高墩施工技術(shù)在公路橋梁建設中的應用

李永飛

（內(nèi)蒙古交科路橋建設有限公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特）

1 公路橋梁建設方案設計

1.1 工程概況

選取香麗高速公路橋梁工程作為本文研究區(qū)域，該公路全長139.8 km，是云南香格里拉縣重點高速公路，對該高速公路段立交橋進行高墩施工建設，立交橋總長1.017 km，地形地貌為侵蝕結(jié)構(gòu)，在施工時存在較多難點，因此需合理設計施工方案。

1.2 施工技術(shù)對比研究

由于本文所選工程項目在施工時易受環(huán)境、地貌影響，導致施工難度較大，為此本文對比不同高墩施工技術(shù)，從中選取最佳施工手段，具體分析結(jié)果見表1。

表1 不同施工技術(shù)對比分析

根據(jù)表1 對比分析可知，在三種施工技術(shù)中，簡易外爬式翻模技術(shù)的施工缺點相對較多，容易影響高墩穩(wěn)定性與安全性，而液壓翻模施工需要投資大量的設備，容易增大施工開銷，為此，本文選取滑膜施工技術(shù)，對公路橋梁中的高墩進行施工建設。

1.3 施工方案設計

對高墩施工技術(shù)的施工方案進行設計，具體施工步驟通過圖1 形式實現(xiàn)。

圖1 施工方案設計

按照圖1 的施工方案，進行橋梁高墩施工，保證高墩穩(wěn)定性，從而提升公路橋梁建設安全性。具體每一步驟施工細節(jié)如下。

1.3.1 施工準備

在未開始施工前，需合理分析高墩施工圖紙，按照規(guī)定標準準備施工所需材料與機械設備，并在設備進場時及時檢驗其質(zhì)量。在現(xiàn)場分析不同材料的高墩結(jié)構(gòu)承重力是否滿足橋梁建設需求，并按照實際需求對材料進行調(diào)整[1]。準備工程項目管理系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中對后續(xù)施工流程進行管理。

1.3.2 測量放樣

為避免后續(xù)施工影響橋梁墩柱的垂直度，需要采用合理手段對現(xiàn)場進行測量放樣，由于單一測量方法難以保證精準度[2]，本文通過激光垂直儀與全站儀相結(jié)合方式，實現(xiàn)現(xiàn)場測量放樣。采用四邊形網(wǎng)布設方式，在橋址區(qū)域布設控制網(wǎng)，并在固定周期下復核控制網(wǎng)點位，以防出現(xiàn)點位偏差。在無風時刻對墩身進行放樣，以免風力載荷影響軸線穩(wěn)定性[3]。

1.3.3 鋼筋加工與安裝

（1） 墩身采用Ф25 鋼筋作為主筋，沿墩身外壁均勻布設，每根鋼筋距離10 cm，主筋采用直螺紋接頭接長，當進行第1～2 節(jié)施工時，每間隔9 m 接長1次。斜向鋼筋采用Ф16、Ф12 鋼筋，與水平鋼筋、箍筋一并由工程加工合格后運輸至施工現(xiàn)場，通過搭接綁扎接頭方式接長。

（2） 需在工廠提前完成主筋兩端的車絲，每端車絲長3.2 cm，共11 個絲距，在工廠處理完工后，運輸至墩身進行安裝，設計6.5 cm 的螺紋套筒，當主筋伸入套筒后，其長度應為套筒的一般。

（3） 結(jié)合墩身內(nèi)外層主筋間距，構(gòu)建相應的定位支架，并將其與上節(jié)混凝土內(nèi)預埋件焊接，從而保證定位支架穩(wěn)固，當完成鋼筋骨架建設后，即可拆除定位支架。

（4） 在工廠定制塑料墊塊，將其作為鋼筋保護層，從而增強外側(cè)混凝土質(zhì)量。

1.3.4 滑膜施工設計

采用滑膜技術(shù)實現(xiàn)公路橋梁的高墩施工，在施工開始之前，測量墩柱的中線與結(jié)構(gòu)線，避免在鋼筋施工過程中產(chǎn)生偏差。根據(jù)施工圖紙和設計要求，將滑動模板組裝安裝在預定位置[4]。模板的安裝需要確保其水平、垂直和穩(wěn)定，通常使用支撐架、錨桿和螺栓等固定裝置來支撐和固定模板。利用5 mm 鋼板制作施工面板，并通過50*5 角鋼制作筋肋，設計矩形桁架梁截面尺寸為100 cm*100 cm、100 cm*110 cm 兩種標準，桁架梁主筋采用100*10 角鋼。通過角鋼連接桁架與面板，并在施工場地內(nèi)進行焊接。為滑膜裝置設計6個提升架，主梁采用18a 槽鋼制作，千斤頂?shù)鬃鶠?4 mm 鋼板。將桁架上方平面作為施工操作平臺，在該平臺內(nèi)側(cè)，放置施工用鋼筋與混凝土材料，平臺外側(cè)設置防護欄，通過50 mm 厚的模板構(gòu)造平臺盤面。采取液壓千斤頂、液壓控制臺以及油管等設施構(gòu)建液壓提升系統(tǒng)，從而控制滑膜施工的澆筑過程。再利用滑膜的初次澆筑與滑升時，應注意初次澆筑厚度在10 cm左右。

