城市高架桥高墩柱施工及质量控制

边磊磊

（山西建筑工程集团有限公司，山西 太原 030000）

在近几年的发展过程中，随着我国城市化建设发展速度不断加快，城市内部的车辆也越来越多，造成了不同程度的交通拥挤情况，为了进一步缓解城市内部交通通行压力，很多城市内部开始建设高架桥快速通道，特别是在一些城市当中主要的交通路口，通过修建2层、3层的大型互通立交桥结构，使得桥梁墩柱的实际高度超过20m。由于城市桥梁项目工程建设施工过程中，在保证工程施工质量的条件下，必须要达到更好的美化环境以及视觉感官效果，但是在实际施工中仍然存在一些技术难点问题，需要引起工程施工单位的高度重视，对高架桥高墩柱施工具要点进行全面把控，并且提出针对性的施工质量控制策略，保证高架桥主体结构的安全性和稳定性，实现工程建设单位的更高经济效益和社会效益。

1 工程概况

有效结合我国某地区一处高架桥项目工程施工案例展开分析和研究，本次高架桥工程项目位于该城市的中心地段，十字路口的通车流量相对较小，人流比较密集，同时桥梁地下管线分布比较复杂，在施工中会存在较大的施工难度。本次桥梁工程项目桥墩部分使用的是钢筋混凝土板式花瓶型桥墩结构，桥梁墩柱断面两侧区域的墩柱尺寸大小为1.6×2.5m，桥梁墩柱两侧区域边角设置半径大小为0.2m的圆弧倒角，桥墩上方两侧区域设置成花瓶墩结构，整个路段高架桥花瓶墩造型非常美观，同时桥墩限行非常流畅，桥梁结构与周围的环境之间可以形成有效融合。针对本次高架桥高墩施工技术要点以及关键性施工质量控制方法进行研究和分析。

2 城市高架桥的主要特点

城市高架桥是城市交通系统当中非常重要的组成环节，通过高架桥的使用主要是为了降低周围路段的交通通行压力，同时不会影响到车辆的正常通行，建立起的一种立体形式的交通工程。通常情况下，高架桥的施工规模相对较大，其中主要包含路灯、排水、电力铺路等相关辅助工程，因此在实际施工过程中，通常情况下会存在交叉作业问题，如果某一个施工环节产生质量缺陷情况会直接影响到其他环节的正常施工。因此，在高架桥工程施工当中，工程施工单位需要接地气更加科学完善的项目工程施工方案，对每一个施工环节当中的内容进行充分了解，按照前期的施工计划，对高架桥后续施工中所使用的各种材料物资进行准备，有效保证后续项目工程施工的顺利进行。

3 城市高架桥高墩柱施工技术难点

在城市高架桥沟通处施工过程中，存在的施工难点问题主要体现在以下几个方面，即桥梁的主筋连接、混凝土施工质量控制以及混凝土材料振捣处理。

3.1 主筋的连接问题

在高架桥工程施工过程中，因为桥墩的墩柱高度相对较大，承台内部预埋墩柱主筋材料过程中不能直接一次安装，施工单位需要对其进行分节段安装，墩柱截段之间的连接方法，通常情况下使用的是搭接焊处理方式，需要通过使用吊车设备有效配合人工处理，提高钢筋固定效果，然后相关焊接工作人员在高支架平台表面对其进行立面焊接处理。因此要求相关施工人员不但需要具备更高的专业水平，同时还需要具备更好的抗环境干扰能力，因此在整个施工操作难度上相对较大。

3.2 混凝土施工质量控制难度较大

在城市高架桥混凝土施工过程中，需要针对混凝土原材料质量进行严格控制，混凝土材料的性能指标，主要包含材料的和易性及材料的流动性、粘接性和保水性等几个重要控制工作标准。桥梁高墩柱施工过程中，对混凝土材料的使用量相对较大，通常情况下采用的是泵车进行混凝土输送，因此要求到达项目工程施工现场的混凝土材料流动性效果，必须要符合材料的配比设计工作要求和标准，但是在实际施工当中混凝土材料的流动性，由于受到人材料拌合时间、远距离输送以及外部环境温度等多方面因素的干扰会产生或大或小的影响问题，特别是在一些运输距离相对较远、运输路况比较复杂或者是外部气温过高或者过低等情况下经常产生。因此，拌合站内部需要根据混凝土材料的运输时间、环境温度等影响因素做好针对性的调整工作，有效保证混凝土运输到工程施工现场之后的使用效果，避免在高温处混凝土成型之后出现质量缺陷问题。除此之外，还需要对混凝土施工过程进行严格控制，需要对每一个施工环节的技术要点进行严格把控，尤其是需要做好混凝土材料的浇筑振捣以及后续的养护处理等。

