淺談橋梁高墩滑模技術

張 新

（晉中萬華路橋建設有限公司，山西 晉中 030600）

1 工程概況

太陽高速公路某特大橋全長1 141 m，左右幅分離式設計，橋面凈寬為15.5 m×2，大橋基礎采用鉆孔灌注樁基礎，下部結構采用柱式、矩形橋墩。該橋跨徑組合為20×35+3×40+9×35 m，上部采用裝配式預應力混凝土連續箱梁和裝配式預應力混凝土連續T梁。特大橋墩柱共86根，高度大于30 m的矩形墩有50根，其中，最高為45 m，矩形墩截面尺寸為2.5 m（橫橋向）×2 m（順橋向），共計1 840延米，采用C35砼。

2 施工工藝的選擇

由于該特大橋紅線征地比預計開工時間晚9個月，為了保證工期的要求，在仔細對高墩柱多種施工工藝進行比選后，發現液壓滑升模板（以下簡稱“滑模”）的施工工藝較其他施工工藝（有翻模、爬模、頂升模板等）有以下優點：

（1）在施工中單幅橋墩使用一套模板，操作平臺依靠液壓滑升系統進行提升，不需要一次次地支模和搭設腳手架，可節約大量材料和人工。

（2）如果條件合適，多個橋墩可以同時進行組裝滑升，施工保持連續作業，施工速度加快，施工工期明顯提前。

（3）由于混凝土的連續澆筑，可減少施工縫，保證構造物的整體性，質量容易得到保證。

（4）操作平臺及上下爬梯均用鋼筋和安全網進行加固，保證施工操作及人員的上下安全。

結合工地實地情況及滑模施工工藝的以上優點，經項目部研究后，決定采用滑模的施工工藝。

3 模板系統的構造

滑模體采用液壓整體滑升，為保證質量，滑模體要有強度、剛度和穩定性的要求。滑模裝置主要由滑模系統、提升系統、操作平臺等組成。

3.1 滑模系統

模板按錐度設計，上下口相差2 mm，高度為125 cm。鋼模由鋼模板廠統一制作做后運回工地。由于該大橋紅線征地較晚，預計一次投入4套模板，使4個墩柱可以同時開工。

3.2 提升系統

由液壓控制臺、千斤頂、油路及支撐桿組成。液壓控制臺由YKT-36型，千斤頂采用HM-100型，支撐桿采用φ4.8×3.5鋼管，接頭采用焊接，油路為三級并聯，液壓控制臺設置在兩根墩柱的中心處。

3.3 操作平臺

由于該橋梁為左右幅各兩根墩柱，為保證每次滑升兩根墩柱，所以需用桁架對鋼模進行連接，經過水平壓力測算后，采用矩形桁架梁（截面尺寸50×50 cm、70×60 cm），桁架與模板之間采用角鋼連接。桁架上用5 cm厚木板進行鋪設并固定，外圍扶手用φ16的圓鋼進行加固后，并掛安全網。

4 施工前準備工作

4.1 滑模的施工組織設計

為保證施工的連續作業及工程質量，必須做好施工組織設計，并嚴格按照施工組織執行，同時還要制定完善的安全保證體系。

4.2 千斤頂的測試

（1）耐壓：加壓至 12 MPa，5 min 不滲漏。

（2）空載爬升：調整行程35 mm。

（3）負荷爬升：記錄加荷載5 t，支撐桿壓痕和行程大小，將千斤頂進行編組。

（4）因施工用千斤頂，需備用一部分，且需經常檢修，因本設計備用了8臺千斤頂。

4.3 滑模的調試

為了確保工程的順利進行，滑模體按要求組裝合格后，安裝千斤頂、液壓系統，同時插入爬桿并進行加固，然后試滑升3～5個行程左右，對提升系統、液壓控制系統及模板的變形及運行情況進行觀察，發現問題及時解決。

4.4 原材料的準備

墩柱采用的配合比需經監理工程師校驗批準。鋼筋、水泥、砂石料等原材要控制質量，對于不合格的原材料嚴禁入場，經常對進場的原材料進行抽檢。

4.5 為確保混凝土質量，加強混凝土的養護工作

在輔助盤上固定一圈φ50 mm塑料管，在此管朝向混凝土壁面每60 cm設置一個噴嘴，高壓管與此管用三通連接，向此管供水，對脫模后的混凝土進行養護。

4.6 混凝土運輸、上料

混凝土統一由攪拌站出料，混凝土罐車運送至現場，然后用塔吊（或是汽車吊）懸吊漏斗下料，直接入倉。鋼筋及其他用料用塔吊（或吊車）運送至操作平臺，人員由爬梯上下。

5 施工工藝

5.1 滑模的施工工藝

測量放線—鋼筋綁扎—模體安放—澆筑砼—提升滑模—至墩柱頂—拆除滑模。

5.2 測量放線

在復核承臺混凝土標高無誤后，測量人員將每個墩柱的4個角點放出。

5.2 鋼筋綁扎

現場人員檢查時若發現承臺與墩柱接觸式的地方已鑿毛，便可開始前期鋼筋的綁扎，注意綁扎好鋼筋的工作面比鋼模體高30 cm左右。起滑后，采用邊滑升邊綁扎鋼筋的平行作業方式，鋼筋的綁扎要比已澆筑的混凝土面高30 cm左右。鋼筋采用螺紋套筒連接，其間距、搭接長度等要求應滿足相應規范。

