滑模工藝在薄壁高墩施工中的應用

李 峰

1 工程概況

忻保高速公路LJ3合同段龍須溝1號大橋主墩設計4個雙薄壁空心墩，上部結構為30 m連續(xù)箱梁。主墩6號、7號、8號、9號墩身高度分別為52 m，54 m，52 m，50 m，經(jīng)過綜合比較薄壁墩墩身采用滑模施工，墩身的外模平面尺寸均為長×寬=7.0 m×2.5 m;內(nèi)模平面尺寸均為長×寬=5.4 m×1.5 m。

2 滑模施工優(yōu)點

1)施工進度快。滑模日平均滑升3.0 m左右，在工期緊張的情況下，為后續(xù)懸灌梁施工節(jié)約了時間。2)質(zhì)量控制較好。滑模施工不但解決了翻模施工難以解決的施工縫、外觀質(zhì)量及表面平整度等問題，而且更好地控制了空心墩的豎直度，保證結構整體性。3)施工成本低。由于滑模模體結構簡單、材料投入少、消耗少，配套設備可以與其他墩臺施工共用，設備利用率高，相對于翻模施工，投入的成本大大降低。4)施工安全性高。由于滑模施工有封閉的操作平臺，作業(yè)空間寬暢，可有效的保證施工人員的安全。

3 滑模施工前準備工作

3.1 滑升模板

滑升模板主要由模板、圍圈、支撐桿、千斤頂、頂架、操作平臺和吊架等構成，支撐桿和提升設備承受施工全部荷載。

1)模板。固定在圍圈上，沿著所施工的墩身混凝土結構截面的周圍組配，并隨著混凝土的澆筑由千斤頂向上滑升。2)圍圈。在模板的外側，按墩身斷面形狀上下各設置一道閉合圍圈，其間距為1 000 mm，上圍圈距模板上口的距離為50 mm，圍圈具有一定的強度和剛度，圍圈支承在千斤頂架的立柱上。3)支撐桿。支撐桿采用直徑48 mm、壁厚3.5 mm的圓管制作，一端埋置于墩身混凝土中，一端穿千斤頂?shù)男目祝鳛榍Ы镯數(shù)闹С袟U承受施工過程中的全部荷載。4)液壓千斤頂。滑模用千斤頂型號為QYD-100型，承受全部荷載。5)頂架。千斤頂架懸掛在液壓千斤頂上，用以固定圍圈和保持圍圈的幾何形狀，承受整個模板和操作平臺的全部荷載，并傳遞給支承桿，隨千斤頂向上滑升。6)操作平臺。供施工人員在上面操作之用，支承在圍圈上，由桁架、鋪板組成，在其外側設置防護欄桿及安全網(wǎng)。7)吊架。吊架懸掛在圍圈上，主要用于檢查混凝土的質(zhì)量、檢修模板、混凝土表面修飾和灑水養(yǎng)護等工作。

3.2 忻保高速公路LJ3合同段龍須溝1號大橋橋墩的滑模設計

空心薄壁橋墩的滑模采用12 m×4.5 m矩形桁架梁作為模板的圍圈。

桁架梁主梁采用∠80×8角鋼，腹桿采用∠63×6角鋼。

模板采用δ=6 mm鋼板，模板高度為1.5 m。

頂架采用“F”型提升架，“F”型提升架主梁采用［20a槽鋼，高度為1.5 m。

提升動力:空心薄壁橋墩采用8個QYD-100型穿心式千斤頂，外模用4個千斤頂，內(nèi)模用4個千斤頂。

支承桿采用直徑48 mm、壁厚3.5 mm的圓管，由于支承桿占用一根豎向鋼筋的位置，在施工中每一根支承桿替代一根Φ32豎筋。

為了便于混凝土脫模后進行混凝土養(yǎng)護及缺陷修補，在桁架梁下端吊掛一輔助平臺，平臺采用∠63×6角鋼，輔助平臺80 cm寬，鋪δ=5 cm木板，利用Ф20鋼筋每隔2 m懸掛在桁梁上，外側焊接圍欄，以確保施工人員的安全。

3.3 滑模制作組裝

1)滑模的調(diào)試:滑模按設計制作后進行組裝調(diào)試。2)千斤頂進行試驗并編組。a.耐壓:加壓120 kg/cm2，5 min不滲不漏;b.空載爬升:調(diào)整行程30 mm;c.負荷爬升:記錄加荷5 t時支撐桿壓痕和行程大小，將行程相近的編為一組。3)滑模調(diào)試:滑模組裝檢查合格后安裝千斤頂、液壓系統(tǒng)，插入爬桿并進行加固，然后進行試滑升3個～5個行程，對提升系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)、盤面及模板變形情況進行全面檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時解決，確保施工順利進行。4)測量放線:待承臺底面沖洗干凈、墩身范圍鑿毛處理后，達到組裝條件時，進行測量放線工作，準確放出設計邊線和十字中心線。5)滑模組裝:完成墩身鋼筋綁扎后，根據(jù)測量班放出的邊線和中心線進行整體組裝。組裝完畢進行驗收后，安裝爬桿、千斤頂。

