倪小軍

（衡陽(yáng)公路橋梁建設(shè)有限公司，湖南　衡陽(yáng)　421001）

公路橋梁施工中高墩施工技術(shù)應(yīng)用探討

倪小軍

（衡陽(yáng)公路橋梁建設(shè)有限公司，湖南衡陽(yáng)421001）

近年以來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速地發(fā)展，交通量增長(zhǎng)也非常快，其中高墩橋梁是交通線(xiàn)上重要的組成部分。對(duì)高墩橋梁施工技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的探討，對(duì)高墩橋梁施工技術(shù)過(guò)程的難點(diǎn)和技術(shù)進(jìn)行分析。

高速公路；高墩橋梁施工；施工技術(shù)

0　引言

隨著我國(guó)大規(guī)模的開(kāi)展公路工程建設(shè)，在進(jìn)行高墩橋梁施工的過(guò)程當(dāng)中，經(jīng)常會(huì)碰到在高速公路上進(jìn)行高墩橋梁施工。也就導(dǎo)致了施工效率比較低、施工的危險(xiǎn)系數(shù)非常高等特點(diǎn)。所以進(jìn)行對(duì)這些地質(zhì)條件下高墩橋梁施工過(guò)程難點(diǎn)和技術(shù)進(jìn)行分析是非常有必要的。

1　高速公路橋梁高墩施工的特點(diǎn)及難點(diǎn)［1-5］

當(dāng)前經(jīng)常應(yīng)用到高速公路橋梁建設(shè)的形式是高墩臺(tái)施工，由于長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，高速公路橋梁的施工技術(shù)與管理控制得到了很大的發(fā)展，并不斷成熟。

1.1高墩臺(tái)的施工過(guò)程中出現(xiàn)的特點(diǎn)

進(jìn)行高墩臺(tái)的施工工作時(shí)，比較難的工作是測(cè)量控制。針對(duì)高墩臺(tái)來(lái)說(shuō)，若截而面的面積小、重心高、墩身高、墩身柔度大，那么施工過(guò)程中，由于施工要求較高，控制軸線(xiàn)的工作比較難完成。受壓構(gòu)件是高墩臺(tái)的特點(diǎn)，但是它同時(shí)受彎矩扭矩的影響，適當(dāng)?shù)娜彳浶允嵌罩枰邆涞奶攸c(diǎn)，并且墩柱很容易被荷載與其他因素變彎曲。所以，進(jìn)行高墩臺(tái)的施工與處理接縫工作時(shí)，必須使用較高的技術(shù)。必須掌握熟練的安全技術(shù)措施進(jìn)行高空作業(yè)，保證施工的安全性。

1.2高墩臺(tái)施工過(guò)程中的特點(diǎn)及難點(diǎn)解析

橋梁施工工程的工期與預(yù)期有所出入，因?yàn)槭艿绞┕きh(huán)境與交通運(yùn)輸條件的影響。但由于橋梁工程的預(yù)期工期較短，且墩身的平均墩高是27 m，決定了工程的工程量較大。將該工程高墩施工的各方面條件綜合分析，總結(jié)出施工的難點(diǎn)：工程量大導(dǎo)致施工周期較長(zhǎng)；墩身的平均墩高較高導(dǎo)致工程的定位控制較難；較高的處理高墩施工縫的要求；高空作業(yè)過(guò)程中，很難控制施工過(guò)程中的安全性。

2　在施工中的應(yīng)用情況分析

2.1從技術(shù)層面分析高速公路橋梁的高墩施工

作為一項(xiàng)科學(xué)而系統(tǒng)的工程，高速公路橋梁的高墩施工包括很多工作程序，主要包括模板與鋼筋工程、測(cè)量放樣、搭設(shè)鋼架、澆筑及維護(hù)混凝土等工序。橋梁整體質(zhì)量與這些工序的完成情況息息相關(guān)。施工流程見(jiàn)圖1。

圖1　施工流程圖

2.2驗(yàn)算與搭設(shè)支架工作

本文以0#墩為例對(duì)荷載進(jìn)行計(jì)算，按照箱梁一次性整體澆筑進(jìn)行計(jì)算，墩柱承受0#塊墩柱范圍中箱梁的重力。0#塊懸臂以3.5 m進(jìn)行計(jì)算，箱梁截面分塊見(jiàn)圖2。

各個(gè)分塊截面的面積分別為 SA=1.22 m2，SB=4.76 m2，SC=2.27 m2，SD=5.31 m2，SE=SB=4.76 m2，SF=SA=1.22 m2。

