忻州寺溝大橋薄壁空心墩滑模施工工藝

胡俊飛

1 工程概況

寺溝大橋為5×35 m預應力連續箱梁橋,該橋2號墩為薄壁空心墩,墩身截面尺寸為7.5 m×2.4 m,薄壁厚度50 cm,墩高46 m,該墩的施工是大橋的關鍵工序。

2 方案選擇

根據本分項工程設計特點、工期以及施工技術難度,確定本橋2號墩采用提升井架液壓滑模同步新工藝施工,以確保安全、質量和進度。滑動模板施工橋梁的優點是：每組橋梁施工過程中只使用一套模板,邊滑升邊調整,以確保橋梁的設計垂直度。模板和操作平臺用液壓千斤頂提升,人員從吊籠上下,滑升過程中不用再重復支模、無需搭設腳手架,可以節省大量時間、材料和人工,同時可保證橋梁墩身混凝土的整體性。

3 人員配置

項目負責人：1人,項目技術負責人：1人,現場領工員：1人,現場安全員：1人,測量負責人：1人,質檢安全負責人：1人,工程試驗負責人：1人,專職安全員：1人。

共配技工25人,普工30人,機械操作手89人。

合理組織勞動力是墩身施工的重要環節,墩身施工工作面狹窄,工種多,而且又是平行流水立體交叉連續作業,因此各工種間必須是統一指揮、相互協作,以確保工程安全、順利進行。滑模施工勞動力組織表見表1。

表1 滑模施工勞動力組織表

表2 滑模施工原材料表

4 原材料情況

滑模施工原材料表見表2。

5 滑模施工方案

1)滑模施工技術。提升井架液壓滑模施工法是在承臺底部按照平面圖,沿周邊一次組裝高1.2 m左右的模板,并于混凝土中埋設支承桿,內模按圖紙設計有坡度變截面部分兩次支立完成同時分兩次澆筑混凝土,然后再按圖紙設計要求綁扎墩身鋼筋、支立內模板,向模板內不斷澆筑混凝土和綁扎鋼筋,利用一套液壓提升系統設備將模板不斷提升,逐步完成整個橋梁墩身的澆筑成型。滑模裝置由滑升模板系統、操作平臺系統、液壓提升系統、施工精度控制系統和供電系統等組成。2)滑模的組裝。滑模的組裝順序為：搭設內外架子,安裝提升架(上、下橫梁),安裝內外圍圈,綁扎鋼筋,安裝支撐桿,安裝模板,鋪平臺板,安裝隨升井架、支撐,安裝平臺欄桿,安裝液壓控制裝置及千斤頂、試壓、排氣,安裝垂直運輸系統及水、電線路,安裝內外吊腳手架及掛安全網,經全面檢查合格后方可滑升。3)鋼筋的綁扎。縱向鋼筋的加工長度鑒于出廠時長度,為減少接頭數量和損耗過大,將豎向筋切割成4.5 m一節并加工成絲紋(采用直螺紋連接)。綁扎鋼筋時,應先連接豎向鋼筋,后綁扎水平鋼筋。筒壁內外鋼筋綁扎后應用拉結筋固定。4)混凝土澆筑。本分項工程使用自拌混凝土。混凝土由現場攪拌站攪拌,混凝土坍落度控制在120 mm～180 mm,用混凝土罐車運至施工現場吊籃,由吊籃提升至澆灌作業面進行澆灌。澆筑墩身混凝土時,混凝土配合比應根據設計強度等級C30,根據現場氣溫和滑升高度、實際使用材料等條件,混凝土的坍落度為12 cm～18 cm,初凝時間控制在2 h～3 h左右,終凝時間控制在4 h～5 h左右。每次澆筑在筒壁全面、分層、對稱、交圈均勻地進行,每一澆灌層在同一水平面上有計劃地變換澆灌方向,分層度一般為220 mm～300 mm,應用振搗器振搗密實。滑升速度應與混凝土凝固速度相適應。一般當初抹的混凝土強度達到1.2 MPa或混凝土表面濕潤,手摸有硬的感覺即可滑升。混凝土出模后,應及時進行質量檢查及表面修整。5)滑升順序。a.初升。初次澆筑混凝土的高度一般為60 cm～70 cm,通常分2層～3層進行(正常滑升高度30 cm),用手指用力按壓混凝土表面有明顯指痕為宜或貫入阻力儀檢測(相當于立方體抗壓強度0.2 MPa～0.4 MPa)時,一般養護3 h～5 h,即可初次提升3個～5個千斤頂行程,并對模板結構和液壓系統進行檢查,并且派專人觀測操作平臺各連接點的性能狀況及撐桿有無彎曲、變形等異常情況,如發現異常情況,立即停止滑升并采取相應措施。b.正常滑升。在正常滑升中,各工種之間要緊密配合。前后兩次滑升的間隔時間不宜超過1.5 h,在氣溫較高時,應增加1次～2次中間提升,中間提升的高度為35 mm～70 mm。因故不能連續提升時,每隔1 h～1.5 h將千斤頂提升35 mm～70 mm,減少混凝土與模板的粘結。c.停滑。因施工需要及其他原因不能連續滑升時,應該采取停歇措施。混凝土應該灌到同一水平面上。模板每隔一段時間提升一個行程,直至模板與混凝土不再粘結為止。再施工時,應對液壓系統進行運轉檢查,混凝土的接槎,應按施工縫進行處理。設計操作平臺應考慮拆除方案,盡可能分段整體拆除。d.拆除前的準備工作。在墩身施工時,將拆除需要的預埋件埋設好。在墩身井架拆除前做好拆除順序計劃,在采取安全措施的情況下依次有序進行拆除。e.平臺拆除順序。拆除液壓油路系統;拆除內模板與其支撐系統;拆除操作平臺外欄桿、外鋼圈;拆除提升架,割斷支撐桿;在簡支環梁處立一人字桿,拆除撥桿及墩身井架的上部;在筒壁預埋的吊鉤上掛一滑輪,將人字桿拆下,最后一個人將滑輪從爬梯(利用地蓋梁模板的“工”字鋼支撐臨時搭設爬梯)上帶下,完成拆除工作。共30 d時間完成該薄壁空心墩共46 m的施工。6)該技術使用效果。翻模施工是我們在平時進行墩柱施工時常采用的施工方法,但經過實際對比,兩種施工方法存在明顯的差異,滑模在進度、經濟方面遠優于翻模：a.滑模施工進度遠快于翻模。實踐證明滑模平均1 d能滑1.5 m,滑模進度是翻模的3倍。b.滑模施工只需卷揚機,上下人、材料,混凝土等,而翻模施工對于高墩來說,需用塔吊配合電梯來吊模板,上下人,混凝土等,另外塔吊需打底座,配套機械費用比滑模增大很多。c.滑模施工中模板和操作平臺用液壓千斤頂提升,滑升過程中不用再重復支模、無須搭設腳手架,可以節省大量時間,同時省去了腳手架的費用。

綜上所述,滑模施工對于墩身高、工期緊的施工條件而言,無疑是一項值得推廣的施工技術。

[1]王 一,劉山洪.滑移模架系統在橋梁施工中的應用[J].山西建筑,2009,35(19)：314-316.