探究高速公路高墩滑模施工工藝

舒 林

(貴州高速公路集團(tuán)有限公司)

1 高墩滑模工藝關(guān)鍵步驟

1.1 滑模組裝

(1)橋墩基礎(chǔ)頂面上清洗混凝土鑿毛，接長豎向主筋，綁扎橫向結(jié)構(gòu)筋，搭設(shè)枕木垛，確定橋墩中心線。

(2)枕木垛上安裝模板、提升架，在提升架橫梁下固定套管，安裝操作平臺、千斤頂?shù)取?/p>

(3)提升整個系統(tǒng)，撤去枕木垛，使用砂漿圍護(hù)套管底部和基礎(chǔ)表面，滑模高度適當(dāng)后安裝外吊腳手架。

1.2 墩身混凝土澆筑

滑模施工使用低流動性或者半干硬性混凝土，使用分層澆筑的形式進(jìn)行，控制每層厚度在20～30 cm 之間。下一層混凝土澆筑應(yīng)該在上一層混凝土初凝之前完成，不能出現(xiàn)冷縫，使用插入式振搗器振搗，而模板滑升時禁止振搗。

1.3 滑模提升

滑模施工過程中模板滑升可以分成三個步驟。

(1)初升。

混凝土灌注高度達(dá)到60～70 cm 左右后3～4 h 就可以緩慢提升模板，提升約5 cm 即可。如果混凝土強(qiáng)度已經(jīng)在0.2～0.4 MPa 左右，則可以繼續(xù)頂升3～5 kg 頂行程。對滑模系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，檢查模板接縫是否嚴(yán)密，系統(tǒng)變形是否在可控范圍內(nèi)等，存在問題要進(jìn)行修正。

(2)正常滑升階段。

初升完成各項檢查結(jié)束后可以進(jìn)行正常滑升，澆筑一次就滑升一次，爭取滑升高度能夠和混凝土厚度基本一致。混凝土澆筑、綁扎鋼筋和滑升模板步驟交替進(jìn)行，混凝土澆筑以及模板滑升的速度控制在20 cm/h 左右效果較好。

(3)終升。

模板滑升的終止階段。放慢滑升速度，進(jìn)行抄平、找正工作，控制最后一層混凝土標(biāo)高和位置。

2 工程概況

以廈門至成都公路貴州黔川界段高速公路工程法郎溝特大橋為研究對象。橋梁主體使用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)，引橋預(yù)應(yīng)力混凝土T 梁使用先簡后聯(lián)系結(jié)構(gòu)體系。主橋樁基礎(chǔ)使用挖空灌注樁，樁基直徑3 m，孔深最大45 m，墩柱使用空心薄壁墩，最大墩高133 m，如下為滑模施工墩柱統(tǒng)計表，見表1。

表1 滑模施工墩柱

3 施工組織、設(shè)備配置

3.1 人員、設(shè)備配置

成立施工領(lǐng)導(dǎo)小組并組織技術(shù)人員，配置施工隊伍。作業(yè)小組之間平行作業(yè)，流水化施工，相互獨(dú)立互不干預(yù)，趨向工廠化的作業(yè)模式。

主墩配置100 型塔吊1 臺，高速卷揚(yáng)機(jī)、混凝土罐車。滑模使用整體鋼結(jié)構(gòu)，使用液壓控制臺作為滑升動力。

3.2 模板系統(tǒng)

墩身模板厚5 mm 鋼板，模板1.3 m 高，加筋肋使用10#槽鋼，間隔30 cm，使用上下兩道圍圈定位支撐。

3.3 提升系統(tǒng)

提升架是支撐模板的操作平臺，使用千斤頂支撐在爬桿上，爬桿為大徑48、壁厚3.5 mm 無縫鋼管，焊接加工，焊后打磨拋光，保證千斤頂能夠順利通過。

3.4 操作平臺

操作平臺有主平臺和輔助平臺兩部分，主操作平臺是施工的操作平臺，承受施工和材料荷載，使用桁架結(jié)構(gòu)，并鋪設(shè)5 cm 腳手板，混凝土施工中會承受較大的側(cè)向壓力，為了獲得較高的剛度，使用角鋼制作成為復(fù)式桁架梁結(jié)構(gòu)，并使用三角撐加寬外側(cè)。

輔助工作臺主要用于混凝土養(yǎng)護(hù)修面，使用鋼木結(jié)構(gòu)，架設(shè)鋼管護(hù)欄，懸掛安全網(wǎng)、防拋網(wǎng)。

3.5 液壓系統(tǒng)

使用設(shè)計承載能力為10 t 的液壓千斤頂，計算承載能力為5 t，爬升行程為30 mm，千斤頂上安裝針型閥，控制進(jìn)油量，液壓控制臺使用YKT36 液壓控制臺。分組并聯(lián)高壓油路系統(tǒng)和千斤頂連接，形成液壓系統(tǒng)。