在滑膜施工開始前，需清理施工現(xiàn)場，確保基礎表面平整、干燥。同時，檢查基礎結(jié)構(gòu)是否符合設計要求。施工分為三個階段，分別為初次滑升、正常滑升和結(jié)束滑升。初次滑升時進行首次混凝土澆筑，當澆筑至一定高度后，開始進行正常滑升，使用液壓頂升系統(tǒng)，逐漸控制相關設備滑動。同時在每階段澆筑后對接縫處進行專門處理，以確保接縫的密封性，當完成混凝土澆筑即可結(jié)束滑升。

1.3.5 混凝土澆筑施工

當完成滑膜平臺與模板安裝后，即可進行混凝土澆筑工作。在澆筑施工前，需檢驗原材料質(zhì)量，制作混凝土材料主要采用碎石、砂以及外加劑實現(xiàn)，其中碎石采用硬質(zhì)石灰?guī)r，砂采用潔凈河砂，通過這些材料在拌合站攪拌制成混凝土，進行混凝土澆筑時需注意混凝土塌落度變化。

在澆筑斷面放置兩根軟管，其中一根接入到待澆筑部分，清理模板表面混凝土雜物，即可開始進行混凝土澆筑。進行澆筑時，采用分段澆筑模式，盡量保證管道垂直，澆筑速度設置為5～10 m3，需及時移動澆筑軟管，保障模板受力均勻。當澆筑至30～40 cm 時，需采用振搗棒進行振搗，保證澆筑面穩(wěn)定性，振搗持續(xù)時間在10～30 s 左右，振搗完成后，即可繼續(xù)進行下一段澆筑。若澆筑中途需暫停施工，則應將澆筑面處理為水平面，并處理接縫問題。

1.3.6 拆模養(yǎng)護

當混凝土澆筑工作完成后，等待混凝土強度變化，當混凝土達到70%時，即可拆除滑膜設備并進行混凝土養(yǎng)護，養(yǎng)護過程通過覆蓋塑料薄膜實現(xiàn)，共進行7 d 的養(yǎng)護，以防混凝土受到溫度影響產(chǎn)生開裂。

2 結(jié)果與討論

應用本文設計的施工方案，通過仿真軟件對高墩進行模擬施工，從而分析該施工技術(shù)的應用效果。

分析應用該施工技術(shù)施工后，高墩不同位置的施工誤差，并對比規(guī)范允許誤差，以此判定該施工方案的精準度，分析結(jié)果見表2。

表2 施工誤差分析

根據(jù)表2 可知，當應用該施工技術(shù)進行高墩施工后，所產(chǎn)生的施工偏差相對較低，其中，軸線偏位誤差僅為0.3 mm，這一誤差不會對實際施工造成嚴重影響，且其他誤差也均低于允許誤差，說明該施工方案具有較高的精準度，可以精確完成高墩施工處理。

模擬該施工方案在施工結(jié)束后不同日期下的橋梁主墩沉降量變化情況，從而評估這一施工技術(shù)在施工結(jié)束后的穩(wěn)定性，分析結(jié)果如圖2 所示。

圖2 橋梁主墩沉降量變化情況分析

根據(jù)圖2 可知，隨著施工結(jié)束時間的逐漸上升，橋梁主墩開始發(fā)生沉降，且沉降值出現(xiàn)逐步升高，但沉降值始終保持在1 mm 以下，并未出現(xiàn)大幅度增高，說明按照該施工方案施工后沉降值并不大，因此，該施工技術(shù)可有效避免橋梁高墩發(fā)生嚴重沉降，保證橋墩具有良好的穩(wěn)定性。

模擬不同施工方案，并在高墩合龍位置處模擬施加不同程度的載荷，以此模擬橋梁通車后的行車載荷，分析在不同載荷下情況下，橋墩墩頂截面的水平位移情況，同時對比不同方案的應用效果，模擬結(jié)果見表3。

表3 橋墩墩頂截面水平位移量分析

根據(jù)表3 可知，當模擬行車載荷逐漸增大，三種施工技術(shù)的橋墩墩頂截面水平位移量也逐漸增加，在三種施工技術(shù)中，簡易外爬式翻模技術(shù)在施工后所產(chǎn)生的位移量最大，當載荷為0 kN 時，該技術(shù)產(chǎn)生的水平位移量達到46.4 mm，處于較高水平，隨著載荷的增大，達到100 kN 時，該技術(shù)水平位移量上升至63.1 mm，而液壓翻模施工技術(shù)的水平位移量最高為39.9 mm，低于簡易外爬式翻模技術(shù)，但仍然要高于本文施工技術(shù)所產(chǎn)生的水平位移量，在本文設計的施工方案下，水平位移量最高僅為29.8 mm，在三種技術(shù)中保持最小水平，為此，本文施工技術(shù)具有更高的安全性。

3 結(jié)論

文章研究了高墩施工技術(shù)在公路橋梁建設中的應用，詳細分析了不同施工技術(shù)的特點與應用效果，從中選取滑膜施工技術(shù)作為所選橋梁工程的施工技術(shù)，針對該技術(shù)的施工方案進行詳細設計，保證每一施工階段都安全穩(wěn)定，從而保障公路橋梁建設能夠順利完成。在未來研究階段，可對現(xiàn)有施工方案進行補充與優(yōu)化，保障該施工方案能夠在更大程度上降低施工開銷，提高公路運行效果。