高墩施工技术在桥梁工程项目中的应用

凌振国

（中交第四公路工程局有限公司，北京 100000）

经济全球化的推动下，我国经济保持良好的发展态势，同时对道路工程的建设水平提出更高要求。以高速公路事业为例，桥梁是跨越特殊地质环境的工程结构，为给车辆通行创造安全、高效的环境，必须注重桥梁建设质量，选取合适的施工技术尤为关键。现阶段，高墩施工技术正取得广泛应用，在高墩的作用下改变了道路崎岖的问题，平缓性有所提升，车辆通行安全有所保障。

1 工程概况

某高速公路项目的桥梁工程中包含大量高墩施工作业，该桥全长600m，最大高墩75m，基于C30 混凝土浇筑而得，设计采用空心薄壁墩的结构形式。现场施工环境复杂，地势较陡，高墩总体数量偏多，对施工管理及技术控制提出较高要求。

2 高墩施工技术分类与特点

2.1 滑模施工

此环节应得到千斤顶等相关设备的支持，具体工艺流程为：以结构物平面尺寸为准，选取具有较强稳定性与较好平整性的地面，于该处拼装提升架等构件，形成液压滑模装置，利用液压千斤顶的作用将其不断爬升，使得操作平台与模板达到同步上升的状态。每结束一层浇筑作业后，均要执行一次模板滑升，持续至高墩浇筑结束为止。滑模施工的适用性较强，不受地区限制，即便在山区较为苛刻的环境中也具有适用性，成本投入较少，局限之处在于难以满足大型工程施工需求。目前该施工方法已逐步被淘汰。

2.2 液压爬模施工

以爬模施工为基础，经工艺升级后提出液压爬模施工技术，其突出优势在于改变传统方式的局限性，在大规格高墩施工中可行性较高，是现阶段高墩施工中应用较为广泛的方法。具体工艺流程：选取具有较高强度的墩结构，于该处设置液压爬模工作平台，现场配备液压千斤顶，以提供动力支持，使得工作平台可以不断向上提升，至特定高度后利用吊篮提升内外吊挂，可为施工人员提供操作空间，于该处完成模板安装等工作。

2.3 翻模施工

此方式主要依靠内外套架实现，通过相对运动的方式达到翻模提升的效果，导向轮起到提升整体稳定性的作用。当形成相对运动关系后，模板在上升的同时也将促使塔吊不断向上提升，将所需物料吊起；若内外套架发生的是相向运动，此时塔吊不断下降，可以将物料转移到地面[1]。此方法的优势在于安全性较高，无需大量的重型起吊设备，且成本投入较少。

2.4 高速公路桥梁高墩施工的特征

（1）施工周期长。该工程项目中，墩高度为30m，而单次浇筑高度能力约为3m，因此需经过十余次浇筑作业才可形成一个高墩，且现场环境复杂，如机械设备、气温等均会对施工质量造成影响，易出现工期延误的情况。

（2）质量要求高。高墩是决定桥梁稳定性的关键结构，若此部分存在问题，必然会对车辆通行造成影响，因此必须以合理的方式确保高墩施工质量。

（3）施工成本高。由于高墩桥梁工作量大，施工周期偏长，为尽可能缩短施工时间，可采取平行作业的方式，尽管施工效率得以提升，但此方式对人力资源的需求量较大，易出现施工成本提高、人力资源浪费的问题。

3 高墩施工技术现状

经济水平的提升在一定程度上推动了交通基础设施的发展，而基础设施的建设也是实现经济良好发展的重要支持。现阶段，桥梁工程中应用较为广泛的高墩施工技术，具体又分为滑模、爬模与翻模3 类施工方法，其各自的适用场景与优劣势均存在一定的差异。我国自20世纪90 年代末相继引入了爬模技术，大量桥梁工程实例表明，爬模施工技术具有较好的应用效果。

相较于滑模和翻模，在现浇钢筋混凝土结构施工中采用爬模的方法更具可行性，可确保墙体、墩柱等结构的施工质量。当然，从实际应用来看也存在局限之处，如爬模技术所需设备的总体规模较大，施工进度偏慢，且保温和蒸汽养护难度较大，对技术人员的综合水平提出更高要求。但技术在不断升级，相信解决上述问题仅仅是时间问题。关于施工效率方面，爬模技术单次浇筑高度普遍为4.5～6cm，单个循环的耗时5～6d，正常情况下每日施工进度约1m。爬模施工中选择的是整体大块模板，可有效控制脱模时间，因此混凝土外观质量更为良好，可提升接缝的处理效果。此外，爬模施工适配的是塔吊、输送泵等相关配套设备，彼此形成了协同作业关系，引入了液压爬升系统，脱模强度普遍为15MPa 左右，耗时约3d[2]。具体至本工程中，除喷洒专用养护剂外，还配合使用了蓄水养护的方法，利用高精度全站仪检验垂直度。

