高速公路橋梁施工中高墩施工技術(shù)的應(yīng)用分析

李東

（中電建路橋集團(tuán)有限公司，北京 100070）

1 高墩施工技術(shù)的特點(diǎn)

1.1 施工時(shí)間長

在不同的高速公路橋梁工程項(xiàng)目中，整體施工周期與不同專業(yè)工程的實(shí)際施工進(jìn)度有關(guān)，高墩施工技術(shù)的應(yīng)用程序比較復(fù)雜，因此施工時(shí)間比較長，混凝土結(jié)構(gòu)的整體澆筑難度有所升高，因此，制定工程項(xiàng)目的工期進(jìn)度計(jì)劃表，需要結(jié)合實(shí)際情況為高墩施工技術(shù)預(yù)留時(shí)間和空間[1]。

1.2 施工設(shè)備多

由于高速公路橋梁工程項(xiàng)目的機(jī)械設(shè)備和材料非?？捎^，因此高墩施工技術(shù)應(yīng)用涉及的機(jī)械設(shè)備數(shù)量比較多，需要對工程測量和定位儀器設(shè)備的應(yīng)用質(zhì)量進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測和監(jiān)督管理，保障不同高墩施工作業(yè)效果的一致性和穩(wěn)定性[2]。

1.3 施工成本高

在對高速公路橋梁工程項(xiàng)目進(jìn)行施工成本分析的過程中，時(shí)間成本、空間成本、施工技術(shù)應(yīng)用成本都非常關(guān)鍵，高墩施工技術(shù)方案對應(yīng)的后期運(yùn)維管理成本比較低，但是施工階段的成本費(fèi)用比較高。很多新型結(jié)構(gòu)材料和模板的澆筑應(yīng)用過程比較復(fù)雜，會間接損耗鋼筋以及混凝土原材料，施工成本和現(xiàn)場人工成本費(fèi)用容易超出預(yù)算定額。

1.4 定位難度大，結(jié)構(gòu)耐久性要求高

在高墩施工技術(shù)的應(yīng)用過程中，工程測量精度非常關(guān)鍵，但是受限于高速公路橋梁工程項(xiàng)目的施工現(xiàn)場環(huán)境和地質(zhì)水文條件，定位難度普遍偏高，橋墩支撐結(jié)構(gòu)的耐久性要求也會越來越高，需要承受水體的侵蝕和長時(shí)間沖擊。在規(guī)劃設(shè)計(jì)高墩施工技術(shù)應(yīng)用模式的過程中，橋墩的中心軸線定位精度非常關(guān)鍵，其支撐結(jié)構(gòu)的內(nèi)部受力和外部受力必須均勻，才能夠合理管控高墩施工技術(shù)應(yīng)用過程中容易出現(xiàn)的安全隱患因素和質(zhì)量通病問題[3]。

1.5 施工質(zhì)量要求高

在眾多高速公路橋梁工程項(xiàng)目中，施工質(zhì)量是非常關(guān)鍵的工程管理維度，高墩施工技術(shù)的應(yīng)用效果主要依賴于施工質(zhì)量，并且要求越來越高。橋墩結(jié)構(gòu)的承重能力和耐久性是非常關(guān)鍵的質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)。高墩施工技術(shù)應(yīng)用模式的實(shí)際施工質(zhì)量評價(jià)結(jié)果需要與原定質(zhì)控目標(biāo)基本一致。

2 傳統(tǒng)高速公路橋梁施工中高墩施工技術(shù)存在的問題

2.1 施工工藝單一

在傳統(tǒng)的高速公路橋梁工程項(xiàng)目中，高墩施工的施工工藝比較單一，施工效果并不顯著，仍然需要進(jìn)行長時(shí)間的施工質(zhì)量和安全監(jiān)測工作。工程項(xiàng)目的施工場地環(huán)境越來越復(fù)雜，地質(zhì)條件和水文情況也不完全穩(wěn)定，易發(fā)地質(zhì)災(zāi)害和安全責(zé)任事故問題。施工工藝單一，與較多高墩工程技術(shù)團(tuán)隊(duì)的專業(yè)人員綜合素質(zhì)水平參差不齊有關(guān)，比較特殊的施工作業(yè)環(huán)境會對高墩施工技術(shù)應(yīng)用效果產(chǎn)生負(fù)面影響。

