特大橋梁高墩柱施工技術(shù)實(shí)踐分析

摘要 高墩柱因其強(qiáng)度高，承載能力強(qiáng)，在特大橋梁中廣泛應(yīng)用。文章以高墩柱為研究對象，分析其在特大橋梁中的應(yīng)用，得出以下結(jié)論：高墩柱因其結(jié)構(gòu)不同于一般橋梁墩柱，施工難度和復(fù)雜程度都高于一般墩柱;為了提高特大橋梁高墩柱的施工效率和經(jīng)濟(jì)效益，可采取平行施工的方式;高墩柱施工過程中，要注重每一個(gè)工序的把控，保證高墩柱的施工質(zhì)量，并達(dá)到整個(gè)橋梁施工的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞 特大橋梁;高墩柱;施工技術(shù);質(zhì)量控制

中圖分類號(hào) U445.559 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2022）11-0103-03

引言

橋梁技術(shù)在不斷適應(yīng)人類的發(fā)展需求，跨度越來越大，難度也越來越高。尤其在一些高山峽谷地區(qū)，地勢復(fù)雜，高差不一，給橋梁的設(shè)計(jì)和施工帶來了很大的困難[1]。地勢復(fù)雜的地區(qū)設(shè)置橋梁，既要考慮結(jié)構(gòu)的安全性，也要考慮選線的合理性。高山峽谷地區(qū)往往是地質(zhì)作用最強(qiáng)烈的位置，地層條件復(fù)雜，對橋梁基礎(chǔ)是極大的考驗(yàn)。

特大橋梁由于上部荷載較大，須采用承載力更高的高墩柱。高墩柱高度較高，無論是現(xiàn)澆還是預(yù)制，都存在一定的施工難度，并且模板工程的難度也較大，危險(xiǎn)性較大[2]。為了探究特大橋梁高墩柱的施工工藝，該文分析了高墩柱的施工特點(diǎn)，根據(jù)不同的特點(diǎn)分析高墩柱的施工要點(diǎn)，提高高墩柱的施工質(zhì)量。

1 橋梁高墩柱施工的特點(diǎn)

1.1 施工工期長

大多數(shù)橋梁高墩柱位于山區(qū)，施工條件不便，而橋梁高墩柱對高度的要求較高，要清楚了解各墩柱的受力狀況。在進(jìn)行模板施工時(shí)，要根據(jù)墩柱的設(shè)計(jì)要求，合理設(shè)計(jì)模板的受力狀況[3]。模板設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)要符合高墩柱的施工要求，根據(jù)不同的環(huán)境來調(diào)整相關(guān)參數(shù)。

在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，要特別注意混凝土的下落高度。與一般墩柱不同，高墩柱在混凝土澆筑時(shí)，混凝土的下落高度過高，會(huì)影響整個(gè)結(jié)構(gòu)的受力。高墩柱混凝土澆筑高度一般不宜超過5 m，墩柱的澆筑高度越高，混凝土的跌落高度越高，對施工的影響越大。澆筑混凝土?xí)r要及時(shí)調(diào)整模板位置和高度，保證混凝土澆筑順利。這道工序使施工工期增加，影響了施工進(jìn)度。

1.2 施工難度大

高墩柱的施工難度主要體現(xiàn)在混凝土澆筑上。模板位置過高，重心難以控制，橋梁穩(wěn)定性難以得到保障。隨著混凝土的下落，要不斷調(diào)整模板的重心，保證澆筑出的墩柱符合設(shè)計(jì)要求。在截面較小的墩柱澆筑，更要注重重心的保持。圖1為高墩柱封頂。

1.3 高墩柱接縫處施工難度大

現(xiàn)澆高墩柱存在澆筑重心難以控制的問題，而預(yù)制高墩柱也存在接縫處理的難題。高墩柱對柱的整體性要求高，接縫處若處理不當(dāng)，會(huì)影響整個(gè)墩柱的結(jié)構(gòu)受力。為了使墩柱的接縫完美，在連接之前，要做好完整的施工方案，使接縫的精確度達(dá)到最高[4]。接縫的精確度提高，橋墩的完整性也提高，增加了橋梁的抗彎性能和承載性能。

1.4 施工具有很大危險(xiǎn)性

由于高墩柱的施工難度大、施工工期長。一些施工單位為了加快施工進(jìn)度，提高施工效率，采用平行施工的方式，多個(gè)高墩柱同時(shí)開工，提高工作效率，但潛在的成本也相應(yīng)提高，同時(shí)需要多個(gè)高墩柱模板和設(shè)備，模板和設(shè)備往往成本更高;高墩柱施工屬于高空作業(yè)，對施工人員的要求極高。平行施工的前提是設(shè)備、模板和專業(yè)的施工人員都要充足，才能保證高墩柱的施工正常進(jìn)行，否則采取平行施工只會(huì)導(dǎo)致施工的危險(xiǎn)性增大。為了使高墩柱的模板工程更加標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)模板工藝的流程圖，如圖2所示。

