工過程安全、高效，同時(shí)要注重技術(shù)創(chuàng)新，推動(dòng)公路橋梁工程建造技術(shù)的發(fā)展，為交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)貢獻(xiàn)力量。