4 高架桥高墩柱施工及其质量控制分析

4.1 桩基础施工

首先，需要选定成孔机械设备，比较常用的机械设备主要包含反循环钻机设备、冲击钻、旋转钻机设备等。在城市内部高架桥工程施工当中，由于施工场地比较有限、施工周期较短，通常会选择旋挖钻机成孔施工方法，旋挖钻机在使用过程中，具有成孔速率更快、施工现场更加整洁、钻孔工作质量更高等多方面优势。成桩施工工艺流程主要包含桩体定位、安装护筒、复核桩体位置、钻机就位、测定护筒标高、钻孔施工、孔洞深度测量、下放钢筋笼、下放导管、混凝土浇筑施工、导管施工以及最后的桩体混凝土浇筑结束，在桩基础施工当中，需要对以下几个方面技术要点进行把控：第一，桩体基础的定位必须要保证准确桩体位置的偏差量不能超过群桩100mm，单桩50mm。第二，护筒安装使用过程中，必须要保证充分牢固，在成桩施工当中不能出现明显的松动塌陷等情况，否则会直接影响到孔洞的实际深度以及桩基础标高大小。第三，钻机就位工作之后需要有效调整机械设备的水平度和钻杆的垂直程度，避免对后续的桩基础施工质量造成严重的影响，桥梁桩基础施工见图1。

图1 桥梁桩基础施工

4.2 主筋连接方式方法选择

主筋的连接方式和方法，主要包含两种即材料的焊接和机械设备连接焊接工作方法，通常情况下分为平焊、立焊等。墩柱主筋在焊接工作过程中，可以使用立面搭接焊接方法，这种焊接方法相比于平行焊接难度更大，要求相关焊接工作人员，必须要具有较高的焊接工作水平，对于高墩柱焊接工作来讲，主筋连接工作过程中，建议使用机械连接直螺纹连接工作方法。与焊接工作方式相比，直螺纹连接施工可以有效提高将工程的整体施工效率，保证工程施工质量，全面消除焊接工艺水平参差不齐等问题所产生的质量缺陷。直螺纹连接质量控制工作，关键点在于两个方面，即后台加工和前台安装施工。在后台加工过程中，需要充分依照实际规范要求，对钢筋直螺纹材料进行加工和处理，并且需要使用专用的螺纹环规，有效检查螺纹的宽度深度等指标情况，在后台安装施工当中，通过使用专用的力矩扳手对其进行安装处理，有效保证每一根钢筋直螺纹力矩达到标准的施工要求。

4.3 箱梁施工

在箱梁施工过程中，首先需要对制作和架体结构进行重点处理，根据桥梁高墩柱设计工作方式不同所选用的支座也各不相同，因此箱梁进厂第一步需要定制支座。由于支座的生产周期相对较长，因此必须要提前进行预制工作，否则会对工程施工周期造成严重的影响。在架体方面需要先定制架体专项施工方案，由于浇筑箱梁的荷载量相对较大，通常情况下需要先使用挽扣式脚手架，同时在选择架管工的过程中，需要检查架管的外壁厚度板扣的焊接质量是否符合要求，表面是否存在明显的锈蚀和硬伤情况。架体下方施工和处理是基础施工当中的重点，必须要事先计算箱梁和架体结构的活荷载与静荷载大小，然后根据所计算的参数数据信息，有效处理架体基础结构部分。在基础施工过程中需要有时候做好架体结构周围的排水工作，比如在雨季收割条件下，由于雨水浸泡会造成架体结构出现不均匀沉降情况，会造成桥梁标高出现误差，架体搭设工作结束之后需要在主次龙骨上方进行预压工作，以此来消除架体产生的非弹性变形以及检验架体的刚性程度和稳定性效果。预压卸载之后需要铺设底部模板然后进行钢筋材料绑扎，预留预应力孔道，穿钢绞线，混凝土浇筑施工等，在整个项目工程施工当中需要有效做好底膜位置的防护工作，避免电焊烧伤底膜造成严重的火灾事故，箱梁施工见图2。

