公路橋梁高墩柱施工技術(shù)探討

摘要 公路橋梁高墩柱施工具有一定難度，為明確其施工技術(shù)，文章以瀘渝高速公路的高墩橋梁為例，采用模板支架法，通過(guò)滿堂腳手架及吊車(chē)設(shè)備對(duì)高墩柱進(jìn)行分節(jié)安裝。結(jié)果顯示，案例工程如期完工，各高墩柱均達(dá)到了驗(yàn)收要求標(biāo)準(zhǔn)?？梢?jiàn)對(duì)于橋梁高墩柱可采用模板支架法，通過(guò)吊車(chē)分節(jié)安裝，并加強(qiáng)施工中的質(zhì)量控制，能夠取得理想的施工效果。

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

中圖分類(lèi)號(hào) U445.559 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2024）13-0088-03

0 引言

公路橋梁工程高墩柱施工具有一定技術(shù)難度，對(duì)于大型墩柱通常需要分節(jié)安裝，需要利用模板支架、大型起吊設(shè)備等，施工較為復(fù)雜，需要加強(qiáng)施工各環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制。案例工程采用基于滿堂腳手架的模板支架法，以及20 t吊車(chē)進(jìn)行分節(jié)安裝，取得了較為理想的施工效果，以下就以案例工程為例，對(duì)公路橋梁高墩柱施工技術(shù)展開(kāi)如下探討。

1 公路橋梁高墩柱施工技術(shù)概述

1.1 高墩柱施工的定義

高墩柱施工是公路橋梁建設(shè)中一項(xiàng)關(guān)鍵且技術(shù)復(fù)雜的環(huán)節(jié)，它主要指在設(shè)計(jì)與實(shí)施階段針對(duì)橋梁墩柱高度顯著超過(guò)常規(guī)水平（通常指墩柱高度大于或等于30 m）時(shí)所采用的一系列施工技術(shù)和方法。高墩柱作為橋梁上部結(jié)構(gòu)與下部基礎(chǔ)的重要連接部件，其主要功能在于承受和傳遞橋梁的自重，車(chē)輛荷載以及風(fēng)、地震等外部作用力至地基，確保橋梁結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。

1.2 高墩柱施工在公路橋梁建設(shè)中的重要性

高墩柱施工在公路橋梁建設(shè)中具有至關(guān)重要的地位，其重要性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面[1]：

（1）高墩柱施工是確保公路橋梁安全性和穩(wěn)定性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在公路橋梁建設(shè)中，高墩柱作為重要的支撐結(jié)構(gòu)，對(duì)于橋梁的整體性能和使用壽命具有決定性的影響。高墩柱施工技術(shù)的實(shí)施直接關(guān)系到墩柱的施工質(zhì)量，包括垂直度、平整度、承載能力等方面。

（2）高墩柱施工技術(shù)的實(shí)施對(duì)于提高公路橋梁的承載能力和抗變形能力具有重要意義。高墩柱作為橋梁的主要支撐結(jié)構(gòu)，需要承受來(lái)自橋面車(chē)輛和上部結(jié)構(gòu)的荷載。

（3）高墩柱施工技術(shù)在不同地形和環(huán)境條件下的應(yīng)用具有廣泛的發(fā)展前景。公路橋梁建設(shè)常常面臨復(fù)雜多變的地形和環(huán)境條件，高墩柱施工技術(shù)的實(shí)施需要根據(jù)不同的地形和環(huán)境條件進(jìn)行靈活應(yīng)對(duì)和調(diào)整。

1.3 高墩柱施工難點(diǎn)分析

公路橋梁高墩柱施工難點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面[1]：

（1）支撐和模板的穩(wěn)定性控制是高墩柱施工中的一大難點(diǎn)。由于高墩柱的高度較高，施工過(guò)程中的支撐體系需要承受較大的荷載，同時(shí)模板的穩(wěn)定性也需要得到有效保證。在施工過(guò)程中，需要采取有效的措施，如加強(qiáng)支撐材料的強(qiáng)度和剛度、調(diào)整模板的幾何形狀和尺寸等，以確保支撐和模板的穩(wěn)定性，防止出現(xiàn)變形和滑移等現(xiàn)象。

