譚敏

（廣西金盛交通勘察設計有限公司，廣西南寧 530000）

0 引言

二級公路橋梁高墩施工技術水平對高墩橋梁使用壽命有重要影響?？紤]到一些二級公路途經(jīng)山區(qū)時，地形、地質(zhì)條件復雜，高差大，因此二級公路高墩橋梁施工應遵循安全、耐久、適用、經(jīng)濟等原則，因地制宜，綜合考慮工程所處環(huán)境的多方面因素，進而制訂合理的技術方案[1-4]。基于此，文章針對山區(qū)橋梁工程，研究高墩施工工藝，并通過實例分析施工關鍵技術要點。

1 二級公路橋梁高墩施工特點

高墩施工技術是二級公路橋梁施工中常用的施工技術之一。公路橋梁采取高墩形式能夠降低山區(qū)大高差復雜地形環(huán)境對公路路線的限制。大高差復雜地形高墩施工具有以下特點：

一是施工難度大。在山區(qū)復雜地形條件下，公路橋梁所處地形環(huán)境高差大，地面坡度大，地質(zhì)復雜，高墩樁基礎施工受地形地質(zhì)條件限制，施工難度增大。

二是施工周期長。橋梁高墩澆筑混凝土施工受模板受力能力限制，每次澆筑高度為4m 左右，一座墩身需要多次澆筑，導致施工量較大、施工周期長。

三是投入施工的資源多。為了保證施工進度，多采用平行作業(yè)，而平行作業(yè)勢必成倍增加機具、人員等施工要素投入。例如，每座墩身施工至少要有6m的模板系統(tǒng)，多座墩身平行作業(yè)，模板配置數(shù)量必須翻倍。

四是對工程施工管理的要求高。由于高墩工程施工環(huán)境復雜，施工難度較大，建設用時長且投入的人力物力財力多，客觀要求必須具有較高的施工管理水平，做好各項施工統(tǒng)籌管理。如果管理工作不能適應施工要求，容易造成安全、質(zhì)量、效率和浪費等問題。

2 二級公路橋梁高墩施工關鍵技術

以某二級公路山區(qū)路段高架橋的高墩施工為例，分析高墩施工技術要點。該高架橋全長222m，橋梁上構孔跨布置為7m×30m，高墩墩身高度最大達66m，該橋跨越V 形陡坡山谷，地勢陡峭，兩邊高中間低，橋梁布置立面如圖1 所示。其中，2、3、4 號高墩墩身斷面尺寸為6m×2.5m 和6m×2.8m 兩種形式，均為矩形截面方柱空心墩；高墩基礎形式采用承臺接樁基礎。

圖1 某二級公路橋梁布置立面圖

2.1 高墩基礎施工

高墩樁基施工常采用機械鉆機成孔施工，簡便易實施。若為山區(qū)地形，二級公路橋梁所處地形環(huán)境高差大，地面坡度大，地質(zhì)復雜，高墩樁基成孔機械設備往往難以到達樁位，即使到達樁位，由于地形陡峭也難以架設鉆孔施工平臺。此種情況下可采用人工挖孔方法實施樁基施工。

2.1.1 陡坡地形高墩樁基施工基本工藝

遇到陡坡困難地形，樁基成孔機械設備難以到位時，往往采用人工挖孔樁，基本施工工藝為：放線、定樁位—挖第一節(jié)樁孔土方—第一節(jié)混凝土護壁模板（含護圈）、護壁混凝土澆筑—循環(huán)作業(yè)至設計深度—清理孔底、驗收—吊入鋼筋籠、鋼筋籠調(diào)?！獫仓炷?。

2.1.2 陡坡地形高墩樁基施工注意事項

在橋梁高墩施工過程中，受陡坡困難地形限制，高墩樁基采用人工挖掘成孔。樁孔開挖和護壁制作是人工挖孔樁施工的重要關鍵環(huán)節(jié)，安全問題是重中之重，必須高度重視[5]。為確保高墩樁基施工人工挖孔的質(zhì)量及安全，關鍵工藝要點及注意事項如下：

第一，人工挖孔樁施工放線必須嚴格根據(jù)橋位平面、樁位，結合圍護結構坐標圖進行放線。施工樁位測量放線時，放線施工允許垂直度偏差≤1/200，樁位平面誤差≤±2cm，樁基孔徑施工誤差≤-1cm～+2cm。同時，保證邊墻的厚度和結構內(nèi)部的凈空符合要求。放線后必須經(jīng)過監(jiān)理工程師驗收檢核。