图2 箱梁施工

4.4 模板的制作和安装施工

通常情况下，在模板加工制作施工之前，需要对桥梁所有的墩柱高度进行确认，同时要做好配模工作。在配模工作过程中，需要有效考虑到模板的节段长度重量等情况，在本次施工过程中所使用的模板长度为3m一节，如果模板节段长度较小，墩柱分段过多会直接影响到模板的外观视觉效果，如果模板的节段长度过大模板的重量偏大，则不容易进行安装和拆卸。因此在实际施工当中需要特殊制作一些短节模板材料来进行配合使用，短接模板材料主要是为了调节带系梁体结构的墩柱部分，在安装施工当中需要将短接模板直接安装在墩柱的底部位置，拆模工作之后通过回填土，可以掩盖短节模板位置的混凝土材料，并且消除对桥梁外观视觉方面上所产生的影响。在本次高墩柱模板安装施工过程中，墩柱模板施工使用的是25t汽车吊，配合人工安装施工设备，墩柱模板在拼装施工之前需要先进行试拼接，安装工作模板拼装工作完成之后，需要对模板存在的错台接缝不严密等缺陷问题进行标出，并且及时使用角磨机设备进行充分打磨，有效做好表面的抛光处理，彻底去除表面的浮锈、氧化层等，要保证模板材料表面露出金属性光泽。在工程施工现场需要做好模板材料的实验拼装工作，同时有效做好模板位置的调整，然后在钢模板表面涂刷涂抹剂，通过使用羊毛刷对表面脱模剂进行充分摊铺均匀，等到完全干燥之后再进行混凝土浇筑施工。在模板竖直方向上拼接工作当中，竖向拼接法兰需要通过螺栓材料直接进行连接，模板相互之间的拼接需要通过水平法兰螺栓直接进行连接，在安装施工之前需要根据墩柱施工情况，对面板位置进行有效凭证处理然后再使用汽车吊将模板分成两片，通过使用螺栓进行连接，有效校正模板施工平面位置以及模板施工的垂直程度，然后将螺栓进行加固处理，有效行程整体型墩柱模板结构。

4.5 混凝土施工技术

在高墩柱施工工作过程中，混凝土施工质量直接影响到墩柱结构的内部和外部质量，是桥梁墩柱施工质量控制的关键要点，因此需要从混凝土的施工源头进行质量把控。现阶段，混凝土施工过程中主要来源于商品混凝土搅拌站，但是因为数量众多施工规模大小不同，同时生产水平参差不齐，在混凝土材料选择和生产过程中，经常会产生多方面因素的影响，尤其在材料的运输具体方面，需要尽可能选择离工程施工现场0.5h范围之内的车程。除此之外，还需要选用1～2家的备用站点进行备用。混凝土原材料的配比设计工作和原材料的选用直接决定着混凝土质量高低，因此在进行混凝土材料配合比设计工作当中，需要有效考虑到原材料的运输距离、气温环境条件等各种影响因素，确认混凝土材料的水胶比坍落度等重要参数。与此同时，还需要定期安排相关实验工作人员，对搅拌站内部混凝土原材料实施质量检测，检测频率需要基于实际用灰总量大小来进行确认。

4.6 混凝土施工

首先，在高墩柱施工当中，混凝土材料振捣施工是其中非常重要的施工环节，混凝土材料的振捣水平高低会直接影响到墩柱的内在和外观质量情况。因此，在项工程正式开始施工之前，需要确认混凝土工程施工的具体方案，并且对工程施工现场的一线工作人员展开科学详细的技术分析以及安全交底工作保证项目。工程施工人员对整个混凝土浇筑和振捣工作要点加以明确。其次，由于墩柱内部箍筋设计工作中纵横交错，内部的空间量相对较小，在实际施工过程中的操作会存在一定的困难，通过实践探索之后，可以得出通过安排两名工作人员同步下到墩柱底部以上6m的位置，负责振捣棒的振捣处理墩柱顶部，安排三名工作人员对每一根正捣棒的插入和拔出顺序进行控制，要做到上下工作面之间的有效结合，工作人员之间的分工更加明确，有效解决混凝土材料振捣工作过程中存在的各种问题，避免出现混凝土材料产生漏振或者过振等情况。

4.7 混凝土成品养护施工

在高墩柱混凝土浇筑成完成之后，需要有效做好后续混凝土成品养护工作，高墩柱的整体强度和这个稳定性与混凝土养护工作质量之间有着密切的关联。通常情况下，墩柱在拆模工作之后需要使用塑料膜作为包裹对其进行养护处理，在实际养护工作过程中，通常不会在高墩柱表面进行洒水处理，主要是因为洒水工作会存在较大的困难。通过实践工作分析得出，混凝土养护保湿工作方法，在墩柱拆模结束之后需要先使用土工布在表面进行包裹，然后再使用塑料薄膜进行包裹，最后在墩柱的顶部位置安置一个小水箱，周围设置孔洞让水体自然的流淌到墩柱的表面，有效保证墩柱表面时钟处于相对湿润的状态，起到良好的养护工作效果。

5 结语

综上，在本次高架桥项目工程施工当中，工程施工单位对高架桥高墩施工技术要点进行全面把控，有效保证高架桥墩柱浇筑施工质量和稳定性，高架桥施工完成之后，投入使用效果达到了预期的要求，有效缓解城市内部的交通通行压力，同时实现工程建设单位的良好经济效益和社会效益，推动我国城市化建设不断朝着更高目标和方向上发展。