談高速公路橋梁建設(shè)高墩施工技術(shù)

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摘要：高速公路在跨越山區(qū)時常需修建高墩橋梁，隨著山區(qū)高速建設(shè)行業(yè)的不斷發(fā)展，橋梁的高墩施工技術(shù)在高速路的修建過程中顯得尤為重要。本文主要以馬河特大橋工程為背景，闡述了高墩施工的主要特點，重點分析了高墩施工技術(shù)控制要點，包括鋼筋加工、模板施工、混凝土澆筑等方面，最終保證了工程的整體質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：高墩施工；山區(qū)高速；模板施工

前言

高速公路是連接區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的紐帶，我國土地面積遼闊，丘陵山區(qū)較多，髙墩施工技術(shù)很好地解決了高速公路沿線翻山越嶺的難題。高速公路橋梁建設(shè)中的髙墩技術(shù)是高速路段的關(guān)鍵技術(shù)之一，其體現(xiàn)了一個國家道路基礎(chǔ)建設(shè)的能力，是保證施工質(zhì)量和現(xiàn)代化施工工藝的重要標志。

1高墩施工技術(shù)的發(fā)展概況

隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，修路造橋在全國興起，高速公路建設(shè)也迎來了重大發(fā)展契機。高速路線在不斷延伸的同時，施工人員在修建高速公路時也面臨越來越多的高山峻嶺，隧道施工和高墩橋梁施工成為了解決高速公路翻山越嶺的關(guān)鍵技術(shù)［1］。隨著預(yù)應(yīng)力施工工藝和懸臂施工工藝的快速發(fā)展，大跨度橋梁結(jié)構(gòu)運用越來越廣泛，同時液壓翻模施工、滑模施工和爬模施工技術(shù)也不斷優(yōu)化發(fā)展，在這種背景下高墩施工技術(shù)取得了廣泛的運用。高速公路穿過一些山區(qū)時，有些地形地勢并不適用隧道施工，隨著橋梁施工工藝的革新變化，橋梁的高墩施工技術(shù)開始被用來解決此類難點。高墩橋梁施工具有較好的經(jīng)濟效益，而且外形壯闊美麗，高橋墩受力復(fù)雜，解決強度問題和穩(wěn)定性問題是未來高墩施工技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。

2工程概況

馬和特大橋是務(wù)正高速（貴州省遵義市務(wù)川縣到正安縣）的重點建設(shè)工程，該橋全長1026．1m，上部主橋結(jié)構(gòu)是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋，長度分布為96m＋180m＋96m，圖1為馬河特大橋建設(shè)圖。主橋墩采用箱墩和雙肢薄壁墩組合而成，左側(cè)主墩高152m，右側(cè)主墩高144m，根據(jù)地形地勢情況采用非對稱橋墩設(shè)計，橋墩基礎(chǔ)采用承臺和群樁混合搭配。

3高速公路橋梁高墩施工的主要特點

3．1以空心薄壁橋墩為主

一般橋梁的墩高超過60m即可認為是高墩橋梁，高墩橋的墩部橫截面尺寸都比較大，由于高墩橋梁需要滿足強度和穩(wěn)定性要求，所需的混凝土和鋼筋用量非常大。傳統(tǒng)的實體鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)濟性較差，高墩橋梁的墩身開始向輕型化方向發(fā)展，空心薄壁高墩成為了高墩施工技術(shù)發(fā)展的主流方向，空心墩不但可以減輕墩身重量，節(jié)省材料，而且滿足了強度要求，降低了對地基的作用力［2］，我國100m以上的高墩橋梁均采用空心薄壁墩身結(jié)構(gòu)，表1為我國超百米高墩橋梁統(tǒng)計。

3．2連續(xù)鋼構(gòu)結(jié)構(gòu)運用較多

高速公路的路面必須平坦，由于山脈的存在使得傳統(tǒng)的開山修路無法滿足修建平整路面的要求，為了滿足汽車高速行駛的要求，運用高墩施工技術(shù)可以很好地解決山區(qū)地形地勢海拔高度不一致的難題。從表1可以看出，超高墩橋梁的主橋大多數(shù)采用連續(xù)鋼構(gòu)橋結(jié)構(gòu)形式，高墩橋采用連續(xù)鋼構(gòu)結(jié)構(gòu)體系具有良好的經(jīng)濟效益，連續(xù)鋼構(gòu)橋通過橋梁和橋墩固結(jié)，用大跨預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)連接而成，不但減少了橋墩的數(shù)量，而且施工方便。在同類型橋梁建設(shè)中，連續(xù)鋼構(gòu)橋的施工難度較小、行車舒適度高，符合高速公路的行車要求。連續(xù)剛構(gòu)橋的優(yōu)點很多，它不但整體性良好、傳力機制合理、抗震性能優(yōu)越，而且橫橋向抗扭剛度及其縱橋向抗彎剛度在同類型橋梁中非常突出，符合高墩橋梁的受力和變形需求。

3．3大體積混凝土施工

高墩橋梁的橋墩橫截面較大，屬于大體積混凝土施工范疇［3］。以馬河特大橋為例，其主橋墩采用雙肢薄壁空心墩和箱墩組合而成，每次澆筑高度不小于6m。高墩澆筑時對混凝土開裂控制非常嚴格，所以需要設(shè)計大體積混凝土澆筑方案，加強對混凝土振搗的質(zhì)量控制，重視混凝土的保溫養(yǎng)護工作，保證高墩澆筑的混凝土質(zhì)量是保證橋梁強度的關(guān)鍵。

