浅谈桥梁高墩滑模技术

张 新

（晋中万华路桥建设有限公司，山西 晋中 030600）

1 工程概况

太阳高速公路某特大桥全长1 141 m，左右幅分离式设计，桥面净宽为15.5 m×2，大桥基础采用钻孔灌注桩基础，下部结构采用柱式、矩形桥墩。该桥跨径组合为20×35+3×40+9×35 m，上部采用装配式预应力混凝土连续箱梁和装配式预应力混凝土连续T梁。特大桥墩柱共86根，高度大于30 m的矩形墩有50根，其中，最高为45 m，矩形墩截面尺寸为2.5 m（横桥向）×2 m（顺桥向），共计1 840延米，采用C35砼。

2 施工工艺的选择

由于该特大桥红线征地比预计开工时间晚9个月，为了保证工期的要求，在仔细对高墩柱多种施工工艺进行比选后，发现液压滑升模板（以下简称“滑模”）的施工工艺较其他施工工艺（有翻模、爬模、顶升模板等）有以下优点：

（1）在施工中单幅桥墩使用一套模板，操作平台依靠液压滑升系统进行提升，不需要一次次地支模和搭设脚手架，可节约大量材料和人工。

（2）如果条件合适，多个桥墩可以同时进行组装滑升，施工保持连续作业，施工速度加快，施工工期明显提前。

（3）由于混凝土的连续浇筑，可减少施工缝，保证构造物的整体性，质量容易得到保证。

（4）操作平台及上下爬梯均用钢筋和安全网进行加固，保证施工操作及人员的上下安全。

结合工地实地情况及滑模施工工艺的以上优点，经项目部研究后，决定采用滑模的施工工艺。

3 模板系统的构造

滑模体采用液压整体滑升，为保证质量，滑模体要有强度、刚度和稳定性的要求。滑模装置主要由滑模系统、提升系统、操作平台等组成。

3.1 滑模系统

模板按锥度设计，上下口相差2 mm，高度为125 cm。钢模由钢模板厂统一制作做后运回工地。由于该大桥红线征地较晚，预计一次投入4套模板，使4个墩柱可以同时开工。

3.2 提升系统

由液压控制台、千斤顶、油路及支撑杆组成。液压控制台由YKT-36型，千斤顶采用HM-100型，支撑杆采用φ4.8×3.5钢管，接头采用焊接，油路为三级并联，液压控制台设置在两根墩柱的中心处。

3.3 操作平台

由于该桥梁为左右幅各两根墩柱，为保证每次滑升两根墩柱，所以需用桁架对钢模进行连接，经过水平压力测算后，采用矩形桁架梁（截面尺寸50×50 cm、70×60 cm），桁架与模板之间采用角钢连接。桁架上用5 cm厚木板进行铺设并固定，外围扶手用φ16的圆钢进行加固后，并挂安全网。

4 施工前准备工作

4.1 滑模的施工组织设计

为保证施工的连续作业及工程质量，必须做好施工组织设计，并严格按照施工组织执行，同时还要制定完善的安全保证体系。

4.2 千斤顶的测试

（1）耐压：加压至 12 MPa，5 min 不渗漏。

（2）空载爬升：调整行程35 mm。

（3）负荷爬升：记录加荷载5 t，支撑杆压痕和行程大小，将千斤顶进行编组。

（4）因施工用千斤顶，需备用一部分，且需经常检修，因本设计备用了8台千斤顶。

4.3 滑模的调试

为了确保工程的顺利进行，滑模体按要求组装合格后，安装千斤顶、液压系统，同时插入爬杆并进行加固，然后试滑升3～5个行程左右，对提升系统、液压控制系统及模板的变形及运行情况进行观察，发现问题及时解决。

4.4 原材料的准备

墩柱采用的配合比需经监理工程师校验批准。钢筋、水泥、砂石料等原材要控制质量，对于不合格的原材料严禁入场，经常对进场的原材料进行抽检。

4.5 为确保混凝土质量，加强混凝土的养护工作

在辅助盘上固定一圈φ50 mm塑料管，在此管朝向混凝土壁面每60 cm设置一个喷嘴，高压管与此管用三通连接，向此管供水，对脱模后的混凝土进行养护。

4.6 混凝土运输、上料

混凝土统一由搅拌站出料，混凝土罐车运送至现场，然后用塔吊（或是汽车吊）悬吊漏斗下料，直接入仓。钢筋及其他用料用塔吊（或吊车）运送至操作平台，人员由爬梯上下。

5 施工工艺

5.1 滑模的施工工艺

测量放线—钢筋绑扎—模体安放—浇筑砼—提升滑模—至墩柱顶—拆除滑模。

5.2 测量放线

在复核承台混凝土标高无误后，测量人员将每个墩柱的4个角点放出。

5.2 钢筋绑扎

现场人员检查时若发现承台与墩柱接触式的地方已凿毛，便可开始前期钢筋的绑扎，注意绑扎好钢筋的工作面比钢模体高30 cm左右。起滑后，采用边滑升边绑扎钢筋的平行作业方式，钢筋的绑扎要比已浇筑的混凝土面高30 cm左右。钢筋采用螺纹套筒连接，其间距、搭接长度等要求应满足相应规范。

