桥梁高墩施工的关键技术及控制探讨

【摘要】在桥梁工程施工中，由于工程自身特性，施工难度较大，施工涉及内容较广，很容易受到客观因素影响，对桥梁工程的稳定性和牢固性产生深远的影响。因此，桥梁工程建设中，为了有效确保工程的稳定性和施工安全，采用桥梁高墩施工技术，可以有效满足这一需求，提升桥梁工程整体稳定性。由此看来，加强桥梁高墩施工技术研究十分关键，有助于为后续工作开展打下坚实的基础。因此在本文中我们以桥墩工程实际案例为例对桥梁高墩施工的关键技术及控制进行了详细的分析与探讨。

【关键词】桥梁高墩施工；关键技术；控制措施

引言：

高速公路中桥梁高墩施工技术关系到高速公路的整体质量，而这项技术解决不好会严重影响到高速公路的使用寿命和人们的行车安全，文章深入研究了高速公路桥梁高墩在前期的准备工作，并且能够在一定程度上剖析施工中桥梁高墩施工技术问题，希望能够为我国的道路桥梁工作带来帮助。

1、桥梁高墩施工的特点

1.1组织协作工作复杂

在当前技术条件下因为其桥梁高墩施工涉及到很多因素，例如其中就包含有土木工程学、力学工程学、工程力学，此外还涉及到给排水工程学、工程地质学等内容，就使得组织协调工作非常复杂，而在各个工种里面因为施工工序的不同，必须要求协调人员能够根据桥梁高墩施工的特点和实际情况来协调工作。

1.2施工独特

必须要根据国家制定的桥梁高墩施工规定以及根据施工场地的实际地质情况、环境因素来指导高墩施工，并且要能够根据具体问题具体分析，不可一概而论，从地理条件、材料特征、技术规格等方面来考虑，桥梁高墩施工有其自身的独特性。

1.3施工周期长

和其他工程相比桥梁高墩施工具有施工周期长的特点，因为从模板受力性能角度来分析，桥梁高墩在实际建设的过程中每一次进行混凝土浇筑的高度都大于3m，而高墩施工次数基本上都不少于10次，尤其是最高墩有时需要施工次数30多次，这些因素都使得桥梁高墩施工的周期非常长。

1.4模板和机械设备的投入大

因为桥梁高墩在建设过程中施工周期比较长，而在限制工期内必须按期竣工，这就要求桥梁高墩施工必须应用平行作业的方法，每座墩柱都要配备自成施工体系可以进行独立施工的模板系统，而因为桥梁高墩的特殊性，模板高度都必须要超过6m，这就要求必须投入巨量的资金到模板当中，而且桥梁高墩施工需要各种机械辅助设施，例如需要大吨位的吊车来满足桥梁高墩的施工，平行作业会加大各个墩柱施工中机械设备方面的大量资金投入。

2、高速公路桥梁高墩施工技术要点的意义

当前阶段，现代化经济建设水平的提升，使得车流量的增加趋势呈逐年上升状态，这就给交通运输业的发展提出了新的要求与挑战。高速公路高墩桥梁工程，作为将道路空间资源充分利用起来的重要基础设施类型，其建设使用的安全稳定效果，将为道路网络系统营造出一个更为方便快捷的运行环境。

然而，在实际施工技术应用过程中，因受工程建设复杂性、施工环境恶劣且相关技术局限等因素的影响，使得高速公路桥梁高墩施工技术应用效果并未充分发挥出来。此情况下，该施工技术未能服务于高速公路网络的发展建设进程。研究人员应从实践角度出发，即在明确各项高墩施工技术应用控制要点的情况下，作用于实践，以使技术应用的效果价值得到应有的发挥。

3、桥梁工程

本工程中本标段主线桥梁共长3410m/8座，蚂蟥塘枢纽匝道全长1744.5m/5座，车行天桥202m/2座，桥梁总长占路线长度的46%（包括互通内主线桥）。

本标段的墩柱主要是柱式墩和薄壁空心墩，墩柱高度为1.6～124.5m，其中柱式墩183座，薄壁空心桥墩26座。拟当墩柱较低无中系梁时采用一次安装钢筋，一次浇筑成型。墩柱较高有中系梁时，在中系梁底设置施工缝，采用翻模法分段进行施工。65-124.5米的超高墩柱，以液压翻模为主，滑模和爬模为辅。先绑扎中系梁下的墩柱钢筋，浇筑此段墩柱混凝土；然后绑扎中系梁钢筋，浇筑中系梁混凝土，待中系梁终凝后，将中系梁支架及模板作为持力层，在其上面安装中系梁上的墩柱模板，绑扎钢筋并浇筑混凝土，重复以上操作至墩柱浇筑完成。在第二次浇筑砼前，要对前一次砼（混凝土强度达到2.5MPa时）顶面进行凿毛。

