滑模與爬模施工工藝在橋梁高墩施工中的應(yīng)用

姜濤

（中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，陜西西安710000）

0 引言

在國(guó)家和政府的大力扶持下，橋梁高墩工程等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)被提上日程，工程規(guī)模不斷擴(kuò)大，項(xiàng)目對(duì)施工工藝的要求也不斷提升。在這一背景下，橋梁高墩施工單位人員必須推動(dòng)技術(shù)應(yīng)用與升級(jí)，加大項(xiàng)目施工管理力度。近幾年，滑模和爬模等施工工藝逐漸步入公眾視野，為工程質(zhì)量、施工安全提供了全面保障。但由于施工技術(shù)含量較高，施工單位相關(guān)人員必須加強(qiáng)對(duì)技術(shù)應(yīng)用細(xì)節(jié)的控制，保障工程建設(shè)水平。

1 橋梁高墩施工中滑模與爬模施工工藝概述

1.1 施工原理

無(wú)論是爬模施工工藝還是滑模施工工藝，都在現(xiàn)代化橋梁高墩施工中得到廣泛應(yīng)用。作為基礎(chǔ)的施工技術(shù)，在施工中需要打造強(qiáng)度合格的鋼構(gòu)混凝土外模和承力結(jié)構(gòu)，搭建施工升降工作平臺(tái)，并于升降平臺(tái)上完成模板拆除、安裝與校正作業(yè)，便于后續(xù)配合鋼筋綁扎與灌注。結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)情況來(lái)看，在應(yīng)用滑模與爬模施工工藝的過(guò)程中，完成墩臺(tái)頂部施工任務(wù)前，鋼筋綁扎、模板翻升、混凝土灌注等工序是循環(huán)反復(fù)推進(jìn)的。

1.2 優(yōu)缺點(diǎn)

滑模與爬模施工工藝在橋梁高墩施工作業(yè)中具有顯著的優(yōu)勢(shì)。首先，這兩項(xiàng)施工工藝所需材料較為簡(jiǎn)單，且絕大多數(shù)施工材料都可以循環(huán)利用，能夠降低材料的投入量，降低工程成本造價(jià)。其次，在滑模和爬模施工過(guò)程中，相關(guān)人員可以采取分層作業(yè)、流水施工的形式，有效降低施工難度系數(shù)，提高施工效率。最后，滑模和爬模施工工藝在大量工程實(shí)踐中展現(xiàn)出了較強(qiáng)的實(shí)用性與可行性，在橋梁工程施工中的推廣度相對(duì)較高。但是，爬模施工工藝也存在一些不足。一方面，在實(shí)際施工中很難控制混凝土外觀質(zhì)量，在特殊情況下，可能需要對(duì)混凝土外觀進(jìn)行二次修復(fù)；另一方面，墩柱垂直度控制難度系數(shù)相對(duì)較高，若因操作不當(dāng)導(dǎo)致墩柱傾斜，會(huì)對(duì)后期施工的精度帶來(lái)不利影響[1]。

2 滑模施工工藝分析

2.1 滑模安裝

滑模安裝是滑模施工工藝的首道工序。在安裝滑模過(guò)程中，施工人員需要嚴(yán)格按照規(guī)范，實(shí)施如下施工流程。首先，施工人員需要徹底清理承臺(tái)的雜物，進(jìn)行找平放線，為安裝做好準(zhǔn)備。在此基礎(chǔ)上，施工人員需要按先內(nèi)后外、先上后下的順序安裝提升架和上下圍圈，確保橫梁和立柱處于同一平面內(nèi)，節(jié)點(diǎn)牢固，合理控制圍圈的上下圍距離，滿足施工設(shè)計(jì)要求。值得注意的是，在安裝提升架和上下圍圈時(shí)需要保證井字架槽鋼開(kāi)口的對(duì)稱性。其次，在安裝墩臂模板的環(huán)節(jié)，需要采取由內(nèi)而外的安裝順序，確保壁模板上口小、下口大，形成一定的單面傾斜度。在組裝操作平臺(tái)的環(huán)節(jié)，施工人員則需要結(jié)合放線位置找平桁架，分別安裝垂直支撐和水平支撐，搭建平臺(tái)木板。再次，安裝油壓提升設(shè)備并進(jìn)行試運(yùn)行，判定其是否可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。除此以外，工作人員還需要對(duì)控制臺(tái)的電機(jī)轉(zhuǎn)向、電流信號(hào)靈敏度等進(jìn)行檢測(cè)，確保各系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常。最后，按照相關(guān)操作規(guī)程安裝支撐桿，確保支撐桿接頭不在同一平面，滑桿距離地面3m 左右，并展開(kāi)吊架及安全網(wǎng)鋪設(shè)工作，為后續(xù)施工奠定基礎(chǔ)[2]。