5.3 模体安放

现场施工人员根据放线出的点，将墩柱的4条边用墨线标示出来，然后将已组合好的模体按已标记出的墨线套好，若模体边缘与墨线的误差符合相关标准，则可以开始下道工序；若不符合相关标准，要对模板进行校正，并找到其真正原因，为下次套模总结经验。

5.4 灌注砼

首次灌注前，要先向模内浇一层1∶1的水泥砂浆，厚度约2～3 cm。同时，已起滑的两根墩柱，浇筑混凝土要同步，每次浇筑高度为20～30 cm，以防止模板结构的倾斜和扭转。浇筑混凝土时，为保证砼顺利入仓和出模，要根据当时的天气、温度等条件来控制混凝土的和易性，混凝土的塌落度为15～17 cm，自身凝固时间为3～4 h，终凝时间为5～6 h，并可根据实际情况加入减水剂和粉煤灰。每次浇筑完成后，应用振捣器振捣密实，但振捣时不能离模体太近，防止模体震动变形，滑升时间要与混凝土凝固时间相适应。

5.5 滑模滑升

滑升过程包括初滑、正常滑升和终滑。

（1）初滑。按每次浇筑厚度不超过30 cm，分2～3次浇筑至约承台顶约70 cm，持续时间不超过3 h，将模板缓慢提升3～6 cm，检查脱模混凝土的强度是否合适，若提升过程中能听到“沙沙”的声音或是出模的混凝土无流淌和拉裂现象；经手指按，有硬的感觉，并留下1 mm左右的指印；能用抹子抹平。这说明混凝土的强度已经达到0.2～0.4 MPa的脱模强度，可以将模体再滑升3～5个行程。此时，应对模体、液压滑升系统等进行全面检查。

（2）正常滑升。待各项检查完毕并符合要求后，进入正常滑升阶段。砼浇筑和模体的滑升要根据时间、地点和气候来控制，一般控制在25 cm/h，分多次慢慢滑升；滑升过程中，应随时检查支撑杆的工作状态，当出现弯曲、失稳情况时，应查明原因，并采取有效的加固措施，垂直向上吊运钢筋等物品时，避免撞击支撑杆。

（3）终滑。当模板滑升至墩顶标高1 m左右时，应放慢滑升速度，在准确的测量前提下，保证最后一层砼顶部达到设计要求。最后一层砼浇筑后，在避免砼与模板粘结的情况下，将模体滑空。

5.6 修面和养护

混凝土的修面和养护工作是滑模的最后一道工序，混凝土的表面修整关系到结构的外观和保护层质量的关键工序，当混凝土脱模后，应当立即进行此工序，一般用抹子在混凝土表面做原浆压平或修补，表面平整可以不做修补。为保证混凝土的强度可以正常上升，在修面后，立即用塑料地膜将墩柱包裹住；为防止砼变形，辅助盘上的喷淋设施8 h后才可对砼表面进行养护。

5.7 模体拆除

当滑模滑空后，必须先将模体上的小型零件等易落物品归整好，并运输至地面，再利用大吨位吊车，将模体整体吊离墩柱，注意操作人员必须戴安全帽。

5.8 系梁施工

在正常的墩柱滑模过程中，根据设计系梁标高，当滑模滑至系梁标高时，将已经做好的钢筋骨架预埋至墩柱里，待墩柱滑模完成后，可以将系梁预埋好的钢筋凿出来，按照规范要求，保证钢筋搭接的情况下，将系梁钢筋绑扎好，浇筑系梁混凝土。

5.9 高程及中线的控制

（1）高程控制：①滑模施工时，可以先将高程放至承台上，然后用钢尺向上引测（无风或微风情况下使用）；②或是用全站仪直接测设；③标高控制在支承杆上，每隔300 mm用水平仪测一次，各千斤顶标高差最大不得超过30 mm，两个提升架千斤顶高差不得大于20 mm，超过时需进行及时调整，如此循环控制标尺，往上引到相对应的两角的竖筋上。

（2）中线控制：①在桁架的四周吊4根铅锤线，每天按时观察锤线距离墩柱的距离；②由于此桥的系梁设置于墩柱的1/3和2/3处，在每次系梁位置或墩顶处，用极坐标的方式放出墩柱的3个角点控制墩柱。

6 结束语

滑模技术是现代高墩施工普遍采用的施工技术，如果在施工前编制详细的施工组织设计，加之施工过程中对各工序的控制，可以确保工程的顺利进行。