高墩施工技术在高速公路桥梁施工中的应用研究

单勤英，王燕红，陈发建

（西南交通建设集团股份有限公司，云南 昆明 650000）

0 引言

高速公路桥梁工程的建设为我国经济持续发展提供了重要的条件，当前我国境内高速公路网较为完善，但对于个别山区而言，高速公路网络建设也会受到一定的阻碍，相对于平原地区，高速公路桥梁建设的难度有所增加，因此，针对复杂地形区域必须采取有针对性的施工技术措施。高墩施工技术是利用高墩台的支承作用来减小复杂地形对高速公路桥梁施工造成的影响，目前，该技术已经在高速公路桥梁施工中获得广泛的应用，并且取得了良好的应用效果。当前该技术在高速公路桥梁施工中应用主要包括3 种技术类型，即翻模施工、滑模施工以及爬模施工，不同类型的高墩施工技术的使用范围、施工效率、外观质量、技术优势等方面均存在差异[1]，在实际应用中，还需要结合实际工程特点选取适当的高墩施工技术，从而保证该技术在高速公路桥梁施工中的应用质效。

1 高墩施工技术概述

1.1 高墩施工技术的主要类型

高墩施工技术的主要类型包括翻模施工、滑模施工以及爬模施工3 种。其中，滑模施工技术的目前已很少应用。该技术是由技术人员通过相关工具将预先制备好的模板悬挂在达标的高墩平台区域，然后进行混凝土浇筑施工。当混凝土凝固后，技术人员使用千斤顶向上将滑模引动，以预先设计的轨道将滑模移动至平台上面区域，之后再开展相应的混凝土浇筑，但该技术的质量控制难度较高，所以目前应用较少。翻模施工技术则是现在承台的顶面位置安装一套3 层模板，并对模板进行加固，然后对墩身浇筑混凝土，之后由上至下将下面两层模板予以查处，将最上面模板保留，当每一层模板被拆除时需要对其翻转，直至翻到最上层模板时进行安装加固，然后开展混凝土浇筑。爬模施工技术是在混凝土壁墩稳固成型的情况下，将其当作受力主体，试用液压爬模设备构建爬模结构，具体爬模结构如图1 所示[2]。当前，爬模技术是高墩施工技术的常用方法，但若要保证整个高墩施工质量，还需要重视爬模技术的质控工作，尤其是施工时容易出现的偏移问题，应予以高度重视。

图1 爬模施工技术的具体结构

1.2 高墩施工技术的主要特点

高墩施工技术在应用中具有工期长、接缝要求高以及资源消耗大3 个主要特点。首先，该技术施工应用工期长。高速公路桥梁高墩在开展施工时，其高度一般能够达到40m 以上，所以该技术的操作难度比较大，要求技术人员必须具备较高的技术水平[3]。为了确保施工安全性，以免后期墙体出现一系列支护问题，通常会采取多次浇筑方式将高墩浇筑作业完成，各次浇筑高度一般在4.5m 左右，并且各项工作还要分期完成，因此，该技术开展的周期比较长。其次，该技术的接缝要求较高。高墩施工时容易出现错台问题，导致高墩的外观质量受到影响，为了确保高墩施工质量，必须对接缝问题予以高度重视，因此，高墩施工技术对接缝的要求一般比较高[4]。最后，该技术对资源消耗量过大。高墩工期长，为了避免进度受到影响，必须在高墩区域配置适量模板，采用高墩施工技术时会增加人力、物力及财力，导致资源的消耗量比较大。

2 高墩施工技术的实际应用

为了探讨高墩施工技术在高速路桥工程施工中的具体应用方法，本文结合实际工程案例，对该技术的实际应用流程及要点展开分析。

2.1 工程概况

国内某高速公路桥梁的全长892m，桥梁所处地形高差大约为96m，桥梁的上部结构为T 梁结构，且为左右分幅，下部结构的桥墩属于实心圆柱墩、矩形实心墩，其中5#～14#桥墩的最高，高度达到50～85m，属于矩形高墩，横桥向为宽度2.5m 的等截面，顺桥向为变截面，宽度从3.7m 逐渐减至2m，按照100:1 收坡。该桥梁在开展高墩施工时，可选择爬模施工以及翻模施工两种类型，通过对两种施工技术的各方面进行对比分析之后[5]，综合各方面表现，最终选择了爬模施工。技术对比如表1 所示。