高墩柱模板施工應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）高墩柱模板施工屬于高空作業(yè)，對施工人員的身體健康要求較高，高血壓、心臟病、貧血等疾病的人員不適宜高空作業(yè)。施工之前，管理人員需做好技術(shù)交底，將安全意識(shí)落實(shí)到所有人。

（2）高墩柱的高空作業(yè)既要保證人員的安全，也要有一定的保障措施。地面要隨時(shí)保持與高墩柱模板施工人員的聯(lián)系，當(dāng)施工中遇到任何突發(fā)狀況，地面可以第一時(shí)間接收到信息，給出解決措施。必要時(shí)配備對講機(jī)等聯(lián)絡(luò)設(shè)備。

（3）施工期間，安全員，專業(yè)監(jiān)理工程師必須實(shí)時(shí)監(jiān)督施工，尤其是塔吊施工時(shí)，監(jiān)理工程師要做到旁站。適當(dāng)增加安全管理員，保證現(xiàn)場施工安全進(jìn)行。

（4）系梁模板支撐系統(tǒng)施工四周應(yīng)設(shè)置工作平臺(tái)，平臺(tái)四周設(shè)1.2 m高安全欄桿及防護(hù)網(wǎng)，平臺(tái)通道至少鋪設(shè)兩張木跳板寬度，將木板頭尾固定，以保證施工人員生命安全。

（5）現(xiàn)場作業(yè)人員佩戴安全帽，手套等勞保用品。當(dāng)作業(yè)高度超過2 m，所有人員必須配備安全繩。高墩柱屬于高空作業(yè)，現(xiàn)場安全繩需準(zhǔn)備充足。

2 高墩柱施工質(zhì)量控制措施

為了保證高墩柱的施工結(jié)果，逐一探討翻模施工、滑板施工和混凝土施工三種施工方式對高墩柱施工質(zhì)量的影響。

2.1 翻模施工

翻模施工是高墩柱工程中常用的施工工藝。翻模施工是將混凝土墩柱分成多個(gè)節(jié)段，一般為2～3個(gè)節(jié)段，每個(gè)節(jié)段的高度控制在1～3 m之間。高墩柱高于普通的墩柱，在進(jìn)行分段時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整節(jié)段的個(gè)數(shù)和高度。翻模施工的順序是：將模板各節(jié)段安裝完成后，澆筑混凝土;待下部混凝土凝固后，拆除下部模板，采用起吊機(jī)或其他設(shè)備，將下部模板提升至未拆除的模板上，連成一體，繼續(xù)澆筑。按照此順序反復(fù)進(jìn)行，直到達(dá)到墩柱的設(shè)計(jì)高度。

采用翻模施工，可以不設(shè)置腳手架，簡化施工步驟，合理地處理橋墩各接縫處的問題，便保證橋墩的完整性。安裝簡單，連接方便，在施工中被大量采用。圖3為吊機(jī)提升墩身翻模施工示意圖。

翻模施工需要注意以下幾點(diǎn)事項(xiàng)：

（1）施工平臺(tái)與墩身模板通常以焊接的方式連接在一起，因此施工者要注意安全。

（2）施工期間要通過三維坐標(biāo)法來對墩柱進(jìn)行測量，使墩柱的各點(diǎn)的位置能標(biāo)注準(zhǔn)確。

（3）在施工前要做好充足的保障措施，避免因操作不當(dāng)導(dǎo)致高墩柱未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)高度。

（4）高墩柱柱身質(zhì)量影響整個(gè)橋梁的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在施工前提前拼接模板，檢驗(yàn)各接縫的精準(zhǔn)度，使墩身混凝土質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

（5）翻模時(shí)要注意接縫處的連接。因混凝土澆筑是分層倒入，分層處恰好在接縫處，撤除模板后要注意保障接縫處混凝土的強(qiáng)度，增加拉桿，增強(qiáng)模板穩(wěn)定性。

（6）如果墩身有水泥漿，應(yīng)及時(shí)清理。

翻模施工成本較低，投入的模板和設(shè)備較少，施工工藝簡單。如果墩柱高度過高，人工無法完成翻模，可借助吊車或其他設(shè)備，減小施工難度。

2.2 滑模施工

與翻模施工不同的是，滑模施工不需要拆除模板，采用千斤頂控制模板升降。滑模施工最主要的工作是準(zhǔn)確測量。首先，在墩柱四周布設(shè)垂直線和激光鉛垂儀，二者互相檢驗(yàn)，確保墩柱的垂直度是滑模施工的前提。其次，要正確使用千斤頂。千斤頂上升和下降的距離都需要提前測量，并做到按時(shí)檢修，以保障施工正常進(jìn)行。

