高速公路橋梁施工中高墩施工技術(shù)的應(yīng)用

許勇

山西路橋第五工程有限公司 山西太原 030006

大跨徑橋梁施工中，傳統(tǒng)的高墩施工技術(shù)雖然經(jīng)濟(jì)性良好、技術(shù)成熟，但施工效率低，難以滿足高速公路工期控制要求[1]。相較于高墩翻模、滑模施工技術(shù)，高墩輥模施工技術(shù)具有施工效率高、外觀質(zhì)量良好、施工安全性高等特點(diǎn)，具有良好的應(yīng)用推廣價(jià)值。

1 高速公路橋梁高墩施工技術(shù)特點(diǎn)

①施工周期長，在建設(shè)高速公路橋梁的過程中，就高墩施工技術(shù)而言，其有著相對復(fù)雜的流程和較為繁瑣的工序，高度為30m，有時(shí)還可能更高，有著較大的建設(shè)規(guī)模和較高的難度，故而施工周期可能會相對較長。并且，該技術(shù)的施工環(huán)境也有著一定的限制，不方便運(yùn)轉(zhuǎn)工程機(jī)械設(shè)備，同時(shí)也可能會使得施工周期延長。攪拌高墩混凝土?xí)r，歷次填空高度會相對有限，很多時(shí)候可能要攪拌多次或者進(jìn)行重復(fù)的填充，從而實(shí)現(xiàn)施工效果，如此必然會使得施工的周期被延長，故而，在進(jìn)行高墩施工的時(shí)候，需要將工程的工期做好規(guī)范的控制。②施工成本相對較高，就高墩施工技術(shù)而言，保障力量為先進(jìn)的工程機(jī)械設(shè)備以及先進(jìn)的工藝方法，加上施工周期相對較長，故而有著相對較高的施工消耗成本[2]。在工程實(shí)施的時(shí)候，基于平行施工作業(yè)模式能夠使得施工效率得以提升，可以使得工程工期被縮短，利于控制施工的成本。因?yàn)橛兄鄬^高的施工成本，就施工者而言，要重視施工要素的統(tǒng)籌，需要將施工造價(jià)管理做出規(guī)范的界定，預(yù)防一些不必要的資金浪費(fèi)產(chǎn)生，從而讓有限的工程資金將最大的價(jià)值發(fā)揮出來。

2 高墩施工中容易出現(xiàn)的問題

目前我國基礎(chǔ)設(shè)施逐漸完善，高速公路建設(shè)水平也不斷提升，但是在高墩施工中依然容易出現(xiàn)很多問題，主要是人為因素引起的。首先，施工方式單一。就目前高速公路高墩施工來看，施工技術(shù)不具備多樣性的特點(diǎn)，施工手段非常單一，很難得到廣泛使用，尤其是在地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜的地區(qū)，滑膜施工方法的實(shí)用性不強(qiáng)。其次，施工團(tuán)隊(duì)綜合素質(zhì)和專業(yè)能力低下。工程質(zhì)量的好壞和施工人員自身能力有著十分密切的關(guān)系，就目前情況來看，不管是團(tuán)隊(duì)配合還是個(gè)人素質(zhì)，都存在較大不足，難以為工程順利開展提供必要保障，在工程質(zhì)量、安全性等各方面都存在著較大問題。第三，材料質(zhì)量控制不夠嚴(yán)格。材料質(zhì)量是工程質(zhì)量的決定性影響因素，如果材料質(zhì)量得不到保障，就會給工程帶來巨大安全隱患，難以為人們營造安全的出行環(huán)境。不僅如此，很多建設(shè)單位為了追趕工期，簡化工作流程，也容易出現(xiàn)大問題。最后，高墩橋梁后期養(yǎng)護(hù)不到位。在高墩施工完成后，并不代表整個(gè)工程已經(jīng)結(jié)束，而是要對其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，之后才能夠投入到使用中。

