高墩施工技术在公路桥梁建设中的应用

段霞霞

山西路桥第二工程有限公司 山西临汾 041000

公路桥梁的优质化建设是顺应社会经济发展的必行之举，但桥梁所处环境复杂，现场河床水流、峡谷等特殊地形区的限制性作用较强，干扰因素多、施工难度大、质量要求高。高墩作为桥梁结构体系中的一部分，其施工质量必须得到保证，因此有必要从实际情况出发，遵循因地制宜的原则，合理选用高墩施工技术，并将各项细节落实到位，为高墩施工质量提供保障[1]。

1 公路桥梁中常见的高墩施工技术

1.1 滑模施工技术

滑模施工技术的适用范围较广、应用频率较高。施工中，将模板悬挂至高墩作业区域，按照流程推动混凝土浇筑施工进程，加强对混凝土成型状态的观察，凝固后操作千斤顶，借助该装置向上引动滑模，实现模板向下一施工点位的转移，开始新一轮的施工，按照此方法依次类推。

1.2 爬模施工技术

以滑模施工技术为基础，经过技术改进后衍生出爬模施工技术，其特点在于钢材使用量较少，安全和质量的可控性较好，高墩表层摩擦受损的问题得到有效的解决，在施工得当的前提下，几乎不存在接缝问题。但爬模施工技术的应用受到模块结构复杂化以及施工流程繁琐化的限制，因此如何简化是该项技术研究中的重要突破方向。

1.3 翻模施工技术

于承台顶面设成套模板（三层），组织第一次墩身混凝土浇筑施工，再从下部开始逐步向上部将两层模板拆除，仅保留顶层的模板，期间每完成一次模板拆除作业后，均将其翻转至顶部并做稳固处理，经过支模后继续浇筑混凝土，按照此方法重复施工。

翻模施工技术采用的模板数量较少，材料的利用率较高，同时整个流程具有秩序性。但需意识到的是，翻模施工技术的效率相对较低，成型混凝土可能面临失稳的情况，而针对此类问题，必须在施工前做足准备，施工中强化对各道工序的质量控制，全方位保证高墩成型质量，见图1。

图1 滑模施工体系

2 高墩施工的基本特点

2.1 工期长

高墩结构的规模较大，高度通常达到10m，在部分桥梁工程中甚至在20m以上，施工过程中的干扰因素较多，对员工的作业水平提出较高的要求。为兼顾安全和质量的要求，通常采取分多次浇筑的方法，单次浇筑高度约3m，完成整个高墩施工的周期较长，易由于控制不当而出现工期延误、资源投入增多等问题。

2.2 接缝质量要求高

高墩分段施工时，接缝的处理尤为关键，若接缝施工质量不达标，将导致后续阶段的施工难以顺利进行，甚至威胁到高墩的整体完整性与稳定性。因此，必须按照规范施工，加强对接缝细节的质量检查和控制。

2.3 资源投入多

高墩普遍具有规模化的施工特点，对模板、钢筋、混凝土等材料的需求量较大，同时需适配大量的机械设备，实施机械化作业的模式。而在高墩施工技术不合理或是控制不当时，易增加资源的浪费量，因此必须加强协调管理，实现集约化发展的目标。

3 高墩施工技术的应用要点

3.1 测量放样及清理

测量放样是高墩施工前极为重要的一项准备工作。以设计图纸为准，测放高墩的结构线、中线等，并加强复核，作为高墩施工的参照基准，确保成型高墩在形态、尺寸、稳定性等方面均满足要求。此外，有必要全面清理墩柱桩的杂物，例如该处附着的混凝土、泥浆等，否则不利于钢筋连接作业的开展，随之出现钢筋连接稳定性不足、连接偏差的情况[2]。

3.2 支架的搭设

支架是高墩施工的重要装置，为给各项工作的开展提供可靠的基础，应重点关注三项要求：一是夯实支架搭设区域的地基，使其具有平整性与稳定性，以免在支架搭设以及使用过程中因地基缺乏稳定性而发生沉降；二是注重对支架性能的检验，强度、刚度均要满足要求；三是加强安全防控，测算安全系数和风险系数，采取安全防护措施，规避安全事故的发生。以具体的要求为引导，组织专项设计，并由专员施工，最终建成稳定可靠的支架。

