山区高墩桥梁施工技术问题研究

2022-07-12罗双全

交通世界 2022年15期

罗双全

（贵州桥梁建设集团有限责任公司，贵州贵阳 550001）

0 引言

山区公路与桥梁工程的建设和发展，需要以成熟的施工技术和先进的施工设备为前提，施工技术难度远大于平原地区，而桥隧占比大多在山区，高墩施工技术则更为常见，为山区公路与桥梁工程的重要应用内容。一方面，山区高墩施工技术符合山区公路桥梁工程的建设需求，能满足山区复杂地形条件下的施工要求；另一方面，合理运用山区高墩施工技术可提高工程施工的安全性和可靠性，是现代工程建设发展需要探索的重要技术。

1 山区高墩施工技术概述

山区高墩施工技术，是现代道路桥梁工程中的重要的施工技术之一，能够解决施工区域跨度大、难度高、风险突出等一系列问题，同时还能够最大程度地实现工程建设成本的有效控制。山区高墩施工技术能够为桥梁工程提供可靠的承载力，减少用地范围，减少对当地自然环境的破坏，实现道路桥梁建设与环境保护的有效结合。虽然山区高墩施工技术的建设成本相对较高，但是从山区建设周期、公路运行维护成本以及综合经济效益等角度进行分析，山区高墩施工技术具有显著的施工优势，符合现代交通运输体系的发展需要。

2 山区高墩施工技术的主要内容

2.1 工程的勘探和测量

在施工前需要对施工场地进行地质勘探，并对地质情况进行分析，结合各方面的数据进行研究。首先，山区高墩施工技术需要考虑施工区域的地质情况和自然气候情况，要结合地质条件研究合理的施工技术要求，同时对施工区域的建设场地以及放样情况进行测量，通过对地面环境的研究，结合施工方案进行科学测量。也可以借助无人机进行地面数据的三维勘探，既能够对施工区域进行科学化数据分析，同时还能够结合红外线设备对地面地质情况进行网格化管理，然后将相关数据汇总到计算机中，利用BIM 技术对工程施工区域进行管控和分析，以动态化的管理模式，提高测量数据的精准性，为后续施工打下坚实的基础。

2.2 搭建支架

在地质勘探和测量工作结束后，要进行山区高墩支架的搭建工作。

（1）需要利用山区高墩模板的稳定作用，进一步提升山区高墩构件的安全系数，确保山区高墩的构造稳定性，同时要对施工区域的基础支架进行提前布置，确保支架的稳定性和安全性。在施工过程中，为了进一步提升支架的稳定系数，可以借助多种维护措施进行强化和管理。例如，搭建过程中，可以将高墩之间距离适当缩小，强化支架的稳定程度，并确保支架间的距离在10m左右。

（2）由于支架决定了山区高墩构件的搭建质量、速度和安全性，需要对支架搭建情况进行分析和研究，明确对应的施工要求和施工标准，确保在预定方案的基础上开展支架的搭建工作。

（3）需要对山区高墩承载力等一系列参数进行分析，对于一些计算机无法考虑的问题要重点分析，因为计算机可能考虑不到实际施工中的一些影响因素。在进行支架搭建时，要将潜在的施工影响因素进行考虑。墩柱施工前，首先搭设脚手架作为高墩施工操作平台，所承受的荷载为施工人员荷载以及小型机具荷载。每个墩身采用双排脚手架围护，并在外侧面设剪刀撑，提高脚手支架的稳定性。在脚手架内搭设Z 字楼梯，并在作业平台上铺设跳板，方便人员上下施工，并在脚手架从上到下挂安全网，做好相应的安全防护工作。

2.3 模板工程

关于等截面薄壁墩的施工，既要考虑其经济性，又要考虑薄壁墩的外观质量。经过比选，薄壁墩外模采用整体式钢模板，为提高模板的使用周转率，模板由各桥墩依次轮流使用，由于薄壁墩较高，利用自升式塔式起重机作为提升设备。模板工程是重要核心施工内容，包括模板的材料质量以及施工方案，都是影响山区高墩施工作业质量的重要影响因素[1]。一方面是模板形状的选择，与传统建筑工程存在较大的差异，山区高墩设施大多以方形结构为主，需要对模板进行有效的改良和提升，确保模板质量满足相应的施工要求；另一方面是模板材料的选择，对应山区高墩施工技术的应用成效，具有极为明显的影响，特别是山区高墩表面的光滑程度以及施工质量，所用模板的优劣具有极为重要的影响作用。因此，在施工过程中，需要选择高质量的模板材料，从而有效提升工程的施工质量。现代山区高墩施工中，大多采用钢模板进行施工，相关施工企业要对模板材料进行性能检测，防止模板存在金属疲劳等一系列问题。不仅如此，在进行钢模板搭建前，要对其表面的污染物进行清理，并及时进行养护。在施工过程中，需借助脱模剂，确保混凝土在浇筑完毕后能够保持界面的完整性。另外，山区高墩施工中的钢模板的接缝要保证紧密，并确保模板施工的平整度。现代工程领域中使用的模板，大多属于流水线加工生产，会存在一些瑕疵，需要在使用前进行多位置的检测和分析，并确保模板材料的质量符合施工要求。在模板安装完毕后，还要对模板进行加固处理，尤其是与模板对应的结构体系，需要承受混凝土浇筑带来的压力影响，尤其是底部模板，要确保其承载力满足施工要求[2]。

