滑模施工技术在桥梁高墩中的应用

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摘要：主要以和榆高速公路LJ1合同段后沟大桥墩滑模施工为例，介绍滑模施工工艺、施工过程的控制及经济效益的对比分析等，对今后类似墩施工有一定的借鉴意义。

关键词：桥梁工程；墩；滑模施工

中图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：

Abstract: this paper take the slipform construction of Heyu highway LJ1 contract section channel bridge as an example, introduces benefit analysis of the slipform construction technology, construction process control and economic, it has certain reference significance for the future similar high pier construction.

Key words: bridge engineering; high pier; sliding mode construction

1、工程概况

和榆高速公路LJ1合同段后沟大桥全长688m，采用左右分离式设计，桥梁墩身较高，地势险要，最高为38m，截面尺寸为5.5m×2.2m的等截面实心墩身。综合考虑经济、安全、技术等各项指标，为满足工期要求，部分墩墩身采用滑模施工。

2、滑模施工工艺原理及结构体系组成

2.1滑模施工工艺原理

滑模施工是将滑升模板的全部施工荷载转至墩身钢筋（称之为支承杆）上，混凝土浇筑至一定强度后，通过自身液压提升系统将整个装置沿支承杆上滑，调整后又继续浇筑混凝土并不断循环的过程。由于其施工具有工业化程度较高，施工进度快、结构整体性好、安全系数高、操作方便等特点，在桥梁墩身施工中应用较多。

2.2结构体系组成

滑模装置由模板系统、操作平台系统、液压提升系统和垂直运输系统四大部分组成，其主要结构简图如下。

滑模装置结构简图

2.2.1模板系统

模板系统由模板、围圈、提升架及其他附属配件组成。在施工中主要承受混凝土的侧压力、冲击力和滑升时的摩阻力及模板滑空、纠偏等产生的附加荷载，单块最大面积为1.0m×1.25m。模板通过围圈与提升架连成一体。提升架是安装千斤顶并与围圈、模板连接成整体的主要部件，其主要作用是控制模板、围圈因混凝土的侧压力和冲击力而产生的侧向变位，将模板系统和操作平台系统连成一体，并将全部荷载传递给千斤顶和支承杆。根据施工经验和常规设计，提升架采用“F”型。其中主梁采用[18 a 槽钢，高3.00m，千斤顶底座为12mm钢板，筋板为8mm钢板。

2.2.2操作平台系统

操作平台系统主要包括主操作平台和辅助工作平台，是供材料、工具、设备堆放和施工人员进行操作的场所。主操作平台外侧设置安全防护栏杆，由于承受的荷载基本上是动荷载，且变化幅度较大，应安放平稳、牢靠。辅助工作平台主要用于检测混凝土质量和表面装饰、调整和拆除模板、引测轴线和高程等工作。

2.2.3液压提升系统

液压提升系统由支承杆、千斤顶、液压控制系统和油路组成，它承担全部滑升模板系统的施工荷载。本滑模装置采用直径28mm钢筋作为支承杆，其长度一般为4-6m，支承杆接长时相邻的接头应相互错开，在同一截面上的接头数量不超过25%，以防接头过分集中小而消弱滑模结构的支承能力。

2.2.4垂直运输系统

垂直运输系统是人员、材料上下的通道，它由卷扬系统、吊笼、井字架等组成。每套滑模装置设置1套卷扬系统，在墩侧方设置工作爬梯，供人员上下 ，在墩的前方或后方设一吊笼，供混凝土上下，在墩的横向位置设独脚扒杆，用于钢筋的吊装。

3、滑模的施工工艺

3.1滑模拼装

滑模的拼装较为简单，由于各组成构件重量较轻，安装时由人工配合吊车，在已竣工承台上拼装即可。其安装顺序一般先形成骨架后再完善细部构造，当模板滑升到一定的高度时（一般为3米），安装外侧脚手架。

3.2初滑

初滑在滑模拼装验收合格后首次灌注混凝土时进行，按普通混凝土要求依次浇筑至模板平齐，这期间根据灌注时间、速度和混凝土强度等情况，考虑是否提升1-2次，每次提升1-2行程(每行程4cm），以免造成出模强度过大，滑升困难。

如何控制好混凝土的出模强度是滑模施工的关键技术之一，也是确保结构混凝土质量的必要条件。出模的强度过低时，会使结构混凝土流坠、跑浆、坍塌；出模的混凝土强度过高时，会使结构混凝土出现拉裂、划痕、疏松、不密实、不美观等现象。除做好混凝土配合比、施工坍落度等工作外，还应重点控制混凝土的出模强度。根据《液压滑动模板施工技术规范》要求，混凝土的出模强度宜控制在0.2-0.4MPa。根据对现场混凝土拌合物成型后1、2、3、4、5、6h的强度测试，在正常气温（20℃±2℃）下，3-4h后可达0.25-0.41MPa的抗压强度，此时，混凝土表面若用大拇指去摁，表面有轻微痕迹但不下陷，混凝土表面砂浆部沾手，滑升时由“沙沙”的摩擦声，现场施工时通常采用这种方法来确定混凝土的出模强度。

3.3滑升

完成初滑后，即可进入正常滑升。正常滑升阶段，每次浇筑混凝土度30cm，每次提升高度不大于30cm，并严格控制滑升速度。 正常滑升程序为:浇筑混凝土混凝土达到出模强度松滑道提升操作平台校正紧滑道浇筑混凝土绑扎钢筋。

滑模装置通过支承杆上的千斤顶不断向上滑升，滑升过程中，模板与已浇筑混凝土表面摩擦，势必会造成混凝土表面粗糙不光滑，有的地方甚至会有划痕，故在模板提升后，出模部分混凝土表面必须再次收浆压光，压光时采用上面混凝土振捣时漏下的混凝土浆液即可。

墩身主筋一般每节高为6m，钢筋连接采用A级等强度直螺纹套筒连接。

3.4滑模拆除

通过不断的滑升循环施工，至墩顶后，即可拆除滑模。滑模装置拆除顺序正好同安装顺序相反，原则上先装后拆，后装先拆。为便于最后一批人员返回地面，最后采用外挂工作爬梯的方法进行拆除。事先在墩顶预埋钢管，作为工作爬梯的固定位置，保证人员上下安全。

3.5线型控制

在墩身滑模施工中，如何控制墩身垂直度、轴线偏位和高程是很关键的。高程测量采用水准仪将基准标高引测至支承杆上，以后每次用直尺向上引测标高，同时用长钢尺在已完成的墩身上引测，以及利用全站仪引测，这三种方法相互校核，以确保墩顶的高程准确无误。轴线测量用22KG的线锤测中法和激光垂度仪测定法相结合，以滑升平台水平为基准，在提升架的两条轴线上引一点作为线锤校对点，每次提升30cm时，将限位器调至改装置，提升完后，观测线锤情况。

4、结束语

⑴墩采用滑模施工技术，节省了大量的墩旁支架、模板和起吊设备的投入。

⑵因减少了高空安装好拆除模板作业，整个滑模装置荷载由提升架、支承杆等传至已浇筑墩身混凝土，所以滑模施工安全可靠。

⑶因滑模作业时连续，减少了结构施工接缝，加强了混凝土的整体性，提高了混凝土实体质量。

⑷滑模施工简化了立模板、拆模板等工序，能使混凝土连续作业，加快了施工进度，缩短了工期，最终实现其预期效益。

参考文献：

【1】范立础.桥梁工程[M].北京：人民交通出版社，[J].1988.

【2】向中富.桥梁施工控制技术[M].北京：人民交通出版社，2001．

【3】中华人民共和国国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002)

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