实际操作中，先夯实支架基础，验算刚度和承压性能，确定现场地基可承受的压力极限，判断是否满足支架的使用要求，针对不足之处做出优化，最终得到稳定可靠的地基。此外，注重对支架自重的验算，尽可能减小误差，以免因计算不准确而导致成型支架缺乏稳定性。

富有流程性地搭设支架，基本思路为：①确定支架的搭设范围，夯实该区域内的地基土，为支架的搭设创设坚实的基础。②根据高墩施工位置，在其前后方设置支架，配套合适宽度的爬梯，对前支架和后支架做连接处理，得到完整的支架体系，其中后侧支架作为辅助装置使用。③以设计图纸为准，分层设置支架，及时安装横杆和立杆，提高支架的稳定性。

3.3 滑模施工

滑模施工的关键要点有：①测放墩柱的中线和结构线，误差控制在10mm以内，后续根据测放结果施工。②在测量放样、原材料准备等各项基础工作落实到位后，进入混凝土浇筑环节，配合模板的滑升运动，分段有序施工，最终得到完整的高墩结构。③施工中，检测横杆和立杆的距离并予以控制，同时保证垂直运输的顺畅性，以免影响塔身的稳定状态。④支架施工中采用到较多的角钢材料，选取合适型号的角钢，将其以焊接的方法设置在指定位置。必要时，在滑模装置的内部设开字架或F架（此类结构应具有对称性）。为保证施工安全，设置足够高度的防护网。⑤盘面施工时，材料可采用平整的木板，通过与液压控制台和支撑杆的联合应用，共同组成性能可靠、经济高效的液压提升系统，联合作业，共同承担源自于滑模施工中的荷载作用，规避质量问题和安全隐患。⑥合理操作机械设备，发挥出其生产力优势。联合应用高压油泵和电机，协同运行；通过换向阀、分油器等配套部件的结合，将待使用的材料输送至指定的千斤顶处，再借助千斤顶的顶推作用，将材料转移至指定作业区域，做到滑模施工。

3.4 模板施工要点

（1）模板选择的是刚度较大、平整性较好的钢材，采用螺栓连接的方法将原本独立的模板结合于一体，共同构成完整的模板系统。安装前做足准备，确认模板的高度和垂直度，减小高程误差和平整度误差；清理模板上的油污以及各类不利于施工的杂物，否则其会掺入浇筑的混凝土内，影响高墩结构的密实性。

（2）模板安装时，有效控制板间缝隙，尽可能使模板紧密衔接，将密封性较好的填充材料注入模板接缝内，避免混凝土浇筑过程中发生漏浆现象。此外，在模板上均匀涂抹脱模剂，起到隔离作用，使混凝土与模板保持相对独立的关系，防止混凝土粘附在模板上（若存在此现象，脱模后高墩的表面平整性和结构完整性均会受到影响）。

（3）模板安装到位后，按照自下而上的顺序浇筑混凝土。一方面，由拌和站根据预先确定的配合比选取适量的优质原材料，经过充分的拌和后得到均匀性较好的混合料，做到随拌随用；另一方面，浇筑时控制浇筑速度以及用量，振捣时加强防护。在多重措施并行之下，保证高墩混凝土浇筑施工质量。

（4）桥墩强度达标后，拆除模板。首先取下用于固定的螺栓，支撑结构松动后，将其拆除，期间用绳索调控，缓慢拉动模板位移，控制好模板的运行姿态，不可与周边的高墩以及其它结构发生碰撞，亦不可出现模板松动甚至忽然掉落的情况。拆模时谨慎操作，禁止强制性敲打模板，将拆除后的构件分类堆放至指定位置，做适当的修整，以便投入到后续的施工中，达到循环利用的效果。

3.5 钢筋施工

高墩钢筋施工的关键要点有：①以施工要求为准，选取合适规格的钢筋，检查表观质量，要求形态、洁净程度均满足要求。②钢筋加工时，由专员操作，保证加工尺寸的精准性；将制得的钢筋转至指定场所，而后用吊车吊装至作业点位，投入使用。③绑扎是高墩钢筋施工环节的重点内容，合理选取绑扎点位，不可碰触墩柱和焊接头。焊接时加强防护，以免因焊渣飞溅或是其它原因而导致周边的钢筋或其它材料受损，焊缝需具有饱满性，充分发挥出连接作用。竖向主筋施工时，宜采用螺纹连接的方法，其具有连接稳定可靠、材料用量少的应用优势。④有效控制钢筋绑扎的位置，间距不可过大或过小，若过大则会影响钢筋的稳定性，过小则会增加工程量，且加剧结构的复杂程度。绑扎环节，较为常见的是顺口绑扎的方法，其特点在于材料用量较少、效率较高，具体如图2所示。