（2）混凝土的澆筑和養(yǎng)護(hù)也是高墩柱施工中的一大難點(diǎn)。由于高墩柱的高度較高，混凝土的澆筑和養(yǎng)護(hù)需要充分考慮施工設(shè)備和材料的運(yùn)輸、混凝土的均勻性和密實(shí)度、溫度控制等方面。在澆筑過(guò)程中，需要采取有效的措施，如加強(qiáng)混凝土的攪拌和運(yùn)輸、控制澆筑速度和分層厚度、保證混凝土的密實(shí)度和均勻性等。在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，需要采取有效的措施，如控制溫度和濕度、加強(qiáng)混凝土表面的保護(hù)等，以確?；炷恋馁|(zhì)量和強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。

（3）墩柱的垂直度和平整度控制也是高墩柱施工中的一大難點(diǎn)。由于高墩柱的高度較高，其垂直度和平整度控制要求也相對(duì)較高。在施工過(guò)程中，需要采取有效的措施，如加強(qiáng)測(cè)量和放樣、控制模板的安裝精度、加強(qiáng)施工過(guò)程中的監(jiān)測(cè)等，以確保墩柱的垂直度和平整度符合設(shè)計(jì)要求。

2 高墩柱施工過(guò)程與關(guān)鍵技術(shù)

2.1 項(xiàng)目概況

瀘渝高速公路TJ8分部共有橋梁8座，其中主線橋3座、匝道橋4座、連接線橋1座、超過(guò)20 m高的墩柱共計(jì)76根。其中，墩柱的主要參數(shù)如表1所示：

2.2 圓柱高墩施工方案

圓柱高墩主要集中在主線3#橋5～8號(hào)墩，最大墩高41.7 m；主線4#橋7～9號(hào)墩，最大墩高27.6 m。這類(lèi)高墩采用模板支架法施工，在柱間設(shè)滿堂腳手架施工，塔吊起吊安裝鋼筋籠，分節(jié)安裝模板，塔吊起吊料斗配合串筒進(jìn)行混凝土澆筑，柱間系梁及蓋梁采用鋼銷(xiāo)型鋼支架施工。主線3#橋塔吊設(shè)置在左幅7號(hào)墩，附著于7號(hào)墩墩身，主線4#橋塔吊設(shè)置在左、右幅8號(hào)墩中間位置。圓柱墩鋼筋籠在鋼筋集中加工廠加工成形，平板車(chē)運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，利用塔吊起吊安裝。第一、二節(jié)墩柱模板在墩柱骨架鋼筋綁扎后由汽車(chē)吊吊運(yùn)安裝，整體立模，一次成形。第一、二節(jié)墩柱施工完成后，開(kāi)始安裝塔吊，模板按照塔吊起吊能力進(jìn)行分節(jié)安裝。

2.3 高圓柱墩施工工藝流程及技術(shù)要點(diǎn)

2.3.1 高圓柱墩施工工藝流程

高圓柱墩施工工藝流程如圖1所示[2]。

2.3.2 高圓柱墩施工技術(shù)要點(diǎn)

高圓柱墩施工技術(shù)要點(diǎn)主要包括以下內(nèi)容[3-4]：

（1）鑿毛。施工墩柱前，需對(duì)墩柱輪廓線范圍內(nèi)的樁頂面混凝土進(jìn)行鑿毛處理，清除松散層及石屑，使表面保持濕潤(rùn)但不積水。

（2）測(cè)量放樣?，F(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?jiān)跇俄敺懦龆罩行氖志€，利用控制樁點(diǎn)確定墩柱中心位置和輪廓邊線。

（3）鋼筋加工及安裝。鋼筋集中制作，鋼筋、焊條等需符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定和設(shè)計(jì)要求。鋼筋接頭錯(cuò)開(kāi)布置，同一截面內(nèi)的接頭數(shù)目不得超過(guò)主筋總數(shù)的1/3。墩柱主筋與樁基主筋采用單面焊接，焊接需符合設(shè)計(jì)圖紙和施工規(guī)范。鋼筋箍筋采用雙面焊焊成閉合環(huán)形，定位鋼筋按規(guī)范設(shè)置。

