浅谈滑模技术在桥梁高墩建设中的施工工艺及控制

毛国林

（广西桂通公路工程监理咨询有限责任公司，广西 南宁 530021）

桥梁构成了高速公路的主要和关键部分，而高墩台施工又是桥梁建设中施工难度最大、技术含量较高的工程，其容易产生安全隐患和发生各类安全事故。怎样选择合理的施工方法，采取有效的控制措施，实现高墩台施工的质量、进度、成本、安全指标，成为行业探讨的主要话题，笔者结合多年的施工经验，简要分析了滑模技术在桥梁高墩施工中的施工工艺及施工控制。

1 工艺原理及特点

滑模施工与翻模施工为高墩台施工的主要方法。翻模施工是传统的施工方法，模板一般分3层，每层1.5 m～2.5 m，模板通过工人用手扳葫芦提升安装，浇一层混凝土，支一层模板的办法施工。它的优点是外观美观，垂直度容易控制，但缺点是施工进度慢，机械化程度低，成本较高。

液压滑模是利用爬升式千斤顶提升模板及工作平台，随着混凝土的浇注，不停向上滑动的原理进行施工的。其工作技术性强，须有专业技术工人操作，但外观却不美观。墩的垂直度须按《公路工程质量检验评定标准》规定，允许偏差为墩台高度的0.2 %，且不超过20 mm的垂直度不易控制，所以每滑升1m就要进行一次中心校正及水平校正。但其在薄壁空心高墩台的施工中有机械化程度高，结构整体性好，现场整洁文明，施工占地面小，用材省，劳动力消耗少，工程成本低，能保证工程质量和提高工程进度等优点，因此，滑模技术是一种较为先进的施工工艺。

2 施工准备

2.1 混凝土配合比的设计

由于高墩台多为壁厚常设计在60 cm～80 cm之间的薄壁空心墩，所以要求混凝土和易性好，石子应选用0.5 cm～3 cm的碎石，坍落度应控制在5 cm～7 cm之间，另外，为了外面光滑，一般不掺减水剂。滑模施工时混凝土强度要达到0.2 MPa～0.5 MPa即可向上提升模板，若强度过高，则模板与混凝土之间产生黏结，滑升困难，易发生拉裂、掉角现象。翻模施工时，拆模时间为混凝土终凝后，确保拆模不使混凝土粘模及缺边掉角，为加快进度可掺加早强剂。

滑模混凝土宜采用半干硬或低流动混凝土，要求和易性好、不易产生离析、泌水现象，坍落度应控制在3 cm～5 cm范围内。混凝土出模强度是设计配合比的关键，出模强度应控制在0.2 N/mm2～0.4 N/mm2之间，以保证混凝土出模后既能易于抹光表面，不致拉裂或带起，又能支撑上部混凝土的自重，不致流淌、坍落或变形。混凝土的凝固时间，初凝控制在 2 h左右，终凝以4 h～7 h为宜。

2.2 滑模施工的组织设计

滑模施工是一项综合性工艺，为了保证连续作业和施工质量，必须做好详细的施工组织计划，制定可靠的质量保证措施，设立完善的安全保证体系。

2.3 模板制作及滑模系统

滑模系统、提升系统、操作平台系统部分组成了模板装置。钢模及提升架组成了滑模系统，钢模均使用定型大钢模板，模板中间采用螺栓连接。为了防止模板变形，围圈应有一定的刚度，围圈接头应采用刚性连接，并上下错开布置附着在钢模板上联成整体。液压控制台、千斤顶、油路及支承杆组成了提升系统。操作平台系统则由外挑架及吊架组成，外挑架采用钢管连接，为了增加整体钢度，外设防护栏杆，并挂安全网。

2.4 机具设备及机械的选择

由于用材25 mm的圆钢的爬杆承压能力小，较易发生弯曲，所以选用同截面的48 mm×3.5 mm钢管。钢管位置一般取决于墩台的截面，爬杆应尽量处于混凝土的中心，其数量由起重计算确定，应做到受力均匀、提升同步并具有一定的安全储备，通常其间距为1.5 m～2.5 m。同时滑模提升也应做到垂直、均衡一致，各提升架之间的高度差要小于5 mm。为此浇筑混凝土应严格保持均匀平衡，每层厚度要严格控制，混凝土布料也要对称，钢筋上料要按施工要求分成小批对称地堆放在平台上，为了防止滑模在不均匀荷载作用下倾斜，应随时对滑模的水平结构变形进行检查，以便及时调整加固。

施工机械的选择上，直线桥或弯度较小，桥头地形适宜的，最常用的方法是安装揽索，其覆盖面大，成本低。而弯桥，选用汽车吊或塔吊，塔吊的选择可根据塔吊的覆盖面具体布置，最好能覆盖4个～6个墩台。滑模施工可利用工作平台而不用搭设工作支架；若为翻模则需搭设工作架。