2.2 綁扎鋼筋

在滑模安裝作業(yè)結(jié)束后，現(xiàn)場(chǎng)施工人員則需要搭設(shè)鋼筋加工棚，開(kāi)展鋼筋綁扎作業(yè)，采用人工綁扎的方式集中用機(jī)械下料、彎制，并將綁扎好的鋼筋組裝吊裝。與此同時(shí)，施工人員還需要對(duì)預(yù)埋件和預(yù)留孔進(jìn)行妥善處置，確保其埋設(shè)穩(wěn)固。通常情況下，施工人員可以選擇在模板滑升的間隔時(shí)間穿插完成綁扎鋼筋和接長(zhǎng)頂桿的作業(yè)，保障工程進(jìn)度水平。

2.3 混凝土澆筑

混凝土澆筑是滑模施工工藝中不可或缺的一環(huán)，在橋梁高墩滑模施工中，施工人員往往會(huì)采用C40 混凝土展開(kāi)作業(yè)，嚴(yán)格控制混凝土的坍落度。施工人員會(huì)依次采取分層澆筑方法，每層混凝土澆筑厚度為20～30cm，在前一層混凝土即將凝結(jié)時(shí)繼續(xù)澆筑。在混凝土振搗環(huán)節(jié)，施工人員采用插入式振搗器插入前一層混凝土5cm 左右的深度，否則可能導(dǎo)致鋼筋、模板等結(jié)構(gòu)遭到破壞。值得注意的是，在混凝土澆筑及振搗施工階段，施工人員應(yīng)盡可能控制混凝土出模強(qiáng)度不要高于0.4MPa，并于混凝土出模8h 左右采取科學(xué)的養(yǎng)護(hù)手段，避免混凝土出現(xiàn)變形或開(kāi)裂現(xiàn)象。

2.4 模板滑升

結(jié)合滑模施工工藝在橋梁高墩施工中的應(yīng)用情況來(lái)看，其模板滑升作業(yè)主要包括三個(gè)環(huán)節(jié)，即初升、正常滑升以及終升，施工人員有必要分階段對(duì)工藝進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。首先在初升階段，此時(shí)混凝土往往經(jīng)歷過(guò)2～3層澆筑，灌注高度為0.6～0.7m。當(dāng)混凝土灌注完成后，施工人員應(yīng)注意緩慢提升模板，通過(guò)手指按壓的反應(yīng)判定混凝土的凝固情況。一般情況下，當(dāng)混凝土的凝固程度達(dá)到手指按壓不動(dòng)、砂漿不黏手，但能留下指痕和劃痕的程度時(shí)，模板可以進(jìn)行初次滑升。若混凝土已經(jīng)達(dá)到脫模強(qiáng)度，則現(xiàn)場(chǎng)管理人員及施工人員需要全面檢查滑模系統(tǒng)，觀測(cè)提升架的垂直度和水平度、操作平臺(tái)的水平度等，確保圍圈連接緊密、模板接縫密實(shí)、系統(tǒng)不存在變形、連接螺栓不存在松動(dòng)等。若現(xiàn)場(chǎng)施工情況與上述條件不相符，則施工人員需要及時(shí)上報(bào)問(wèn)題，并進(jìn)行及時(shí)整改。其次，當(dāng)各項(xiàng)參數(shù)檢查均合格后，模板滑升可以進(jìn)入正常滑升階段。在這一環(huán)節(jié)，需要施工人員合理控制混凝土澆筑和模板滑升的頻率，保證二者高度一致。通常情況下，模板滑升階段的混凝土澆筑、鋼筋綁扎以及模板滑升是交替進(jìn)行的，施工人員需要注意協(xié)調(diào)作業(yè)，嚴(yán)格控制模板的滑升速度以及混凝土的澆筑速度，并確保每次模板的滑升高度不超過(guò)30cm，分多次緩慢進(jìn)行。除此以外，施工人員必須每隔一段時(shí)間檢查構(gòu)件與設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，避免各道施工工序出現(xiàn)斷層情況。最后，在滑板的終升階段，滑板升至離墩頂標(biāo)高1m左右時(shí)，施工作業(yè)人員應(yīng)適當(dāng)放緩模板的滑升速度，展開(kāi)找正工作，確保最后一層的混凝土澆筑位置準(zhǔn)確、厚度適中。

