特大桥梁高墩柱施工技术实践分析

特大桥梁高墩柱施工技术实践分析

陈曦 

 保利长大工程有限公司   510000  

摘要：通过案例分析对特大桥梁高墩柱施工中圆柱墩、空心墩施工技术实践展开分析与探究，阐述技术实践中存在的难点与要点，给出质量检测标准，以期通过特大桥梁高墩柱施工技术实践的系统性分析，为同类型工程施工提供有益参考，提高施工质量与效果，提升桥梁工程的稳定性与安全性，为我国打造高质量的交通运输体系。

关键词：特大桥梁；高墩柱；施工技术；技术实践

引言：桥梁工程施工周期短，且特大桥梁施工工艺复杂、难度高，在高墩柱施工环节由于工程量大，复杂的操作更容易出现质量问题或安全隐患，因此，在桥梁墩柱高度超过15m以上的工程中，需要更严格地把控施工现场、更细致的把控施工技术实践，以严格的要求与超高的标准，降低不良因素带来的影响。基于此，分析特大桥梁高墩柱施工技术实践具有重大理论与现实意义。

1 工程概况

某地建设跨江特大桥梁，全长约942.5m，其中涉及高墩柱，最高高度达到82m，桥梁上部结构为预应力混凝土连续钢构，下部分结构为高墩柱，墩柱分为薄壁空心墩与圆柱实心墩两种。因此，墩柱施工部分涉及两项内容，其中圆柱墩打造成大面积整体钢膜形式，采用定型钢模板进行分段施工；空心墩打造成钢筋混凝土结构，采用后移式悬臂爬模施工技术。

2 特大桥梁高墩柱施工技术实践策略

2.1 圆柱墩施工技术实践

2.1.1 模板制作与安装

本项目圆柱墩所用浇筑模板为大面积整体钢模板，考虑到墩柱较高，对浇筑模板质量也有着高标准，为了减少模板的瑕疵与尺寸误差，决定由工厂统一进行模板加工与制作，并根据施工方案中要求的标准完成验收，确保施工中所用模板质量符合标准。同时，按照墩柱截面形状完成模板制作与拼装，其中需要施工人员反复校核模板尺寸、位置、垂直度，各项技术指标必须满足施工方案要求。在模板安装环节，先将模板安装线放出，且为了精准控制模板位置、减少后期模板拆卸的麻烦，提前将4根钢筋焊接在模板上，并于内表面上涂刷合适剂量的脱模剂；再利用吊装器械将模板运送到指定位置，在平面上完成模板位置调整后，精准安装模板；考虑到模板稳定性问题，需要利用拉螺杆在外围固定模板中部与下部[1]。而完成安装后，需要全面检查模板情况，禁止模板表面有污染物、杂物，并再次复核模板安装位置。

2.1.2 钢筋制作与安装

钢筋制作环节对作业环境有特殊要求，通常情况下需要在钢筋棚内操作，将加工制作成型的钢筋运输至安装作业现场；安装其间为了避免钢筋在外力因素的综合作用下发生变形，需使用钢管进行固定；且在安装作业现场，如果条件允许应分段制作钢筋笼，但制作过程中应合理控制钢筋笼长度，钢筋笼安装要配合塔吊与吊装设施进行，其间基于垂线法进行定位，要求严格控制钢筋笼中心点误差，不得超过2cm。

在地系梁施工前，需要完成墩柱钢筋以及桥梁承台安装施工，且为降低施工难度，减少影响施工质量的因素，施工中应尽量使用整根钢筋，并按照规范严格控制钢筋接头数量（≤50%）。在正式安装钢筋前，为了避免墩柱与桩基混凝土之间的连接出现问题，应对地系梁进行凿毛处理，并对地系梁进行彻底清理；安装后复核水平度、垂直度偏差，并将混凝土预制垫块滚轮安装在钢筋上方，保证保护厚度达到标准要求。