第二，護壁嚴格按規(guī)范要求制作，并在施工過程中隨時檢查護壁情況?，F(xiàn)場情況復雜多變，護壁應配鋼筋。遇地下水豐富或易塌地層（如砂層、軟土層）宜用0.3m 厚以上護壁，嚴禁只挖不護壁。

第三，由于地形高陡，有落石風險?？變?nèi)作業(yè)時，孔口上面必須有人監(jiān)護，同時在上坡側架設防護網(wǎng)，防止土石滾入。無人施工或已挖完的孔，必須用牢固的蓋板將孔口蓋好?？變?nèi)作業(yè)人員必須頭部正確佩戴安全帽、身上正確佩戴安全帶，孔內(nèi)情況特殊或空氣質(zhì)量不明時，須戴上防毒防塵面具。孔內(nèi)作業(yè)人員乘專用吊籠上下，不得乘坐吊桶或腳踩護壁上下樁孔?？變?nèi)須設置應急安全繩和軟爬梯。挖出的樁孔棄渣臨時堆放不得堆放在孔口周圍2m 范圍內(nèi)，臨時堆渣高度不得大于0.8m，棄渣必須及時清運，遠離孔口。機械通行不得對孔壁的安全造成影響。隨著挖孔進度加深，應在孔內(nèi)設置半圓形土渣吊運防護板網(wǎng)。

第四，人工挖孔施工需在每天每次開工之前檢查孔內(nèi)積水情況，把樁孔內(nèi)的積水抽干，并使用風機將孔內(nèi)有害氣體排凈，才能讓人員下入施工。當樁孔深度大于5m 時，每天作業(yè)前應先檢測孔內(nèi)空氣質(zhì)量，必要時向孔下通風、輸送氧氣或要求施工人員戴上防毒防塵面具施工，孔底鑿巖時應加大送風量。樁孔深度超過10m 時，每天應通風2 次以上，孔下開挖人員可隨時反饋呼吸通暢情況，以便及時通風。

第五，挖孔至樁底設計標高后，應除凈護壁上的淤泥、樁孔底渣土和積水，并報監(jiān)理人員和質(zhì)檢人員對樁孔形狀和尺寸、持力層地質(zhì)巖性、嵌巖深度等進行檢核。樁孔經(jīng)檢核合格后須及時封底，安裝樁基的鋼筋籠、澆筑樁基混凝土?？椎讕r樣須做好留存、備查。

第六，在樁身混凝土澆筑之前，應將樁孔底的積水排干，若地下滲水量過大，應采取相應措施止水并將積水排干，在樁孔內(nèi)無滲水和積水時方可澆灌混凝土[6]。澆筑樁身混凝土時，應再次檢查孔底有無人員滯留，且相鄰10m 范圍內(nèi)的挖孔作業(yè)應暫停。

2.2 高墩墩身施工

常見的高墩身施工方式有翻模法、爬模法及滑模法。該工程根據(jù)二級公路投資及技術特點，以及考慮項目地形、交通等情況，經(jīng)反復分析比較，決定采用翻模法高墩身施工方案。

翻模法應用廣泛，具有投資小、經(jīng)濟性好、人員投入較少、施工設備簡單、操作簡便、模板可重復利用、省時省料、安全可靠及施工質(zhì)量高等優(yōu)點。翻模施工關鍵工藝如圖2 所示。

圖2 翻模施工關鍵工藝圖

2.2.1 高墩翻模法施工模板設計及翻模高度的確定

根據(jù)墩身模板的受力特點，設定每層模板高度為2m。各層模板由4 塊模板（即圍住墩四個側面）組成，4 塊模板由4 個角模連接而成，上、下節(jié)模板邊框角鋼預留栓孔，用螺栓連接。根據(jù)受力分析結果，模板采用8mm 厚度規(guī)格鋼板，邊框用L80×6 規(guī)格角型鋼，橫肋用50mm×6mm 規(guī)格扁型鋼，間距為300～350mm，縱肋采用100×48×5.3 規(guī)格的槽鋼，間距為300～350mm。每層模板外側設兩道2φ160×6 加筋箍，加筋箍沿每層模板外側四周，在高度方向每隔1m 以井字形固定，達到增強模板剛度的效果，避免澆筑時發(fā)生變形爆模。