4、桥梁中高墩施工关键技术

4.1测量放样

根据设计图纸确定出墩柱的中心标高、中轴线、四周边线及支立模板边线标示与承台上，并加防护桩以备墩柱中心复位用。根据测出的墩周线，复测墩柱底标高，采用高标号砂浆在墩柱外边线抹带并利用水平尺找平。

4.2支架搭设

高墩施工过程中，高处施工、垂直操作等均需要在脚手架的辅助下进行。因此，搭设支架时，必须要保证支架的强度、刚度及稳定性符合规定要求。搭设时，在墩柱承台上支承脚手架，碗扣件之间的搭设是围绕墩柱进行。支架应采用双排碗扣件，立杆间距、横杆间距均设计为1.2m，排与排之间的距离设计为0.9m。搭设扣件式钢管脚手架之前，必须进行力学验算。由架体结构传力途径可知，在结构件中，受力最大的为立杆底段。基于此，主杆底段及基础是主要的计算部分。计算过程中，还需要充分考虑荷载。荷载包含两部分：一部分为恒荷载，结构及构配件的自重为主要的恒荷载来源；另一部分为活荷载，施工、水平风的荷载为活荷载的主要来源。

4.3高墩施工技术

在桥梁工程施工中，核心技术是高墩施工技术，施工質量高低将直接影响到整体施工质量，对于后续行车安全同样带来不同程度上的影响。因此，桥梁施工中，需要充分结合施工情况，收集数据信息。测量放样中，做好高墩柱桩中线和结构线测量，确保误差可以控制在10mm左右。高墩施工中，结合施工要求分段作业，每一次混凝土浇筑后都需要重复测量，确保浇筑作业符合施工要求后方可开展后续的施工活动。基于此，高墩施工中需要做好前期的测量工作，搭设支架则是确保支架具有垂直运输和操作功能，为施工人员生命安全提供坚实的保障，提升施工质量。

（1）滑膜组装。在滑膜组装中，基础面最高点作为参照点，增设垫块，搭设支架，同时为了便于后续施工活动的有序开展，应该控制模板和定架之间的距离在45cm左右，做好钢筋绑扎工作。与此同时，为了有效降低安装阻力，模板安装前可以涂抹润滑油，借助液压千斤顶试压，充分检查是否出现漏油问题。滑膜安装后，施工人员应该仔细检查，确保质量无误后方可进行后续施工活动，提升施工质量。

（2）翻模施工工艺。施工前做好准备工作，管理人员需要充分配置施工人员、施工设备和施工材料，定期组织培训工作，提升施工队伍整体素质和责任意识，能够全身心投入到工作中。组织开展高水平施工活动。同时，高墩底部混凝土浇筑中，应该预留孔洞，插入套管和顶杆，为搭建的平台稳定性提供支持。

4.4钢筋工程

（1）钢筋的制作和下料应该在加工的工厂中完成制作，同时进行编号后才能运抵施工现场。加工时，应该保证钢筋的直线度、断面尺寸以及弯折性能等都与设计要求相符。

（2）钢筋抵达现场之后，即可开始焊接和绑扎。Φ25mm以上的主筋使用机械进行绑扎，Φ25mm采取的焊接法。绑扎时，每段的长度应该设置为4m和5m，接头四角错开，主筋的结构采用的螺纹连接方式；墩柱边侧的保护层使用垫层来避免损伤，其厚度应该在45±10mm。焊接时，墩柱钢筋错开焊接。接头面积在钢筋总面积的25%以下。

（3）对于竖直长度>6m的钢筋，将其临时支撑在脚手架上，保证其垂直度。

4.5模板安装

模板由专业厂家在工厂分块加工，现场组拼成整体。模板出厂前验收时，组拼整套模板，先打紧模板的定位销，再连接螺栓，检查模板的平整度、接缝错台等各项指标，如不满足要求，厂家反复调整，直至满足规范要求。

墩柱模板分顶节、下部标准段和调整段。墩柱模板安装时采用起重设备进行配合（在20m内采用汽车吊，在20m以上采用塔吊）。为使墩柱模板有足够的强度和刚度，保证墩柱的外观质量，墩柱模板拟采用整体钢模板，钢模面板采用6mm厚钢板制作、钢肋采用型钢制作，模板要求内表面光滑、无锈，接头严密不漏浆。模板支立前，应在模板内侧涂一层脱模剂，脱模剂应采用同一品种，以保证砼表面色泽一致。然后根据放出的墩身中心线及墩底标高支立模板至设计墩高。墩身模板支立后应保证墩柱的设计尺寸及墩柱的竖向垂直度。为保证模板的竖向稳定性，在钢模外侧拉4根风缆将模板固定。