表1 两种高墩施工技术的对比结果

2.2 高墩施工工艺流程

高墩施工首先要确定技术类型。本项目选择了爬模施工，技术类型确定后的主要工艺流程为：测量放样→支架搭设→模板安装→钢筋安装→混凝土浇筑。在开展高墩施工时，必须严格按照施工工艺流程开展施工，以保证高墩施工质量。

2.3 高墩施工技术要点分析

根据高墩施工工艺流程得知，该技术的要点主要包括测量放样、支架搭设、模板安装、钢筋安装以及混凝土浇筑5 个要点。

2.3.1 测量放样

测量放样是高速公路桥梁工程高墩施工的重要保障措施，可保证高墩施工与相关施工标准相符，并且还能够为相关人员提供准确的数据信息，从而及时发现前期准备工作存在的问题，根据测量数据对存在的问题要求调整，保证高墩施工得以顺利有效地开展。因此，测量人员在开展测量放样操作时，一定要重视对高墩的全位置进行数据测量。同时，也要保证测量人员具备纯熟的技术操作，需要由专业测量人员完成。在测量放样开展时，必须准确记录测量数据，对测量数据是否全面、准确进行检验，从而确保测量数据真实可靠，使后续施工获得有力的数据支持。现场管理人员在测量人员开展测量放样之前，需要对现场进行清理，将桩顶垃圾和杂物全部清理干净，以免测量人员开展测量放样受到影响，从而确保后续施工到达规范化效果。

2.3.2 支架搭设

为了确保高墩施工的整体质量，一定要保证运输和施工时所用支架达到相关要求和标准，避免支架出现变形，从而降低施工时出现的误差，有效避免施工安全事故发生。因此，施工人员在正式开展施工前，必须对支架的质量进行检查，保证支架搭设的总体方案设计具备合理性，保证搭设完毕的支架体系能够满足施工强度和施工安全要求，并且整个支架体系中的横向连杆、斜向连杆以及纵向连杆的性能应该满足支架体系需要。相关设计人员还需重视支架体系设计工作，需要对沉陷值合理预测和调整，以免后期施工出现质量和安全问题。施工人员还要做好支架搭设的前期准备工作，将搭设区域范围内出现的基土和垃圾杂物进行及时清理，并且还要浇筑混凝土垫层，使基层保持稳定。此外，还需要对支架体系整体结构进行力学验算，并对关键节点进行受力分析，保证支架强度和刚度等强制性指标能够满足高墩施工要求，从而保证高墩施工得以顺利开展。

为了保证支架搭设的刚度及强度达到标准要求，还需要将支架体系的自重加入支架验算体系之中，保证支架搭设的可靠性。通常来讲，支架搭设时务必要将基土清平、夯实，提升脚手架与墩柱承台的紧密性。

2.3.3 模板安装

为了确保高速公路桥梁高墩施工的整体质量，施工人员必须重视墩台材料质量。为实现墩台的稳定性，施工人员可以采用组合钢模板为后续施工提供保证，在使用组合钢模板前，必须先确定组合方式，从而降低后期拆模难度，同时还可保证模板连接的紧密型。与此同时，施工人员使用钢模板前，要准确测量模板的尺寸以及出现的偏差，对模板尺寸偏差进行合理控制，以免后期施工出现质量问题。此外，为了使模板能够在混凝土振捣以及浇筑操作时保持稳定性，施工人员在开展混凝土浇筑之前，必须对钢模板安装展开检查，特别是对模板安装位置进行检查，以免因安装位置存在误差导致高墩施工质量受到影响。