3 高速公路橋梁施工中高墩施工技術(shù)的應(yīng)用

3.1 測量放樣

為了保障高墩位施工位置的精準(zhǔn)性，施工人員在施工之前需要到達(dá)施工現(xiàn)場對實(shí)際的施工情況進(jìn)行調(diào)查，同時(shí)收集施工現(xiàn)場的各項(xiàng)文字資料，全面了解施工情況，根據(jù)具體的施工要求進(jìn)行測量放樣工作[3]。施工人員需要針對高墩中軸線以及四周邊線進(jìn)行放樣處理，其中注意控制放樣尺寸偏差，保障偏差在10mm以內(nèi)。施工方應(yīng)當(dāng)指派具有專業(yè)技術(shù)能力的施工人員進(jìn)行測量放樣工作，這樣才能夠提高工作的專業(yè)性，保障測量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，為之后的施工打下基礎(chǔ)。施工人員在建設(shè)承臺的時(shí)候需要進(jìn)行高墩墩身第一節(jié)鋼筋的預(yù)埋處理，此時(shí)就需要施工人員準(zhǔn)確定位鋼筋預(yù)埋的位置，這樣才能夠提高施工質(zhì)量，保障后續(xù)施工的正常進(jìn)行。最后，施工人員在高墩逐節(jié)施工的時(shí)候也應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)測量放樣作業(yè)，注意控制偏差，保障施工位置的精確性。

3.2 樁頂鑿毛

在工序進(jìn)行過程中，要對使用到的施工設(shè)備質(zhì)量進(jìn)行全面檢驗(yàn)，要保證樁體表面的干凈整潔，清除雜物。當(dāng)前我國高速公路建設(shè)事業(yè)發(fā)展迅速，各種先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)都被廣泛應(yīng)用其中，施工人員要熟練掌握設(shè)備的操作方法，確保樁頂鑿毛工作能夠順利開展，進(jìn)一步提升工程質(zhì)量。除此之外，在樁體施工過程中，其表面結(jié)構(gòu)凹凸不平的情況較為普遍，要采取針對性的解決措施，盡可能減少實(shí)際工程和圖紙?jiān)O(shè)計(jì)存在的偏差，對結(jié)構(gòu)面進(jìn)行完善和處理。

3.3 高強(qiáng)混凝土的配制

原料包括四部分，一是水泥，二是粗骨料，三是細(xì)骨料，四是外加劑。選擇水泥時(shí)，一般的硅酸鹽水泥具備良好質(zhì)量，安全性較高，因而可以優(yōu)先選擇。這樣一來，不但保證水泥具有充足時(shí)間完成初凝，還能滿足混凝土的早強(qiáng)需求，提升活性指標(biāo)。此外，灰?guī)r碎石的質(zhì)地較為堅(jiān)硬和密實(shí)，其中的礦物成分與水泥漿融合，可形成良好的界面，因此，在選擇粗骨料時(shí)，可選擇灰?guī)r碎石，能更好地與水泥化物產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，在具體選擇時(shí)，應(yīng)當(dāng)選擇超出混凝土強(qiáng)度所需50%以上的抗壓強(qiáng)度；集料粒徑應(yīng)控制在一定范圍，不宜過大，以20mm到25mm之間為最佳，確保集料存在較小的空隙，能更好地實(shí)現(xiàn)混凝土和易性與強(qiáng)度。此外，選擇細(xì)骨料時(shí)，注意確保其含泥量與顆粒級配符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，混凝土的強(qiáng)度高低直接影響到施工的質(zhì)量，在施工過程中，盡量選擇河沙或江沙，沙顆粒的細(xì)度模數(shù)保持在2.6到3.5之間，不宜過小，避免拌制的混凝土過于粘稠，難以順利展開振搗，同時(shí)，也不宜過大，否則在運(yùn)輸澆筑過程中，無法保證拌合物的保水性與離析。最后，早強(qiáng)與混凝土凝結(jié)時(shí)間不一致，可采用添加外加劑的方式解決，并能增強(qiáng)混凝土和易性，提升流動性，在一定程度上，可減少水泥用量，常用的外加劑包括磺化瑪隆等。

3.4 鋼筋安裝

在對橋梁高墩鋼筋進(jìn)行安裝的過程中，應(yīng)依照設(shè)計(jì)圖紙和相關(guān)規(guī)范的要求進(jìn)行操作。結(jié)合該工程的實(shí)際情況，在施工中采用薄壁空心墩，從設(shè)計(jì)要求出發(fā)，選擇φ32mm的豎向鋼筋，借助套筒進(jìn)行鋼筋連接，將每節(jié)主筋的長度控制在9m左右，待第二節(jié)墩身澆筑完成后，可以進(jìn)行主筋接長作業(yè)。連接套筒的長度為78mm，壁厚18mm，對于水平撐筋和箍筋，可以借助電弧點(diǎn)加固的方式進(jìn)行處理，其他位置的鋼筋加固則采用電弧搭接焊工藝，從保證加固效果的角度，必須做好拉伸試驗(yàn)。塔吊操作人員需要熟練掌握操作技能，配合施工人員完成對鋼筋的吊放和定位安裝。主筋套筒連接完成后，可以使用φ16mm的螺紋鋼筋做好橫向定位與加固工作，加固前必須做好測量放樣，確定好結(jié)構(gòu)控制線和鋼筋位置等，這樣才能保證墩柱的水平坐標(biāo)以及外觀尺寸滿足設(shè)計(jì)要求。