2.2 不重視施工過程的質(zhì)量監(jiān)管

在高速公路橋梁建設(shè)工程項(xiàng)目中，施工階段的質(zhì)量監(jiān)管非常關(guān)鍵。但是部分施工單位并沒有引起足夠重視，現(xiàn)場組織管理也比較混亂，不能合理應(yīng)用精細(xì)化的高墩施工技術(shù)和材料設(shè)備，直接影響橋墩支撐結(jié)構(gòu)和模板結(jié)構(gòu)的承重能力、穩(wěn)定性，容易遺留較多的質(zhì)量通病問題和現(xiàn)場安全風(fēng)險(xiǎn)問題。

3 高墩施工技術(shù)的分類

高墩施工技術(shù)主要分為爬模、滑模以及液壓翻模等施工作業(yè)形式，其成本造價(jià)和材料設(shè)備應(yīng)用比例存在較大差異，因此工程施工方需要結(jié)合實(shí)際情況，選定高墩施工技術(shù)方案和工藝流程。

3.1 爬模施工

在爬模施工作業(yè)的過程中，需要對提升設(shè)備對應(yīng)的爬模結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，保障施工作業(yè)的有序性和安全穩(wěn)定性。爬模結(jié)構(gòu)包括油缸、活塞桿、爬架以及套架等力學(xué)結(jié)構(gòu)，需要客觀評估施工技術(shù)方案的實(shí)際應(yīng)用質(zhì)量和安全性能是否符合技術(shù)規(guī)范[4]。

3.2 滑模施工

不同于爬模施工技術(shù)，滑模施工技術(shù)的提升設(shè)備更加關(guān)鍵，還需要對模板提升作業(yè)過程中混凝土的澆筑質(zhì)量進(jìn)行重點(diǎn)觀測，避免影響到提升設(shè)備應(yīng)用工序的穩(wěn)定性和安全性。但是在重點(diǎn)篩選吊籃模板以及提升機(jī)設(shè)備的過程中，需要結(jié)合工程施工場地的實(shí)際情況，嚴(yán)格設(shè)定模板結(jié)構(gòu)的安裝拆卸順序，確?；炷翝仓鳂I(yè)過程的連貫性和安全穩(wěn)定性。

3.3 液壓翻模施工

在高墩施工技術(shù)方案中，液壓翻模施工技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛，其中液壓起重設(shè)備的應(yīng)用過程非常關(guān)鍵，能夠間接影響到復(fù)合結(jié)構(gòu)模板應(yīng)用質(zhì)量的穩(wěn)定性和協(xié)調(diào)性。尤其在重新架設(shè)同尺寸模板結(jié)構(gòu)的過程中，需要對液壓起重機(jī)械設(shè)備的歷史操作數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行同步處理，確保已經(jīng)凝固的橋墩結(jié)構(gòu)符合工程質(zhì)量評估標(biāo)準(zhǔn)，及時(shí)采取科學(xué)合理的鋼筋加固技術(shù)，避免影響到高橋墩結(jié)構(gòu)的耐久性和抗震性。

4 高速公路橋梁施工中高墩施工技術(shù)的應(yīng)用

4.1 施工準(zhǔn)備

在施工前期，進(jìn)場材料和機(jī)械設(shè)備都需要經(jīng)過嚴(yán)格的質(zhì)量安全檢查，并將質(zhì)量檢查表中的數(shù)據(jù)信息同步到工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)中，為后續(xù)施工作業(yè)活動奠定基礎(chǔ)。在施工前期，現(xiàn)場施工管理人員需要對比分析不同規(guī)格的高橋墩支撐結(jié)構(gòu)的承重力是否符合工程建設(shè)需求，還需要對材料設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用比例進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，保障工期進(jìn)度計(jì)劃表、工程造價(jià)管理模型中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息與現(xiàn)場情況基本一致。高墩橋梁加固方法如圖1所示。

