谈滑模施工在高墩柱施工的应用

2011-08-15谢宇

山西建筑 2011年34期

谢宇

0 引言

随着高速公路桥梁建设的不断发展，各种大跨径、高墩柱的桥梁不断涌现，采用什么施工方法能保证施工质量、进度、安全和经济效益的全面体现，结合山西平阳高速公路实例说明采用滑模进行高墩柱施工的可行性。

1 项目概况

山西平阳高速路基9标位于山西省阳泉市境内，由中交一公局第一工程有限公司承建。起点桩号为:K28+420，终点桩号为:K31+400，全长为2.98 km，中标价为3.34亿元。其中，该标段施工的山底大桥(18-40 m预应力先简支后连续混凝土T梁)共有24个等截面实心墩(3 m×2 m)，16个薄壁空心桥墩(7.5 m×2.5 m)，其中4号、8号～11号为空心薄壁等截面桥墩;5号、6号、7号为50∶1的空心变截面桥墩。墩身设计高度一般在40 m以上，最高墩柱为55.4 m。

根据该标段的墩身高度设计比较高，且工期要求紧的特点，该项目部对滑模施工、爬模施工、翻模施工等各种施工方案进行了研究和对比，根据滑模施工相对于其他施工方案特有的连续性好，进度快，质量好，材料消耗少等诸多优点，结合该项目的实际情况，最终采用滑模浇筑施工方案。

2 具体工艺及实施过程

2.1 施工前准备

滑模结构设计:滑模体采用液压调平内爬式。滑模体要满足强度、刚度及稳定性要求。滑模装置主要由面板、桁架、操作盘、提升架、支撑杆液压系统等部分组成。面板、桁架、操作盘、提升架等构件间均为焊接连接。

1)面板。为了保证模板刚度、表面平整度，保证脱模混凝土的成型及表观质量，面板采用δ6 mm钢板制作，用63×6角钢作筋肋，模板高度1.26 m，为了便于脱模，模板按一定锥度设计，上下口相差2 mm。

2)桁架。桁架主要用来支撑和加固模板，使其形成一个整体，根据水平测压力计算，桁架采用矩形桁架梁(截面尺寸100 cm×100 cm，140 cm×110 cm)，桁架与模板的连接采用50 mm×5 mm角钢焊接。

3)提升架。提升架主要用于支撑模板体、桁架、滑模工作盘，夹固桁架梁，避免变形。并通过安装在其横梁上的千斤顶支撑在爬杆上，整个滑升荷载通过提升架传递给爬杆。爬杆采用φ48×3.5 mm 焊管。

4)工作盘。工作盘支撑在提升架的主体竖杆件上，通过提升架与模板连接成一体，并对模板起着横向支撑作用。采用桁架上平面作为工作盘，盘面采用δ50 mm木板铺平，为防止坠物，盘面必须密实、平整并保持清洁。

5)辅助盘。辅助盘悬挂于桁架梁和提升架下方2.5 m处，为便于施工人员随时检查脱模后的混凝土质量，及时修补混凝土表面缺陷，以及及时对混凝土表面进行养护。

6)支撑杆。支撑杆的下段埋在混凝土内，上段穿过液压千斤顶的通心孔，承受整个滑模荷载，并代替一根竖向钢筋存留在混凝土内。在选用HM-100型液压千斤顶的同时，选用φ48×3.5 mm焊管作为支撑杆，在施工前必须进行受力计算，验证其承载力及稳定性符合要求。

7)液压系统。液压系统由YKT-36型液压控制台、HM-100型液压千斤顶、油管及其他附件组成。组装前必须检查管路是否通畅，耐压是否符合要求，有无漏油等现象，若有异常，及时排除。

2.2 施工工艺

施工工序:

混凝土下料→平仓→振捣→滑升→钢筋绑扎→下料。

1)钢筋焊接和绑扎。

滑模施工的特点是钢筋绑扎，混凝土浇筑，滑模滑升平行作业，连续进行。

钢筋的焊接采用电渣压力焊，前期钢筋绑扎从模板底部一直绑扎至提升架横梁下部，起滑后，采用边滑升边绑扎钢筋平行作业方式，钢筋绑扎超前混凝土30 cm～50 cm左右。