鋼筋安裝時(shí)，第一節(jié)和第二節(jié)墩柱鋼筋籠利用吊車(chē)一次安裝成形，其余節(jié)段根據(jù)塔吊的起吊能力分節(jié)制作和安裝。砂漿墊塊用于確保鋼筋保護(hù)層的厚度滿足設(shè)計(jì)要求。

（4）模板安裝：

①墩柱模板統(tǒng)一在加工廠家訂購(gòu)，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)化要求實(shí)行準(zhǔn)入制度管理。模板直徑根據(jù)墩柱直徑設(shè)定，面板厚度6 mm，單節(jié)長(zhǎng)度2 m，并配備1 m和0.5 m的短模板。每節(jié)采用兩塊模板圍成，拼縫橫豎向法蘭采用Φ16 mm的8.9級(jí)高強(qiáng)螺栓連接。

②模型拼裝：墩柱模板按節(jié)段預(yù)拼，檢查模板規(guī)格、平整度和光潔度，涂脫模劑，不合格者不得使用。模板安裝時(shí)，節(jié)面間需設(shè)雙面膠條以防串漏，錯(cuò)臺(tái)小于3 mm。模板吊裝、安裝前需檢驗(yàn)地面的平整度。模板安裝時(shí)，四周設(shè)固定錨栓，以確保垂直精度和移位。安裝與拆卸由吊車(chē)完成。傾斜度用全站儀進(jìn)行控制，澆筑前校核。模板固定用纜風(fēng)繩和手拉葫蘆調(diào)節(jié)，如圖2所示。第三、四節(jié)模板根據(jù)塔吊起吊能力分節(jié)安裝。頂設(shè)可拆卸的混凝土澆筑平臺(tái)。

③模板拼裝好后，安裝鋼絲繩作纜風(fēng)繩，上端拉模板，下端固定在錨墩上，錨墩可選用混凝土塊或已澆筑墩柱。每根鋼絲繩上設(shè)手拉葫蘆緊固，調(diào)整模板垂直度。先用吊錘球法調(diào)整，再用全站儀精確放樣定位。在測(cè)量組指揮下，調(diào)節(jié)手拉葫蘆使模板垂直。

（5）墩身混凝土澆筑。墩柱混凝土集中拌和，用混凝土罐車(chē)運(yùn)輸，吊車(chē)（塔吊）、下料斗和串筒配合澆注，用插入式振搗器振搗?；炷练謱訚仓?，澆筑前先在墩柱底面澆筑1～2 cm厚的同標(biāo)號(hào)砂漿，每層澆筑高度為30～40 cm。振搗時(shí)，振搗器應(yīng)垂直插入，快插慢拔，插入下層混凝土中的深度為5～10 cm，移動(dòng)間距為45～

60 cm。嚴(yán)格控制振搗時(shí)間，以免過(guò)振或漏振，振搗時(shí)間約20～30 s。注意不碰松模板或使鋼筋移位。澆到墩頂時(shí)預(yù)留穿心杠孔，以便施工墩間系梁。

（6）拆模、養(yǎng)護(hù)。拆除模板的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)由澆注混凝土同期制作的試件抗壓試驗(yàn)確定。松開(kāi)模板緊固螺栓，利用汽車(chē)吊（或塔吊）吊開(kāi)模板，盡量減少人工撬動(dòng)。模板拆除后應(yīng)及時(shí)養(yǎng)護(hù)，用塑料膜包裹柱頂覆蓋土工布，采用滴水養(yǎng)生法養(yǎng)護(hù)至少7 d。

（7）搭設(shè)支架平臺(tái)。下節(jié)墩柱施工完成后，采用鋼管腳手架在墩柱周邊及中系梁搭設(shè)混凝土鋼筋、模板作業(yè)平臺(tái)，排架間排距按1.0 m×1.0 m控制。臨近墩柱位置按照墩柱直徑布置，確?？v、橫向水平管形成抱箍，緊箍已澆筑墩柱，防止排架傾覆，豎向步距為1.2 m。在中系梁頂布設(shè)一排縱向水平管，形成上層排架的支撐作用。

3 公路橋梁高墩柱施工的質(zhì)量控制措施

3.1 施工前期的質(zhì)量控制

（1）嚴(yán)格審查施工方案。確保施工方案符合設(shè)計(jì)要求，充分考慮地質(zhì)條件、施工設(shè)備和材料、施工人員組織等方面，確保施工順利進(jìn)行。

