高速公路桥梁施工中高墩施工技术的应用

刘奕、杨书针

（聊城华鑫公路勘察设计有限责任公司，山东聊城252000）

0 引言

近年来，随着我国交通行业的迅速发展，公路桥梁建设的范围也在迅速扩大，对建筑施工中的技术问题更加关注，高墩施工技术作为一种应用较多的技术，也受到了越来越多的重视。高墩施工技术在高速公路桥梁工程中的应用，显示出其广阔的发展前景，但其实际应用仍存在一定的问题，需要进行相关的讨论。

1 高墩施工技术的概念

高墩施工作为一项技术，在高速公路桥梁施工中有着极高的技术含量和应用价值，在高速公路桥梁的建设中有着很好的应用前景和技术优势，特别是对于路线地形条件较差的大跨径桥梁工程，采用高墩施工技术进行工程设计，可以很好地解决由于环境因素造成的工程问题。

2 高墩施工技术具有的特点

2.1 难度大、风险高

在高速公路桥梁的施工中，高墩式建筑大多是在户外、高海拔的环境下进行，有的建筑高达十几米甚至几十米，有很大的危险性，因此可能出现安全隐患，带来较大的经济损失和生命危险。另外，在进行高桥墩的施工过程中，需要分段进行，因此整个项目的工期相对较长。由于施工过程中周边的条件比较复杂，降水、地形地质条件及强风等都会对施工产生一定的不利影响，从而增加工程的施工难度以及风险[1]。

2.2 工程建设投资大

在高速公路桥梁施工中，高墩工程建设的项目比较多，不仅要在工程建设中购买所需的材料，还包括安装平台、钢筋绑扎、混凝土浇筑、工程养护等环节。每个项目都要耗费大量的资源、人力和财力，投资很大。在高速公路桥梁项目中，每座高墩的造价都在几百万元以上，有些特别的高桥墩甚至投入几千万元。

2.3 墩位定位精准难度大

在高墩施工中，要准确地确定高墩的位置，保证工程的顺利进行及最后完工项目的实际使用需要，在施工之前，要安排专门人员深入工地，对工地的具体位置进行详细勘察，准确地确定桩基位置。由于高墩断面尺寸偏大，而大墩位的重心及墩位均偏大，给其定位带来了困难。所以，为保证最后的位置准确，施工单位要认真地对工地进行全面的检验和复查，所有的作业都要按照预先设定的程序来进行，从而保证高墩的位置准确。

2.4 结构耐久性要求高

高墩在高速公路桥梁中主要承受桥梁自重和车辆荷载，在施工阶段对结构的耐久性有很高的要求，为了能在使用过程中达到使用年限的要求，必须保证结构的合理性，选用优质的材质，合理地进行连接，加强墩身的承载力，以满足使用过程中的使用需求。

3 高墩施工技术在高速公路桥梁施工中应用的原则

在高墩施工过程中，要根据设计要求，采用科学的方法解决各种问题，从而提高桥梁的工程质量。

3.1 满足质量标准和施工技术的具体要求

高墩式建筑工程是一种技术活，必须按照规定的程序来进行，以确保其能满足工程的质量和技术指标。在正式开始高桥墩的施工之前，应指定一名工作人员深入工地，对其进行综合的分析，根据分析的结论，制订出符合项目需求的技术计划，并按设计的技术计划实施。在工程建设过程中，应对项目建设过程中存在的各种危险进行预警，防止在施工过程中发生安全事故。

3.2 保证施工技术应用合理与规范

为确保高墩在使用过程中能经受特定的重量，应制定出相应的方案，并做好相关的研究工作，以确保其在实际应用中的合理性和标准化。另外，在工程建设中，要将工程质量管理与工程建设的终极目的相联系，对高墩工程实施动态管理，并对其进行全面的管理，保证最后使用的高墩施工技术规范合理，进而为提高工程整体质量奠定基础。

3.3 安全施工，降低成本

在高墩施工技术建设过程中，应根据项目的特点，制订一种与实际相适应的安全管理制度，并对各施工单位的具体安全管理责任进行规定，落实安全管理责任制。同时，要强化工人的职业技能训练，保证工人在工作中遵守各种安全管理规定，穿上安全防护衣，减少意外伤害。建筑工地需要用到电力，一旦发生触电事故，后果不堪设想，而且停电还会对项目的建设产生负面的影响，从而延缓项目的进度，使项目无法如期完工。为此，必须强化工地用电的安全管理，重点对工地进行巡查，防止发生意外，避免不必要的损失。