3.5 模板安裝加固

在第一次進(jìn)行模板安裝之前，需要做好試拼裝工作，對模板的尺寸以及接縫處理質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，去除模板表面的銹跡，在內(nèi)側(cè)涂刷脫模劑。確認(rèn)無誤后，使用塔吊對外部進(jìn)行吊裝，配合人工定位的方式來保證模板的安裝精度?？梢韵劝惭b與模板高度相同的外模，然后依次進(jìn)行其余模板的安裝，該環(huán)節(jié)并不需要將螺栓擰緊。模板在不同方向上的調(diào)整可以借助手拉葫蘆實(shí)現(xiàn)，接縫位置應(yīng)貼上雙面膠，防止出現(xiàn)漏漿。外模安裝完成后，可以對內(nèi)膜和墊塊進(jìn)行安裝，然后安裝螺紋鋼拉桿，全部安裝完成且驗(yàn)收合格后，使用高標(biāo)號砂漿對模板與墩臺之間的縫隙進(jìn)行封堵，待砂漿達(dá)到一定強(qiáng)度后進(jìn)行混凝土的澆筑。模板安裝對精度有著相當(dāng)嚴(yán)格的要求，接縫誤差不能超過1mm，錯(cuò)臺誤差不能超過2mm。

3.6 混凝土澆筑

混凝土澆筑可以說是高速公路高墩施工的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，其工序十分復(fù)雜，需要關(guān)注的內(nèi)容也較多，具體如下。首先，要對混凝土材料進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管和控制，確保各材料質(zhì)量符合要求，并按照一定比例拌和均勻。在混凝土材料配置完畢后，做好運(yùn)輸環(huán)節(jié)的管理工作，盡可能減少運(yùn)輸時(shí)間和距離，避免混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象。在運(yùn)送到施工現(xiàn)場后，還要對材料進(jìn)行抽樣檢查，不符合質(zhì)量要求的材料不得參與到工程中，從各個(gè)方面加強(qiáng)管理，提升高速公路高墩施工質(zhì)量。其次，要遵循分批次的澆筑原則。每個(gè)高墩柱都需要經(jīng)過多次澆筑才能夠完成，要保證每次澆筑的連續(xù)性，中途不得出現(xiàn)中斷，否則會影響工程質(zhì)量。第三，除了澆筑的連續(xù)性之外，還要嚴(yán)格控制每次澆筑的厚度，通常來說單次澆筑厚度在30cm為宜，確保振搗時(shí)間、力度均勻，避免對樁體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性造成影響。最后，在前三道工序完成后，施工人員要采取合理的措施對混凝土強(qiáng)度進(jìn)行測量，確保其強(qiáng)度、穩(wěn)定性滿足施工要求，只有在強(qiáng)度達(dá)到預(yù)期的二分之一后，才能夠進(jìn)行拆模作業(yè)。在模板拆除時(shí)，可以在混凝土表面噴水，保證其表面濕潤，避免出現(xiàn)開裂。

3.7 墩頂封閉

若模板翻升到墩身頂部封閉段模板設(shè)計(jì)起點(diǎn)的標(biāo)高位置時(shí)，應(yīng)立即暫停施工。同時(shí)，選用厚度為5cm且經(jīng)過拋光的木板作為封閉段模板，支架選用焊接而成的鋼桁架，保障拼縫的密實(shí)性滿足要求[4]。脫模劑涂刷完畢后再進(jìn)行綁扎鋼筋，鋼筋檢查合格后，安裝外模板、模板固定架、防護(hù)欄桿；搭建外側(cè)平臺，當(dāng)安全網(wǎng)掛設(shè)完畢之后，利用混凝土灌注墩頂封閉段，保障其強(qiáng)度符合標(biāo)準(zhǔn)。

3.8 混凝土拆模

施工人員完成高墩混凝土澆筑施工之后還需要進(jìn)行混凝土拆模以及養(yǎng)護(hù)工作，當(dāng)確定混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求之后才能夠進(jìn)行模板的拆除。施工人員在進(jìn)行模板拆除之前應(yīng)當(dāng)對混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力以及強(qiáng)度情況進(jìn)行調(diào)查，使用科學(xué)的方式進(jìn)行拆模處理。拆模完成之后，施工人員還需要將模板堆放到指定位置處，保障施工現(xiàn)場的良好秩序。