图2 顺口绑扎示意图

钢筋捆绑是一项细节较多的工作，其关键作业要点有：准确计算钢筋的数量，根据此要求准备足量的钢筋，提供原材料支持；以截断和焊接的方法处理，兼顾钢筋安装质量和效率的双重要求；准确标记钢筋，合理选用，避免钢筋混用、乱用的局面。

3.6 混凝土施工

（1）拌和、运输。①混凝土拌和。注重岗前培训，强化员工的工程意识，提高专业水平。根据配合比选取适量满足质量要求的原材料，在拌和站做充分的拌和，得到均匀性较好的混凝土。加强质量检验，例如含水量需得到有效的控制，不允许出现粗细集料离析现象。对于拌和站的实际生产能力，根据混凝土浇筑施工需求做灵活的调整，及时准备足量的混凝土，但也需避免混凝土供应量明显过剩的情况。②）混凝土运输。由专门的运输车装料，沿着既定的路线将混凝土运输至现场。装料前，先清理料斗的杂物，分多次有序装料，防止集料离析；运输时，车辆匀速行驶，禁止忽然提速或急刹车；合理调度运输车辆，富有秩序性地完成运输作业，避免施工现场停机等料。

（2）浇筑。浇筑是高墩施工全流程中的重点环节，考虑到墩身高度较大的尺寸特点，常采用的是分段式浇筑的方法。浇筑前，全面检查支架、模板以及钢筋，对其安装位置以及稳定性做出判断，针对不足之处做出调整，确认无误后，正式浇筑。各节段的浇筑均遵循连续性的原则，保证接缝的严密性[3]。浇筑过程中采取振捣措施，提高混凝土的密实性，员工在操作时精准控制振捣设备的作业点位，不碰触钢筋、模板以及预埋件，逐点依次振捣，避免过振、漏振，经过持续性的振捣后，切实保证高墩混凝土结构内部的密实性和表观质量（无局部缺陷、不平整等问题）。

3.7 拆模、养护

经一段时间后，高墩混凝土的强度提高，实测值超过3MPa时，进入拆模环节。拆除全程加强防护，做到轻拿轻放，不碰触高墩混凝土结构，且尤为关键的是棱角等偏脆弱的部位，其必须得到有效的防护，将拆除后的模板分类堆放，禁止随意丢弃。拆模后，进入养护环节，具体方法根据高墩施工条件以及现场环境等因素而定，通常而言，包裹养生布、定期洒水是可行的方案，在该过程中密切观察高墩混凝土的成型状态，并考虑现场的环境温度，控制好洒水的频率和单次洒水量，必要时适当延长养护周期。此外，养护时加强防护，以免因外部因素的干扰而导致高墩混凝土结构受损。

4 高墩施工的误差控制

高墩的施工量较大，涉及到的细分作业环节较多，稍有不当将诱发不同程度的质量问题乃至安全事故，因此提高施工的精细化水平至关重要。密切关注高墩的孔隙等细微部位，检测并准确判断实际情况，以封堵或其它方法有效处理，尽可能减小孔隙的规模，使高墩结构具有完整性与密实性。钻孔施工时，适配合适型号的钻头，检测并有效控制钻头的垂直度，使钻头沿着既定的轨迹钻进。钻孔时易遇到阻力，由此导致成孔偏差，对此应加强控制，以有效的方法消除钻孔偏差，确保成型孔洞在孔径、垂直度等方面均满足要求。

5 结语

综上所述，高墩施工技术的合理应用对于提高高墩施工质量乃至促进桥梁工程的发展而言均有重要作用。但高墩的规模较大，施工内容较多，涵盖模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑及振捣、拆模及养生等环节，各自又细分为诸多作业细节，容易出现质量问题。因此，施工单位需立足于实际情况，合理选择滑模、爬模、翻模或其它施工技术，制定可行性较高的施工方案，有效推进施工进程，在安全的前提下完成高墩的建设工作。