3 高墩台滑模施工顺序

滑模要根据图纸对内模、外模、平台、支撑、吊架、千斤顶的布置及操作柜的合理放置进行设计→在墩台上按照轴线放样组装模板、平台，安装设备并进行检查→钢筋安装好后进行混凝土浇筑，混凝土要按每层30 cm左右分层，一层一层向上浇筑→当混凝土用手触有硬感时（强度0.3 MPa左右），模板向上按5 cm的行程滑动。按照绑钢筋、浇混凝土滑动模型的方法不断循环作业→混凝土养生时，可在工作平台上放一水包，将水泵到水包围住混凝土，周围用细PVC管做滴管，并利用水包里的水滴水养护→在正常温度下，滑升温度为30 cm/h左右，工人分班作业，做好交接记录→若遇特殊情况，混凝土浇筑工作不能连续进行时，为了防止混凝土与模板粘结，应使千斤顶每隔1 h左右提升1次。继续浇筑混凝土之前，须对施工缝进行处理。

4 施工工艺

4.1 钢筋的安装

高墩台施工时受力主筋一般为25 mm左右的螺纹钢，可采用电渣压力焊将两根钢筋安放成竖向对接形式，利用焊接电流通过两钢筋断面间隙，在焊接层下形成电弧过程，产生电弧热和电阻热后熔化钢筋，再施加一定压力后完成焊接，焊剂要选通过ISO 9000认证的产品，焊剂的保存要注意防潮，操作员要持有专业证件，保证焊接质量。钢筋绑扎每次只能绑扎到和模板相同的高度，随着模板的滑升逐步绑扎。为施工方便，竖向钢筋每段长度不宜过长，钢筋接长时，在同一断面内钢筋接头截面积不能超过钢筋总截面积的50 %。

4.2 滑升过程

混凝土初浇筑高度一般为60 cm～70 cm，用3 h～4 h，分2层～3层浇筑，随后即可将模板升高5 cm，出模混凝土强度合格后可以将模板提升3个～5个千斤顶行程。第一个行程试滑停机后，模板结构、滑升系统正常后连续滑升。在正常气温下，滑升速度为20 cm/h～50 cm/h，继续绑扎钢筋，浇筑混凝土，开动千斤顶，提升模板。如此反复作业，直到完成结构工程量为止，平均每昼夜滑升2.4 m～6 m。每次浇筑混凝土应分段、分层均匀进行，分层厚度一般为20 cm～30 cm，每次浇筑至模板上口以下约10 cm为止。各层浇筑时间间隔应小于混凝土的凝结时间。在分段浇筑时应对称浇筑，各段浇筑时间应大致相等。为了避免增加滑行阻力，影响表面光滑，造成质量事故，在浇筑混凝土的同时，应随时清理黏结在模板内表面的砂浆或混凝土。混凝土宜采用振捣棒捣实，振捣时不得触及钢筋、模板和支承杆，振捣棒插入下层混凝土的深度要小于5 cm。

4.3 滑升状态检查控制

在滑升过程中，应遵循“薄层浇筑，均衡提升，减少停顿”的原则，其他各工序作业不得以停滑或减缓滑速来迁就其他作业，均应在限定时间内完成。每滑升300 mm千斤顶用限位卡平一次，用平台水平控制水平偏差，为了确保标高准确无误，滑升标高由专人负责，每滑升1.5 m根据操作平台的水平度操平一次。滑升时，当垂直度超过3 ram时应采取纠偏措施。

5 施工工艺控制

5.1 高墩台竖直度的控制

由于高墩台竖直度允许偏差为墩台高度的0.3 %，且要小于20 mm。为此，在施工中，每滑升l m就要进行一次中心校正。一般是将偏扭一方的千斤顶相对提高 2 mm～4 mm后逐步纠正，为了避免产生明显的弯曲现象，每次纠正量不宜过大。

5.2 操作平台水平度的控制

操作平台上材料堆放要均匀，以避免平台倾斜，另外还要注意混凝土浇筑是否顺利，要经常进行观测和调整。具体做法是用水平仪观察各千斤顶高差，并在支承杆上划线标记千斤顶应滑升到的高度，在同一水平面上的千斤顶其高不宜大于20 mm，相邻千斤顶高度差不宜大于10 mm。

5.3 横板安装准确度的控制

滑升模板经组装好直到施工完毕中途一般不再拆装。模板组装前，要检查起滑线以下已施工的基础或结构的标高和几何尺寸，并标出结构的设计轴线、边线和提升架的位置等。

5.4 爬杆弯曲度的控制

当爬杆弯曲程度不大时，为了防止再弯，可用钢筋与墩台主筋焊接固定；当弯曲较大时，应切去弯曲部分，再补焊一截新杆；若弯曲严重时，应切去上部，另换新杆；新杆与混凝土接触部位应垫l0 mm厚钢靴。

6 结束语

总之，高墩台施工要进行合理地总体布局，编制详尽的施工组织计划，加强施工工艺的控制，才能确保工程顺利的竣工。