2.3.4 钢筋安装

支架搭设和模板安装完成之后，需要按照设计图纸进行钢筋绑扎，为了确保整个高墩施工的质量，钢筋绑扎通常会在工厂完成，需要严格按照设计图纸和相关的规定标准开展钢筋下料、加工，并开展钢筋切断、焊接以及弯曲等一系列操作，从而使钢筋下料能够满足相关要求标准，完成钢筋定型后，需要严格依照运输要求以及现场存储标准来进行钢筋保管，然后批量运至施工现场。为了避免钢筋统计出现混乱，施工人员应该对钢筋逐一编号，从而便于管理。在钢筋安装时，应该重视钢筋焊接方法的选择。例如，对墩柱的主筋进行焊接时，可采用错开焊接的方式进行焊接。在焊接时要确保焊接的总面积与接头钢筋面积之比低于1:0.25，从而保证后续施工得以正常开展。施工人员还要对箍筋的筋头进行重视，以四角错开的方式可对弯钩性能予以保证，从而使桥梁工程能够达到抗震要求。

2.3.5 混凝土浇筑

高墩施工开展混凝土浇筑时具体可划分为运输搅拌以及实际浇筑两个部分。在开展混凝土制备时，必须严格检测电子秤以及骨料的质量，同时还要关注混凝土制备的天气状态，以免对混凝土制备产生影响，当天气为雨天时，需要调整骨料与水的用量。混凝土搅拌一般会使用混凝土搅拌机，混凝土搅拌工作必须由专人负责，且需要搅拌人员能够数量掌握混凝土搅拌要求，并严格按照混凝土搅拌规定开展工作，确保混凝土搅拌后的质地和颜色均匀，不会出现泌水、离析现象。在对混凝土搅动时，要保证搅动速度为2～4r/min，采用管道运输时，要保证管线尽量为直线，若不可避免存在弯曲位置，则要保证弯曲位置的弯度平缓，并且接头位置还要确保密而不漏。在开展混凝土浇筑时，尽量避免工作缝的出现，可通过分次浇筑的方法来避免该问题，从而降低混凝土浇筑难度。

2.4 高墩爬模施工的质量控制

在采用爬模施工时，应该注意预防爬模过程中出现的偏移问题，在该桥梁高墩施工时，必须对垂直高度提出要求，并针对偏移出现的原因制定相应预防方案，从而实现爬模施工的质量控制。具体预防措施包括：①在滑升时，操作平台必须对倾斜度进行严控，要持续保持水平状态，需要加强观测，从而使平台上各点的高度得到掌控。②要严控模板滑升速度。在爬模施工时形成的混凝土，必须对其强度做出严格要求，一般应达到0.2MPa～0.4MPa，若强度无法达到要求，将会导致支撑系统无法得到有效掌控，使整体发生偏移。本项目施工时段属于夏季，所以其滑升速度应该控制在0.25～0.30m/h，而春秋季则应该控制在0.1～0.3m/h，若施工处于冬季，则需要考虑冬季温度低的因素，将速度控制在0.15m/h 以内。此外，若偏移未能有效控制，还需要开展偏移纠正操作，当偏移量小于5mm 时，可将混凝土浇筑的方向改变，以此来纠正；当偏移量处于5～10mm，则可通过偏载法纠正；而偏移量大于10mm 时应尽量避免，一旦出现这种情况可采用千斤顶纠正法予以纠正。

3 结语

综上所述，高墩施工技术是当前高速公路桥梁工程施工常用的一种施工技术，对于复杂地形的高速路桥施工比较适用，高墩施工技术有3 种类型，本文选择的案例适合用于爬模施工，不仅能够保证施工进度，而且还能够对施工安全得到有效保证，但在施工质量方面仍需依靠技术纯熟的施工人员，并且还要严格按照高墩施工技术的工艺流程操作，从而使高速公路桥梁工程高墩施工的质量、成本、安全以及进度得到全面有效的控制。