高墩施工技术在公路桥梁建设中的应用

李永飞

（内蒙古交科路桥建设有限公司，内蒙古 呼和浩特）

1 公路桥梁建设方案设计

1.1 工程概况

选取香丽高速公路桥梁工程作为本文研究区域，该公路全长139.8 km，是云南香格里拉县重点高速公路，对该高速公路段立交桥进行高墩施工建设，立交桥总长1.017 km，地形地貌为侵蚀结构，在施工时存在较多难点，因此需合理设计施工方案。

1.2 施工技术对比研究

由于本文所选工程项目在施工时易受环境、地貌影响，导致施工难度较大，为此本文对比不同高墩施工技术，从中选取最佳施工手段，具体分析结果见表1。

表1 不同施工技术对比分析

根据表1 对比分析可知，在三种施工技术中，简易外爬式翻模技术的施工缺点相对较多，容易影响高墩稳定性与安全性，而液压翻模施工需要投资大量的设备，容易增大施工开销，为此，本文选取滑膜施工技术，对公路桥梁中的高墩进行施工建设。

1.3 施工方案设计

对高墩施工技术的施工方案进行设计，具体施工步骤通过图1 形式实现。

图1 施工方案设计

按照图1 的施工方案，进行桥梁高墩施工，保证高墩稳定性，从而提升公路桥梁建设安全性。具体每一步骤施工细节如下。

1.3.1 施工准备

在未开始施工前，需合理分析高墩施工图纸，按照规定标准准备施工所需材料与机械设备，并在设备进场时及时检验其质量。在现场分析不同材料的高墩结构承重力是否满足桥梁建设需求，并按照实际需求对材料进行调整[1]。准备工程项目管理系统，在该系统中对后续施工流程进行管理。

1.3.2 测量放样

为避免后续施工影响桥梁墩柱的垂直度，需要采用合理手段对现场进行测量放样，由于单一测量方法难以保证精准度[2]，本文通过激光垂直仪与全站仪相结合方式，实现现场测量放样。采用四边形网布设方式，在桥址区域布设控制网，并在固定周期下复核控制网点位，以防出现点位偏差。在无风时刻对墩身进行放样，以免风力载荷影响轴线稳定性[3]。

1.3.3 钢筋加工与安装

（1） 墩身采用Ф25 钢筋作为主筋，沿墩身外壁均匀布设，每根钢筋距离10 cm，主筋采用直螺纹接头接长，当进行第1～2 节施工时，每间隔9 m 接长1次。斜向钢筋采用Ф16、Ф12 钢筋，与水平钢筋、箍筋一并由工程加工合格后运输至施工现场，通过搭接绑扎接头方式接长。

（2） 需在工厂提前完成主筋两端的车丝，每端车丝长3.2 cm，共11 个丝距，在工厂处理完工后，运输至墩身进行安装，设计6.5 cm 的螺纹套筒，当主筋伸入套筒后，其长度应为套筒的一般。

（3） 结合墩身内外层主筋间距，构建相应的定位支架，并将其与上节混凝土内预埋件焊接，从而保证定位支架稳固，当完成钢筋骨架建设后，即可拆除定位支架。

（4） 在工厂定制塑料垫块，将其作为钢筋保护层，从而增强外侧混凝土质量。

1.3.4 滑膜施工设计

采用滑膜技术实现公路桥梁的高墩施工，在施工开始之前，测量墩柱的中线与结构线，避免在钢筋施工过程中产生偏差。根据施工图纸和设计要求，将滑动模板组装安装在预定位置[4]。模板的安装需要确保其水平、垂直和稳定，通常使用支撑架、锚杆和螺栓等固定装置来支撑和固定模板。利用5 mm 钢板制作施工面板，并通过50*5 角钢制作筋肋，设计矩形桁架梁截面尺寸为100 cm*100 cm、100 cm*110 cm 两种标准，桁架梁主筋采用100*10 角钢。通过角钢连接桁架与面板，并在施工场地内进行焊接。为滑膜装置设计6个提升架，主梁采用18a 槽钢制作，千斤顶底座为14 mm 钢板。将桁架上方平面作为施工操作平台，在该平台内侧，放置施工用钢筋与混凝土材料，平台外侧设置防护栏，通过50 mm 厚的模板构造平台盘面。采取液压千斤顶、液压控制台以及油管等设施构建液压提升系统，从而控制滑膜施工的浇筑过程。再利用滑膜的初次浇筑与滑升时，应注意初次浇筑厚度在10 cm左右。