4 質(zhì)量控制措施

①垂直度控制措施。每天對輥模進(jìn)行測量復(fù)核，對輥模進(jìn)行調(diào)整、糾偏。每次混凝土澆筑前，使用吊錘檢查輥模垂直度，如發(fā)現(xiàn)輥模垂直度偏差較大情況，通過千斤頂頂升進(jìn)行調(diào)平處理，每次糾正幅度不超過10mm，防止因調(diào)整幅度過大而影響施工安全；②混凝土層間接縫處理。為防止混凝土層間形成冷縫，施工單位加強(qiáng)混凝土澆筑厚度控制，分層澆筑厚度控制在30cm左右，振搗棒插入下層混凝土深度不小于10cm，促進(jìn)相鄰兩層混凝土形成整體；③內(nèi)襯模翻升后檢查混凝土外觀破損情況，必要時(shí)采用混凝土砂漿進(jìn)行修補(bǔ)、抹面處理，待抹面處理6h后養(yǎng)生噴淋；④每層混凝土澆筑完成后應(yīng)對輥模滾動輪進(jìn)行檢查，清理滾動輪與模板之間的混凝土砂漿，避免影響輥模順暢頂升；⑤連續(xù)施工保障，為確保墩柱施工質(zhì)量，保持墩柱整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，切實(shí)落實(shí)連續(xù)施工保障措施，預(yù)防和控制可能影響施工連續(xù)性的影響因素。遇特殊情況必須停工處理時(shí)，先在混凝土終凝表面進(jìn)行鑿毛處理，待重新施工后按施工縫要求進(jìn)行處理。

5 高墩施工技術(shù)分類

①滑膜施工技術(shù)，這樣的高墩施工技術(shù)主要原理就是通過模板懸掛進(jìn)行澆筑施工，在施工的過程中需要使用千斤頂進(jìn)行模板的提升操作。其中滑模的主要結(jié)構(gòu)包括提升吊籃、工作平臺、混凝土平臺以及提升設(shè)備等。值得注意的是，當(dāng)技術(shù)人員進(jìn)行滑膜設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該根據(jù)具體的施工項(xiàng)目要求確定其結(jié)構(gòu)，并在施工之前進(jìn)行滑膜裝置的組裝，之后再利用千斤頂將其提升至指定的高度，千斤頂在作用過程中就會帶動模板和提升架的提升。②液壓翻模技術(shù)，隨著我國橋梁施工技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前使用比較廣泛的高墩技術(shù)為液壓翻模施工技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用范圍更加廣泛，能夠適用于多種工程施工。技術(shù)人員在使用該技術(shù)之前應(yīng)該在混凝土墩上搭建液壓翻模作業(yè)平臺，在進(jìn)行設(shè)備提升的時(shí)候則需要借助千斤頂，達(dá)到指定高度之后再使用吊籃進(jìn)行提升操作。③爬模技術(shù)爬模施工技術(shù)也是高墩技術(shù)的重要內(nèi)容，其中最關(guān)鍵的受力體就是空心橋墩中已經(jīng)凝固好的墩壁，技術(shù)人員同樣需要使用提升設(shè)備對其進(jìn)行爬升操作，但是該技術(shù)的提升操作與翻模施工要復(fù)雜一些，不僅需要液壓千斤頂還需要上下爬架，使得活塞桿與缸體形成相對運(yùn)動的狀態(tài)。

6 結(jié)語

綜上所述，高墩施工技術(shù)不僅具備較多的優(yōu)勢，在改善技術(shù)，提高施工質(zhì)量方面也發(fā)揮重要作用。所以，為充分保證該技術(shù)能最大限度發(fā)揮優(yōu)勢，應(yīng)當(dāng)合理進(jìn)行施工控制，不斷完善施工管理，提高工藝技術(shù)，擴(kuò)大工程應(yīng)用，充分展現(xiàn)高墩施工技術(shù)的優(yōu)勢，不斷克服其存在的缺點(diǎn)，進(jìn)一步優(yōu)化公路橋梁施工成效。尤其是對于技術(shù)工作者來說，必須充分結(jié)合施工的實(shí)踐，遵循施工技術(shù)的客觀規(guī)律，把握基本原則，不斷優(yōu)化施工流程，更新施工理念，轉(zhuǎn)變施工模式，進(jìn)而提供強(qiáng)有力的技術(shù)指導(dǎo)，提高施工成效，進(jìn)而為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。