分析高速公路桥梁墩台施工技术

刘东

（贵州交通建设集团有限公司 贵州贵阳 550001）

0 引言

在高速公路工程中，桥梁墩台施工技术较为常用，所谓的桥梁墩台主要是指桥梁底层结构，该结构是桥梁主体与桩基的连接纽带，同时，还能将桥梁上的重量分散至地下，故具备承重能力，桥梁墩台质量与高速公路桥梁工程上部施工效果存在密切的关联。我国对于这项技术十分重视，经过多年的研究发展，已经探索出一条适合我国的桥梁墩台技术。因此对此项课题进行研究，其意义十分重大。

1 高速公路桥梁墩台的特点

了解高速公路桥梁墩台的特点，是确保桥梁墩台质量的前提条件。主要表现在以下方面：①桥梁墩台必须具备非常高的强度，简言之，就是其抗压能力必须符合要求，如果桥梁墩台位于河流区域，抗侵蚀和冲击的能力必不可少，考虑到地质灾害的影响，桥梁墩台的抗折能力必须过关；②确保桥梁墩台的稳定性。主要是指桥梁某一部分出现问题后，不会对桥梁整体造成过大的影响；③可维护性。桥梁的使用寿命普遍超过20年以上，事实上桥梁使用10年左右，就需要对其进行翻修，再加上桥面和桥墩在使用寿命方面差异显著，因此在桥梁墩台施工过程中，需要将机械耦合设置到墩台和桥梁主体之间，且确保这些耦合具有可拆卸的特性，具体设置数量需要依据工程实际情况而决定，通过这些机械耦合的设置，使后期维护成本得到有效的控制。

2 桥梁墩台主要施工技术介绍

现阶段，常用的高速公路桥梁墩台施工技术有如下几种：

2.1 滑模施工法

滑模施工法属于高速公路桥梁墩台施工技术的重要内容。其具体措施为向上滑动模板，以满足混凝土浇筑施工的需求。滑模施工中的模由诸多部分构成，包括千斤顶、内外模、支撑吊架等等，施工人员可以将设计图纸作为依据，将这些设备组合成完整的结构。为确保滑模的应用效果，在组装时技术人员还要结合滑模和桥墩平台的轴线，使模板在千斤顶的推力下持续上升。在设计完成后，方可应用滑模进行混凝土分层浇筑施工。在浇筑混凝土强度能够承受滑模重量后，方可使其上升，如果混凝土强度无法承载滑模重量，容易引发安全事故。

在滑模施工作业阶段，想要使施工效率得到保障，施工单位通常会将施工人员分为多个施工队伍，同时，加强桥梁墩台浇筑质量的监督力度，在浇筑混凝土强度符合要求后提升滑模，据了解得知，滑模的上升速度为每小时30cm。由此可见，滑模施工技术的应用，在提升施工效率和保证施工质量方面可以起到关键性的作用。此外，在混凝土浇筑阶段，应尽量避免浇筑失误现象的出现，并在滑模上升阶段，对不同方向的上升距离进行监测，在此基础上控制不同方向的误差，确保其误差小于1cm[2]。

2.2 爬模施工技术

爬模是全称为爬升模板，而境外则称为跳模。这项施工技术由三个部分组成，包括爬升设备、模板以及爬架，但部分爬模没有爬架。将其应用于桥墩、剪力墙体系以及筒体体系中，可以取得良好的效果。究其原因，主要是这项工艺具备自爬能力，无需起重机械即可上升，故减少了施工机械的使用成本，有利于工程施工效益的增加。

2.3 高墩台翻模施工技术

除滑模施工技术外，高墩台翻模施工技术也较为常用，这项施工技术与滑模施工技术相比，存在显著的区别，具体表现在以下方面：①在应用这项施工技术前，需要组装大块的钢模；②通过塔吊的使用，堆叠钢模，在这个过程中，施工人员需要绑扎钢筋和浇筑钢模。其中绑扎钢筋是指绑扎钢模顶端的钢筋，而浇筑是指对绑扎完成后的钢模进行浇筑，桥梁墩面也会随着钢模浇筑高度的增加而上升，这种方式无需使用高度提升设备和滑模结构，实现方式较为简单，并且在施工效率上也优于滑模施工技术，故这项技术在高速公路大桥墩台设计施工中的应用较为普遍，翻模施工的工序如表1所示。

表1 翻模施工工序

3 高速公路桥梁墩台施工技术的应用

镇雄（滇黔界）至赫章高速公路第三合同段，起点桩号为K19+078.5（Z2K19+070），位于元宝田中桥与甘家老包隧道之间，经甘家老包隧道、发乡河大桥，郭家大营盘隧道、新田隧道、仙人洞隧道、仙人洞大桥、永利河特大桥、赫章东互通，终于K28+276.547（Z2K28+314.822）处，终点处为镇赫高速与毕威高速互通式立体交叉处。该工程的全长为9.091km，工程投资为11.7亿元。主要工程包括路基挖方31.26万m3、填方31.44万m3，涵洞及通道122.7m/3道，共设桥梁全长2650.7m/3座（不含匝道桥），其中特大桥2139.2m/1座，大桥511.5m/2座；隧道5971.5m/4座，其中长隧道5568.5m/3座，短隧道403m/1座，桥隧比例94.91%，枢纽互通式立体交叉1处（赫章东互通）。设计桥台12个，设计形式分为肋板式桥台、柱式桥台，挡墙25段、设计方量为21801m3。

