高墩施工技术在高速公路桥梁施工中的应用分析

陈文逵

（江西交通咨询有限公司，江西南昌 330100）

1 工程概况

该工程位于中山至阳春高速公路开平至阳春段TJ06 阶段，具体位置为广东省阳春市的西南方向，桥梁设计的总体走向为东西方向。起点位于阳春市春湾镇，终点位于阳春市的合水镇。因为该路段的施工所使用的高墩液压顶升模架具有代表性，所以选择此路段进行研究。研究路段全长10.811km，其中包含2.618km 的路基施工区域、7.38km 的春湾连接段，设计中包含有三条隧道。该路段将在高墩空心薄壁墩以及方柱墩两个结构上使用高墩液压顶升模架技术，本文对其工艺应用管理方案进行研究。

2 高墩施工技术应用的特点

根据我国现行高速公路桥梁施工的标准，在实际高速公路桥梁施工的过程中，对高墩施工技术的应用有非常明确的技术要求，并且提高了在验收阶段的质量检查标准。

2.1 应力要求高

公路桥梁桥墩施工需要脱离路基，垂直方向的应力要求非常高，水平方向的应力要求呈现出小幅度提升的特点。针对此种情况，在实际的施工过程中，可以增加桥墩横截的面积，使桥梁水平应力提升。或是提升围堰水平应力，也能够实现对垂直应力以及水平应力制衡的效果，保障公路桥梁高墩施工质量。

2.2 工程设备要求

为了保证高速公路桥梁施工质量，在施工过程中需要保证施工质量，同时还需要保证施工工人的人身安全，这就需要针对所使用到的施工技术进行针对性的设计工作。设计工作需要考虑到施工高度、工程机械的使用要求，并且在施工的过程中不断改进，使设计参数与施工需求相匹配。另外，对施工位置以及桥墩距离也要进行合理的设计。

2.3 施工连续性要求提升

高墩施工技术对施工有连续性要求，要避免施工中断对工程完整性产生的影响。但施工过程中，伴随着桥墩高度的升高，应力水平也会增加，施工条件发生变化，平均每升高1m，应力水平就会提升80%左右。水平应力会影响混凝土的凝结速度以及强度，因此应结合桥墩施工要求开展分层施工，对混凝土均匀程度以及层级融合度进行合理的设计，有条件的可以建立工地试验室，进行混凝土试验配比工作，特别是高架桥桥墩高度较高，设备的运行以及施工材料的运输应尽可能保证连续性，满足施工质量控制的需要。高速公路桥梁高墩施工技术流程见图1。

图1 高速公路桥梁高墩施工技术流程

3 高墩施工技术在应用过程中存在的问题

首先，普遍存在的问题为施工过程中使用的高墩技术类型较为单一，没有根据施工的需求进行更换与改进。现阶段，使用最普遍的高墩施工技术类型为滑模施工模式，该项技术在应用过程中优势十分明显，例如保护施工工人安全、大幅度缩短工期等。但并非所有地区的高速公路施工都适合滑模施工技术，我国幅员辽阔，各个地区的地理环境的差异非常明显，如果盲目使用滑模施工技术，只会增加施工难度，工程整体的质量控制也会大打折扣。

其次，高墩施工技术应用过程中，对质量把控的力度存在明显的差别，我国近些年高速公路建设的规模逐渐加大且速度越来越快，高墩施工的应用规模也在逐渐增加，且伴随着材料、技术的进步，对施工质量提出更严格的要求。但专业化人才缺口较为明显，施工工人对施工工艺的要点掌握不全面、操作不规范，在很大程度上降低了桥墩质量。

最后，高墩施工过程中，维护保养存在非常明显的缺陷，没有针对该地区的气候条件进行维护保养，桥梁管理部门的人员没有保养意识。在桥梁使用的过程中，没有落实保养措施，降低公路桥梁工程的使用寿命以及安全性能，无法为人民群众提供安全的出行条件。

