浅谈桥梁高墩的施工技术及应用

摘 要： 在跨越深沟谷的山区高速公路高架桥施工中，高墩柱往往会成为控制工程施工进度和工程成本的关键。根据高墩施工的特点及难点，从施工能力和成本控制出发，在选择高墩施工方案时经对翻模法、爬模法及滑模法的比较论证，确定翻模法作为中小跨径桥梁高墩施工的合理方案。

关键词： 高速公路，高墩，施工技术，应用

1.前言

在高速公路尤其是山区高速公路建设过程中为了满足路线线形或为了避免由于深挖高填导致的地质灾害以及对环境的影响，对于路线跨越深谷地段而往往采用中小跨径的高架桥的方案，在高架桥施工过程中，桥梁高墩是整个桥梁的施工重点，高墩施工对整个桥梁的工程造价、施工工期等有重要影响，因此，高墩施工技术是整个桥梁施工质量的关键环节。

2.高速公路中小跨径桥梁高墩的施工技术

2.1 高速公路中小跨径桥梁高墩的施工特征

2.1.1 施工周期较长

由于是高空作业，对应的模板受力形成了其自身体系，从模板受力性能上分析，一次浇筑高墩柱的混凝土高度大概为4 m ～6 m。针对20 m 以上高墩施工的次数要最小达到4 次以上，同时最多也只能为 10 次。因此，可以看到每根墩柱施工有着较长周期，有时受到机械设备影响，使得部分墩柱施工的周期长达 5 个多月。

2.1.2 计量支付的周期较长

每个 Y 形墩就是一个分项的工程，根据业主计量的规定，要求整个墩柱在完成之后，同时墩柱的最后一次混凝土龄期达到 28 h后才能有资格计量。因为高墩柱施工周期较长、次数较多，且在很长时间里虽墩柱完成延米数较大，却因未满足计量原则规定，使得大量未完成高墩柱不可计量，如此一来施工单位之前垫付的资金难以收回，墩柱施工中后期还要建设桥梁上钩其大梁的预制场，所以更需要大批资金。因此，在双重资金周转的压迫下，若承包商资金供应存在失控，就会导致工程施工步入危机。

2.1.3较大设备与模板投入

因为单个高墩柱有着较长施工周期，还受到总工期约束，所以各大桥的高墩柱也只能使用平行作业施工组织的方法，要求每根墩柱最小配置 6 m 高度模板，以形成自身施工系统。因此，模板投入较大。另一方面，高墩柱的施工需要大吨位吊车配位，而各桥的高墩柱都分散在不同山沟里，所以吊车设备难以互相调配，这样使得机械设备有着较大的投入。

2.2 高速公路中小跨径桥梁高墩的施工技术

2.2.1 翻模的施工技术

高墩塔吊翻模施工是在塔吊基础上来提高大块钢模，把工作平台往钢模板横竖肋背的带上或钢模板牛腿支架上支撑，然后采取塔吊来提高模板与工作平台，这样工作人员就可到平台上下层开展模板拆除与支护、混凝土的浇筑振捣作业。此施工技术突破了高墩爬模、滑模等瓶颈，同时把施工作业的平台与模板划分成了两大系统，摆脱了原来施工组织复杂性、滑模施工所要求连续性和混凝土其外表上的缺陷以及难以形成爬模施工平台等一系列问题。此外，翻模的施工技术还突破了液压翻模施工技术中较易导致墩身存在大量竖向与水平接缝、液压平台提升时容易产生大幅度的偏斜、偏扭现象、平台提升时套管出现倾斜、墩身垂直度、几何尺寸有着较大偏差、顶端的混凝土拉开等多种问题。因此，翻模其施工技术的使用可有效保障施工安全与提升工作的效率。

翻模的施工技术在安装模板与钢筋时采用搭设支架与吊车方法。对于履带吊装模板和钢筋操作平台主要由三大部分构成，第一将直径为 28 mm 钢筋当作三角支架，然后焊接到模板竖肋上面，模板放置在三角支架上，操作平台的四周护栏采取直径是28 mm 钢筋和三脚架进行焊接，而吊装也采取 50 t 履带吊来吊装。采取搭设支架的方法要求搭设碗扣支架或钢管在墩柱两侧，同时搭设起重与衡量装置在支架的顶部，每节模板采取小吨位手拉倒链或卷扬机来提高，并且提高到高度之后即就位平移，这种方法不需要吊车的配合，由于施工速度不快，往往适用于机械设备不到位、墩高矮以及地形条件不好的情况。

