探讨高速公路桥梁高墩施工技术及实施要点

发表时间:2021/8/6   来源:《建筑实践》2021年4月10期   作者:黄明明
[导读] 笔者结合多年工作经验,以南丹至天峨下老高速公路为案例,深入分析桥梁高墩施工技术及实施要点,希望可以给相关专业人员提供借鉴与参考。

        黄明明
        广西交科工程咨询有限公司 广西 南宁 530000
        摘  要:伴随着我国城镇化建设进程的不断推进,我国的公路交通业发展势头愈发迅猛,为了进一步确保公路桥梁的施工质量,我们必须关注施工的各个环节,而高墩施工技术是公路桥梁施工全过程之中十分关键的环节,直接决定了公路桥梁施工的质量。然而在针对高墩进行施工的过程之中,经常会存在一些施工质量问题。要想进一步为公路桥梁的施工质量提供保障,我们必须更加充分地对高墩技术的施工要点进行分析,真正落实现场质量控制与管理工作,从而进一步推动我国公路交通业的发展。笔者结合多年工作经验,以南丹至天峨下老高速公路为案例,深入分析桥梁高墩施工技术及实施要点,希望可以给相关专业人员提供借鉴与参考。
关键词:高速公路桥梁;高墩;施工技术;实施要点
1 工程概况
1.1工程简介
        南丹至天峨下老高速公路No合同段位于广西河池市天峨县向阳镇境内,路线全长17.44Km。全线共计桥梁9座,特大桥1座,大桥5座,中桥1座,互通匝道桥2座。向阳1#高架特大桥、向阳2#高架大桥、向阳4#高架大桥、燕来2#高架大桥都具有高墩,高墩总数99根。
1.2施工条件
1.2.1地形地貌
        项目范围内为剥蚀低山地貌,山岭高耸俊俏、峰尖坡陡,分水岭明显,山间沟谷深切,海拔50-1000m,相对高差200-500m,局部相对高差400-800m,山谷多呈“U”字形。沟谷多基岩裸露,岩性主要为三叠系破碎碎屑岩类,多具崩解性,岩石抗风化力较弱;山坡表层以含碎石黏土、碎石土为主。
1.2.2气候情况
        项目所在区域天峨县属于亚热带山地气候,气温低,雨量多、光照少,具高原山区的气候特点,多年平均气温16.9摄氏度,月平均最高气温24.9摄氏度(7月),最低气温7.2摄氏度(1月),多年平均降雨量1476.3mm,最少1062mm,降雨量时空分布不均,空间上,总体呈南多北少,随海拔升高而减少的规律,北部中堡一带以及芒场北、东面为两个少雨区,多年平均降雨量少于1300mm,天峨县多年平均蒸发量1134.8mm。
1.3技术标准
        (1)公路等级:双向四车道高速公路。
        (2)行车速度:100km/h。
        (3)设计荷载:公路一I级。
        (4)桥面标准宽度:
        整体式路基:路基宽26m,桥梁为上下行两幅并列独立桥梁。单幅桥梁宽度为12.75m,内、外侧设置0.5m宽防撞护栏,左右幅桥梁之间设置2X0.25m的间隙,桥面净宽为2X11.75m。分离式路基:路基宽13m,桥梁宽12.75m,内、外侧设置0. 5m宽防撞护栏,桥面净宽11.75m。
        (5)桥面铺装:主线及互通匝道桥梁的预制装配式结构采用10cm厚沥青混凝土+10cm厚C50现浇混凝土调平层。
        (6)设计洪水频率:特大桥设计洪水频率为1/300,大中桥、小桥、涵洞设计洪水频率为1/100。其中多孔中小跨径的特大桥可采用大桥的设计洪水频率。
        (7)根据《中国地震动峰值加速度区划图》(GB18306-2015),本标段所在区域的地震动峰值加速度0.1g,地震动反应谱特征周期为0.35s,地震基本烈度为7度。
        (8)桥梁设计基准期:100年。
        (9)桥梁设计安全等级:一级。
        (10)环境类别:I类环境。
        (11)通航等级:本标段河流无通航要求。
2 高墩施工技术的特点
2.1 施工时间长
