忻州寺沟大桥薄壁空心墩滑模施工工艺

胡俊飞

1 工程概况

寺沟大桥为5×35 m预应力连续箱梁桥,该桥2号墩为薄壁空心墩,墩身截面尺寸为7.5 m×2.4 m,薄壁厚度50 cm,墩高46 m,该墩的施工是大桥的关键工序。

2 方案选择

根据本分项工程设计特点、工期以及施工技术难度,确定本桥2号墩采用提升井架液压滑模同步新工艺施工,以确保安全、质量和进度。滑动模板施工桥梁的优点是：每组桥梁施工过程中只使用一套模板,边滑升边调整,以确保桥梁的设计垂直度。模板和操作平台用液压千斤顶提升,人员从吊笼上下,滑升过程中不用再重复支模、无需搭设脚手架,可以节省大量时间、材料和人工,同时可保证桥梁墩身混凝土的整体性。

3 人员配置

项目负责人：1人,项目技术负责人：1人,现场领工员：1人,现场安全员：1人,测量负责人：1人,质检安全负责人：1人,工程试验负责人：1人,专职安全员：1人。

共配技工25人,普工30人,机械操作手89人。

合理组织劳动力是墩身施工的重要环节,墩身施工工作面狭窄,工种多,而且又是平行流水立体交叉连续作业,因此各工种间必须是统一指挥、相互协作,以确保工程安全、顺利进行。滑模施工劳动力组织表见表1。

表1 滑模施工劳动力组织表

表2 滑模施工原材料表

4 原材料情况

滑模施工原材料表见表2。

5 滑模施工方案

1)滑模施工技术。提升井架液压滑模施工法是在承台底部按照平面图,沿周边一次组装高1.2 m左右的模板,并于混凝土中埋设支承杆,内模按图纸设计有坡度变截面部分两次支立完成同时分两次浇筑混凝土,然后再按图纸设计要求绑扎墩身钢筋、支立内模板,向模板内不断浇筑混凝土和绑扎钢筋,利用一套液压提升系统设备将模板不断提升,逐步完成整个桥梁墩身的浇筑成型。滑模装置由滑升模板系统、操作平台系统、液压提升系统、施工精度控制系统和供电系统等组成。2)滑模的组装。滑模的组装顺序为：搭设内外架子,安装提升架(上、下横梁),安装内外围圈,绑扎钢筋,安装支撑杆,安装模板,铺平台板,安装随升井架、支撑,安装平台栏杆,安装液压控制装置及千斤顶、试压、排气,安装垂直运输系统及水、电线路,安装内外吊脚手架及挂安全网,经全面检查合格后方可滑升。3)钢筋的绑扎。纵向钢筋的加工长度鉴于出厂时长度,为减少接头数量和损耗过大,将竖向筋切割成4.5 m一节并加工成丝纹(采用直螺纹连接)。绑扎钢筋时,应先连接竖向钢筋,后绑扎水平钢筋。筒壁内外钢筋绑扎后应用拉结筋固定。4)混凝土浇筑。本分项工程使用自拌混凝土。混凝土由现场搅拌站搅拌,混凝土坍落度控制在120 mm～180 mm,用混凝土罐车运至施工现场吊篮,由吊篮提升至浇灌作业面进行浇灌。浇筑墩身混凝土时,混凝土配合比应根据设计强度等级C30,根据现场气温和滑升高度、实际使用材料等条件,混凝土的坍落度为12 cm～18 cm,初凝时间控制在2 h～3 h左右,终凝时间控制在4 h～5 h左右。每次浇筑在筒壁全面、分层、对称、交圈均匀地进行,每一浇灌层在同一水平面上有计划地变换浇灌方向,分层度一般为220 mm～300 mm,应用振捣器振捣密实。滑升速度应与混凝土凝固速度相适应。一般当初抹的混凝土强度达到1.2 MPa或混凝土表面湿润,手摸有硬的感觉即可滑升。混凝土出模后,应及时进行质量检查及表面修整。5)滑升顺序。a.初升。初次浇筑混凝土的高度一般为60 cm～70 cm,通常分2层～3层进行(正常滑升高度30 cm),用手指用力按压混凝土表面有明显指痕为宜或贯入阻力仪检测(相当于立方体抗压强度0.2 MPa～0.4 MPa)时,一般养护3 h～5 h,即可初次提升3个～5个千斤顶行程,并对模板结构和液压系统进行检查,并且派专人观测操作平台各连接点的性能状况及撑杆有无弯曲、变形等异常情况,如发现异常情况,立即停止滑升并采取相应措施。b.正常滑升。在正常滑升中,各工种之间要紧密配合。前后两次滑升的间隔时间不宜超过1.5 h,在气温较高时,应增加1次～2次中间提升,中间提升的高度为35 mm～70 mm。因故不能连续提升时,每隔1 h～1.5 h将千斤顶提升35 mm～70 mm,减少混凝土与模板的粘结。c.停滑。因施工需要及其他原因不能连续滑升时,应该采取停歇措施。混凝土应该灌到同一水平面上。模板每隔一段时间提升一个行程,直至模板与混凝土不再粘结为止。再施工时,应对液压系统进行运转检查,混凝土的接槎,应按施工缝进行处理。设计操作平台应考虑拆除方案,尽可能分段整体拆除。d.拆除前的准备工作。在墩身施工时,将拆除需要的预埋件埋设好。在墩身井架拆除前做好拆除顺序计划,在采取安全措施的情况下依次有序进行拆除。e.平台拆除顺序。拆除液压油路系统;拆除内模板与其支撑系统;拆除操作平台外栏杆、外钢圈;拆除提升架,割断支撑杆;在简支环梁处立一人字杆,拆除拨杆及墩身井架的上部;在筒壁预埋的吊钩上挂一滑轮,将人字杆拆下,最后一个人将滑轮从爬梯(利用地盖梁模板的“工”字钢支撑临时搭设爬梯)上带下,完成拆除工作。共30 d时间完成该薄壁空心墩共46 m的施工。6)该技术使用效果。翻模施工是我们在平时进行墩柱施工时常采用的施工方法,但经过实际对比,两种施工方法存在明显的差异,滑模在进度、经济方面远优于翻模：a.滑模施工进度远快于翻模。实践证明滑模平均1 d能滑1.5 m,滑模进度是翻模的3倍。b.滑模施工只需卷扬机,上下人、材料,混凝土等,而翻模施工对于高墩来说,需用塔吊配合电梯来吊模板,上下人,混凝土等,另外塔吊需打底座,配套机械费用比滑模增大很多。c.滑模施工中模板和操作平台用液压千斤顶提升,滑升过程中不用再重复支模、无须搭设脚手架,可以节省大量时间,同时省去了脚手架的费用。

综上所述,滑模施工对于墩身高、工期紧的施工条件而言,无疑是一项值得推广的施工技术。

[1]王 一,刘山洪.滑移模架系统在桥梁施工中的应用[J].山西建筑,2009,35(19)：314-316.