4 高墩施工技术在高速公路桥梁工程的具体应用

4.1 工程概况

该工程的路基、桥涵、隧道的施工、完成、缺陷责任期缺陷的修补等工程，从K70+595～K80+203.85 段全长9.609km。凤垟桥梁497.46m，上部结构主跨为55+100+55m 预应力混凝土连续刚构，最大墩高65.2m，为了确保工程建设顺利开展，要从多个方面入手，做好分析工作。

4.2 测量放样

在施工过程中，根据高墩施工的实际条件，对施工场地的各种数据进行充分的采集，并根据需要进行测量放样作业。对于高桥墩的中轴及周边边缘的放样，应将其误差限制在10mm 之内。在项目建设中，应指定人员进行现场的现场勘察、放样，以确保所有资料的完整性和准确性，确保所提供的资料与真实的资料相符。在进行高墩首段预制时，应准确确定预制钢筋位置，提高其工作效率，保证施工的正常进行。在进行承台处的施工时，应采用适当的加固方法，以防止出现混凝土的干扰。在进行高墩分段的同时，还要进行测量和放样工作，并严格掌握高墩的垂直度，并对存在的误差进行及时修正，以保证高桩的安装精度。

4.3 钢筋工程建设

加强对钢筋工程中使用的钢筋进行质量检验，以确保防锈效果的充分发挥，应在高墩处进行生产和加工。在工程上，使用的钢筋应按照规格大小进行切割，在接头处要穿线，再用套管来进行接头。在桥墩顶部设置一个临时的脚手架，这样就可以为钢筋笼的施工带来便利。还需要对不同种类的钢筋进行标识，并按照规范要求进行具体的安装操作，避免出现错误，保证钢筋的正确使用，提高工程的质量。

4.4 混凝土施工

在浇筑到模板顶端时，要在模板内加一根软管和一根钢管，以保证混凝土的自由下泄高度不超过2m，同时，根据实际的混凝土供给状况，可以对其进行实时调整，并在底层混凝土初凝之前将上部混凝土浇筑完毕。对原料品质进行检验，并按规定进行配料，保证水泥的密实性及和易性。混凝土由槽车横向输送，由起重机竖向输送。高墩施工时，每一次浇筑的混凝土都应保持在3m 以下，在进行施工时，必须使用串口进行配合，避免出现离析。桥墩混凝土应分段浇筑，每次浇筑时应保证各层的厚度为0.3～0.5m。在工程施工过程中，应及时进行振捣，振捣时应把握好次序，避免出现过振和漏振现象。

在振捣时，必须使用插装型震源，其位移间距不得超过振荡杆的1.5 倍，与侧模应保持5～10cm 的距离进行振捣，在“快插慢拔”的基础上，在振捣点混凝土不再沉落、不出现气泡、表面呈现浮浆的情况下，可以将振捣杆缓缓抽出。在整个过程中，不得使振动棒与模板、钢筋及其他预埋部件产生撞击，以免造成钢筋、模板的位移或损坏。混凝土浇筑完毕后应及时进行养护，养护期一般不少于7 个工作日。当气温低于5℃时，应将其覆盖并保持隔热状态，严禁喷洒。

4.5 翻模施工工艺

4.5.1 首段墩身施工

首先，根据水墨线条确定桥墩四个拐角，找到桥墩底座，清除掉梁柱内的杂物，然后在桥墩周围搭建一个脚手架施工平台，并在桥墩上设置混凝土输送泵，并对墩体模板和脚手架进行加固、调整，在得到监理的认可后，才能进行桥墩的浇筑。其次，在进行模板装配前，应首先采用全桥式控制网对各墩的中点处和桩身角进行放样，由下一组的勘测人员核对无误，然后在承台顶部处用墨线画出桥墩断面的剖面、竖向控制线和交叉轴。再次，用灰泥在桥墩边沿画出竖向线，保证底板在水平位置，且其相对误差不超过2mm。第3 节墩施工完毕后，可对灰泥找平进行钻孔，便于下段模板的拆卸。然后，在外模具装配完毕后，需要进行找平修正，在其相对高差小于2mm，对角线为5mm 的情况下，所有的螺钉、拉条、支架都可以上紧。最后，在浇筑前，应在桥墩等高线70cm 的位置，先将Φ16 号短筋进行埋入。