现阶段，高墩施工技术取得广泛应用，在提升桥梁稳定性上发挥出举足轻重的作用。而行业处于持续发展时期，合理应用最新的爬模技术可为桥梁的施工作业提供技术指导，可将我国的桥梁高墩施工水平提升至全新层次，对于我国桥梁建设领域的发展而言尤为关键。从应用前景来看，高墩施工技术的使用范围也将不断扩大。

4 高速公路桥梁高墩施工技术

4.1 测量放样

准备工作可为正式施工创造良好条件，相关人员应复核墩柱中心线与结构线，与设计值的偏差均要在10mm 内，同时需满足尺寸断面≤5mm 的要求。

4.2 桩顶凿毛

施工现场要保持洁净的状态，若存在杂物需清理干净，将污垢处理干净后再凿毛，重点关注新旧结合区域，该处的混凝土应具有相容性。

4.3 支架搭设

夯实施工现场，满足平整与强度要求后，在墩柱台上搭建脚手架，采取的是围绕墩柱搭设的方式，整体为碗扣式结构。横杆与立杆是重要构件，其设置必须与设计要求相符，为满足立杆稳定性要求，为之增设水平撑，调整好立杆间距，此处要求横、纵向均为1.5m。

4.4 钢筋安装施工

结束脚手架搭设作业后，安排人员设置墩柱钢筋。为提升施工效率，采取厂内预制的方式，将制得的产品编号，并根据规格的不同有序堆放，以现场所需材料为准，将其运输到指定区域。钢筋进场必须注重质量检验，要求弯曲程度、伸长率等指标都要与设计要求相符，无误后再通过焊接手段制得所需结构。根据施工需求，提出钢筋与弯钩的参数标准，具体如表1 所示。

表1 钢筋及弯钩参数表

4.5 立模板

钢模板是高墩施工的重要材料，经拼装后形成较完整的大片模板。吊装前残留在原材料上的铁锈等杂质均要得到有效清理，再刷涂模板漆。模板安装采取的是吊车与卷扬机相配合的方式，为满足模板竖直度要求，其顶部与中部均要绑上缆风绳。关于模板安装作业，需严格遵循施工工序展开，注重各环节安装顺序，以实际情况为准灵活调整竖直度，使其与设计要求相符。

4.6 浇筑混凝土

合理的浇筑工艺可为高墩施工质量提供保障，应充分考虑到高程设计要求，若高程偏大时可采取分多次浇筑的方式。该项目单次浇筑高程为5m，考虑到浇筑量偏大的特点，需对混凝土运输作业实行全面的管控措施，搅拌车均配备有GPS 定位装置，由专员统一调度，协调好混凝土运输、浇筑的持续时间，达到无缝衔接的效果。加强坍落情况的观察频率，每1.5～2m 检验一次，并采取多节串通逐步浇筑的方式，此举可有效改善坍落度，并避免混凝土离析现象[3]。浇筑作业时，通过振捣手段提升混凝土密实性，控制好振捣器作业位置，不可损伤钢筋等既有构件，以设计要求为准调整振捣持续时间。部分情况下设计方案对振捣时间未作出明确规定，应由施工人员根据实际情况确定，若混凝土不再出现下沉现象且停止涌出气泡后便可结束振捣作业。选料时应注重对集料粒径的控制，同一墩柱施工所用原材料均要采购于相同供料商。现代工程项目中，墩柱在满足质量要求的同时还要具备美观感，因此要采取合理的手段，提升建筑的观赏价值。

4.7 冷却养护

结束浇筑作业后，使其冷却并采取养护措施。冷却系统设置时需调整水管位置，彼此间距为1～1.2m。为满足冷却水压力要求，各层均设置进出水孔，此方式还可避免堵塞现象。通过注水试验评定冷却设备的工作能力，经计算后确定冷却水流速。养护过程中，加强对混凝土温度的检测，要求内部温度≤70℃，内外温差控制在25℃以内，否则内部温度过高将对混凝土性能造成影响。具体至该工程项目中，选取了自动喷淋设备。

5 施工质量检验

根据上述提及的方法完成高墩施工作业，随后安排技术人员检验墩身质量，应从8 个方面作出评价，具体标准及结果如表2 所示。

表2 混凝土墩身质量检测结果

根据表2 内容可以得知，高墩各项指标都与设计要求相符，整体施工效果良好，可为车辆的稳定运行创造良好条件，且证明了高墩施工技术具有可行性。

6 结束语

桥梁工程是现代基础建设领域的重要内容，通过高墩施工技术的应用，可解决施工环节复杂、效果欠佳、成本高等问题。文章从工程实例出发，根据实际情况提出高墩施工技术，总结各道工艺的施工要点，提出高墩质量检验标准，检测结果表明高墩各项指标都与设计要求相符，本文提出的高墩施工技术具有可行性，可提高全桥的安全性，在类似工程项目中具有参考价值，值得被推广至其他桥梁高墩施工项目中。