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(jì)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(biāo)志。

1高墩施工技術(shù)的發(fā)展概況

隨著經(jīng)濟(jì)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(jī)。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(yùn)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(yùn)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(jì)效益，而且外形壯闊美麗，高橋墩受力復(fù)雜，解決強(qiáng)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(rèn)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(qiáng)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(jì)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(qiáng)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(yùn)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(yùn)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(jì)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(jī)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(yán)格，所以需要設(shè)計大體積混凝土澆筑方案，加強(qiáng)對混凝土振搗的質(zhì)量控制，重視混凝土的保溫養(yǎng)護(hù)工作，保證高墩澆筑的混凝土質(zhì)量是保證橋梁強(qiáng)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(biāo)規(guī)定。鋼筋的檢驗主要包括鋼筋的力學(xué)性能和焊接性能兩部分，力學(xué)性能檢測主要包括強(qiáng)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(jìn)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(jī)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(jī)操作，保證吊機(jī)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(jìn)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(dá)到規(guī)定強(qiáng)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(jìn)行爬升，施工機(jī)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(hù)。爬模施工時主要依靠橋墩結(jié)構(gòu)，運(yùn)用液壓裝置加壓方式使爬架和導(dǎo)軌相互提升?；炷翝仓踢_(dá)到強(qiáng)度后進(jìn)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(jìn)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(jì)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(jìn)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(yùn)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(jìn)行交接，當(dāng)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(jìn)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(biāo)法對模板位置進(jìn)行偏差糾正，在立模和放模時精準(zhǔn)控制。

5結(jié)束語

為了促進(jìn)更多偏遠(yuǎn)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)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(yùn)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(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

［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(yùn)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(tuán)有限公司