（1）底板底模的荷載

a.支架和模板重量為49.3 kN；

b.頂板混凝土重：3.51 K12r（SC+SD）=3.5× 1.05×1.2×26（2.27+5.31）=869.12 kN；

c.設(shè)備、人員和機(jī)具重量為51.5 kN；

d.振動(dòng)設(shè)備產(chǎn)生的豎向荷載為41.2 kN。

（2）腹板底模荷載（一側(cè)）

a.腹板混凝土重：3.51K1K2SB=3.5×1.05× 1.2×26（2.27+5.31）=869.12 kN；

b.腹板底模面板的自重為2.6 kN；

c.設(shè)備、人員、極具的重量為5.25 kN；

d.振動(dòng)設(shè)備產(chǎn)生的豎向荷載為4.2 kN；

e.腹板底模產(chǎn)生的荷載大小。

（3）側(cè)模重量荷載的計(jì)算

a.混凝土重：12K1K2SA=12×1.05×1.2× 26×1.22=479.6 kN；

b.人員、機(jī)具、設(shè)備的重量為90.6 kN；

c.振動(dòng)器產(chǎn)生的豎向荷載為72.5 kN；

d.側(cè)模重量為207.5 kN。

翼緣部分總荷載為850.2 kN，分別通過(guò)側(cè)模的13片支架傳遞給雙拼槽鋼縱梁，每片槽鋼縱梁集中荷載的大小為32.7 kN。

使用有限元軟件MIDASCIVIL2010有限軟件對(duì)0#墩荷載進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。根據(jù)表1可知，縱向加勁肋強(qiáng)度和底模面板強(qiáng)度以及橫向加勁肋強(qiáng)度安全系數(shù)均大于1，符合施工要求。

表1　各個(gè)構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果

圖2　箱梁截面分塊圖（單位：cm）

2.3鋼筋工程施工分析

進(jìn)行橋梁高墩的施工時(shí)，為了保證施工的安全性，必須用鋼筋將所有的支架綁定，保證其穩(wěn)定性。通常進(jìn)行捆綁工作時(shí)必須遵循以下要求:專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員對(duì)需要的鋼筋量通過(guò)支架的制作及數(shù)量進(jìn)行計(jì)算。通常情況下截?cái)嗪秃附臃椒〞?huì)應(yīng)用到高速公路的施工過(guò)程中，以保證施工的高效率與高質(zhì)量。為了避免出現(xiàn)遺漏和混亂的現(xiàn)象，必須對(duì)所有鋼筋與已經(jīng)焊接完畢的鋼筋進(jìn)行編號(hào)處理。如果鋼筋的長(zhǎng)度太長(zhǎng)，必須將其截?cái)啵坏绻摻铋L(zhǎng)度過(guò)短，就要再一次進(jìn)行焊接工作，因此就浪費(fèi)了大量的人力、物力、財(cái)力與時(shí)間，因而很大程度上影響了施工的效率。進(jìn)行鋼筋焊接作業(yè)時(shí)，錯(cuò)開(kāi)在四角、墩柱主筋焊接接頭處的箍筋接頭。保證鋼筋的彎鉤長(zhǎng)度和抗震滿(mǎn)足施工方案的設(shè)計(jì)要求。

3　高墩橋梁施工技術(shù)在高速公路中的實(shí)際應(yīng)用

高墩施工是一項(xiàng)較為復(fù)雜且系統(tǒng)的工作，保證施工質(zhì)量最為重要的前提和基礎(chǔ)就是要了解并掌握各個(gè)環(huán)節(jié)的施工技術(shù)要點(diǎn)。

3.1測(cè)量放樣

在高墩施工前，需要進(jìn)行測(cè)量放樣工作，其能夠確保高墩快速施工和準(zhǔn)確性，該環(huán)節(jié)的施工技術(shù)要點(diǎn)如下：（1）先對(duì)高墩的結(jié)構(gòu)線(xiàn)和柱中線(xiàn)進(jìn)行測(cè)量放樣，墩柱四周邊緣與中心線(xiàn)尺寸最大的允許偏差為10 mm。（2）由于墩身施工時(shí)，受高度的限制，所以需要采用分段的方式進(jìn)行混凝土澆筑，這樣一來(lái)就需要在完成一次混凝土澆筑后進(jìn)行一次測(cè)量復(fù)核。（3）在實(shí)際測(cè)量的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)注意標(biāo)桿的垂直度，不得出現(xiàn)彎曲的情況，同時(shí)還要確保標(biāo)桿頂部清潔，以免影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.2支架搭設(shè)

