公路桥梁施工中高墩施工技术的应用研究

2023-11-21王达江

运输经理世界 2023年22期

王达江

（湖南建工交通建设有限公司，湖南长沙 410011）

0 引言

现阶段公路交通的建设工作逐渐成为各地区、各部门的重点任务。而公路桥梁作为连接各地的基础设施，承担着极其重要的交通运输功能。因此，在桥梁施工中，如何保证高墩的施工质量和施工效率就显得格外重要。高墩施工技术具有诸多优势，因此逐渐成为公路桥梁建设中不可或缺的重要技术。随着公路交通的不断发展和完善，高墩施工技术还将面临更大的挑战，需要不断地进行技术研究和创新，为公路桥梁建设提供更加优质、高效的技术支持。

1 高墩施工技术分析

1.1 高墩施工技术特点

高墩施工技术是公路桥梁工程中最为复杂、关键和危险的部分之一。施工前，必须对地质条件进行全面调查和分析，以确保墩身的稳定性和安全性。施工过程中，需要采用先进的建筑材料和施工设备，如大型起重机、混凝土泵车等，以保证墩身的建设质量和施工进度。同时，高墩施工技术也需要遵守相关的施工规范和标准，如《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004）等，以确保施工质量和施工安全。此外，高墩施工技术还需要配合其他施工技术，如预应力技术、装配式结构技术等，以达到整座公路桥梁的高质量、高效率建设目标。在实际施工过程中，还需要加强现场管理和监督，确保各项施工措施的落实和施工质量的稳步提升。

1.2 高墩施工技术价值

高墩施工技术能够满足大型桥梁建设的需求，保证桥梁结构的稳定性和承载能力。高墩作为桥梁的支撑点，其稳定性和质量直接影响着整座桥梁的安全性能和使用寿命，因此高墩施工技术的高质量和高精度是确保桥梁安全运行的重要保障。

高墩施工技术能够提高施工效率和质量，减少施工期间的人力和物力消耗。高墩施工技术采用现代化的施工方法和先进的机械设备，能够实现高效的施工作业。因此，在桥梁建设领域中，高墩施工技术应用广泛，逐渐成为重要的技术手段，对于推动我国桥梁建设事业的发展具有重要意义。

此外，高墩施工技术的应用不仅仅是为了满足桥梁建设的需求，同时也促进了施工技术的创新和发展。在高墩施工的过程中，涉及了很多领域的技术，比如结构设计、材料应用、支撑系统的研发等，这些技术的创新和应用对整个建设行业的发展和进步具有积极的影响。高墩施工技术的推广和应用，也可以带动相关领域的产业升级和发展，提升行业的技术水平和竞争力，推动我国基础设施建设的发展和进步。

2 高墩施工技术分类

2.1 爬模技术

爬模技术的应用可以满足各类桥梁的施工需求。爬模技术的施工过程相对简便，可以在高墩的外部搭设爬模架，并逐层向上搭建模板，随后搭设钢筋骨架并浇筑混凝土。相较于其他高墩施工技术，爬模技术具有施工范围广、适用于多种桥梁类型、施工周期较短等优点。在实际施工中，爬模技术还可以根据不同施工要求进行调整，以适应不同形式和大小的高墩施工。

然而，爬模技术也存在着缺陷。一方面，由于爬模技术的施工过程是逐层进行的，高度受限，因此不能适用于较高的桥梁施工。另一方面，爬模技术的施工精度难以保证，在模板搭设和混凝土浇筑过程中，由于施工现场环境因素的影响，容易出现偏差和误差。因此，在选择爬模技术时，需要考虑到具体施工要求、高墩的高度和形状等因素，以确保施工的有效性和可靠性。同时，在施工过程中还需要加强施工管理，确保施工质量。

2.2 滑模技术

滑模技术的应用不仅可以提高施工效率，还可以减少对环境的影响，控制施工噪声。相比传统的爬模技术，滑模技术对土地的破坏、对周边居民生活的影响较小，因此，在城市建设和修建临近居民区的桥梁施工中更具有优势。此外，滑模技术还可以通过新型材料和设计理念来不断提高施工质量，促进相关领域的创新发展。但需要注意的是，滑模技术在应用过程中也面临着诸多挑战，如模板滑动不稳定、模板厚度不均等问题。因此，在使用滑模技术时需要注意加强施工安全和质量控制。