4 公路桥梁高墩技术应用和管理

4.1 公路桥梁施工高墩技术应用

4.1.1 重视高墩施工技术的选择

桥梁工程高墩施工中所涉及的技术类型较为丰富，并且在不同的施工条件下最适宜的施工技术选择有所不同，为有效提升施工质量，就需要从施工技术方面入手，不断积累施工经验，重视施工技术的创新。

面对不同情况时选择不同类型的施工技术，可有效提升施工的效率。举例来说：在应用滑模施工技术的过程中，模板的吊装工作极为关键，施工人员应当将模板悬挂在平台周边围圈上，混凝土浇灌时必定会产生一定冲击，需要对模板的位置进行调整。设计滑模装置需要与具体的情况要求相匹配，通过不断地试验和计算确定模型的结构及形状，将数据传输至工地试验室，完成针对结构稳定性的测试。在施工之前，需要将滑模装置组装完成，切忌在悬挂平台上进行组装，高空作业的因素会导致组装难度增加，且不利于对施工工人的安全保护。使用液压千斤顶，在支撑杆提升到固定位置之后，带动模板以及提升架提升。爬模技术的关键是受力物体的设计，受力体是空心桥墩中凝固的墩壁，爬升作业操作的过程中，需要借助提升设备进行升降。因此，需要对提升设备进行安全检查，及时更换锁绳，避免在升降过程中，因为设备老化引发安全事故。现阶段，有很多桥梁工程在施工过程中会应用液压爬模施工技术，该项技术的应用范围较为广泛，不过在实际应用过程中，对施工人员的技术以及机械设备都提出严格的要求，需要在施工现场搭建液压翻模作业平台。由于施工材料的重量较大，因此升降操作同样需要借助起重设备，平台工作达到一定高度，需要保证施工人员的安全，可以使用吊篮对吊挂以及内吊挂进行提升作业，在施工人员身上装配五点式安全带，切忌使用三点式安全带。施工中要根据需要选择相应的技术类型，达到节约成本、促进施工质量提升的效果。

4.1.2 墩身模板系统的安装及拆除工作

由于墩身的施工高度较高，造成需要在高空环境下面临复杂施工的情况。模板的安装及拆除的过程中，需要注意很多因素，稍有不慎就会对墩身的质量产生负面影响。这就要求墩身模板设计的过程中，应当进行科学的受力计算，模板进场后，需要组织验收，对模板细节错台及拼缝的部位进行加固处理，安排专业的人员定期检查模板的应用状况，模板在出现变形、预留孔位置偏离、错台严重、螺栓孔位移等情况时，及时上报并矫正。在模板安装时，需要指挥人员进行统一的调度，维持设备吊塔、确保施工指挥人员之间信号通畅。模板在移动过程中，需要缓慢进行，整体速度要均匀，切忌突然变速。模板移动到固定位置后，需要将螺栓满上、拉紧，避免影响模板整体的稳定性。

4.1.3 混凝土浇筑的质量控制

混凝土浇筑质量很大程度上取决于其原材料的选择，因此需要在材料的采购、运输、存储、进场等环节进行严格的把控，有条件的可以在施工现场建立工地试验室，只有满足条件的材料方可入场。在混凝土配比的过程中，安排专业人员进行指导，严格按照设计要求确定原材料比例，保证拌制的混凝土质量符合施工要求。混凝土制备完成后需要对其强度、坍落度等数值进行检查，混凝土含水率不能超过标准数值，拌和混凝土要注重时间和工序的要求，避免发生泌水以及离析等质量问题，混凝土制备的场所不宜与施工现场距离过远，安排专业的混凝土运输车辆快速离场，运输过程应缩短路程、时间，并保持匀速搅拌，可以有效提升混凝土施工质量。浇筑混凝土作业期间，要确定支架、钢筋、模板预埋的位置，开展模板周边的振捣作业。拆除模板时应依照工序，构件强度达到25%～50%时，及时将侧模板拆除，完全达标后才能拆除其余模板。