4.5.2 第2、3 节段墩身施工

在桥墩的第1 节混凝土浇筑完毕后，首先将模板保持完整，然后在桥面上设置第2～4 节的内外模板，然后在桥墩四周设置一个钢管脚手架。2～4 节内外模板采用塔式起重机进行吊运。其次，采用拉杆对拉法对桥墩进行钢筋混凝土结构的强化。再次，采用固定长墩的脚手架施工平台实现内模板施工，该施工方法是利用起重机提升桥墩的钢筋，采用机械直螺纹套管将主筋接头联结，以保证施工的质量和工作的顺利进行。最后，竖向安装混凝土泵，以供第2～4 节段的混凝土灌浆。此外，如果墩是一个固体区段，为了方便上部节段的排水，应在上部预留排水口。

4.6 其余节段墩身施工

第2～4 段墩身施工完毕，且墩体内的混凝土强度大于5MPa 时，可依次拆除1～3 节模板，采用已固好的升降式起重机，利用电动起重机将其吊装到预定的地点，将其吊在吊杆上，然后依次将其支撑于第4 节顶部，保证墩身上的钢筋绑扎牢固，才能进行混凝土的浇筑。每次都要在3 块钢板上进行翻转，然后再浇筑3 块，如此反复，直至完成整个中空结构的混凝土。最终，为了使桥墩达到设计标准，必须严格控制桥墩的高度[2]。

4.7 模板翻升

前一段墩身的混凝土浇筑完毕前，不得进行模板的翻转和加固。

4.7.1 模板解体

首先将微型载人吊车悬挂在模板外侧，再拆卸外部模板支架。拆除外模时，首先把钢模悬挂于前一节的模板和人工吊车，再将外模与外模之间的拉线、垂直连接的螺钉和与上部的模板连接。

4.7.2 模板提升

拆卸下来的模板必须由吊车运送到水泥顶部的工作台，在清除和卸料液喷涂结束后，再按照放线的大小来装配。为防止在吊装时与周围支架产生冲突，应由专门的工作人员进行监控。

4.7.3 模板安装

将上部桥墩表面的水泥表面进行凿毛清除，用起重机起吊，再用人工对齐，把模板按相应的位置进行安装，把底部孔的横向螺钉连接到下部的模板，然后用导向链条进行暂时的拉伸。在内部模板同步完成后，应与内部和外部的模板进行适当的对接。整个模板安装完毕后，要对其进行质量检验，调节中心线的位置，并将横向四边的螺栓进行紧固。

4.7.4 工艺要求

在进行墩体内混凝土的浇筑时，必须坚持“内实外美”的原则，首先，在开模前，必须将钢模具清理干净，以保证混凝土外表的完整性。其次，在装配时，错位及拼接尺寸要小于1mm，修补时采用施工专用的双向防水胶条。再次，采用全站仪器对钢板的横向和纵向的倾角进行测试，并对4 个拐角进行精确的测试。在保证桥墩平面位置、顶部标高、垂直度、节点连接、纵向稳定等方面达到要求，并得到监理人员的认可，方可进行浇筑。然后，对已安装的样板进行经常清洁维护，确保其平整度、形状稳定性、强度及高度均符合要求，不会出现渗漏。如果样板出现翘曲、凸起或损坏，必须在进行表面处理后方可进行施工。此外，运输、拆卸时应尽量轻巧地拆卸，以防止模板的变形。模板应该和浇筑的水泥一样高。吊装时应处于垂直平衡状态，并将固定牢固。设计的拉线数目要科学、合理，要按规范要求进行倒角线。

4.8 墩顶封闭

当桥墩混凝土达到墩顶设计标高时，必须立即停止，并选择5cm 厚的钢板做封口段，采用钢板焊接，保证拼接的强度符合设计的需要。在浇筑了脱模剂后，用钢筋进行加固，在钢筋检验通过后安装外模板、模板固定架、防护栏杆等。在外模板安装完成后，采用水泥浇筑，保证其强度达到要求。

4.9 拆模

在浇筑至桥墩墩顶设计标高时，尚有3 个节段未完成拆模，在20MPa 以上的钢筋混凝土可以进行模板拆除。在拆卸时，应遵循“前下后中”的分段拆除次序。要想达到更好的效果，必须在桥墩顶部预先埋好吊装环，并在吊装过程中用人力吊车来进行施工。吊车按“先上后下”的原则进行拆卸，在拆卸到底部节段时，首先进行拆卸，再连同拆卸下来的模板和零件运到仓库进行整修、存放。

5 结语

总之，在高墩桥梁施工中应用高墩施工技术，一定要对施工过程进行严格的技术管理，以保证其正常运行。在项目实施中要加强管理，提高施工队伍的整体素质，做好设备维护管理工作，合理安排工作，提升工程质量，推动公路桥梁工程的健康发展。