山区高速公路工程特大桥梁高墩柱施工技术研究

赵明星

山西路桥第六工程有限公司 山西晋中 030600

1 项目背景

此山区高速公路工程项目设计的是双向四车道，行车速度是80km/h，路基的宽度设计成25．5m。合同段的全线长度是8．95km，路基的挖方量是2．86×106m3，填方量是6．91×104m3，包含的分项工程具体是普通桥梁（数量是9座）、特大桥梁（数量是2座）、中小型桥梁（数量是5座），而且合同路段还包含了2条隧道，隧道的全线长度分别是352．8m、663．9m。

2 特大桥梁高墩柱施工方案

通过综合分析研究山区高速公路工程项目特大桥梁高墩柱基本特点与实际状况，其中圆柱墩施工选择的模板是大面积式钢模，然后通过吊车、混凝土泵车以及搅拌车把混凝土灌入至模板之内，实现圆柱墩混凝土浇筑[1]。而薄壁空心墩施工选择的模板是定制钢模，同时采用分段混凝土浇筑施工模式，每段长度是4．5m。具体施工工艺程序是：施工准备→测量放样→桩顶凿毛→钢筋安装→确定模板→混凝土浇筑。

3 圆墩柱施工工艺

3.1 制作及安装墩柱模板

选用的浇筑模板是大面积钢模板。由于高墩柱的高度相对比较高，施工难度系数大，且对模板质量有着十分严格的要求，所以务必按照统一规定要求进行模板制作，并严格、仔细验收模板，从而切实保证模板的性能与尺寸等均符合工程规定要求。

以墩柱的截面形状为重要参考，合理、科学制作模板，然后拼装成型。而模板拼装阶段必须反复地对模板垂直度与尺寸等进行校核，并确保模板质量、性能达到标准规定基本要求。

安装模板。首先对模板安装线进行精准放线，紧接着开始墩柱模板安装施工。为了能够实现精准定位以及快速拆除，应从模板中选择合理地位置焊接4根钢筋，同时对模板内表面进行一层脱模剂的涂抹，然后将模板吊装至规定区域位置，并对模板的平面位置进行科学调整，使模板的位置与设计规定基本要求相符合[2]。此外，为了能够增强模板安装稳定性，应在墩柱的中部模板与下部模板选用拉螺杆加以固定。当模板安装结束之后，必须认真、仔细检查，保证将所有的杂物等清理掉，尤其是模板的内表面必须干净、整洁。

3.2 制作及安装钢筋

以钢筋栅为平台加工制作墩柱钢筋，同时把成型钢筋运输至工程现场进行安装。在此过程中为了防止钢筋发生变形问题，应选择钢管实现钢架固定处理。若是工程现场环境条件允许，可现场采用分段的方式制作钢筋笼，但必须严格控制钢筋笼长度。

梁系浇筑之前，需要将墩柱钢筋与承台有效安装成型。为了能够实现工程后续施工的有效、有序进行，尽可能地选用整根钢筋，而且严格控制钢筋接头数量。针对钢筋安装施工而言，应按照规定要求彻底清理梁系，并进行凿毛处理，以促进墩柱与桩基混凝土成为整体。

3.3 浇筑及养护混凝土

选择混凝土泵车与搅拌车相结合的方式把混凝土灌入至模板的内部实现浇筑施工。若是墩柱的高度≤2m，应把混凝土直接灌入到墩柱模板的底部，以免混凝土出现离析问题。

墩柱混凝土选择的是分层振实方式，每一层的厚度是30cm，当完成一层混凝土浇筑施工之后，应及时通过振动器振实，一般选用插入式振动器[3]。在振动过程中必须严格控制振动器，以免与模板或者是钢筋触碰，同时振实之后要及时把振动器拔出，具体操作是边振动、边拨振动器。若是振动区域混凝土表面平整，且无冒泡、翻浆现象，由此表明混凝土密实度达到了标准规定要求。

当混凝土浇筑收浆之后，紧接着就要开始进行浇水养护，选择塑料薄膜覆盖其表面，保证混凝土性能符合规定要求。此外，混凝土养护时间≥7d，由于山区环境温度比较低，应合理地减少混凝土养护时间。

4 薄壁空心墩柱施工工艺

4.1 制作及安装墩柱模板

选用的模板是定制钢模，左模板与右模板的拼缝方向应顺着墩中心线或者是与墩中心线平行。相较于普通高墩柱模板而言，薄壁空心高墩柱安装施工需求的人力与设备资源比较多。此特大桥梁工程中，若是薄壁空心墩的高度≤40m，则选用的是翻模施工工艺；若是薄壁空心墩的高度＞40m，则选择的是爬模施工工艺。以翻模工艺为例，在薄壁空心墩柱模板安装施工阶段，是以高墩柱的墩身作为基本支撑结构，采用分层方式（主要分为2层）进行模板安装，每一层的高度是4．5m，而下层模板是以上层模板你作为支撑。当混凝土浇筑施工结束之后，需要一次性地将2层模板拆除。同时首个模板的安装，必须实现精准放样，合理确定模板安装线。此外，在模板安装方面薄壁空心墩柱与圆墩柱基本一致，为防止混凝土浇筑阶段模板出现变形问题，应合理建立内外撑与对拉螺杆。

4.2 墩身混凝土浇筑

薄壁空心墩柱的高度比较高，需要的混凝土浇筑量比较大，由此必须分次进行墩身混凝土浇筑施工，每次浇筑高度控制在3．5m至4．5m。从混凝土浇筑施工步骤方面分析，薄壁空心墩与圆墩柱基本一致，但在具体施工时以免出现错台，需要把混凝土浇筑与模板顶部间的距离大约控制在12cm，从而为下层模板翻模与组装创造有利条件。由于翻模施工阶段墩柱的受力状态会出现变化，且施工程序尤为繁琐，为了能够保证安全施工，需要根据规定基本要求进行翻模施工。此外，在进行墩柱施工时必须认真、仔细检查墩身垂直高度，并对墩身轴线进行把控，使其满足设计规定基本要求。为了能够减小山区环境条件对检测工作造成的不利影响，务必严格根据有关规定要求进行检测，以得出准确、有效的检测数据结果，从而为后续施工提供重要依据。

5 结语

高墩柱技术是山区高速公路桥梁工程施工中的一项关键性技术，其不但能够提升桥梁施工效率，也能够保证桥梁施工质量，实现桥梁安全施工。本文结合公路桥梁工程实际情况，重点研究了圆墩柱与薄壁空心墩柱施工工艺，从而为类似公路桥梁工程施工提供宝贵建议。