4.1.4 文明施工措施

文明施工是影响工程安全管理十分重要的一个方面，也能帮助施工单位与企业营造良好的形象。此次施工使用的文明施工措施包括以下几点：

（1）在施工地点的入口处设立“五牌一图”，明确施工项目、建设单位、设计单位、施工单位等信息。

（2）施工现场布置安全措施标语，时刻提醒工作人员注意安全、防火防电。

（3）机械设备摆放整齐，机身及时清理，机械设备进行编号，方便维护与检修。

（4）施工现场杜绝浪费，禁止乱丢材料、工具，不可出现凌乱堆放的砂、石、水泥。

4.2 高墩施工技术管理要素分析

4.2.1 加强施工团队建设工作

在施工过程中，工作人员的施工技术和对于项目的执行能力是保证施工质量以及安全管理是否落实到位的重要根本，应在执行过程中重点关注以下几点：

（1）项目领导起带头作用，对项目的施工安全、进度及成本等方面进行把控与监管，为施工人员营造良好的管理环境及施工条件。

（2）技术人员、管理人员应熟知管理条例及技术要求，操作落实到位，具有质量安全意识。

（3）对施工现场出现的质量以及管理问题要及时提供解决方案，进一步加强与施工人员的沟通与交流。

（4）作业人员是影响高墩液压顶升模架施工安全管理的因素之一，是设计方案以及安全措施的应用者及实践者，因此要加强这一部分人员的安全意识及安全技能的培养。将对员工的安全意识以及措施的培养纳入项目安全及质量体系的考核中来，真正实现安全管理。

（5）对新进场的工作人员进行安全培训，特别是特种作业施工人员及高空作业施工人员，必须参加相对应的技能培训，考核合格取得从业证书后，才能进入作业岗位。

（6）各个阶段的施工技术交底及安全技术交底要及时、科学、合理、有针对性地开展，交底工作需要覆盖全部的施工人员。

（7）加强管理退场环节，实现全环节的安全管理。

4.2.2 加强施工方案设计

施工过程中使用的技术方案及安全措施，必须按照实际情况设计，重点关注施工方案合理性、科学性以及可操作性，施工方案经过评审合格后，才能投入施工应用中。施工方案注重的是安全与效率，必须要将安全放在第一位，切实加强施工现场对方案的执行能力。

4.2.3 加强机械设备管理

在进行施工的过程中，需要对机械设备进行定期的检查与维护，对出现故障的设备不仅需要维修，还需要排除其他安全隐患，经过研究以及审核后，才能使用。操作人员自身要加强使用机械设备的安全意识，规范使用操作，特别是在使用挖孔桩的出土、通风等机械设备时，需要进行仔细的检查，将隐患彻底排除后方可使用。

4.2.4 加强材料管理

高墩施工使用的模板及主要材料将会对工程的质量产生重要的影响，如果材料不合格，不仅为工程未来的使用埋下隐患，更会威胁到施工人员的人身安全。针对此种情况，高墩施工使用的所有材料必须经过检查，合格之后才能投入使用，严格执行材料管理制度。在材料存储的过程中，要进行防潮防腐处理，避免因为环境因素导致材料质量下降。同时，在材料的采购环节严格把控质量，避免不合格材料流入施工现场，引发安全事故。

4.2.5 关注施工环境与气候

此次施工的区域位于广东省西南部，属于南亚热带季风气候，平均气温为14C，年平均降雨量为2473mm，降雨一般都集中在3～9月，这一时期的降雨量达到全年的87%。此外，雨季还会有台风活动的迹象，雨量较为集中，容易引发风灾及火灾，需要施工单位在雨季期间及时了解官方天气预报，调整施工计划，避免因水灾对施工人员的安全产生威胁。施工的过程中需要做好排水、防护等措施，加强暴雨季节施工现场安全隐患的排查。总体来说，该地区的施工环境较为良好，但需要加强周边村民的安全、房屋的安全隐患排查。

5 结语

综上所述，为提升高速公路桥梁施工质量，高墩施工技术必须对其所涉及的施工工艺进行质量控制，从各个细节方面入手加强管理，如：高墩施工技术的选择、文明施工、队伍建设、材料管理等，重视高墩施工质量，才能满足对高速公路高墩施工提出的高标准质量要求。