嘉陵江草街航电枢纽工程高墩薄壁滑模混凝土施工工艺及测量监控

夏克冰，刘赢

（中交一航局第三工程有限公司，辽宁 大连 116001）

1 工程简介

嘉陵江草街航电枢纽船闸工程上引航道导航墩为外导墙的一部分，共6个，间距30m，由基床、扩大基础、墩柱组成。基床分为C20混凝土基床和C30水下混凝土基床两种，扩大基础为现浇钢筋混凝土结构，墩柱外壁为圆柱式的钢筋混凝土结构，基础四周及墩柱内部回填块石。靠船墩顶标高为+208 m，外径6 m，壁厚0.8 m[1]，见图1。

2 混凝土墩柱主要施工方法

2.1 模板工程

2.1.1 滑升平台及模板设计

图1 上引导航墩结构示意图Fig.1 The structure of upper approach navigation pier

柱壁混凝土采用单滑施工工艺，滑模起始点（182高程）为＋0.000m。墩身滑模采用刚性平台进行施工。

内平台使用钢管桁架作为支承结构，桁架用钢管和扣件搭设成型，每个墩共布置纵横各14榀。桁架支撑在平台围檩上，平台围檩支撑在提升架上，形成一空间网架承力系统，桁架上弦绑扎50 mm×100 mm木方，上铺22 mm厚木胶合板形成操作平台。为使操作平台也成为顶板模板，滑模平台下口满挂安全网。

外平台为悬挑平台，即利用调节钢管增加斜撑稳定，宽度以外模板边向外1.2 m，再绑扎木方，铺设25mm厚木板。

在脚手架的内外立柱上，下挂吊脚手架，上铺脚手板，设栏杆，外包安全网，用于检查混凝土出模强度，处理滑升过程中的质量缺陷、滑模后墩壁修整、清理出预留预埋件、原浆抹光等，吊脚手架用钢管扣件搭设，吊脚手架净高2.0 m，宽度大于0.7m，吊脚手架外侧用钢管连成围圈增加稳定性，并在外侧和底部满挂安全网保证安全。

每榀开字架（见图2）上均布置起重重量为6 t GYD-60型千斤顶。滑模提升力的传递：已浇筑完成的混凝土→支撑杆→GYD60千斤顶→提升架→平台及模板围圈→模板系统。

图2 操作平台布置示意图Fig.2 Arrangementof operation platform

本工程外模、内模均采用P2012型定型钢模板，模板围圈系统采用钢管，使用钩头与模板系统连接，同时将平台的提升力传递到模板系统上，见图3。

2.1.2 滑模施工前准备

1）基础面清理凿毛，清理表面松散混凝土和杂物。

2） 测定中心点，弹线标明提升架、内外围圈、辐射梁位置。

图3 模板组装示意图Fig.3 Sketch of formwork assembly

3）设置沉降观测点。

4）液压设备安装前严格进行检查核对。

5）油管逐根加压试验并清洗干净，油管接头不得漏油。

6）千斤顶逐个作行程检验，将行程帽统一确定固定尺寸。

7）液压控制台应先进行全面检查，做好加压试运转。

8） 施工前应先行检查基础的实际位置和尺寸，与设计位置和尺寸的误差不得超过下列数值[2]：基础中心点对设计坐标的位移15 mm；筒壁内径的误差：杯口内径的1%，≤40 mm；环壁的壁厚20mm。

2.1.3 操作平台及滑升装置的组装

组装前应对照组装图对各部件的规格和质量进行详细检查，校对编号。

检查顺序：中心鼓圈→提升架→辐射梁→拉杆，要求提升架安装垂直，辐射梁应确保起拱高度，鼓圈中心与引航墩中心重合。

模板安装顺序：内模→绑扎钢筋→外模→固定围圈调整装置→固定围圈→活动围圈→顶紧装置→活动围圈→活动模板及收分模板。模板安装完成后，应对其半径、坡度、壁、钢筋保护层进行检查校正，合格后方可进行滑升设备的安装。