4 滑模施工

4.1 施工準(zhǔn)備

驗收滑模桁架和內(nèi)外模板，合格后投入使用。測量墩身中心線以及墩底標(biāo)高，鑿毛承臺頂面墩身范圍，沖洗干凈。選擇30 t 吊車，就位，復(fù)核圖紙，進(jìn)行施工技術(shù)和安全交底，做好原材料的抽檢工作，報驗審批。清晰底板鑿毛。組裝調(diào)試滑模，測量放線。對千斤頂進(jìn)行試驗編組和耐壓試驗，在5 t 負(fù)荷下爬升，檢查簧上卡頭、排油彈簧、鋼珠密封圈、卡環(huán)等零部件的備用情況，經(jīng)常檢修。

4.2 高墩滑模施工

(1)勁性骨架施工。

勁性骨架是角鋼和節(jié)點(diǎn)板焊接結(jié)構(gòu)，在胎膜上分段加工，按照立模高度和墩身鋼筋綁扎高度以及塔吊起重吊距等進(jìn)行綜合考慮。使用塔吊起吊安裝勁性骨架，調(diào)整中線就位，焊接固定，使用導(dǎo)鏈配合進(jìn)行。勁性骨架的軸線位置和傾角以及平面位置等參數(shù)由全站儀以及水準(zhǔn)儀進(jìn)行。

勁性骨架安裝長度寬度的允許誤差為±5 mm，對角線允許誤差為±6 mm，軸線允許誤差2 mm。

(2)鋼筋施工。

橋墩縱向主筋直徑有32、20 兩種，使用滾軋直螺紋連接，使用直螺紋套絲機(jī)、角向磨光機(jī)和臺式砂輪進(jìn)行安裝。鋼筋首先進(jìn)行調(diào)直，切口斷面和鋼筋軸線垂直為佳，如果端頭彎曲嚴(yán)重，不能使用氣割下料，保護(hù)絲頭，可以在端頭設(shè)置保護(hù)帽。

進(jìn)行現(xiàn)場安裝時要求套筒要和鋼筋配套，絲扣要干凈無損。定位主筋時要采用定位模架，使用角鋼焊接，主筋確定要結(jié)合主筋保護(hù)層厚度以及間距確定。滾軋螺紋接頭使用管鉗和立扳施工，鋼筋絲頭和套筒中間位置頂緊后按照接頭擰緊力規(guī)定擰緊，如下為力矩扳手?jǐn)Q緊力規(guī)定。

表2 接頭擰緊力矩

4.3 滑模施工

墩身混凝土為C40混凝土，采用集中攪拌的方式進(jìn)行，使用混凝土運(yùn)輸車運(yùn)輸，人工配合高速卷揚(yáng)機(jī)澆筑。

滑模施工需要基本為:下料—平倉振搗—滑升—鋼筋綁扎—下料。滑模滑升的施工方法對下料的均勻性要求很高，分層施工每層厚度為30 cm，振搗，并需要經(jīng)常變換振搗方向，不要和支撐桿以及模板發(fā)生碰撞。日滑升高度為3～5 m 左右比較合理。

混凝土澆筑要嚴(yán)格按照如下步驟執(zhí)行。首先澆筑100 mm 半骨料混凝土或者砂漿，之后澆筑30 cm 兩層，厚度超過700 mm 時開始初滑升。四層后滑升150 mm，第五層澆筑完成后滑升150～200 mm，六層后滑升200 mm，無異常可進(jìn)行正常的澆筑和滑升。

模板初升時不能保證混凝土強(qiáng)度符合要求，因此需要緩慢進(jìn)行，并對提升系統(tǒng)的液壓控制系統(tǒng)以及模板的變形情況進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問題并及時處理，便于繼續(xù)澆筑滑升。

澆筑滑升正常施工盡量連續(xù)進(jìn)行，設(shè)置專人分析混凝土表面情況，選擇最合理的滑升速度。在滑升過程中，要有專人負(fù)責(zé)檢查千斤頂?shù)那闆r，觀察支撐桿上壓痕和受力狀態(tài)，還要注意滑模中心線以及操作平臺的水平度，混凝土需要使用噴淋養(yǎng)生。

4.4 系梁、橫隔板施工

滑升至墩柱系梁和橫隔板位置，使用塔吊提出內(nèi)模，系梁以及橫隔板底模使用預(yù)埋墩柱混凝土內(nèi)部的鋼板焊接成，使用滑模操作平臺作為墩柱之間系梁的支架。

4.5 表面修整、養(yǎng)護(hù)、拆模

表面修正是結(jié)構(gòu)外形美觀以及保護(hù)層質(zhì)量的重要影響工序。混凝土脫模后需要立即進(jìn)行，使用抹子壓平、修補(bǔ)，輔助工作臺上設(shè)置灑水管養(yǎng)護(hù)混凝土。

滑模滑升結(jié)束后，滑空滑模，拆除附屬物，使用吊車、塔吊從高處開始進(jìn)行整體拆除，操作人員需要在各種安全設(shè)施齊全情況下進(jìn)行施工，并且拆下的部件需要在檢查后綁扎，牢固后才能下放。滑模的拆除要按照一定的順序進(jìn)行，先查處液壓油路系統(tǒng)，后拆除模板以及支撐系統(tǒng)，再拆除平臺以及外圍鋼圈，最后拆除提升架和支撐桿。

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