2.1.3 混凝土浇筑与养护

混凝土浇筑施工环节，联合混凝土泵车、吊车完成模板内部空间的浇筑，若浇筑高度不足2m，为了预防浇筑期间混凝土离析现象，严禁直接向模板底部倾倒混凝土。且墩柱高度过高时应分层浇筑与振捣，浇筑厚度为30cm，完成浇筑后将振动器插入，振捣过程中振动器不得与钢筋、模板接触，每次移动振动器时距离不应超过其作业半径的1.5倍，并应插入下层混凝土一部分（5~10cm）。振捣结束后应将振动器缓慢抽出[2]。振捣过程中发现振捣区域内混凝土无翻浆、冒泡且表面已经达到平坦状态时即可停止，表示混凝土达到要求密实标准。此外，振捣环节应密切注意混凝土表面与下沉情况，避免出现空洞，但也预防过振问题。

浇筑结束后通过覆盖洒水法进行混凝土养护，根据气温情况确定养护时间，通常情况不得短于7天，当气温在5℃以下时，需要覆盖薄膜或土工布，不需要洒水降温；当其强度达到设计要求的75%后则可将模板拆除，拆除应有序进行，避免破坏模板。

2.1.4 施工缝处理

对每节墩顶进行凿毛处理，将混凝土面的浮浆与露出骨料全部清除掉，并通过冲洗去除全部杂质；按照1:1比例配制水泥净浆，进行上节混凝土浇筑时，先在混凝土结合位置浇筑一层水泥净浆，厚度为1cm，再继续浇筑混凝土。

2.2 空心墩施工技术实践

2.2.1 悬臂爬模施工

本项目空心墩施工采用后移式悬臂爬模技术，施工中所用模板为薄壁空心墩专用的悬臂模板。模板由两部分组成，一部分为平面模板、一部分为爬架；而爬架由三部分组成，一部分为斜撑主背楞、一部分为吊平台、一部分为主梁三脚架。在本部分施工中，最为关键的是精准完成预埋件的安装。在模板安装后，需要将M36×50预埋件的所有安装螺栓在模板上固定，详细操作见图1所示。对于相对特殊的位置，应当先固定面板与预埋件，然后同模板一起进行安装。接下来在指定位置上安装受力螺栓、支架挂座，安装完成后则可浇筑混凝土，待浇筑结束则可以将M36×50预埋件的所有安装螺栓拆卸下来，利用受力螺栓在爬锥上安装支座

[3]。最后以吊装的方式完成模板安装，先吊装模板支架，将其卡在受力螺栓上，为避免支架松动，将销子插上，支架稳定后吊装模板。在吊平台上施工人员利用扳手以及爬锥卸具则可以取出受力螺栓或爬锥，从而实现重复使用，施工结束后需要利用砂浆将取出爬锥后留下的孔抹平。

图1 模板上固定预埋件示意图

2.2.2 各节墩身施工

（1）底节施工。本项目空心墩底节高度为6.1m，完成墩身钢筋绑扎作业后，应分块进行墩身模板吊装，吊装至指定位置后为方便后期浇筑混凝土，利用方木支撑模板；且施工期间必须高度重视底节模板安装质量控制，否则会影响墩身整体施工效果。完成模板安装后，对墩柱的中心点位置进行复核与校验，确保偏差在规定范围内，继而采用墨线在承台上将施工中立模控制线以及墩身的界面轮廓线弹出；弹线结束后再次复测模板位置，顶端部位高度偏差允许范围为＜2mm，校正后将螺栓拧紧。承台浇筑混凝土过程中，为了避免墩身外模出现稳定性不足情况，将规格为φ16mm的短钢筋头埋设在墩身轮廓线外侧70cm左右位置，并对墩身截面范围内承台进行处理，清除承台顶部混凝土面的杂物[4]。此外，在正式安装模板前，还需在模板上固定预埋件安装螺栓，特殊位置先利用定位螺栓在面板上固定预埋件再随模板一同吊装。

（2）第二节施工。墩身第二节模板高度为6m，底节完成混凝土浇筑施工后，将预埋件安装螺栓拆除，并将模板后移，施工人员需要快速将模板表面的杂物清除；利用受力螺栓在爬锥上安装支座，再配合吊装工具在相应预埋件点位上安装爬架，安装期间随时调整模板的垂直度；且为避免浇筑混凝土时发生漏浆问题，施工中应将模板下沿位置同已完成浇筑混凝土结构表面顶紧。

（3）第三节施工。墩身第三节模板高度为6m，施工中为方便拆卸模板周转过程中所用的受力螺栓、爬锥与支座，将吊平台支设在爬架下方位置；施工人员在吊平台上可以直接利用扳手与爬锥卸具拆卸，重复使用以上工具。且同样先将模板后移到指定安装位置，将表面杂物全部清除，并根据位置要求调整模板；此后施工工艺同第二节模板。