滑模在千斤頂?shù)淖饔孟拢蛏厦撃?。脫模后要及時(shí)檢查墩身的完整度，若出現(xiàn)瑕疵，必須第一時(shí)間修復(fù)，做好養(yǎng)護(hù)工作，減少混凝土裂縫的產(chǎn)生。

合理使用液壓千斤頂，并定期進(jìn)行檢查，防止施工期間出現(xiàn)故障而耽誤施工。在混凝土脫模后，要馬上對混凝土進(jìn)行修復(fù)，避免混凝土表面產(chǎn)生裂縫，確保高墩柱施工的整體質(zhì)量。

2.3 混凝土施工技術(shù)

2.3.1 混凝土澆注施工

混凝土通過輸送管道末端布料，布料的順序也要遵從先內(nèi)側(cè)，后邊緣。混凝土澆筑不可一次澆筑完成，要分層澆筑。為保證混凝土振搗均勻，每層厚度不宜超過50 cm。

振搗的方式為：插入式振搗，平行布點(diǎn)。振搗一共可分為兩個(gè)階段施工，第一階段，振搗時(shí)間通常不超過60 s，但也不宜少于45 s。第一階段完成0.5 h后開始第二階段，第二階段振搗時(shí)間縮短，以20～30 s為宜。兩次振搗點(diǎn)位同一振搗點(diǎn)，振搗要符合規(guī)范要求，避免振搗不均勻產(chǎn)生氣泡，圖4為墩柱澆筑混凝土。

2.3.2 混凝土拆模、養(yǎng)護(hù)

混凝土拆模不當(dāng)會(huì)造成嚴(yán)重的安全事故。由于是高空澆筑混凝土，更要加強(qiáng)對混凝土強(qiáng)度的監(jiān)測?；炷翉?qiáng)度超過2.5 MPa才可以拆模?；炷翉?qiáng)度會(huì)根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件有所變化，因此在拆模前，要先檢查混凝土試樣強(qiáng)度。當(dāng)混凝土脫模不順利時(shí)，不可暴力拆模，損壞混凝土的完整性。

拆模后的混凝土要注意保護(hù)和養(yǎng)護(hù)，裸露時(shí)間長的鋼筋頭用水泥漿包住，以免生銹降低鋼筋的強(qiáng)度。其次也要對立柱混凝土養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)前采用塑料薄膜包裹[5]。包裹前保持立柱表面有一定的濕潤度。塑料薄膜要纏繞緊實(shí)，避免被風(fēng)吹走?；炷琉B(yǎng)護(hù)不少于7天，可根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍鉁?，降雨作出調(diào)整，圖5為墩柱混凝土養(yǎng)護(hù)。

橋梁高墩柱施工不同于其他施工，屬于系統(tǒng)性施工。施工周期長，并對施工人員的要求較高，要求施工人員要掌握專業(yè)的橋梁知識(shí)。高墩柱施工大多采用翻模、滑?；蚺滥?，這些工序?qū)鹊囊蟾撸枰F(xiàn)場人員認(rèn)真負(fù)責(zé)，結(jié)合現(xiàn)場情況，調(diào)整施工方案，使項(xiàng)目順利完成。

3 結(jié)語

該文以特大橋梁高墩柱為研究對象，簡述高墩柱的施工特點(diǎn)，分析高墩柱的施工難度以及施工要點(diǎn)。為提高高墩柱的施工質(zhì)量，從多個(gè)方面開展研究，例如翻模施工、滑板施工以及混凝土澆筑。高墩柱的使用范圍在逐漸擴(kuò)大，而關(guān)于高墩柱的施工工藝及標(biāo)準(zhǔn)仍需要進(jìn)一步完善和補(bǔ)充。

參考文獻(xiàn)

[1]李俊松. 淺析橋梁高墩柱及系梁模板施工技術(shù)[J]. 江西建材， 2021（12）： 263-265.

[2]蘇澤軍. 特大橋梁高墩柱施工技術(shù)實(shí)踐分析[J]. 四川建材， 2021（12）： 81+83.

[3]高威. 山區(qū)高速公路特大橋梁高墩柱施工技術(shù)[J]. 交通世界， 2020（17）： 155-156.

[4]潘正春. 山區(qū)高速公路橋梁高墩柱施工技術(shù)探索[J]. 四川水泥， 2019（2）： 21.

[5]李艦. 懸臂爬模技術(shù)在特大橋梁高墩施工中的應(yīng)用[J]. 交通建設(shè)與管理， 2015（8）： 231-233+236.

收稿日期：2022-03-21

作者簡介：黃法庭（1987—），男，本科，工程師，研究方向：路橋工程施工管理。