4高墩施工技術(shù)的控制要點

4．1鋼筋的加工及安裝

高墩橋梁的鋼筋在加工安裝前首先要滿足鋼筋的驗收要求，鋼筋的驗收要符合分批驗收和抽樣驗收的各項技術(shù)指標規(guī)定。鋼筋的檢驗主要包括鋼筋的力學性能和焊接性能兩部分，力學性能檢測主要包括強度、伸長率和冷彎性；焊接性檢測主要包括焊接試驗［4］。鋼筋在進入施工場地之前要預(yù)先報監(jiān)理，出具出廠合格證書和試驗檢測報告，并由監(jiān)理復(fù)檢。根據(jù)施工圖設(shè)計要求制作鋼筋，鋼筋的焊接由持有焊工證的工人操作，焊機和焊條的選型要根據(jù)實際工程而定。鋼筋安裝時要用吊機操作，保證吊機下無人，確保施工安全。

4．2模板施工

高墩橋梁的模板施工主要有液壓翻模施工、滑模施工和爬模施工等施工工藝，馬河特大橋采用先進的液壓翻模施工工藝。液壓翻模安裝時需要安裝定位銷固裝置，翻模一般采用三角斜支撐配合液壓裝置提升。高墩柱由于高度較大，因此分多次澆筑成型，每次澆筑高度不少于6m。模板提升一般不需要拆模落地，在澆筑混凝土之前需要先清潔模板，去除表面污漬并用水濕潤。達到規(guī)定強度后方能拆除模板，一般超過2天拆除不會影響橋墩的施工質(zhì)量?；Ｊ┕r主要通過液壓千斤頂進行爬升，施工機械化水平很高，滑模施工要注意滑模的提升設(shè)備和設(shè)計橋墩尺寸相匹配，滑模需要設(shè)置保險裝置，保證具有足夠的剛度，液壓系統(tǒng)要注意定期保養(yǎng)維護。爬模施工時主要依靠橋墩結(jié)構(gòu)，運用液壓裝置加壓方式使爬架和導(dǎo)軌相互提升。混凝土澆筑凝固達到強度后進行脫模，完成脫模后再重新定位加固支撐，然后通過加壓的方式提升爬模進行下段澆筑，施工時不需要再次拼裝模板。爬模施工工藝施工比較簡單、施工誤差小，可以節(jié)約人工配置，具有良好的經(jīng)濟效益。

4．3混凝土澆筑

高墩橋梁的混凝土澆筑一般采用起吊料斗進行投料澆筑，由于高橋墩高度較高，混凝土泵車只適合前期澆筑。隨著運輸時間的增長，混凝土的坍落度會逐漸降低，因此，澆筑時需要保證足夠的坍落度。橋墩澆筑的每個階段都要一次性完成，以免降低橋墩的整體性。由于高墩橋梁的澆筑屬于大體積混凝土澆筑范疇，因此，需要特別注意溫差的變化對結(jié)構(gòu)開裂的影響，夏天時，混凝土的澆筑盡量在夜間作業(yè)，以減少溫差帶來的混凝土開裂，高溫天氣下禁止?jié)仓炷痢?/p>

4．4施工縫處理

由于高墩橋梁是分階段澆筑，所以勢必會產(chǎn)生施工縫，施工縫的交界處需要預(yù)留至少30mm長的鋼筋對新舊界面進行交接，當鋼筋的長度不足時應(yīng)該對鋼筋彎曲處理或者其他錨固措施處理。施工縫會影響橋墩的外觀和整體施工質(zhì)量，必須采用合適的施工方式打磨施工縫，對新舊界面的混凝土接觸層進行鑿毛處理，鑿毛處理后產(chǎn)生的灰塵需要用水清洗一遍，清洗后看不見積水才可以繼續(xù)澆筑施工。

4．5高墩的垂直度控制

高墩橋梁的垂直度控制是保證橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的關(guān)鍵因素，高墩柱的垂直度控制以垂直度測量為基礎(chǔ)，以糾正墩身偏移。馬河特大橋主墩主要通過使用激光鉛直儀法和全站儀測放三維坐標法對模板位置進行偏差糾正，在立模和放模時精準控制。

5結(jié)束語

為了促進更多偏遠地區(qū)的經(jīng)濟建設(shè)，未來一定會在很多山區(qū)修建高速公路，山川地區(qū)的地形地勢海拔高度不一致始終是高速公路建設(shè)不可回避的難題，高墩施工技術(shù)的運用很好地解決了高速公路翻山越嶺的難點。在具體建設(shè)中，要根據(jù)特定的地形地質(zhì)和基礎(chǔ)巖層情況制定施工方案，掌握高墩施工技術(shù)的特點，并做好施工管理工作，從而提高高墩橋的質(zhì)量和施工企業(yè)的經(jīng)濟效益。

參考文獻：

［1］呂俊濤．高墩施工技術(shù)在高速公路橋梁施工中的應(yīng)用［J］．交通世界，2020，27（25）：124－125．

［2］李攀．高速公路橋梁施工中的高墩施工技術(shù)［J］．交通世界，2020，27（24）：105－106．

［3］戴銘，侯瑞霞．高速公路橋梁施工中高墩施工技術(shù)應(yīng)用［J］．華東公路，2020，43（4）：20－21．

［4］曹峰峰．山區(qū)高速公路橋梁超高墩施工技術(shù)的運用［J］．交通世界，2020，27（Z2）：132－133．

作者：張海松 單位：成都華川公路建設(shè)集團有限公司