安装液压系统及电力系统：液压设备系统采用分级并联油路。插入的支撑杆起始位置拟位于顶部筒壁中心，这样对支撑杆的稳定较为有利。操作平台铺板，按平台尺寸配制定型板，安装时按编号铺设于辐射梁之间。

滑升到一定高度后（约3.5 m），安装内外吊脚手架，随之安装外侧围栏及悬挂安全网。

2.1.4 墩柱滑升

初升即模板提升前的阶段，当混凝土分层浇筑厚度达到模板高度的2/3，控制在2 h内浇捣完毕即可进行初升，提1~2个行程检查各组装系统的工作情况，且混凝土强度达到0.2～0.4 MPa时即可转入正常滑升。根据支撑杆的数量、稳定情况，确定每次提升高度为300~500mm。

正常滑升阶段，按绑扎钢筋→浇捣混凝土→提升循环进行。因故不能继续提升时，混凝土应浇筑到同一水平面，模板每隔0.5 h提升1～2个行程直至模板与混凝土不再粘结为止。

根据气温掌握好提升的间隔时间和进度是保证滑出模板的混凝土不流淌、不坍落、表面光滑的关键，滑升过程中平台必须保持水平，千斤顶之间的升差应随时检查调整，混凝土养护采用预留PVC管淋水养护。

2.1.5 垂直运输系统

垂直运输采用外角钢井架，井架高度32 m，用于混凝土、钢筋的垂直运输。人员的上下采用在角铁井架上设置上人爬梯予以解决，位置设置在便于埋件施工的方位。井架的搭设按有关规范进行，验收后方可投入使用，同时应设置硬支撑与筒壁连接。

2.2 钢筋工程

钢筋在后方场地加工制作，由10 t平板车整体运至施工现场，并由人工配合滑模提升井架进行吊装。

钢筋需分层绑扎，钢筋采用焊接和绑扎搭接。施工中应满足钢筋的搭接和锚固长度。绑扎搭接长度不小于钢筋直径的35倍，钢筋接头相互错开，同一断面内接头面积受压区不得超过总面积的50%、受拉区不得超过总面积的25%；帮条焊的焊接长度：单面焊10 d，双面焊5 d（d为直径）。每层钢筋预留量应满足设计及规范要求。

为便于钢筋施工，在肋板与肋板间满铺平台。

2.3 混凝土工程

2.3.1 混凝土拌和

混凝土拌和采用1座HZD80拌和站。混凝土坍落度控制在70～80mm，初凝时间2 h以内。

2.3.2 混凝土运输

混凝土水平运输采用2台10 t自卸车倒运至现场混凝土料槽，再由人工分混凝土至小推车，运至提升井架；垂直运输则采用滑模外角钢提升井架。

2.3.3 混凝土入仓

混凝土浇筑作业前先进行仓面准备工作，保证仓面无积水，无杂物并进行凿毛处理，经监理工程师验收后，方可进行混凝土浇筑。混凝土浇筑按照设计要求的厚度、次序、方向、分层进行，混凝土浇筑要保持连续性，如因故中止且超过允许间歇时间，应按工作缝处理，混凝土浇筑的允许间歇时间通过试验确定。

2.3.4 混凝土振捣

混凝土振捣采用φ70插入式振动器振捣，振捣时间以混凝土不再显著下沉、不出现气泡并开始泛浆时为准。振捣器距模板的距离不小于振捣器有效半径的1/2，不得触动预埋件[3]。

2.3.5 混凝土养护

混凝土养护采用塑料布缠绕柱体，顶部洒水养护，保持混凝土表面经常湿润。

混凝土浇筑完毕后12～18 h内即开始养护，在炎热或干燥气候情况下提前养护。养护时间一般为14 d，并根据具体施工气候等条件适当延长养护时间。

2.3.6 混凝土表面处理

确保混凝土墩柱连续滑模施工是确保墩柱观感的关键，外壁处理原则上采用原浆抹光后拉细毛的处理措施，因为根据滑模施工规范混凝土出模后强度只达到0.2～0.4 MPa，表面仍然有一定的塑性可以采用原浆抹光的处理方式，对于实际施工时的缺陷和由于停电、模板改组等停滑产生的混凝土表面质量通病，将使用在混凝土中筛取原浆进行修补，以确保混凝土修补后的表面色差及修补层的强度。