        高墩施工的复杂性主要体现在方案的编制方面以及具体的施工过程方面,一方面施工方案的编制需要依据施工地的实际情况进行统筹规划,另一方面施工的过程也受到各种外界因素的影响,而且还需要对模板的受力体系进行全方位的综合考虑。每一个墩身的施工模板有时需要施工几十次,而且施工的全过程还会因为受力作用、以及桥梁其他部件的干扰,更由于主线大桥横跨龙滩水电站库区,涉水桩基、桥台及桥墩的施工必须避开水库主汛期6月~8月,因此需要更长的施工时间和制定合理的工期计划。
2.2 模板和机械设备投入大
        由于在进行单根桥墩施工的过程之中需要耗费很长的实践,再加上桥墩的总施工期需要受到非常严格的限制,因此在施工时只能够采用平行作业的施工组织方式,同时还要对预留的基模和同墩周转进行充分的考虑,确保每根墩柱都投入至少9m的模板,并且在一个工作面上同时对两根墩身进行施工,这样一来需要耗费的模板就是18m,整体模板的投入相对较大。与此同时在施工同一个工作面时还需要搭配和模板相配套的塔吊与泵车。一般而言,一个高墩施工作业面需要配备模板数量为:18m。需要配备的机械设备包括有:插入式振捣棒、手持风洞凿岩机、电焊机、吊车、卷扬机、塔吊、泵车、罐车等。如果同时进行五个工作面的施工,就需要同时投入大量的模板和多台机械设备。
2.3 高墩施工精确度控制难度大
        相较于其他墩身来说,高墩施工的难度明显更大一些,再加上高墩的横截面积较小、施工重心较高、墩身的柔度较大,高墩的施工技术具备更高的精度,并且十分容易受到外界气候因素的影响,这些都会使得高墩施工技术的精确程度受到影响。
3公路桥梁施工中高墩施工技术以及技术要点
3.1 钢筋施工
        要想确保高墩施工的质量与安全程度,开展钢筋支护工程是必须的,只有这样才能够绑定钢筋。在绑定钢筋的过程之中,应该落实钢筋计量工作。钢筋计量工作就是我们常说的长度设计工作,该项工作是以支架的数量来作为工程实施的具体依据。

其次,在投入钢筋的过程之中,必须确保截断和焊接的处理工作符合有关的要求与标准,针对长度过短的钢筋进行焊接。为了减少钢筋的浪费量,可以对已经完成截断工作或者焊接工作的钢筋编号,从而用作后备。在开展钢筋焊接的过程之中,焊接头应该尽可能的避免和墩柱以及四角之间出现重合的问题,同时还要以实际的设计要求以及抗震要求作为基准,控制钢筋的弯钩并确保其处于标准的范围之内。
3.2 模板工程施工
        除了要遵循实际的用工标准,墩台身的结构材料也要根据自身的不同而遵循不同的要求。对于那些经过精细加工的大块组合钢模板,其优势主要有以下几点:钢板面较为平滑、尺寸精准细腻、接缝紧实、便于拆卸等。为了减少甚至避免安装过程偏差的出现,应该对制作过程之中的每一个微小误差进行控制。同时,还应该及时处理因为漏浆而导致的问题,从而确保混凝土振捣工作能够高质量的开展,进而为模板的质量提供夯实的保障。
3.3 测量放样技术
        公路桥梁工程之中高墩施工往往具备较长的工期,对整个工程的施工进度会造成一定的影响,为了降低高墩施工对整个工程工期的影响,应该切实做好施工之前的放样工作。测量放样技术一般是用于帮助技术人员对高墩进行全方位的精准测量,测量放样工作十分重要,因为其得出来的结果能够为后续的公路桥梁施工提供基础信息与标准。在测量的过程之中,要想确保测量的精准程度并避免安全问题的发生,应该切实做好清洁工作,避免施工现场的环境对测量工作造成干扰。
3.4 支架塔设与验算技术
        在对公路桥梁进行施工的过程之中,设立支架一般要求垂直运输等有关操作,为了降低混凝土在浇筑的过程之中出现变形的可能性,设立支架时应该从其纵向、横向、斜向等多个方面进行管控,确保其具备符合条件的刚度与轻度,并对沉陷度进行控制,确保其处在合适的范围之中。在支架塔设的过程之中还应该将夯实基土这一工作保质保量的做好,并确保墩柱台和脚手架二者之间紧密相连。除此之外,在完成了支架的塔设工作之后,应该着重调控立杆和横杆二者之间排列并确保二者之间的间距符合有关要求与标准。在进行塔设之前应该对支架的受力情况进行充分的分析,从而确保支架的安全性。
3.5 混凝土浇筑技术