因此选用液压爬模进行施工，安装流程为；第一次拆模后，安装挂板，并插入预埋爬锥，挂板要求以销孔为基线，必须与基线保持水平，同一机位各附墙装置需确保在同一轴线上。附墙装置安装好后，安装爬架，在塔吊有足够起重能力的条件下，爬架应先在地上按每面（组）机位布置图示位置进行组装，组装时每两个机位中心距离与第一次已埋预埋件为准，爬架在第一次组装时只能安装在主平台与次平台上。爬架组装完成无误后，用塔吊吊起平稳安放就位。安装短边安全横梁及防坠保险楔时，安装并锚固围圈端头双拉杆是安装爬架最重要的安全保障措施，必须确保各部位连接可靠[3]。

2.4 钢筋工程

钢筋工程，主要是指山区高墩构件施工中的主要构架。作为山区高墩施工的核心骨架，需要承担山区高墩的支撑作用，同时与混凝土的有效融合，实现高强度的承载效果。钢筋工程的安装，需要确保钢筋的尺寸、位置以及数量，严格按照施工作业的要求进行布置和安装。钢筋工程的施工，还要考虑钢筋在山区高墩内部的保护层，尤其是对应的保护层厚度，要进行管控和调整。钢筋工程安装完毕后，需进行系统化的检测，尤其是对钢筋的布置成效与图纸的施工要求进行对比，特别是对箍筋的数量以及施工要求进行细节化管理，加强对于钢筋工程施工质量的重视[1]。图1为某工程中山区高墩施工现场[4]。

图1 工程施工作业图

钢筋在运输过程中应避免锈蚀、污染或被压弯，按不同品种、规格分批分别堆置整齐，不得混乱堆放，并应设立识别标志，存放时间不宜超过6 个月，钢筋存放不得直接置于地面，应垫高或堆置在台座上。在施工过程中，应采取适当措施防止钢筋产生锈蚀。如预留钢筋的外露时间较长，且外露部分环境湿度较大时，宜采取包裹、涂刷防锈材料或其他有效方式进行临时性防护[5]。

2.5 钢筋混凝土施工

作为山区高墩施工的主要内容，也是确保其工程质量的重要影响因素，需按照施工要求的标准进行施工。

（1）钢筋混凝土工程施工需实现一次性浇筑，要保障浇筑工作的连续性和有效性，同时还要确保混凝土材料的配合比满足施工强度指标。要保证混凝土的配合比符合相关标准要求，在施工前将材料按照一定比例进行搅拌，确保材料得到充分融合，在材料搅拌完毕后，迅速开展浇筑施工[6]。浇筑中断极易使高墩构件内部结构出现问题，使得其承载力不足，同时还可能间接造成施工区域存在受力不足等问题。浇筑过程中，材料不足或者混凝土质量未能满足浇筑要求，对应的构件结构应力以及设计强度都无法有效保障，不仅会造成大量建设成本的损失，同时也会延误工程施工进度，引发新的连锁反应。

（2）确保钢筋混凝土的材料质量后，在浇筑过程中，需要对其浇筑质量进行分析和检测，要利用振捣减少钢筋混凝土中的气泡和空隙，提升山区高墩构件的浇筑质量，最大限度降低构件的浇筑问题，并对可能存在的隐患进行有效排除。

（3）钢筋混凝土浇筑完毕后，还需要进行28d 的养护作业。既要确保混凝土材料的强度能够持续不断地提升，同时也要防止混凝土浇筑完毕后出现一些结构裂缝以及施工问题。因此，相关施工管理人员需针对施工内容进行维护和管理，保障山区高墩施工区域混凝土的养护质量，并积极采取有效的管控措施进行控制。例如，对混凝土建筑构件进行温度监测，实时了解浇筑3d内的混凝土构件内部温度，防止构件内外温差过大，引发结构裂缝等风险，对温度过高的环境温度，可以进行必要的浇水降温或遮盖降温处理，降低阳光照射对建筑构件的影响[2]。图2 为某工程进行混凝土浇筑[6]。

图2 山区高墩施工技术中的混凝土工程

高墩的施工监测与控制由于墩高限制，墩身成型需多次并分段浇筑，因此施工测量就尤其重要。通常采用在墩顶搭设平台，用十字线法控制，但由于墩高超过20m 后平台的稳定性差，给测量放样带来困难。由于在墩底实体段或基础上做的中心点经常被施工废弃物所覆盖，测量十分不便，经过现场的多次检测试验，不断完善，总结出利用4 点定位垂球法来控制检测模板和混凝土施工的偏移情况取得了良好的效果[7]。