3 爬模施工工藝分析

3.1 爬模安裝

爬模安裝與滑模安裝工藝相似，在爬模安裝過(guò)程中，施工人員同樣需要先對(duì)承臺(tái)進(jìn)行清理，進(jìn)行找平放線。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合橋梁高墩施工的整體設(shè)計(jì)圖以及模板平面布置圖，按照由內(nèi)到外的順序?qū)ε郎０暹M(jìn)行安裝、支模，注意先分段拼裝平模板，再整體吊裝，先后支起模和陰陽(yáng)角模。在安裝提升架時(shí)，施工人員應(yīng)注意先在地面對(duì)提升架進(jìn)行組裝，支起模板，再按照架體布置圖吊起提升架后進(jìn)行細(xì)節(jié)安裝、調(diào)整，臨時(shí)用鋼筋對(duì)架體進(jìn)行固定，待安裝連接作業(yè)完成后去掉鋼筋。除此以外，在爬模安裝施工中，施工人員還需要依次安裝圍圈、挑梁、平臺(tái)鋪板、欄桿、安全網(wǎng)、液壓系統(tǒng)以及安全靶等構(gòu)件，嚴(yán)格遵守相關(guān)的流程和標(biāo)準(zhǔn)，避免在細(xì)節(jié)問(wèn)題控制上出現(xiàn)疏漏。

3.2 綁扎鋼筋

在爬模施工工藝中，當(dāng)施工人員對(duì)第1 層墻體的鋼筋進(jìn)行綁扎時(shí)，需要注意先完成門窗洞口邊框模板的安裝作業(yè)，保證邊框模板的穩(wěn)固，避免在后續(xù)作業(yè)中出現(xiàn)變形情況。而每當(dāng)模板提升一定高度，施工人員都需要及時(shí)穿插開(kāi)展接長(zhǎng)頂桿及綁扎鋼筋，該項(xiàng)工作同樣需要在滑升間隔時(shí)間完成。

3.3 拆立模板

當(dāng)施工人員在按操作流程綁扎鋼筋時(shí)，應(yīng)該同步拆除第2 節(jié)模板，將拆除后的模板倒置于上一節(jié)模板上，適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整。在拆立模板的過(guò)程中，施工人員應(yīng)講究技巧，不能生撬硬拆，同時(shí)對(duì)模板進(jìn)行必要的清潔并涂抹脫模劑。而在新一輪模板作業(yè)安裝工作中，施工人員可以視實(shí)際情況按照墩身直徑和坡度變化對(duì)模板進(jìn)行分塊，展開(kāi)收分調(diào)整。在調(diào)整完成后，現(xiàn)場(chǎng)人員可以借助水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀等對(duì)模板進(jìn)行校正，確保模板與模板、模板與可變桁架之間連接牢固，模板中心與高程符合施工標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 澆筑混凝土

在橋梁高墩施工中應(yīng)用爬模施工工藝時(shí)，墩身承受著全部的施工荷載，混凝土的澆筑質(zhì)量十分關(guān)鍵。因此，在混凝土澆筑過(guò)程中，施工單位應(yīng)委托專門人員對(duì)配料、拌和、澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)等工序展開(kāi)指導(dǎo)和監(jiān)督，加強(qiáng)細(xì)節(jié)控制，避免現(xiàn)場(chǎng)施工人員出現(xiàn)誤操作問(wèn)題。在正式進(jìn)行混凝土澆筑施工前，施工人員需檢查預(yù)埋穿墻螺栓的部位。而在混凝土澆筑過(guò)程中，原則上應(yīng)采取分層對(duì)稱澆筑方式，避免混凝土對(duì)模板和平臺(tái)桿件造成沖擊或?yàn)R出模板，這樣會(huì)導(dǎo)致施工設(shè)備的性能受損。除此以外，混凝土澆筑人員還應(yīng)注意控制每層混凝土的澆筑高度，并借助布料機(jī)完成分層澆筑、分層振搗。最后，在混凝土的強(qiáng)度達(dá)到1.2MPa 后，施工人員才可以對(duì)混凝土進(jìn)行脫模處理，避免損傷其表面棱角。

3.5 模板爬升

通常情況下，在完成工程混凝土的養(yǎng)護(hù)作業(yè)后，施工人員可以著手促進(jìn)模板爬升。首先施工人員需先對(duì)爬架的支腿尺寸進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。其次操控液壓控制臺(tái)的開(kāi)關(guān)，促使兩個(gè)頂升油缸的缸體同時(shí)向上頂升，帶動(dòng)整個(gè)爬模向上爬升，爬升高度達(dá)到1.5m 后停止。除此以外，相關(guān)技術(shù)人員需要調(diào)節(jié)專門桿件，通過(guò)液壓控制臺(tái)使活塞桿回收帶動(dòng)下爬架。最后現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員還需要注意控制放鋼絲繩、拆除墻螺栓等施工細(xì)節(jié)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，爬模工藝和滑模工藝都是現(xiàn)階段橋梁高墩施工中應(yīng)用較為廣泛的施工技術(shù)，對(duì)施工質(zhì)量和施工效率具有積極意義。因此，工程施工單位人員需要把握工藝特點(diǎn)，掌握施工中常見(jiàn)問(wèn)題的處理方法，提升工程建設(shè)效率，推動(dòng)工程項(xiàng)目順利建成。