摘要：隨著我國高速公路事業的飛速發展，為了提高高速公路的行車速度和行車舒適度，在高速公路路線優化方面提出了更高要求，這樣一來，使得山嶺地區橋梁高墩臺的設計越來越多。高墩臺橋梁已經成為高速公路施工的主要和關鍵組成部分，由于高墩臺施工難度大、技術含量高，所以施工方法選擇不當會引起嚴重的工程事故，造成不可挽回的損失。基于此,高速公路橋梁的高墩臺施工需嚴密結合工程實況,施工前做好施工組織設計,高效合理地進行總體布局,對施工人員做好施工培訓教育,并對施工全過程加強控制力度,如此才能全面實現預期的工程目標。本文結合某高速公路106米高墩施工的成功案例，對高墩臺施工方法和技術進行簡要介紹和對比說明，希望能為后續其他高墩臺施工方法的選擇和施工技術控制提供參考。

 

　　關鍵詞：高速公路；橋梁；高墩臺施工；方法與技術

 

　　Abstract: Based on a highway 106meters high pier construction of successful cases, this paper introduced the high pier construction method and technology; hope to be able to provide reference follow other high pier construction method selection and construction technology control.

 

　　Keywords: highway; bridge; high pier; methods and techniques

 

　　中圖分類號：U445文獻標識碼： A 文章編號：2095-2104（2012）06-0020-02

 

　　一、公路橋梁高墩臺施工的主要方法

 

　　高墩臺施工的主要方法有爬模施工、滑模施工與翻模施工。由于爬模施工形成施工平臺較困難，施工不便，成本相對較高，所以本文著重介紹滑模和翻模施工工藝。

 

　　高墩臺液壓滑模施工的原理是利用爬升式穿心千斤頂提升模板及工作平臺,隨著混凝土的澆注,不斷向上滑升的原理施工,其特點是機械化程度高,施工速度快,施工占地面小,勞動力消耗少等。但滑模施工技術性強,施工控制難度較大，須有專業技術工人操作,并且混凝土外觀質量較差。

 

　　翻模施工是傳統的施工方法,模板一般分3層,每層1.5m-2.5m,模板通過工人用手扳葫蘆提升安裝,澆一層混凝土,支一層模板的方法施工。其特點是外觀質量較好,垂直度容易控制,但缺點是施工速度慢,機械化程度低。但隨著近年來施工機械化程度的提高，多采用高墩塔吊翻模施工工藝，模板分層也增加到3.0m甚至更高，這樣一來，減少了翻模的循環次數，節約了成本，加快了工程進度，縮短了工期，因此翻模施工在近幾年高墩臺施工中得到了廣泛應用。

 

　　隨著近年來對墩柱混凝土外觀質量要求的不斷提高，以及出于安全、經濟方面的考慮，此106米高墩采用塔吊翻模施工工藝，實踐證明，此工藝從施工進度、外觀質量、安全生產等各方面均取得了較好的效果。

 

　　二、高墩臺液壓滑模施工技術

 

　　1、高墩臺液壓滑模施工順序

 

　　1)滑模要根據高墩臺圖紙進行設計,包括內模、外模、平臺、支撐、吊架、千斤頂的布置及操作柜的合理放置。

 

　　2)在墩臺上按照軸線放樣組裝模板、平臺,安裝設備并進行檢查。

 

　　3)安裝鋼筋，檢查合格后支設校正模板進行混凝土作業,混凝土要分層澆筑,每層高度30 cm左右,逐層向上澆筑。

 

　　4)待混凝土強度達到0.3 MPa左右，即用手觸有硬感時向上滑升模板,模板向上每次按5 cm的行程滑動。滑模施工就是按照綁扎鋼筋、澆筑混凝土、滑升模板的方法交替循環作業。

 

　　5)混凝土的養生,養生時可在工作平臺上放置水包,用水泵加壓，在墩臺混凝土周圍用細PVC管做滴管進行滴水養護。

 

　　6)在正常溫度下,滑升速度為30 cm/h左右,工人分班作業,做好交接記錄。

 

　　7)若遇特殊情況,混凝土澆筑工作不能連續進行時,則應使千斤頂每隔1 h左右提升1次,以免混凝土與模板粘結。繼續澆筑混凝土之前,須對施工縫進行處理。

 