3.1 选择合适的施工方案

施工方案的选择和确定，需要将工程所在地的实际情况和工程要求作为依据，如果高速公路工程桥墩工程总量较大或桥墩高度偏高，则滑模和爬模施工方法较为适用，以上述工程为例，该工程所定制的钢模板，其高度为超过了1.5m，与翻模施工技术相比，爬模和滑模在施工安全和施工质量方面优势显著，工程经济效益也因此而增加。建议施工单位在选择爬模施工工艺，并制定与之相匹配的施工方案。

3.2 施工设备的安装

承台施工是高速公路桥梁墩台爬模施工的重要内容，如果高速公路桥梁工程为直桥或弯度较小的桥梁，应选择地面方式对模板进行组装，然后使用汽车和塔吊等设备完成吊装。以上述工程高速公路工程为例，该工程桥梁工程量较大，且地处高原山区地带，在施工过程中，为降低施工难度，提升施工效率，施工在进行爬模系统安装时，应遵循如下流程：①吊装模板，同时使用穿墙螺栓予以加固；②做好模板顶角模和阴阳角模的作业；③在骨架安装完成后进行平台的铺设，同时做好安全网和护栏的设置；

3.3 爬模的爬升工艺

爬模的爬升工艺如下所述：①墩柱混凝土浇筑；②对模板口的几何尺寸进行测量和调整；③保证模板安装就位；④提升支架；⑤提升导轨；⑥向后移动模板；⑦检查钢筋和劲性骨架；⑧与主钢筋进行连接，同时绑扎箍筋；⑨使劲性骨架向上移动；⑩对浇筑完成后的施工缝进行凿毛处理。

3.4 安装高墩台钢筋

在高速公路桥梁墩台施工技术中，安装钢筋是重要的施工内容，通过钢筋的安装，勾勒出整个桥墩的轮廓。在桩基施工结束后，大量的钢筋接头存在于桩基之中，此时，施工人员就可以将这些钢筋接头作为基础。目前，常用的钢筋安装方案如下所述：①螺纹套筒连接，这种安装方式较为快捷，但应用成本较高，且无法掌握施工质量控制过程。在进行钢筋绑扎过程中，需要保证钢筋绑扎高度和模板高度相符；②压力焊，如果钢筋头过长，可以通过压力焊焊缩短钢筋头；③普通绑扎方案，具有操作简单和成本低的优势。考虑到滑模和翻模施工技术采用的混凝土浇筑方式为分层叠加浇筑，故钢筋绑扎的应用效果较为显著。在实际绑扎时，尽量以短钢筋为主，此外，由于钢筋绑扎点容易在横向力的影响下断裂，为避免此类现象的出现，在绑扎过程中，不能在同一平面高度上放置多个钢筋绑扎点，一般情况下，同一平面出现的绑扎接头数量应低于钢筋总数的50%。

3.5 混凝土浇筑

在钢筋绑扎完成后，需要进行桥梁墩身的浇筑，究其原因，主要是混凝土墩身需要对爬模载荷进行承载，故混凝土浇筑质量尤为关键。在浇筑阶段，混凝土存在的形式为流体，浇筑高度与底层混凝土承受压力的大小密切相关，简言之，混凝土高度越高，底层混凝土所承受的压力越大，且增加幅度十分显著，因此，分层浇筑被广泛应用于桥梁墩台施工中，确保底层混凝土抗压强度与设计要求相符后，方能进行上层混凝土的浇筑。在浇筑作业阶段，还要检查各层的结合程度，使其在外观上保持一致[3]。

3.6 高速公路桥梁墩台混凝土施工要点

混凝土裂缝是高速公路桥梁墩台工程的常见质量问题，究其原因，主要是混凝土导热能力较差，致使其在凝固阶段产生的热量无法被充分释放，从而在内部温度的影响下发生膨胀，但这种情况会在冷却后期阶段改变，在这一时期，混凝土的温度会逐渐下降，其内部水分也会不断流失，最终导致混凝土开裂现象的出现。因此施工单位在进行高速公路桥梁墩台混凝土施工过程中，应做好以下方面的工作：①搭建密集程度较高的钢筋网，通过这种措施的应用，使钢筋混凝土的抗压力增强，以实现对混凝土裂缝的有效控制。此外，提前设置伸缩缝，亦可取得良好的效果；②做好材料的选择，是施工单位应该将水化热较低的水泥同时选择合适的粉煤灰作为掺加料。

4 结论

综上所述，在高速公路工程建设阶段，必须要保证桥梁墩台的施工质量，只有这样，才能为高速公路桥梁工程的建设，奠定坚实的基础。故建议施工单位基于工程要求和实际情况，选择合适的桥梁墩台施工技术，并在此基础上确定施工方案，依据方案进行施工。针对混凝土裂缝问题，施工单位应做好材料选择和搭建高密集度的钢筋网，以保证混凝土浇筑施工的质量。