這是高墩施工較為重要的環(huán)節(jié)之一，支架在高墩施工中也被稱(chēng)之為腳手架，其除了具各腳手架的平臺(tái)作用之外，還具各固定模板的作用。所以必須確保支架具各足夠的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，做好支架的搭設(shè)工作尤為重要。

（1）在搭設(shè)支架前，應(yīng)先對(duì)地基基礎(chǔ)進(jìn)行夯實(shí)處理，并使支架盡可能緊靠高墩承臺(tái)，隨后使用扣件對(duì)支架進(jìn)行固定處理，根據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求，橫豎兩個(gè)支架的支撐桿距離應(yīng)保持在1.2 m左右。

（2）為保證支架的穩(wěn)定性，需要對(duì)支架的性能進(jìn)行測(cè)算，這是支架搭設(shè)時(shí)比較重要的一項(xiàng)工作，具體而言，就是對(duì)支架的承載力進(jìn)行測(cè)算，得出支架所能承載的最大重量，避免超重引起支架失穩(wěn)，進(jìn)而造成安全事故和質(zhì)量問(wèn)題。相關(guān)規(guī)范中，對(duì)支架承載力的計(jì)算有著明確的規(guī)定，實(shí)際工程中，只需要將支架自身重量、預(yù)計(jì)承載物體的重量等指標(biāo)帶入到計(jì)算公式當(dāng)中，便可測(cè)算出支架的最大承載能力。

3.3模板工程

墩身結(jié)構(gòu)可以采用組合式鋼模板，這種模板的優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)工廠(chǎng)化生產(chǎn)，板面的平整度較好，并且拆卸都比較方便，接縫位置處嚴(yán)密陛好，在多次反復(fù)使用的過(guò)程中不易出現(xiàn)變形。安裝模板時(shí)要保證牢固可靠，并在具體安裝前對(duì)模板的尺寸進(jìn)行核對(duì)，同時(shí)要保證安裝位置符合工程設(shè)計(jì)要求。

3.4鋼筋綁扎與安裝

這是混凝土澆筑前最為重要的工序之一，先要準(zhǔn)確計(jì)算出工程中鋼筋使用量，并嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中的固定要求進(jìn)行鋼筋進(jìn)行處理，為確保鋼筋安裝位置的準(zhǔn)確性，應(yīng)當(dāng)有明顯的標(biāo)記，鋼筋的接頭出可采取焊接的方式進(jìn)行連接，若是同一根鋼筋上需要進(jìn)行多次焊接，則應(yīng)將焊接位置錯(cuò)開(kāi)，以免造成鋼筋斷裂。

3.5混凝土澆筑

在高墩施工中，混凝土澆筑是重中之重，前面的所有工序基本都是為了保證混凝土澆筑做鋪墊，換言之，只有保證混凝土的澆筑質(zhì)量，才能確保高墩的質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。為此，必須對(duì)混凝土澆筑予以足夠的重視。要保證施工中使用的混凝土配合比符合要求，以免因配合比不當(dāng)影響澆筑質(zhì)量。在拌制混凝土?xí)r，應(yīng)當(dāng)使用電子秤對(duì)骨料中的含水量進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)，若是在雨季時(shí)施工，則應(yīng)適當(dāng)增加測(cè)定次數(shù)，并根據(jù)施工要求對(duì)骨料和水的用量進(jìn)行調(diào)整。

4　結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在高墩橋梁施工當(dāng)中，通常都會(huì)采用這種方法，這個(gè)技術(shù)有很多的自身優(yōu)點(diǎn)，在各種各樣的公路工程施工當(dāng)中得到了非常普遍的運(yùn)用。在高墩橋梁施工建設(shè)過(guò)程當(dāng)中我們經(jīng)?？梢杂龅教厥獾刭|(zhì)問(wèn)題，有時(shí)候還會(huì)遇到這些地質(zhì)條件相互疊加的情況，所以我們應(yīng)該根據(jù)不同的地質(zhì)條件利用不同的施工技術(shù)方法去解決，采取最佳的施工技術(shù)進(jìn)行施工，只有這樣，我們才能更好地保證施工的質(zhì)量和安全，進(jìn)而可以為我們國(guó)家公路工程建設(shè)做出一些貢獻(xiàn)。

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1009-7716（2016）07-0202-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.07.058

2016-03-09

倪小軍（1970-），男，湖南衡陽(yáng)人，工程師，從事公路橋梁現(xiàn)場(chǎng)施工工作。