　　2、滑模施工應注意事項

 

　　1)根據《公路工程質量檢驗評定標準》規定,墩臺豎直度偏差不應超過墩臺高度的0.3%,且不超過20 mm。因此,在正常施工中,每滑升1 m就要進行一次中心校正。滑升中如發現偏扭,應即刻查明原因并進行糾正,糾正的方法一般是將偏扭一方的千斤頂相對提高2 cm～4 cm后逐步糾正,每次糾正量不宜過大,以免產生明顯的彎曲現象。

 

　　2)控制操作平臺的水平度也是滑模施工的關鍵技術之一,因為操作平臺如發生傾斜,將導致墩臺扭轉和滑升困難。為避免平臺傾斜,平臺上材料堆放要均勻,并應注意混凝土澆筑要對稱進行,還要經常進行觀測和調整。具體做法是用水準儀觀察各千斤頂高差,并在支承桿上劃線標記千斤頂應滑升到的高度。在同一水平面上的千斤頂,其高差不宜大于20 mm,相鄰千斤頂高差不宜大于10 mm。

 

　　三、高墩臺翻模施工技術

 

　　1、工藝原理

 

　　高墩塔吊翻模的施工工藝,即采用塔吊提升大塊鋼模的方法進行施工，工作平臺采用型鋼加工支架底座，在底座上搭設12m高固定鋼管支架，通過鋼棒支承在已經澆筑的混凝土上形成穩固可靠的外支架，隨著墩柱的升高用手拉葫蘆提升外支架至需要高度，通過預留孔洞穿插鋼棒固定支架。施工人員在工作平臺的上、下各層進行模板的安裝、拆除、綁扎鋼筋、澆筑混凝土、測量檢查等作業。墩柱模板均采用廠制定型的大塊鋼模,每套三節,節高3.0 m;除墩底9 m一次澆筑外,以上按6 m+3 m的循環交替翻升作業，即第三節混凝土灌注完成后,提升工作平臺,拆卸并提升第一、第二節模板至第三節上方,安裝校正后,澆筑混凝土,依次循環至完成。

 

　　2、工藝特點

 

　　高墩翻模的施工工藝克服了高墩滑模、爬模的缺點,吸取了滑模、爬模的優點,把施工作業平臺和模板分成兩個獨立的體系,克服了滑模施工要求的連續性,施工組織的復雜性及混凝土外觀質量差的不足,解決了爬模形成施工平臺困難等問題。高墩塔吊翻模的施工工藝比高墩液壓翻模的施工工藝更先進:高墩液壓翻模的施工工藝容易使墩身產生較大的水平及豎向接縫,且存在液壓平臺提升過程中容易發生偏扭,偏斜過大等弊病,造成提升平臺過程中套管傾斜、頂端混凝土拉裂、墩身的垂直度及幾何尺寸的控制偏差較大等缺點。而高墩塔吊翻模的施工工藝既能很好的確保高墩的線型,提高混凝土的外觀質量,又能確保施工的安全性,提高了工作效率。

 

　　3、適用范圍

 

　　既廣泛適用于公路、鐵路高墩大跨徑橋梁的矩形、圓形、圓端形等不變坡空、實心高墩身的施工,也適用于高塔柱等超高混凝土構筑物的施工,對施工場地狹窄、運輸困難的作業場所尤為適用。

 

　　4、高墩翻模的施工工藝

 

　　高墩翻模施工的工藝流程為:施工準備→綁扎安裝鋼筋→翻模組裝→安裝內外作業平臺→安裝安全防護系統→灌注混凝土→養護→綁扎安裝鋼筋→拆除底節模板及工作平臺→底節模板翻升至上節模板頂端→模板翻升循環施工至墩頂。

 

　　四、鋼筋的安裝方法

 