2)混凝土浇筑。

混凝土采用混凝土罐车运输至现场，由1 m3料斗通过卷扬机提升至工作面入仓。

3)滑模滑升。

混凝土初次浇筑和模体的初次滑升，严格按以下六个步骤进行，第一次浇筑10 cm厚，半骨料的混凝土或砂浆，接着按分层厚度不大于30 cm浇筑第二层，厚度达到70 cm时，开始滑升3 cm～6 cm，检查脱模混凝土凝固是否合适，第四层浇筑后滑升6 cm，继续浇筑第五层又滑升12 cm～15 cm，第六层浇筑后滑升20 cm，若无异常现象，便可进行正常浇筑和滑升。混凝土浇筑采用分层对称浇筑，分层厚度不大于30 cm。

滑模的初次滑升要缓慢进行，施工转入正常滑升时，应尽量保持连续作业，由专人观察脱模混凝土表面质量，以确定合适的滑升时间和滑升速度。

混凝土浇筑前应做混凝土凝固时间试验。脱模的混凝土面应无流淌和拉裂现象，手按有硬的感觉并能压出1 mm左右的指印，能用抹子抹光。混凝土表面修补，一般用抹子在混凝土表面用原浆压平。为了滑模能顺利进行，混凝土供应要连续。

4)测量控制。

滑模的测量控制，采用悬挂重垂线的方式进行。在四周外模上口各设两根重垂线，以检测整个模体的偏移及扭转。利用千斤顶同步器进行水平控制，以确保整个模体垂直滑升。同时利用千斤顶的高差，进行模体微调纠偏，旋转或偏移较大时采用施加外力与调整局部千斤顶的高差进行纠偏。

5)混凝土养护。

为了保证混凝土得到良好的养护，在脱模后人工涂刷无色的养护剂，并用塑料布进行包裹。

2.3 施工技术要求

2.3.1 混凝土浇筑控制

1)严格控制混凝土配合比、水灰比、调整混凝土坍落度;

2)随施工进行垂直度观测;

3)掌握混凝土的浇筑厚度，分层厚度不大于30 cm;

4)滑升时注意控制初滑、正常滑升与末滑时间、防止表面裂纹;

5)滑升前对钢筋安装进行验收，滑升过程对钢筋的连接、绑扎、保护层在混凝土浇筑过程中严格控制;

6)滑升过程中对预埋件和二期混凝土插筋的安装应位置准确，固定牢固。脱模后应及时清理使其外露，位置偏差不应大于20 mm。

2.3.2 滑升控制

滑模滑升过程的基本要求:初滑→正常滑升→末滑。

正常滑升根据现场施工情况确定合理的滑升速度，首先，初滑阶段，必须对滑模装置和混凝土凝固状态进行检查。正常滑升过程的时间间隔不应超过2 h，控制一次滑升高度30 cm。在滑升过程中，根据气温变化控制提升时间。

在滑升过程中，操作平台应保持水平。

2.3.3 滑模体型控制

1)滑模中心线控制。

为保证结构物中心不发生偏移，在关键部位悬挂垂线进行中心测量控制，同时也保证其他部位的测量要求。

2)滑模水平控制。

一是利用千斤顶的同步器进行水平控制;二是利用水准管测量，进行水平检查。

2.3.4 停滑措施及施工缝处理

滑模施工需连续进行，因结构需要或意外原因停滑时，应采取停滑措施，混凝土停止浇筑后，每隔15 min滑升1个～2个行程，直至混凝土与模板不再粘结。由于停滑造成的施工缝，根据施工规范要求处理。然后将复工前混凝土表面残渣除掉，用水冲净，混凝土施工缝先铺一层10 cm厚的水泥砂浆，然后再浇筑原配比混凝土，达到施工规范要求。

2.3.5 施工注意事项

1)操作盘和辅助盘要设护栏，并在护栏上围护防护网，盘面经常保持清洁，以防坠物伤人。

2)各种悬吊装置固定要牢固可靠，必须进行日常检查工作，确保安全无事故。

3)所有操作人员必须配戴安全带及安全帽，施工现场周围设立警戒线，无关人员禁止靠近。

4)做好电气设备管理工作，防止漏电事故发生。

5)经常检查液压管路系统，发现破损即时更换，防止高压油管伤人。