模板在安装以前涂刷模板漆，脱模剂在涂刷前一定要将模板打磨处理干净，脱模剂在涂刷过程中要做到均匀有效。模板用汽车吊车安装，水平位置按控制线，垂直度用经纬仪控制，并用钢丝攀绳，钢丝绳顺桥向对拉，在墩柱上部模板的四角，固定于地锚，通过花兰螺丝调节模板至垂直。地锚采用Φ48钢管入路面以下1m，必须牢固稳定。

4.6浇筑混凝土

支好模后，测量校验模板的平面位置和垂直度，模板检查合格后浇筑混凝土，混凝土采用拌和站拌和，地势比较平坦交通比较好的位置采用泵车灌注，地理条件不好的位置采用吊车塔吊、吊斗配合串筒浇筑，混凝土通过串筒注入模内，每层厚度不得超过30cm，混凝土坍落度控制在5～7 cm之间，为保证振捣质量，人工可下到立柱模板内振捣。

使用插入式振动棒振捣密实全部位砼，密实的标准是砼停止下沉，不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆。振动棒振捣钢筋部位砼时，不得触动钢筋，且应与侧模保持5～10cm的距离。振捣新灌砼层时，应将振动头插入下层砼5cm左右，使两层结合成一体。每次振捣完毕应边振动边徐徐拔出振动棒，不得将棒斜拔或横拔，严禁在停振后把棒拔出，以免造成砼出现空洞。浇筑砼时，应同时派人检查和测量支架与模板的支立情况，如有变形、移位或沉陷等现象应立即停止浇筑，待校正处理好后方可继续。

5、桥梁高墩施工质量管控分析

5.1桥梁工程中高墩竖直度的质量管控

在高墩施工中，墩台竖直度偏差一般不宜超过20mm，同时不超过墩台高度的0.3%。在实际施工时，当墩台滑升1m时就要对其偏差进行校正，并且找到偏扭过大的原因，从而及时纠正。在纠正时，对于偏扭的千斤顶，可以将其高度提升2～4cm，然后逐步纠正，从而防止出现过度弯曲的问题。控制好每次的纠正量，最终保障对高墩竖直度的质量控制。

5.2桥梁滑模施工中操作平台水平度的质量管控

在高墩滑模施工过程中，需要严格控制操作平台水平度。因为一旦操作平台发生倾斜，就会使得墩台的滑升与扭转操作受到阻碍，影响滑模施工质量。一般而言，需要在滑模施工操作平台上均匀堆放施工材料，确保操作平台承重平衡。同时，根据混凝土浇筑的实际情况，对操作平台水平度做适当调整。在这一施工过程中，可以观测千斤顶的高差，在支撑杆上划线标出千斤顶应滑升的高度。同时还要将位于同一水平面上的千斤顶的高度控制在20mm以下，尽可能将千斤顶之间的高差控制在10cm之内，确保对滑模施工操作平台水平度的良好管控。

5.3桥梁高墩施工中爬杆弯曲度的质量管控

爬杆也是高墩施工中需要严格控制的施工对象，尽可能避免出现质量问题或者发生安全事故。因此，施工人员需要准确计算爬杆的负荷。一般情况下，爬杆出现弯曲的原因主要有三类：①爬杆负荷太大；②脱空距离太大；③平台倾斜。若爬杆出现弯曲，当弯曲程度不大时，可以将墩台主筋和钢筋焊接固定，防止爬杆进一步弯曲；当弯曲程度比较大时，应该将弯曲部分切除，焊补新爬杆；当爬杆弯曲异常严重时，要将爬杆上部切除，焊补新杆，同时将厚度为10mm的钢靴垫于混凝土与焊补的新杆接触的位置，保障爬杆的质量。

总之，随着大型桥梁工程的不断增加，高墩施工技术的应用将更加广泛和频繁，其施工技术必然会不断完善和发展。要重视高墩施工过程中的技术控制，保证各个环节不出问题，为工程施工消除隐患。在实际的操作过程中，要注意因地制宜，对施工现場进行全面的考察，进行科学、合理的设计，实现对工程操作细节的落实。要对工程投资进行高效利用，以确保桥梁的安全性。

参考文献：

[1]徐勇，刘平英.桥梁高墩施工技术在中的应用[J].交通世界（工程技术），2015（12）：44-45.

[2]李振国.谈桥梁高墩施工技术[J].价值工程，2014（2）：165-166.

[3]张俊笑.高墩施工中重大危险源的辨识方法与内容以及强化管理措施[J].门窗，2013（2）：93-94.

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