2.2.2 液压滑模的施工技术

液压滑模的施工技术工作原理利用的是爬升式的千斤顶来提高模块和工作的平台，同时伴着混凝土浇筑不停向上进行滑动，液压滑模的施工技术具备高程度机械化、较快施工速度、较低施工成本、较少劳动力等优势，但要求较强专业技术。液压滑模的施工技术首先要求在墩台上根据轴线放样组装平台与模板，同时安装设备和检验，然后安装钢筋，安装完毕之后浇筑混凝土，通常采取的是分层浇筑，各层的厚度约 30 cm，浇筑后混凝土使得模板压强达到 0. 3 MPa，也就是当手触摸到硬感后，模板的行程滑动式根据每次 5 m 左右，随后就是重复着模板提升、浇筑混凝土、绑扎钢筋的循环方式提升。在施工途中如果遇到特殊的状况难以连续浇筑混凝土，就要使用千斤顶每隔 1 h提升一次来规避混凝土和模板粘结，直到浇筑混凝土恢复时再处理施工缝。为了确保混凝土浇筑质量问题，要及时采取养生措施，此时可以在工作的平台上安置一个水包，将里面装满水，然后在混凝土的周围采取细 PVC 管当作滴管，往水包里面抽水，同时滴水养护混凝土。

3.高速公路中小跨径桥梁高墩其施工技术的具体应用

按照高墩施工特点与重难点，选择施工方案时要综合考虑比较各种施工技术，并论证。下面以某个高速公路的高架桥高墩施工为实例进行分析。

该桥坐落于Ⅴ形的山谷中，该山谷两侧高、中间低，桥长度是240 m，且桥型布置是 8 × 30 m，同时墩柱最高可达 50 m。此外，桥台和谷底有着 58 m 的相对高差，见图 1。该桥墩柱断面的尺寸有1. 4 m × 2. 8 m，1. 6 m × 2. 8 m，1. 8 m × 2. 8 m，2 m × 2. 8 m 四种形式，都是方柱墩。

按照本桥地形雨墩高特征，对于地形较为平坦 3 号，4 号，5 号，6 号墩其模板节数是三节，即 6 m，可以运用 50 t 履带吊的吊装型模板、混凝土施工和钢筋。对于 1 号，2 号，7 号墩，其模板节数是两节，即 4 m，因为吊机不可带进场里，所以采用支架搭设法来装钢筋与模板。

3.1 采取履带吊来吊装混凝土、钢筋与模板

采取履带吊来吊装混凝土、钢筋与模板是运用无支架额度施工方案。施工要求将操作人员人身安全放在首要位置，为达到这一目的，则可在每一节模板四周安置一个操作平台，具体见图2。

该操作平台是由三大部分构成，三角支架是采取直径为28 mm钢筋进行制作，并在模板竖肋上焊接三角支撑。同时三角支架的上面要安置模板，并用三角支架与直径为 28 mm 钢筋焊接好四周护栏构造施工的操作台。此外，钢筋、混凝土吊装、模板采取 50 t履带吊来吊装，这种方法具备工效快、操作简单等优势。

3.2 支架搭设法

支架搭设法是指在墩柱的两侧安置碗扣支架或钢管，并在支架的顶部安置起重装置和横梁。每一节模板采取小吨位的手拉倒链或卷扬机提升，再就位平移。这种搭设方法具备能够连续作业、无需吊车的支持、操作简易等优点，但是却有着较慢的工效，往往适用于机械设备不到位、墩高矮以及地形条件不好的情况。

4.结束语

在桥梁高墩施工中应结合当地情况采用合理施工方案，并采用吨位不同的机械搭配使用，以充分发挥不同吨位设备的作用，实现节约设备租赁费用的目的，同时应采取必要措施以确保施工质量及安全，最终实现其预期效益。