        一般而言,混凝土的浇筑工作包括两个方面的问题,一方面是混凝土的搅拌问题,另一方面是混凝土的运输问题。在选取搅拌机时,工作人员应该在正式开工之前接受专业技能培训和安全培训并同时基本掌握施工的基本要求与情况,尤其要确保混凝土的搅拌时长、混凝土的颜色与比例搭配与有关要求相符。在正常施工的过程之中,运输混凝土主要依靠砼输送泵设备,如果运输混凝土的距离较远,则应该考虑使用二级泵站转送的方法。在确保接缝严密的基础之上,进一步加大钢筋、模板、支架的检测力度。如果混凝土在试验之后与施工的要求和标准相符合,则可以考虑将模板取出。除此之外,还应该关注墩台与墩身的维护和管理工作,切实做好上述工作,从而确保混凝土的质量。
4施工过程注意事项条例
4.1注意施工速度,加快完工时间
        施工应该尽可能多地开设工作面,从而缩短中间的停顿时间。在实际施工的过程之中可以采用流水作业的方式进行,从而加快施工的速度,缩短施工的时间, 确保工程能够按期完工。
4.2保护模板
        确保高墩墩身附近的模板质量是十分有必要的。模板在真正投入使用之前可能已经流转了数次,因此十分容易出现变形等问题,在模板使用前,先对模板质量进行检查,主要为模板的外形尺寸、厚度、面板平整度、孔眼位置是否对正、板面与板侧挠度是否符合要求等。对模板表面、锈斑进行打磨清理干净,然后涂上脱模油。实际的使用过程之中可以在模板的中间安设一些对拉螺杆,加强模板的联接与整体结构性。
4.3注意混凝土浇筑
        在对高墩墩身进行施工的过程之中我们往往会采用分阶段的模式,因此有关人员应该设置好合适的施工间距。由于墩身采用的是间距较小的钢筋,再加上往往配备较多的钢筋,一旦没有设置好施工的间距,后续针对混凝土表面的近距离振捣工作就无法开展,所以在浇筑混凝土前,应对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查并做好记录,符合设计要求后方可浇筑。为了进一步提升混凝土的质量,施工人员应该进一步提升自己的施工能力与管理经验,确保操作的规范性,无论是混凝土的拌和还是浇筑都应该严格地依照有关的规章制度开展,切实提升整体施工的水平与质量。
4.4安全注意事项
        (1)对所有参与高墩作业的人员进行安全技术培训,安排安全专员做好每日安全交底工作。
        (2)排查拥有高空作业禁忌症的人员,如高血压、心脏病、癫痫病、贫血病等,严禁其从事高空作业,严肃处理酒后登高作业人员,秉持安全生产零容忍的态度。
        (3)正确佩戴个人防护用品。安全带应高挂低用,应挂在牢固的物件上,严禁在一个物件上拴挂几根安全带或一根安全绳上拴几个人。
        (4)施工区域设置安全警戒线,禁止社会人员进入。高处作业时,应配备工具袋,防止各种工具、零件、物料等坠落伤害他人,并在高墩施工区域下方设置相应的安全防护措施,以保障下方施工人员人身安全。
        (5)施工时钢架工作平台应牢固可靠,临边作业应设置防护围栏和安全网,操作平台必须搭设上下安全通道,吊车或塔吊在起吊时吊装范围内不能立人,并由专人指挥。
        (6)遇有风力在六级及以上、大雾天、雷雨天、冰雪天等恶劣气候,不得进行吊装作业。
        鉴于高墩作业存在较大的危险性,应该针对施工人员进行充分且全方位的安全教育,确保施工人员能够树立安全施工的意识,让员工彻底认识到高空作业潜在风险以及造成的后果。同时应严格要求高墩作业的每一项工序,确保施工操作的每一步都符合有关的要求与标准,从而从根本上提升施工的安全性。
结  语
        综上所述,对于交通建设而言,高速公路的桥梁工程是十分关键且基础的内容,要想确保其整体性能符合有关要求与标准,应该合理应用高墩施工技术。在进行高速公路桥梁工程施工时,应该严格落实高墩施工技术的具体工艺,采用合适的施工质量管控方法,规避或者减轻复杂的地质环境对施工造成的影响,从而提升施工水平与施工效益。
参考文献:
[1]陈磊.高速公路桥梁施工中的高墩的施工技术要点分析[J].黑龙江交通科技,2020,43(04):106+108.
[2]丁寿理,孟勇. 公路桥梁施工中高墩施工技术及实施要点研究[J]. 城市地理, 2017,(20):175.
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