圖1 高墩橋梁加固方法

4.2 測量放樣

在對高墩結(jié)構(gòu)進(jìn)行測量放樣的過程中，現(xiàn)場施工技術(shù)人員需要對比分析不同精度的測量儀器設(shè)備的測量結(jié)果，以免影響到橋梁墩柱的中心軸線垂直度，還需要對數(shù)據(jù)誤差進(jìn)行合理控制。因此，在集中開展測量放樣的過程中，現(xiàn)場專業(yè)測量人員需要及時(shí)控制儀器設(shè)備的測量精度，對橋墩結(jié)構(gòu)的不同施工作業(yè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)劃分。在完成測量任務(wù)后，及時(shí)清理施工作業(yè)現(xiàn)場，避免影響到模板施工和鋼筋混凝土施工環(huán)境的穩(wěn)定性和安全性。在測量放樣階段，現(xiàn)場施工技術(shù)人員和管理人員需要詳細(xì)記錄和統(tǒng)計(jì)分析超高橋墩柱等支撐結(jié)構(gòu)、模板結(jié)構(gòu)的合理高度和厚度，并對橋墩澆筑樣本的尺寸比例進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，保障工程測量數(shù)據(jù)結(jié)果與設(shè)計(jì)圖紙中的關(guān)鍵控制指標(biāo)基本一致[5]。

4.3 支架搭建

在高速公路橋梁工程的施工作業(yè)現(xiàn)場中，高墩施工技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用質(zhì)量非常關(guān)鍵。因此，需要對超出30m 高度的橋墩柱進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并將支架搭建在較為平穩(wěn)的地區(qū)，嚴(yán)格控制支架結(jié)構(gòu)的橫向位移，避免出現(xiàn)安全責(zé)任事故問題。在集中搭建的過程中，根據(jù)橋墩柱的設(shè)計(jì)高度和直徑寬度等數(shù)據(jù)指標(biāo)，在模板外圍鋪設(shè)支架，支架和模板之間的距離維持在安全范圍之內(nèi)。在支架搭建的過程中，將高空作業(yè)的各項(xiàng)安全風(fēng)險(xiǎn)因素告知現(xiàn)場施工技術(shù)人員和管理人員，并嚴(yán)格檢查不同高度的支架是否安全穩(wěn)定，嚴(yán)格按照支架的安裝和拆卸順序施工，避免出現(xiàn)高空作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)問題。除此之外，現(xiàn)場施工技術(shù)人員需要對機(jī)械設(shè)備的作業(yè)過程進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測，確保支架搭建平臺的穩(wěn)定性。

4.4 模板施工

在眾多高速公路橋梁工程項(xiàng)目中，高支模施工工藝的應(yīng)用非常廣泛，因此現(xiàn)場施工技術(shù)人員需要對模板施工作業(yè)工序進(jìn)行動態(tài)化跟蹤管理，確保復(fù)合模板結(jié)構(gòu)具備較強(qiáng)的可拆卸性，還需要對模板安裝固定效果進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，確保高墩橋柱結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。在很多高速公路橋梁工程項(xiàng)目中應(yīng)用的模板為鋼結(jié)構(gòu)模板，其抗變形能力比較強(qiáng)，安裝流程比較簡潔，但是需要對不同方向的鋼結(jié)構(gòu)模板安裝節(jié)點(diǎn)和應(yīng)力集中部位進(jìn)行快速識別，避免出現(xiàn)突變受力條件等問題。在模板施工作業(yè)的過程中，需要客觀考量鋼結(jié)構(gòu)模板與高橋墩支撐性作用之間的關(guān)系，對鋼筋混凝土的混合結(jié)構(gòu)承重水平進(jìn)行量化統(tǒng)計(jì)分析。除此之外，鋼結(jié)構(gòu)的高支模施工作業(yè)效果比較顯著，但是需要對模板安裝和拆卸時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格控制，避免出現(xiàn)安全和質(zhì)量通病問題[6]。

4.5 鋼筋施工

在對高速公路橋梁施工高墩施工技術(shù)進(jìn)行精細(xì)化管理的過程中，需要重點(diǎn)關(guān)注鋼筋和混凝土等重要施工材料的實(shí)際應(yīng)用比例，并對鋼筋原材料的表面清潔度和平整度進(jìn)行重點(diǎn)檢驗(yàn)，確保高橋墩柱結(jié)構(gòu)的承重能力在合理區(qū)間范圍之內(nèi)。在對鋼筋材料進(jìn)行安裝以及焊接的過程中，需要與高墩施工作業(yè)環(huán)境進(jìn)行對比分析，避免在接頭位置出現(xiàn)斷裂等質(zhì)量通病問題。若對同一根鋼筋進(jìn)行焊接作業(yè)，需要嚴(yán)格控制焊接距離，避免出現(xiàn)鋼筋材料不規(guī)則斷裂等安全質(zhì)量問題。除此之外，需要對鋼筋材料進(jìn)行精準(zhǔn)定位，并保障鋼筋綁扎和固定、安裝、焊接工序?qū)嵤┝鞒痰姆€(wěn)定性和有序性。

