簡支箱梁滑模施工工藝研究

王和平

（中鐵建設集團有限公司）

高速鐵路橋梁是現代交通基礎建設領域的重點內容，橋梁上部結構將對全橋工期、質量帶來影響，以滑模施工的方式高效完成上部結構施工，可縮短整體工期，機械設備及人員的投入也將減少，具有優良的效益性。

1 工程概況

成都地鐵5 號線高架段北起香城大道，南至新建天龍大道。本段區間孔跨布置為9 孔30m 簡支梁+1 聯（30+30+30+29.9）m 連續梁。梁部均為現澆梁，梁體為單箱雙室斜腹板箱型截面，梁頂寬10.2m，底寬5.0m，梁高1.8m；橋墩為花瓶式板式橋墩，連續梁大里程側邊跨接華桂路站邊墩牛腿。基于支架法完成各現澆梁的施工作業，并搭建鋼管柱支撐體系。

2 工藝原理

本項目中滑模施工是重要環節，以滑模設備為基本支持，全斷面一次澆筑，依次完成各跨的施工作業。滑模施工的特點在于節省人力與設備的投入，解決了傳統方式下對吊裝設備需求量大的問題，基于滑移的方式靈活轉移外模，使其精準到達各待施工箱梁處，現場搭設現澆梁支架，于該處完成施工作業，如模板安裝、混凝土澆筑等，按照相同的工藝持續向前推進[1]。

3 簡支梁澆筑

滑模施工的特點在于一次性澆筑，混凝土運輸至現場后要經過質量檢驗，要求各批次的混凝土性能都要滿足設計要求，否則不可投入使用。為滿足一次性澆筑完成的要求，正式施工前的準備工作必須落實到位，合理調度各類工程設備（運輸車、泵車等），安排施工人員，分別負責澆筑、振搗等環節的施工作業。模板必須足夠潔凈，且在施工前要經過灑水處理，保持相對濕潤的狀態。

以現場澆筑需求為準，配備多臺輸送泵車，將拌制所得的混凝土轉移到施工現場。首先從第一段底板處開始澆筑，逐步向第二段底板推進，結束之后再次回至第一段，從而完成該處肋板的澆筑，此方式可增強底板混凝土的凝結力。混凝土澆筑的細節要把控到位，嚴格控制下料沖擊力，以免因用力過猛而出現沖擊構件的情況（鋼筋損傷等）。結束第二段腹板澆筑后，再回至第一段，完成該處的頂板澆筑作業。按上述流程有序施工，完成各處澆筑。

底板施工過程中使用到插入式振搗棒，以實際澆筑為準，當到達腹板處時，啟動附著式振動器，正常情況下，該設備持續振動10～20s，在其作用下提高混凝土密實性，若漿面不再下沉且出現返漿時表明已經振搗到位。

振搗作業時，除了做好本層的振搗作業外，還應保證振動棒進入下層的深度達到5cm～10cm，目的在于改善相鄰兩層的結合效果，使其具有足夠的嚴密性。

振搗作業的關鍵在于速度、深度和密度，三項指標都要得到合理的控制，遵循快插慢拔的原則，避免過振、漏振。通常情況下，振動持續時間約30s，但要根據實際情況靈活調整。倒角、鋼筋密集處等區域較為特殊，既要確保該處振搗到位，又不可對鋼筋等構件造成影響。

4 滑模施工過程

4.1 降模

首孔梁施工中，應注重外側模板的安裝，使用雙拼[16 槽鋼，將其作為移動軌道（橫、縱向）并合理鋪設，完成對現澆梁的初張拉作業后，將滑移小車置于橫向軌道上，事先設置在支腿處的鋼楔塊要被完整的拆除，此時梁外側模板將會發生運動，準確落入滑移小車上。關于具體工藝圖，見圖1。

圖1 降模

4.2 橫向外移

滑移小車發生運動，經過一段距離的橫向運動后到達指定區域，現場配備4 個規格一致的千斤頂，在其作用下頂起模板，從而將該處的滑模小車移出，并進入到縱移環節。

4.3 縱向移動至下一孔梁

調整滑模小車的姿態，準確轉90°后再將其設置在縱向軌道上，到位后卸壓千斤頂，此時模板則會精準下落并到達小車上，整體沿著縱向軌道發生移動。

4.4 橫向內移

經過縱向移動后，小車將連同模板到達下一孔梁，依然采取與上述相類似的操作，即在千斤頂的共同作用下頂起模板，并順利將該處的滑模小車抽出。在此基礎上鋪橫向軌道，調整小車姿態，使其轉90°后確保其精確就位，卸壓千斤頂，此時模板將會發生滑落并精確到達滑模小車，又繼續進入到模板移動環節。