3.4 滑模施工要求

模體組裝調(diào)試就位后，嚴格按照設計圖紙進行鋼筋綁扎、連接、搭接及滾壓直螺紋套筒連接要符合設計規(guī)范要求。滑升施工中，混凝土澆筑后必須露出最上面一層橫筋，鋼筋綁扎間距符合要求，上下層之間接頭要錯開。豎筋間距按設計布置，相鄰鋼筋的接頭要錯開，同時控制好鋼筋保護層厚度。爬桿在同一水平內(nèi)接頭不超過1/4，因此第一套爬桿要有4種以上長度規(guī)格(2.5 m，3.0 m，3.5 m，4.0 m)，錯開布置，正常滑升時，每根爬桿長 3.0 m，要求平整無銹蝕，當千斤頂滑升距爬桿頂端小于35 cm時，應接長爬桿，接頭對齊，不平處用角磨機找平，爬桿同環(huán)筋相連焊接加固。

4 施工工藝

4.1 混凝土澆筑

滑模施工按以下順序進行:下料→平倉振搗→鋼筋綁扎→滑升→下料。滑模滑升要求對稱均勻下料，滑模混凝土要求坍落度為14 cm～16 cm，正常施工按30 cm分層進行，采用插入式振搗器振搗，避免直接振動爬桿及模板，振搗器插入深度不得超過下層混凝土內(nèi)50 mm，模板滑升時停止振搗。模板初次滑升要緩慢進行，并在此過程中對提升系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)、盤面及模板變形情況進行全面檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，待一切正常后方可進行正常澆筑和滑升。

4.2 模板滑升

施工進入正常澆筑和滑升時，保持連續(xù)施工，并設專人觀察和分析混凝土表面情況，根據(jù)現(xiàn)場條件確定合理的滑升速度。滑升過程中有專人檢查千斤頂?shù)那闆r，觀察爬桿上的壓痕和受力狀態(tài)是否正常，檢查滑模中心線及操作盤的水平度。

4.3 表面修整及養(yǎng)護

表面修整是關系到墩身外觀的工序，當混凝土脫模后，須立即進行此項工作。現(xiàn)場采用抹子在混凝土表面作原漿壓平或修補，如表面平整亦可不做修整。為使已澆筑的混凝土具有適宜的硬化條件，減少裂縫，在輔助盤上設灑水管對混凝土進行養(yǎng)護。

4.4 停滑措施及施工縫處理

滑模施工要連續(xù)進行，意外停滑時將采取“停滑措施”，混凝土停止?jié)仓螅扛?.5 h～1 h滑升1個～2個行程，直到混凝土與模板不再粘結。由于停工造成施工縫，根據(jù)施工規(guī)范要求，預先作施工縫處理，然后在復工前將混凝土表面殘渣除掉，用水沖凈，先澆一層水泥砂漿，然后再澆筑混凝土。

4.5 滑模控制

滑模中線控制:為保證結構中心不發(fā)生偏移，利用桁架梁在外模外側固定4根垂線進行豎直度控制，同時也保證其他部位的測量要求。滑模水平控制:1)利用千斤頂?shù)耐狡鬟M行水平控制;2)利用水平尺進行水平檢查。

5 安全保證措施

1)滑模工程施工前，根據(jù)工程結構和施工特點以及施工環(huán)境、氣候等條件編制滑模施工安全措施。2)滑模工程施工負責人必須對管轄范圍內(nèi)安全全面負責，組織編制滑模工程的安全保證措施，進行安全交底及處理施工中的安全問題。3)滑模施工中應經(jīng)常收聽氣象信息，遇到雷雨、六級及六級以上大風時，必須停止施工。停工前做好停滑措施，操作平臺上人員撤離，應對設備、機具、零件材料、可移動的鋪板等進行整理、固定并做好防護，全部人員撤離后立即切斷通向操作平臺的供電電源。4)制作滑模操作平臺及相關系統(tǒng)的材料應有合格證，并保證材料質(zhì)量合格。5)滑模施工中的防雷裝置，應符合《建筑物防雷設計規(guī)范》的要求。6)施工現(xiàn)場設置專用上下人梯，方便現(xiàn)場相關人員上下滑模平臺進行工作，并安裝扶手，設置安全警示標志，杜絕人員墜落事故發(fā)生。操作平臺上應設置足夠數(shù)量的滅火器以及其他的消防設施;操作平臺上不應存放易燃、易爆物品。7)任何機械操作人員要經(jīng)過培訓才能上崗，并指定專人統(tǒng)一指揮。

6 結語

實踐證明，滑模施工是高墩施工方法中一種比較科學，合理的方法，它既能滿足工程的質(zhì)量和進度要求，又給作業(yè)人員提供了一個安全、寬暢的作業(yè)平臺，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益，相信其會得到更廣泛的應用。

［1］ 姚玲森.橋梁工程［M］.北京:人民交通出版社，1985.

［2］ 徐錦平，丁紅霞.大體積薄壁墩混凝土溫度裂縫的控制［J］.山西建筑，2009，35(29):146-147.