　　高墩臺施工時受力主筋一般為＞25mm的螺紋鋼,鋼筋連接可采用搭接焊、直螺紋連接、電渣壓力焊等方法。為了保證質量，同時提高施工速度，此高墩鋼筋連接采用電渣壓力焊，其原理是將兩根鋼筋安放成豎向對接形式,利用焊接電流通過兩鋼筋斷面間隙,在焊接層下形成電弧過程,產生電弧熱和電阻熱后熔化鋼筋,再施加一定壓力后完成焊接,焊劑要選通過ISO 9000認證的產品,焊劑的保存要防潮,操作員要持有專業證件,保證焊接質量。其特點是焊接速度快,成本低,質量容易控制。

 

　　1)電渣壓力焊接頭,應逐個進行外觀檢查。在進行力學性能試驗時,應從每批接頭中隨機取3個試樣做拉伸試驗。

 

　　2)四周焊包凸出鋼筋表面的高度應不小于4 mm。

 

　　3)鋼筋與電極接觸處,應無燒傷缺陷。

 

　　4)接頭處的彎折角不得大于4°。

 

　　5)接頭處的軸線偏移不得大于鋼筋直徑的0.1倍,且不得大于2 mm。外觀檢查不合格的接頭應切除重焊,或采取補救焊接措施。

 

　　6)鋼筋進行接長時，鋼筋接頭面積在同一斷面內不得超過總截面積的50%。

 

　　7)3個試件的抗拉強度均不得小于該鋼筋規定的抗拉強度。

 

　　8)電渣壓力焊鋼筋接頭在進行彎曲試驗時,須將四周焊包凸起部分打磨平,再進行彎曲試驗,焊縫應處于彎曲中心,彎心直徑和彎曲角度參照閃光對焊接頭指標進行檢測、控制。取樣頻率同拉伸試驗。

 

　　五、混凝土配合比的設計

 

　　高墩臺多為薄壁空心墩,壁厚一般設計為60cm～80cm之間,要求混凝土和易性好,石子應選用0.5 cm～3 cm的碎石,當采用塔吊提升混凝土進行澆筑時，坍落度應控制在7 cm～9 cm之間,為了保證混凝土表面光滑,一般不摻減水劑。滑模施工時混凝土強度達到0.2 MPa～0.5 MPa即可向上提升模板。根據多年的施工經驗,滑模混凝土宜采用半干硬或低流動度混凝土,要求和易性好,不易產生離析、泌水現象,坍落度應控制在7 cm～9 cm范圍內。混凝土出模強度是設計配合比的關鍵。如強度過低,則混凝土容易坍塌,承受不了上部澆灌混凝土的自重;如強度過高,則模板與混凝土之間產生粘模,滑升困難,且容易發生拉裂、掉角現象。混凝土合適的出模強度為0.2 MPa～0.5 MPa。混凝土的凝固時間,初凝控制在2 h左右,終凝以4 h～7 h為宜。

 

　　根據高墩臺施工需要，由于垂直距離較大，為了提高澆注速度，目前無論是滑模施工還是翻模施工，一般都采用泵送混凝土澆筑，此106m高墩就是采用泵送混凝土進行澆注，實踐證明，泵送混凝土坍落度控制在14 cm～16cm之間墩身混凝土外觀取得了較好的效果。翻模施工時,當混凝土強度達到2.5 Mpa以上時方可拆模，確保拆模不使混凝土粘模及缺邊掉角,為加快進度可摻加早強劑。

 

　　六、高墩臺施工的安全控制

 

　　1)必須掛安全網,防止高空落物;

 

　　2)必須系安全帶,防止工人干活時墜落;

 

　　3)加強用電安全管理,安裝漏電保護器;

 

　　4)在雨季施工時須做好河道防洪工作;

 

　　5)各類操作人員必須按操作規程操作;

 

　　6)要有專職的安全員隨時檢查,發現安全隱患及時排除。

 

　　總之,高速公路高墩臺施工并不是一成不變的，需根據實際工程的具體情況,精心地進行總體布局,選用相對合理的施工方法，在施工前編制出詳盡的施工組織計劃,并對施工全過程加強控制力度,以全面實現質量、進度、安全、效益、環保目標。

 

　　參考文獻:

 

　　[1]　鄭益民.橋梁墩臺施工技術要點[M].北京:人民交通出版社,2004.

 

　　[2]　J GJ 94294,建筑樁基技術規范[S].

 

　　[3]　羅騏先.樁基工程檢測手冊[M].北京:人民交通出版社,2003.