2.3 液压翻模技术

液压翻模技术是桥梁施工领域中的一项创新技术，其优点是施工速度快、准确度高和安全性高。在使用液压翻模技术进行施工时，需要预先将混凝土构件预制好，然后通过专业的液压设备将其翻转到预定的位置，完成高墩的搭建。相比传统的滑模技术和爬模技术，液压翻模技术具有施工速度更快、精度更高等优点，能够大幅缩短施工周期。此外，该技术还能提高施工的安全性和稳定性，减少施工过程中的人为操作失误，降低事故风险。但是，液压翻模技术也存在不足，如设备和工具的成本较高、需要专业的技术和工人操作等。因此，在实际施工中需要进行细致的设计和规划，确保施工效益[1]。

3 公路桥梁施工中高墩施工技术的应用分析

3.1 施工前准备工作

第一，制订方案。在制订方案时，需要根据桥梁的地理环境、气候条件等因素制订详细的施工方案和安全措施。首先，需要进行勘察和测量工作。通过现场勘察和测量，确定施工所需的具体数据和条件，包括地理环境、地质条件、交通状况等。这些数据和条件对于施工方案的制订具有重要意义，可以为确定施工的时间、地点、方式和机械设备等提供依据。其次，需要确定施工方案、施工工艺和安全措施。在施工过程中，需要考虑施工过程中可能出现的各种情况，并预先制订相应的应急预案，以保障施工的安全。最后，需要确定施工时间和进度计划。在制订方案时，需要根据选择的施工工艺和施工机械，确定施工时间和进度计划。施工时间的选择需要考虑天气条件和交通状况等因素，而进度计划的制订则需要考虑施工所需时间、人力、材料等因素。

第二，技术交底。首先，需要对工程图纸进行详细讲解。在技术交底中，需要对工程图纸中的设计要求、施工标高、施工量和控制要点等内容进行详细讲解。同时还需要对图纸中的特殊要求和注意事项加以强调，以保证施工的准确性和规范性。其次，需要对施工方案进行详细讲解。施工方案是公路桥梁高墩施工的关键，其制订需要考虑各方面因素。在技术交底中，需要对施工方案中的施工工艺、施工机械设备、安全措施等进行详细讲解，并和施工人员充分交流，以便施工人员明确了解施工方案，保证施工安全。最后，需要对工艺流程进行详细讲解。在技术交底中，需要对施工过程中的工艺流程，包括施工顺序、工艺要点、关键工序等内容进行详细讲解和演示。通过对工艺流程的讲解，可以帮助施工人员更好地理解施工过程，从而提高施工质量。

3.2 测量放样工作

在公路桥梁高墩施工中，测量放样是确保高墩结构精度和安全的关键步骤。具体而言，测量放样工作是指对高墩结构的各项尺寸、位置、高程等参数进行测量、计算、定位和标记的过程，以便于施工人员按照设计要求进行施工。

测量放样工作通常分为以下四个步骤：首先是进行基础测量，即根据设计要求测量桥墩的基础位置和高程，确定高墩的坐标位置和基础标高。其次是进行钢筋放样，即在基础上放置或安装预制的钢筋，将其按照设计图纸和施工要求进行放置，以确保高墩结构的强度和稳定性。再次是进行混凝土浇筑前的尺寸和位置放样，即在钢筋放置完成后，根据设计要求对高墩各部位的尺寸和位置进行测量和标记，确保混凝土浇筑时高墩结构的准确性和一致性。最后是进行混凝土浇筑后的高程测量和修正，即在混凝土浇筑完成后对高墩的高程进行修正，以确保高墩的高程符合设计要求。

