高速公路桥梁墩柱施工技术探究

文/杨勤、吕峰

1 前言

在高速公路桥梁施工中，施工工艺和质量的控制是保证施工质量的关键。实际施工中存在着很多技术和质量控制问题，对项目影响很大[1]。因此，我们有必要重视山区公路桥梁施工的技术要点和质量控制。在实际施工过程中，必须加强对施工的主要技术要点和难点分析，对施工技术进行改进、创新，以更好、更新的应用思路，面对市场环境的挑战。在市场环境变化的情况下，不断提高山区辖区公路桥梁施工技术，加强施工质量控制和改进。

2 工程概况

防城至东兴高速公路起于防城区大宝坝村，全线位于防城港市境内，是国家高速公路网规划兰州至海口高速公路、钦州至东兴联络线的一段，终于东兴市东面楠木山村，全长54．68km，全线按双向四车道与中越北仑河二桥引道相连，全封闭高速公路标准建设，同步建设连接线12．8km。设计汽车荷载等级采用公路I 级，设计速度100km/h，全线设置互通式立交5 处，沥青混凝土路面；分离式立交6 处；主线收费站、服务区、停车区2 处；匝道收费站4 处。项目概算总投资约25 亿元，共有中桥6 座、大桥11 座[2]。项目建设工期3年。

具体内容见表1 所示。

3 高速公路桥梁墩柱施工

3.1 工艺流程

面对工程项目中复杂的地形条件，开展施工前应该对施工方式的可行性进行分析，具体施工工艺流程可以总结为：开工报告—施工准备—测量放样—桩顶凿毛—钢筋安装—模板确立—混凝土浇筑[3]。

3.2 施工准备

墩台的顶面应凿细，除去混凝土漂浮物和疏松层，直到看到砾石为止。准确放样墩体的周界线，调整模板底部的水平。弯管架设、脚手架架设施工时，采用双弯脚手架，力求稳定架子（见图1），支架管应放置稳定，在立管底部的基础上必须有轨枕或大石头，以防止脚手架边坡失稳[4]。

表1 工程概况

3.3 施工过程

3．3．1 加固处理

钢筋处理：钢筋弯曲处理前将局部弯曲钢筋拉直，严格按照设计要求和规格的钢材首次加工试验，检验合格后批量加工。加工钢材时，根据图纸中钢材的数量、直径、等级、长度和数量进行加工。

加强接缝：该接缝布置在同一部分，且该部分不得超过加强总面积的50%。

3．3．2 钢筋笼的吊装

钢筋笼按设计生产、运输、吊装，应防止起重机采用扭转变形安装，按规定进行内固定和焊接加固。钢筋笼吊装，应绑扎砂浆垫，吊装钢筋笼，对准孔，保持平衡、笔直，缓慢下沉，避免孔壁碰撞。加固笼进入设计位置时，应立即固定。

起重机施工平台的情况：起重机可以一次吊起钢筋笼，并且在地面上直接加工成型，然后再将起重机吊到位。

3．3．3 圆柱墩施工

墩柱钢筋安装。墩柱钢筋在钢筋棚加工完毕后，运至施工区安装，模板内浇筑混凝土。需要注意的是，高度大于2m 的墩台面不能直接倾倒混凝土，应采用串筒设备辅助施工。为了保证混凝土的质量和外观，应以30cm 一层为标准采用分层振捣混凝土柱墩的方法。在振捣施工中，为了避免振捣器与钢筋和模板接触，应保证振捣器与模板有5～10cm 的距离。养护期间，养护期应大于7d，由于本工程施工区位于山区，气温较低，实际养护时间不足7d。

3.4 模板安装

3．4．1 模板应进行水洗干净，去除模板表面上的铁锈和污染物，做好脱模剂安装和垂直安装后的涂刷。安装后必须检查模板的垂直度，在模板顶部重新测量位置。为防止桥墩偏斜，模板接缝应夹好双面胶垫，拧紧螺钉模板，保证模板紧密不漏浆，垫好保护层垫块，确保保护层厚度满足设计要求[5]。