4.6 混凝土澆筑

混凝土澆筑環(huán)節(jié)是高墩施工技術(shù)方案中的重要組成部分，間接影響到超過30m 墩柱支撐結(jié)構(gòu)的承重能力。在混凝土澆筑作業(yè)的過程中，需要對澆筑作業(yè)段進(jìn)行詳細(xì)劃分，避免出現(xiàn)過量水化熱現(xiàn)象和強(qiáng)度、剛度指標(biāo)低于標(biāo)準(zhǔn)值等情況。在保障不同混凝土澆筑段作業(yè)連貫性的基礎(chǔ)上，現(xiàn)場施工技術(shù)人員和管理人員需要嚴(yán)格設(shè)定不同配合比設(shè)計(jì)方案的初凝時(shí)間、終凝時(shí)間，確保不同橋梁墩柱結(jié)構(gòu)的承重荷載一致性和橋梁主體結(jié)構(gòu)的耐久性。在混凝土混合料拌和的過程中，對其配合比設(shè)計(jì)方案進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，確?；炷羶?nèi)部黏合度和流動性指標(biāo)符合強(qiáng)度等級的要求。對原材料的實(shí)際應(yīng)用質(zhì)量進(jìn)行動態(tài)觀測和統(tǒng)計(jì)分析，將數(shù)據(jù)指標(biāo)錄入質(zhì)量檢查表。

5 高速公路橋梁施工中高墩施工技術(shù)的優(yōu)化方向

在眾多高速公路橋梁工程項(xiàng)目中，不同類型的高墩施工技術(shù)方案對應(yīng)的施工重點(diǎn)和難點(diǎn)存在一定的差異，直接影響到公路橋梁主體結(jié)構(gòu)以及承重結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性。因此在多次應(yīng)用高墩施工技術(shù)的過程中，需要對施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件和水文情況進(jìn)行動態(tài)觀測和統(tǒng)計(jì)分析，并合理運(yùn)用自動化、智能化的施工管理制度，對儀器設(shè)備和機(jī)械設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用過程進(jìn)行動態(tài)跟蹤和質(zhì)量監(jiān)督，確保高橋墩柱結(jié)構(gòu)荷載量在理論計(jì)算范圍之內(nèi)。除此之外，還需要對已澆筑完成的高橋墩柱結(jié)構(gòu)進(jìn)行沉降量、變形位移量的監(jiān)測和統(tǒng)計(jì)分析，避免出現(xiàn)較多現(xiàn)場工程質(zhì)量通病問題以及安全風(fēng)險(xiǎn)問題。部分高墩施工技術(shù)的應(yīng)用過程過于復(fù)雜，因此現(xiàn)場施工技術(shù)人員需要細(xì)化施工質(zhì)量和安全監(jiān)督管理目標(biāo)，并通過技術(shù)交底會議等形式，集中探討高墩施工作業(yè)成果是否符合工程建設(shè)要求。

6 高速公路橋梁施工中高墩施工技術(shù)的要點(diǎn)

對于施工環(huán)境復(fù)雜的高速公路橋梁工程項(xiàng)目而言，高墩施工管理人員需要重點(diǎn)關(guān)注不同施工工序與施工區(qū)域內(nèi)環(huán)境影響因素之間的關(guān)聯(lián)性，如含水量指標(biāo)的變化趨勢等。尤其在鋼筋施工和混凝土澆筑等重要工序中，部分天氣氣候條件直接影響到鋼筋混凝土原材料的實(shí)際應(yīng)用質(zhì)量，還需要對施工現(xiàn)場的土層土質(zhì)條件進(jìn)行定向監(jiān)測，合理運(yùn)用環(huán)境影響評價(jià)指標(biāo)體系和監(jiān)測設(shè)備，避免影響到高墩施工技術(shù)應(yīng)用的連貫性和安全穩(wěn)定性。

7 結(jié)語

綜上所述，在眾多高速公路橋梁施工中，高墩施工技術(shù)的廣泛應(yīng)用能夠顯著提升橋墩支撐結(jié)構(gòu)的承重水平，降低后期維護(hù)管理成本，但是需要重視鋼筋混凝土和鋼結(jié)構(gòu)施工材料的質(zhì)量，避免影響工期進(jìn)度和施工質(zhì)量。