2.2.3 钢筋安装

墩身底部位置主筋分节段一次性完成施工，每节段4.5m，并要求主筋伸出平台顶部，尺寸为450cm。箍筋施工的主要作用是方便施工人员提升模板，只需在底节模板顶部安装，随着平台提升完成其余部分水平钢筋的绑扎。

2.2.4 混凝土浇筑施工

施工中所用混凝土为搅拌站集中拌和，泵送入模，并在浇筑后插入振动器进行振捣，振捣结束应按照施工方案养护。根据施工实际需要，5个墩身需要同时浇筑混凝土，为了避免浇筑期间出现间断，在施工现场准备6台混凝土输送泵，其中1台为备用，并在塔吊上固定一套泵管，可以随着塔吊升高而延长，方便施工，节约拆装输送泵管的时间。

具体来讲，空心墩混凝土浇筑施工技术实践中涉及以下要点：（1）选择原材料，泵送浇筑施工中骨料应选择连续级配碎石与中砂，并适当加入粉煤灰、减水剂，避免混凝土过快初凝，可提高混凝土泵送性。现场配制混凝土时要结合每批原料含水量情况，合理调整配合比，避免混凝土出现质量问题。（2）混凝土拌和过程中，采用机械，但拌和前需要确定详细的操作方案，给出投料顺序、每种原料的添加时间以及每个环节的搅拌时间。本项目采用全自动强制搅拌机，投料按照砂－水泥－石料顺序，所有原料搅拌均匀后添加水，最后添加外加剂，整个过程搅拌时间应超过1min。（3）浇筑施工作业前先将输送泵支放场地进行彻底处理，保持地表平整，并将水阀、闸刀箱设置在墩底处；浇筑时应连续作业，减少停泵次数，如果需要长时间停泵，应委派专人间隔4~5min开泵一次，输送泵正反旋转两次后将搅拌器打开，从而有效预防离析问题；停泵时间在30min以上时必须将泵管当中的混凝土全部清除；浇筑分层进行，每层浇筑厚度为30cm，应实现全面水平均匀布料，并尽量在下层初凝前完成上层浇筑[5]。（4）浇筑结束后根据气温情况进行养护，养护方法与要求同圆柱墩施工，并要求养护期间墩柱不得承受外力。（5）安装内模板，空心墩内部采用组合钢模板，以拼装的方式完成，尽量在完成钢筋安装后进行，且采用钢管进行加固。（6）施工至墩顶段后将爬模拆除，其拆除顺序与安装顺序完全相反，但拆模必须对称进行。（7）接缝处理，在墩身与系梁接触面、每节墩身连接位置接触面出现的施工缝，处理过程中应插入抗剪钢筋头，在浇筑混凝土前清理表面，并于凿毛过程中在与外模接触位置预留出尺寸为1cm的围，从而保证两次浇筑混凝土之间无接缝痕迹。

3 施工质量检测

墩身质量检测内容、检测标准及方法、检测频率见表1所示。针对不符合质量标准施工事项，应立即分析原因，制定整改方案，直至达到标准后进行后续施工。

表1 特大桥梁高墩柱墩身质量检测

结束语：

综上所述，特大桥梁高墩柱施工中需要根据工程实际情况选择合适的墩柱类型，并针对每种类型墩柱制定施工方案，严格按照行业规范与质量要求进行技术实践，加强对施工细节的把控，提高作业的标准化水平，从而保证墩柱承载力与刚度达到施工要求，为桥梁工程安全运营打下坚实基础。

参考文献：

[1]苏泽军.特大桥梁高墩柱施工技术实践分析[J].四川建材,2021,47(12):81+83.

[2]周文龙.山区高速公路特大桥梁高墩柱施工技术研究[J].智能城市,2020,6(21):125-126.

[3]高威.山区高速公路特大桥梁高墩柱施工技术[J].交通世界,2020(17):155-156.

[4]胡刚.山区高速公路特大桥梁高墩柱施工技术[J].黑龙江交通科技,2019,42(09):115-116.

[5]李东昇.山区高速公路特大桥梁高墩柱施工技术研究[J].住宅与房地产,2019(22):207.