模板每套層數(shù)需要根據(jù)設計材料、結構強度及施工效益合理確定。如果模板層數(shù)過多，整套模板的剛度不足，穩(wěn)定性不好，墩身垂直度、軸線偏位限值難以保證；且層數(shù)過多，投入大，人員、設備的效益難以發(fā)揮。若層數(shù)過少，澆筑一次混凝土的數(shù)量少、效益差。因此，考慮模板的受力、穩(wěn)定、效益、澆筑質(zhì)量及操作安全等因素，確定每套模板由2～3 層組成，即每套高度為4m 或6m。翻模施工平臺如圖3 所示。

圖3 翻模施工平臺示意圖（單位：cm）

2.2.2 高墩翻模法施工工藝及質(zhì)量控制措施

第一，基本工藝。第一批混凝土的澆筑高度為6m，即按照配備的模板層數(shù)澆筑到最上層模板的頂部，待混凝土達到強度要求，保持最上層模板固定不動，卸下最下層根部模板及中間的第二層模板，用倒鏈滑車將卸下的模板翻轉到頂層就位拼裝。每次將完成澆筑的最上層模板用作將要澆筑混凝土模板的支撐和根部，重復該工序直到澆筑到墩頂標高。

第二，漏漿控制措施。要點一，制作模板時，板邊緣頂面比角鋼邊框頂面突出2mm，安裝上、下層模板時，中間夾5mm 厚軟橡膠條，用膠水粘在下層模板的邊框上，再用螺栓將上、下模板栓緊。以保證模板間接縫在澆混凝土時不漏漿。要點二，為防止第一批澆筑混凝土的最下層根部模板底口與基礎承臺頂面的接縫處漏漿，且為方便第一批澆筑混凝土達到強度后卸下模板，在安裝墩身模板之前，承臺頂與墩身模板接觸面四周用水泥砂漿抹成高3cm、寬5cm 的邊框，邊框頂要求水平，在邊框頂面粘5mm 厚的軟橡膠條，然后在邊框上安裝墩身模板，混凝土澆筑完成達到強度后，在拆除墩身模板前將水泥砂漿鑿除。如此，能夠有效避免墩身根部漏漿，又方便卸下最下層模板，同時因邊框頂面水平，可保證首段墩身垂直度。

第三，鋼筋安裝措施。進行高墩鋼筋施工時，主筋一般不截斷使用，主筋長且柔性大，加之有風荷載作用，鋼筋定位較困難，所以鋼筋施工時應增設勁性骨架，其由角鋼和28mm 直徑鋼筋制成。待模板安裝好將其拆去。

第四，工作縫處理措施。要點一，每次混凝土澆筑至模板頂時，將靠近模板頂面四周2cm 左右范圍內(nèi)的混凝土與模板頂抹平，將新老混凝土結合面對接在上、下層模板接縫處，保證接縫平直，且工作縫寬可控于5mm 內(nèi)，有利于提高墩身外觀質(zhì)量。要點二，為確保工作縫處新老混凝土牢固結合，且避免工作縫處混凝土收縮影響，應在混凝土初凝后清理其表面浮漿，將骨料外露，并盡量縮短新老混凝土澆筑的間隔時間。

第五，垂直度控制措施。墩身垂直度控制是翻模法高墩施工的關鍵一環(huán)。要點一，制作模板時，要求模板外形尺寸精度高，否則積累誤差會造成墩身垂直度差。要點二，模板須確保定位精度高，第一層模板安裝前，用高精度測量儀器在墩外側20cm 處放出四個面的定位點，安裝模板時，用鉛垂吊線控制調(diào)校模板的定位及垂直度。模板安裝好后，用高精度測量儀器檢核模板垂直度。

3 結語

針對大高差復雜地形二級公路橋梁高墩施工的樁基施工、墩身施工，文章結合具體案例對高墩施工過程中的各項技術要點和質(zhì)量控制措施進行分析，總結得出高墩施工中合理選用施工方法及有效控制技術要點的成功經(jīng)驗，有利于更好地加強和改進高墩施工組織管理工作，促進高墩施工安全、優(yōu)質(zhì)、高效開展，同時可為大高差復雜地形開展二級公路橋梁高墩施工提供借鑒。