墩柱边角部位为施工重点处理部位，除在平台设计时即予以考虑外，滑模施工的检测调整、瓦工的操作水平也非常重要。

混凝土表面的养护，考虑到将来外壁涂料和混凝土表面的粘结力，避免采用成模的养护材料，实际使用浇水养护，同时也可对浇筑混凝土时产生的挂浆进行冲洗。

3 混凝土墩柱施工测量监控

3.1 垂直度控制、中心点控制

1）墩柱中心和垂直度测定采用线锤法，在操作平台中心和四周各设置1个25 kg重的线锤，线锤以细钢丝绳悬挂在平台的下部，对应于线锤下方的基础中心控制桩，在线锤钢丝绳的上端设置滑轮及放线器，随着模板的滑升，将钢丝绳放长，每提升300～500 mm高度观测记录1次，连续记录各点的轨迹，发现问题及时调整纠偏。

2）在施工过程中，通过外平台，随时用线锤检测滑模模板及模板下口至吊脚手架2～2.5 m范围内混凝土的垂直度。

3） 采用经纬仪外部观测导航墩的垂直度。

3.2 滑模施工过程中的纠偏和纠扭

每提升300～500 mm高度观测记录1次，发现问题及时进行纠偏操作，方法为平台倾斜法，具体操作为利用滑模平台的刚性将偏离中心点一边的千斤顶多提升1～2个行程（具体多少行程视偏离中心点的距离来决定）。但在施工过程中保持平台的水平和模板与混凝土摩擦力的对称，可有效减少偏中和平台扭转现象的发生。

利用经纬仪观察平台上预先的标记点和下部标记点的位置，可及时观察出平台的扭转情况。发现问题可在墩柱内壁预埋铁件，待铁件出模后用花篮螺栓对称水平方向拉动平台，达到纠扭的目的。但应注意不可过于急躁，因为纠扭是一个缓慢的过程，需3～4模后才可看到效果。

3.3 滑模施工注意事项

特殊状况的紧急处理：遭遇狂风暴雨等恶劣气候及机械故障、停电等被迫中断作业后，须采取特殊状况的紧急处理措施；停工时必须设置施工缝，以便继续浇筑时，新旧混凝土有良好的粘结，施工缝的设置位置应符合规定要求；地震及飓风暴雨侵袭时，立即停止作业，设置施工缝，并做必要的防护，复工前作出损坏鉴定，并按监理的指示实施后续作业。使用中的模板及滑升装置，于每次复工前认真复查，经项目工程师确认后复工运作。

停滑措施和水平施工缝的处理：为确保工程质量，应优先采用连续施工，如因气候或其它特殊原因必须暂停施工时，应采取下列措施：停止浇筑后，仍应每隔0.5～1 h提升1个行程，如此连续进行4 h以上，到模板不会粘结为止。因停滑造成的水平施工缝应清理干净，凿除松动石子和浮碴，并用水冲洗干净，再次浇筑时，应按配合比减半石子的混凝土浇筑1层（30 cm）后，再继续按原配合比浇筑。

4 结语

嘉陵江草街航电枢纽船闸工程上引航道导航墩的施工中，滑模是高墩施工中一种较为科学、合理的方法，它既能满足进度要求，又能利用自身刚度调整模板的偏差，使墩身混凝土外观平整光滑。

[1]四川省交通运输厅交通勘察设计研究院.重庆市嘉陵江航运开发草街航电枢纽船闸工程土建施工及金属结构安装标段施工图设计[R].2005.Sichuan Communication Surveying&Design Institute.Construction drawing design for civil construction and metal structure installation sections of Chongqing Jialing River shipping developmentCaojienavigation-power junction lock project[R].2005.

[2]GB 50113—2005，滑动模板工程技术规范[S].GB 50113—2005,Technicalcodeofslipform engineering[S].

[3]JTS 202—2011，水运工程混凝土施工规范[S].JTS 202—2011,Specification for concrete construction of portand waterwayengineering[S].