3．4．2 计算适当的标高（钢棒12cm+块8cm+履带板150cm+分配梁20cm+底模7cm），每个墩上都嵌入12 个CMPVC 硬塑料管，每个硬塑料管加入填充物和细砂，将两端封闭以防止PVC 管压缩变形，在竖井后10cm 内安装用于封顶梁施工的钢棒，现场施工时可根据实际情况调节预留高度。

3．4．3 模板应一次安装。混凝土在24h 内一次浇筑，以免模板生锈影响墩柱的外观质量。如果由于特殊原因不能一次浇筑混凝土，则必须将钢筋埋入混凝土顶面中，并且很好地拉动施工缝。

4 墩台施工技术

4.1 放样和测量

首先对桥墩平面位置进行精确测量。 在工程施工期间，中心线和每个角落的边缘不得超过设计和规范要求。 测量完成后，进行重新测试。如果发现问题，应及时采取措施予以纠正，直至合格。

4.2 验算以及支架搭设

技术要求：在建造高桥时，脚手架的使用可以满足建造桥墩柱时提供垂直运输和工作放面的需要。为了确保桥墩柱的定位精度和模板加固的粘附性，需要充分重视支护基础部分框体的刚性和强度[6]。支撑力不足时，后期支护容易发生沉降，因此在支护施工前进行基础硬化处理。

支架受力及验算：高架桥桥墩高，支架的受力大且复杂，因此在设置前必须对支架的受力进行分析、验算。 根据验算，设定合理的材料标准和安装间隔。 在力学分析中，受力最大的是立柱底部，因此需要充分注意。 另外，恒负荷及活负荷也是不可忽视的要素，前者主要是支柱及相关部件的自重，后者是施工过程中由人和小型设备产生的负荷。最后，需要考虑风负荷和底部的水流冲刷等侧面冲击力的耐力。

设置方法：及时清理桥墩和柱基周围场所，压实，严格按照方案要求设置支架，特别注意支架材料的壁厚和规格，控制设置间隔。

4.3 地基处理

公路桥梁施工过程中，对桥梁基础的处理是一种特殊的处理方法。 在山区高速公路桥梁实际施工过程中，需要连接基础的关键特性，并按适当的方法进行整合。 目前，上部土层的开挖与加固是处理地基非常常用的方法。 较完善的处理技术主要包括以下几个方面：第一，采用接触灌浆技术和帷幕灌浆技术处理地基问题；其次，采用混凝土渗流控制技术处理地基，可以有效突破地下水渗流问题；第三，加固山区高速公路桥梁子结构基础中最薄弱的部分。在山区高速公路桥梁施工过程中，施工单位既要注重增加地基处理技术的应用，又要不断更新地基处理技术[7]。

4.4 墩身施工

滑模施工技术、爬模施工技术和升降模板施工技术，施工技术大多用于桩的施工以及高墩桥梁的施工过程中。 这三种施工技术的共同特点主要包括将桥墩分成几个部分，自下而上进行山区公路桥梁的施工。 它们之间采用可以精确控制山地公路桥梁外形尺寸的滑模施工技术，保证施工的平衡和安全。但这种施工技术也有一个缺点，那就是只有通过液压设备才能实现滑模工作，机器和设备是更高昂的启动资金[8]。此外，模板施工技术需要在其外部安装攀岩架，模板材料消耗数最多，必须遵循专业的设施。一般在高速公路桥墩身施工中，应科学合理地选择合适的施工工艺，结合桥墩身的实际情况，保证山区高速公路桥梁顺利施工。

5 结语

通过科学合理的桥墩施工工艺，提高高速公路桥梁的施工质量，保证桥梁的荷载水平满足工程要求。这种类型的施工受地形条件的影响很大，因此在实际施工中应严格按照施工方案，通过适当的施工工艺促使施工效果符合工程预期。