5.3 模體安放

現場施工人員根據放線出的點，將墩柱的4條邊用墨線標示出來，然后將已組合好的模體按已標記出的墨線套好，若模體邊緣與墨線的誤差符合相關標準，則可以開始下道工序；若不符合相關標準，要對模板進行校正，并找到其真正原因，為下次套模總結經驗。

5.4 灌注砼

首次灌注前，要先向模內澆一層1∶1的水泥砂漿，厚度約2～3 cm。同時，已起滑的兩根墩柱，澆筑混凝土要同步，每次澆筑高度為20～30 cm，以防止模板結構的傾斜和扭轉。澆筑混凝土時，為保證砼順利入倉和出模，要根據當時的天氣、溫度等條件來控制混凝土的和易性，混凝土的塌落度為15～17 cm，自身凝固時間為3～4 h，終凝時間為5～6 h，并可根據實際情況加入減水劑和粉煤灰。每次澆筑完成后，應用振搗器振搗密實，但振搗時不能離模體太近，防止模體震動變形，滑升時間要與混凝土凝固時間相適應。

5.5 滑模滑升

滑升過程包括初滑、正常滑升和終滑。

（1）初滑。按每次澆筑厚度不超過30 cm，分2～3次澆筑至約承臺頂約70 cm，持續時間不超過3 h，將模板緩慢提升3～6 cm，檢查脫模混凝土的強度是否合適，若提升過程中能聽到“沙沙”的聲音或是出模的混凝土無流淌和拉裂現象；經手指按，有硬的感覺，并留下1 mm左右的指印；能用抹子抹平。這說明混凝土的強度已經達到0.2～0.4 MPa的脫模強度，可以將模體再滑升3～5個行程。此時，應對模體、液壓滑升系統等進行全面檢查。

（2）正常滑升。待各項檢查完畢并符合要求后，進入正常滑升階段。砼澆筑和模體的滑升要根據時間、地點和氣候來控制，一般控制在25 cm/h，分多次慢慢滑升；滑升過程中，應隨時檢查支撐桿的工作狀態，當出現彎曲、失穩情況時，應查明原因，并采取有效的加固措施，垂直向上吊運鋼筋等物品時，避免撞擊支撐桿。

（3）終滑。當模板滑升至墩頂標高1 m左右時，應放慢滑升速度，在準確的測量前提下，保證最后一層砼頂部達到設計要求。最后一層砼澆筑后，在避免砼與模板粘結的情況下，將模體滑空。

5.6 修面和養護

混凝土的修面和養護工作是滑模的最后一道工序，混凝土的表面修整關系到結構的外觀和保護層質量的關鍵工序，當混凝土脫模后，應當立即進行此工序，一般用抹子在混凝土表面做原漿壓平或修補，表面平整可以不做修補。為保證混凝土的強度可以正常上升，在修面后，立即用塑料地膜將墩柱包裹住；為防止砼變形，輔助盤上的噴淋設施8 h后才可對砼表面進行養護。

5.7 模體拆除

當滑模滑空后，必須先將模體上的小型零件等易落物品歸整好，并運輸至地面，再利用大噸位吊車，將模體整體吊離墩柱，注意操作人員必須戴安全帽。

5.8 系梁施工

在正常的墩柱滑模過程中，根據設計系梁標高，當滑模滑至系梁標高時，將已經做好的鋼筋骨架預埋至墩柱里，待墩柱滑模完成后，可以將系梁預埋好的鋼筋鑿出來，按照規范要求，保證鋼筋搭接的情況下，將系梁鋼筋綁扎好，澆筑系梁混凝土。

5.9 高程及中線的控制

（1）高程控制：①滑模施工時，可以先將高程放至承臺上，然后用鋼尺向上引測（無風或微風情況下使用）；②或是用全站儀直接測設；③標高控制在支承桿上，每隔300 mm用水平儀測一次，各千斤頂標高差最大不得超過30 mm，兩個提升架千斤頂高差不得大于20 mm，超過時需進行及時調整，如此循環控制標尺，往上引到相對應的兩角的豎筋上。

（2）中線控制：①在桁架的四周吊4根鉛錘線，每天按時觀察錘線距離墩柱的距離；②由于此橋的系梁設置于墩柱的1/3和2/3處，在每次系梁位置或墩頂處，用極坐標的方式放出墩柱的3個角點控制墩柱。

6 結束語

滑模技術是現代高墩施工普遍采用的施工技術，如果在施工前編制詳細的施工組織設計，加之施工過程中對各工序的控制，可以確保工程的順利進行。