4.5 移至指定位置

小車橫移到位后，再使用千斤頂頂起，此處需注意的是，必須在模板支腿處設置[16 槽鋼，為滿足穩定性要求，應增設鋼楔塊以實現固定，再將千斤頂卸壓。

5 優劣勢及效益分析

5.1 優劣勢

5.1.1 優勢

⑴不受場地限制。本次施工省去了吊車吊裝作業，能夠快速地完成外模板安裝與拆除，模板滑移效率高，在多種場景中都具有適用性，解決了場地限制性問題，且各項作業都發生于支架上，高效且安全。

⑵高效且安全。滑模施工所涉及到的流程較少，各項操作的難度較低，現澆梁外側模的作業工序主要有降模、移動與升模，經過簡單的流程即可實現模板的滑移。所用的滑移小車具有輕便化的特點，對軌道未提出特定的要求，[16 槽鋼即可。此外，以往吊裝時因碰撞而發生模板變形等一系列問題都得到了有效的解決，高空吊裝安全。

⑶效率高。滑模施工無需得到大量人力的支持，僅需4 人操作即可，各孔現澆梁的施工效率高，1 天內即可完成拆除作業并轉移到后續待施工區域。操作人員無需投入大量精力，僅需操作滑移小車，如轉向、鋪設軌道，總體來說難度較小。

⑷經濟效果顯著。滑模施工的關鍵在于滑移小車，其采購成本僅為240 元/臺，后續幾乎不需要投入任何維護成本。基于滑模施工的方式，可以創造更高的模板周轉效率，較常規方式施工成本偏低，經濟效益良好。

⑸適應性強。滑模施工的突破之處在于改變了模板周轉方式，即不再采取吊裝的方式，在滑移小車的輔助下可高效施工，除了在支架現澆梁中具有較好的應用效果外，如涵洞等施工中也完全適用。

5.1.2 劣勢

⑴配合程度偏高。滑移施工所需人員雖然僅為4人，但必須具有高度同步性，否則將會對滑移效果造成不良影響。各滑移小車的高程不可存在偏差，否則易出現模板傾倒現象，不利于安全施工作業。

⑵對移動坡度要求較高。根據本段的實際情況，縱坡坡比較為特殊，是施工中的阻礙因素，最大值為30‰，由于作業區域高差較大，因此滑移作業時必須配套牽引及剎車裝置，要求其工作精度較高，否則會出現模板脫軌等事故。

5.2 效益分析

5.2.1 工期對比

⑴滑模施工。此方面的分析以單孔梁為例，采取的是線路兩側同步推進的方式，共安排8 人，均勻分配至兩側。在正常情況下，降模、移動以及后續安裝三個環節可緊密銜接，只需1 天即可完成。

⑵吊裝作業。若選擇的是傳統吊裝方法，必須得到吊車設備的支持，為滿足施工要求應配備2 臺班，人員總量為6 人。與之相比較，滑模施工中人員的投入較少，以相同條件下的單片梁施工為例，本文所提出的方式節省工期約1 天，根據工程總體作業情況，共有34 孔現澆梁，初步估計共計可節省34 天。

5.2.2 效益對比

⑴滑模施工。考慮的是單孔梁施工作業，根據現階段的市場情況，人工費每人每天200 元，單日共計1600元；設備方面，共使用到30 臺滑模小車，每臺均為240元，此方面的總成本為7200 元。結合本項目的施工規模，共涉及到34 片梁，利用上述成本折算后得知每片的設備成本為212 元，加上人工成本共計1812 元。

⑵吊裝作業。臺班費4500 元，每片需持續2 天的施工作業，此方面成本為9000 元；再考慮人工成本，單日施工為3 人，此方面共計費用為1200 元。可以得知，單片梁的施工總成本為10200 元。綜合對比滑模施工所需的成本情況，完成34 片梁施工可節省的總成本高達285192 元。

6 結束語

滑模施工是現階段簡支箱梁建設領域的新型技術，大量工程實踐表明，其在施工安全性、效率、質量、成本等方面都更為良好，明顯優于傳統的吊裝施工方法。此外，滑模施工的適應能力強，可在涵洞等工程中得到有效應用。因此，綜合多方面因素來看，滑模施工值得被推廣至類似工程中。