在滑膜施工开始前，需清理施工现场，确保基础表面平整、干燥。同时，检查基础结构是否符合设计要求。施工分为三个阶段，分别为初次滑升、正常滑升和结束滑升。初次滑升时进行首次混凝土浇筑，当浇筑至一定高度后，开始进行正常滑升，使用液压顶升系统，逐渐控制相关设备滑动。同时在每阶段浇筑后对接缝处进行专门处理，以确保接缝的密封性，当完成混凝土浇筑即可结束滑升。

1.3.5 混凝土浇筑施工

当完成滑膜平台与模板安装后，即可进行混凝土浇筑工作。在浇筑施工前，需检验原材料质量，制作混凝土材料主要采用碎石、砂以及外加剂实现，其中碎石采用硬质石灰岩，砂采用洁净河砂，通过这些材料在拌合站搅拌制成混凝土，进行混凝土浇筑时需注意混凝土塌落度变化。

在浇筑断面放置两根软管，其中一根接入到待浇筑部分，清理模板表面混凝土杂物，即可开始进行混凝土浇筑。进行浇筑时，采用分段浇筑模式，尽量保证管道垂直，浇筑速度设置为5～10 m3，需及时移动浇筑软管，保障模板受力均匀。当浇筑至30～40 cm 时，需采用振捣棒进行振捣，保证浇筑面稳定性，振捣持续时间在10～30 s 左右，振捣完成后，即可继续进行下一段浇筑。若浇筑中途需暂停施工，则应将浇筑面处理为水平面，并处理接缝问题。

1.3.6 拆模养护

当混凝土浇筑工作完成后，等待混凝土强度变化，当混凝土达到70%时，即可拆除滑膜设备并进行混凝土养护，养护过程通过覆盖塑料薄膜实现，共进行7 d 的养护，以防混凝土受到温度影响产生开裂。

2 结果与讨论

应用本文设计的施工方案，通过仿真软件对高墩进行模拟施工，从而分析该施工技术的应用效果。

分析应用该施工技术施工后，高墩不同位置的施工误差，并对比规范允许误差，以此判定该施工方案的精准度，分析结果见表2。

表2 施工误差分析

根据表2 可知，当应用该施工技术进行高墩施工后，所产生的施工偏差相对较低，其中，轴线偏位误差仅为0.3 mm，这一误差不会对实际施工造成严重影响，且其他误差也均低于允许误差，说明该施工方案具有较高的精准度，可以精确完成高墩施工处理。

模拟该施工方案在施工结束后不同日期下的桥梁主墩沉降量变化情况，从而评估这一施工技术在施工结束后的稳定性，分析结果如图2 所示。

图2 桥梁主墩沉降量变化情况分析

根据图2 可知，随着施工结束时间的逐渐上升，桥梁主墩开始发生沉降，且沉降值出现逐步升高，但沉降值始终保持在1 mm 以下，并未出现大幅度增高，说明按照该施工方案施工后沉降值并不大，因此，该施工技术可有效避免桥梁高墩发生严重沉降，保证桥墩具有良好的稳定性。

模拟不同施工方案，并在高墩合龙位置处模拟施加不同程度的载荷，以此模拟桥梁通车后的行车载荷，分析在不同载荷下情况下，桥墩墩顶截面的水平位移情况，同时对比不同方案的应用效果，模拟结果见表3。

表3 桥墩墩顶截面水平位移量分析

根据表3 可知，当模拟行车载荷逐渐增大，三种施工技术的桥墩墩顶截面水平位移量也逐渐增加，在三种施工技术中，简易外爬式翻模技术在施工后所产生的位移量最大，当载荷为0 kN 时，该技术产生的水平位移量达到46.4 mm，处于较高水平，随着载荷的增大，达到100 kN 时，该技术水平位移量上升至63.1 mm，而液压翻模施工技术的水平位移量最高为39.9 mm，低于简易外爬式翻模技术，但仍然要高于本文施工技术所产生的水平位移量，在本文设计的施工方案下，水平位移量最高仅为29.8 mm，在三种技术中保持最小水平，为此，本文施工技术具有更高的安全性。

3 结论

文章研究了高墩施工技术在公路桥梁建设中的应用，详细分析了不同施工技术的特点与应用效果，从中选取滑膜施工技术作为所选桥梁工程的施工技术，针对该技术的施工方案进行详细设计，保证每一施工阶段都安全稳定，从而保障公路桥梁建设能够顺利完成。在未来研究阶段，可对现有施工方案进行补充与优化，保障该施工方案能够在更大程度上降低施工开销，提高公路运行效果。