（2）強(qiáng)化技術(shù)交底。確保施工人員充分了解施工要求、技術(shù)要點(diǎn)和安全風(fēng)險(xiǎn)，提高施工質(zhì)量意識(shí)。

（3）嚴(yán)格控制材料質(zhì)量。嚴(yán)格篩選混凝土、鋼筋等主要材料，對(duì)其力學(xué)性能、耐久性進(jìn)行檢驗(yàn)，確保符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 施工過(guò)程中的質(zhì)量控制

（1）測(cè)量和放樣控制。采用先進(jìn)的測(cè)量設(shè)備和方法，確保墩柱位置、高度、垂直度等參數(shù)符合設(shè)計(jì)要求。定期進(jìn)行復(fù)測(cè)，確保施工精度。

（2）模板質(zhì)量控制。選用優(yōu)質(zhì)模板材料，保證模板的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。加強(qiáng)模板安裝和拆卸過(guò)程中的質(zhì)量控制，確保模板拼接緊密、位置準(zhǔn)確。

（3）鋼筋加工與安裝質(zhì)量控制。對(duì)鋼筋進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)和加工，確保鋼筋規(guī)格、型號(hào)符合設(shè)計(jì)要求。加強(qiáng)鋼筋安裝過(guò)程中的質(zhì)量控制，確保鋼筋間距、位置準(zhǔn)確，滿足構(gòu)造要求。

（4）混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)質(zhì)量控制。加強(qiáng)混凝土攪拌、運(yùn)輸和澆筑的質(zhì)量控制，確?；炷辆鶆?、密實(shí)?？刂茲仓俣群头謱雍穸龋乐钩霈F(xiàn)混凝土離析、泌水等現(xiàn)象。定期進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)，控制溫度和濕度，保證混凝土質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求[5]。

（5）垂直度和平整度控制。采用有效的監(jiān)測(cè)方法和技術(shù)手段，對(duì)墩柱的垂直度和平整度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)整，確保符合設(shè)計(jì)要求。

3.3 施工后的質(zhì)量控制

（1）質(zhì)量檢測(cè)與評(píng)估。施工完成后，進(jìn)行全面的質(zhì)量檢測(cè)和評(píng)估，包括混凝土強(qiáng)度、墩柱尺寸、外觀質(zhì)量等，確保符合設(shè)計(jì)要求和相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

（2）驗(yàn)收與交接。組織相關(guān)單位進(jìn)行工程驗(yàn)收，對(duì)不符合要求的部分進(jìn)行整改和修復(fù)。驗(yàn)收合格后，辦理交接手續(xù)，確保工程投入使用前的安全和質(zhì)量。

（3）質(zhì)量檔案管理。收集并整理施工過(guò)程中的質(zhì)量記錄和技術(shù)資料，建立完整的質(zhì)量檔案，為工程竣工驗(yàn)收和使用過(guò)程中的質(zhì)量追溯提供依據(jù)。

4 結(jié)語(yǔ)

在公路橋梁建設(shè)中，高墩柱施工是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性和技術(shù)要求較高的工作。通過(guò)深入探討和研究高墩柱施工技術(shù)，可以更好地掌握其技術(shù)要點(diǎn)和難點(diǎn)，提高施工效率和質(zhì)量，確保公路橋梁的安全性和穩(wěn)定性。通過(guò)該研究，可以得出以下結(jié)論：

（1）高墩柱施工技術(shù)在公路橋梁建設(shè)中具有不可替代的重要地位，它是確保橋梁安全性和穩(wěn)定性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)于提高橋梁的承載能力和抗變形能力具有重要意義。

（2）高墩柱施工技術(shù)的實(shí)施需要克服一系列難點(diǎn)問(wèn)題，包括支撐和模板的穩(wěn)定性控制、混凝土的澆筑和養(yǎng)護(hù)、墩柱的垂直度和平整度控制等。為了解決這些問(wèn)題，需要采取有效的質(zhì)量控制措施，加強(qiáng)施工過(guò)程中的技術(shù)研究和質(zhì)量管理。

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收稿日期：2024-01-31

作者簡(jiǎn)介：韓登濤（1989—），男，本科，工程師，從事公路施工技術(shù)管理工作。