3.3 支架搭设、验算

支架是用于支撑高墩结构的临时性构筑物，其安全和稳定性对高墩结构的施工质量至关重要。支架搭设需要根据高墩结构的设计图纸和施工方案进行规划和布局。根据高墩结构的形状、尺寸和施工要求，确定支架的种类和数量，设计支架的位置、高度、尺寸和搭设方法等。支架搭设需要选择合适的材料和构件，例如钢管、钢板、钢丝绳等，并确保每个支架的稳定性和承载能力符合设计要求。接下来是支架的验算，即对支架的安全性进行评估和验证。验算需要进行荷载计算、构件强度计算、支架位移计算等多项工作。荷载计算需要考虑支架自身重量、施工现场的荷载和风荷载等因素；构件强度计算需要考虑材料的力学性能和构件的受力情况；支架位移计算需要考虑支架的稳定性和变形情况[2]。

在支架搭设和验算过程中，需要采用专业的计算软件和工具，例如AutoCAD、ANSYS 等，以确保计算结果的准确性和可靠性。同时还需要进行现场实测和监测，对支架的实际情况进行验证和调整，以确保支架的安全性和稳定性符合设计要求。

3.4 钢筋制作、安装

钢筋制作需要按照设计要求和标准进行操作。施工单位需要选用符合质量要求的钢材，对钢材进行切割、弯曲、连接和焊接加工，制成符合设计要求的钢筋构件。在钢筋制作过程中，需要对钢筋进行质量检验和控制，如材质、规格、外观、强度等指标需要符合国家标准和设计要求。

钢筋安装需要按照设计图纸和施工方案进行操作。一方面是支架的搭设和验算，以确保钢筋的安装能够在稳定的支撑下进行；另一方面是钢筋的定位和固定。钢筋的定位需要按照设计要求和标准进行，保证钢筋的位置和尺寸符合设计要求；钢筋的固定需要使用适当的夹具和工具，以保证钢筋的精度和稳定性。在钢筋的安装过程中，还需要进行钢筋的检查和调整，如钢筋的间距、弯曲和连接等需要符合设计要求[3]。

3.5 构建模板

在制作模板的过程中，需要选用符合质量要求的材料，如优质木材、钢板、钢管等，并根据高墩结构的形状和尺寸进行加工和拼接。在制作过程中，需要对模板的尺寸、精度和平整度进行严格的控制和检查，以确保模板符合设计要求。

在安装模板的过程中，需要考虑模板的位置、高度、尺寸和表面光洁度等因素，以确保混凝土的浇筑质量和准确性。模板安装需要依据设计图纸、施工方案进行操作，并对支架的搭设和验算进行检查和调整，以确保模板安装作业准确有序地推进。在安装过程中，还需要进行模板的检查和调整，如模板的表面光洁度、平整度以及接缝和固定等需要符合设计要求。

3.6 混凝土浇筑

混凝土浇筑用于形成高墩结构的主要承载构件。一方面，应确定混凝土配合比，需要根据混凝土的使用要求和材料特性进行调整，具体数据如表1 所示。

表1 混凝土配合比数据（单位：kg/m3）

另一方面，确定混凝土浇筑工艺（见表2）。混凝土浇筑需要考虑混凝土的浇筑位置、高度、施工顺序等因素。混凝土浇筑需要根据实际情况进行调整，如采取特殊的浇筑方式、增加混凝土的配筋、控制混凝土的温度等。

表2 混凝土浇筑工艺分析

3.7 拆卸模板、养护

在拆卸模板的过程中，需要根据混凝土的强度和硬化程度进行操作，以避免对混凝土表面和结构造成损害。拆卸模板需要采取逐层拆除的方式，从顶部开始逐层拆卸，避免对下层混凝土产生影响。在拆卸过程中，需要使用适当的工具和设备，如钻头、砂轮、钢丝绳等，避免使用可能对混凝土造成损害的工具和设备。在拆卸完成后，还需要对混凝土表面进行清理和修补，以确保其表面的光洁度和完整性。

养护需要对高墩结构的各个部分进行检查和维护，包括支撑、防水、防腐、防震等方面。在养护工作中，应采取适当的保养措施，如定期清洁、涂漆、更换膨胀节等，以确保高墩结构的稳定性和安全性。