王保彥

（中鐵二十三局三公司，四川樂(lè)山 614000）

1 項(xiàng)目概況

迪那2氣田是我國(guó)西氣東輸項(xiàng)目工程中主力氣田之一，地面建設(shè)道路工程K8+600大橋是全線31座橋梁中高度最高，施工難度最大的一座橋，同時(shí)也是全線工期控制工程，它的建成使用直接影響著迪那2氣田能否按時(shí)投產(chǎn)。

大橋位于塔里木盆地北部，天山南部邊緣，為跨越山間溝谷而設(shè)。大橋全長(zhǎng)186 m，為4×45 m裝配式部分預(yù)應(yīng)力混凝土T型連續(xù)剛構(gòu)，采用多片T梁?jiǎn)为?dú)預(yù)制，簡(jiǎn)支安裝，現(xiàn)澆連續(xù)接頭的先簡(jiǎn)支后連續(xù)剛構(gòu)。

大橋下部設(shè)計(jì)為矩形薄壁空心墩，1號(hào)墩與2號(hào)墩高79 m，3號(hào)墩高73 m。墩柱橫向?yàn)橹逼?，寬?.5 m；順橋向坡比120∶1，墩底截面尺寸為7.5 m×4.117 m，非變截面處壁厚為0.6 m。底部2 m、頂部1 m為實(shí)心段，每墩設(shè)4道隔板。綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全和工期等各項(xiàng)指標(biāo)，高墩采用收分式液壓滑模施工。

2 工藝原理及結(jié)構(gòu)體系組成

2.1 工藝原理

滑模施工就是預(yù)先在墩身混凝土結(jié)構(gòu)中埋置鋼管（稱之為支承桿），利用千斤頂與提升架將滑升模板的全部施工荷載轉(zhuǎn)至支承桿上，待混凝土初凝后，通過(guò)自身液壓提升系統(tǒng)將整個(gè)裝置沿支承桿上滑，模板定位后又繼續(xù)澆筑混凝土并不斷循環(huán)的一種施工工藝。由于其具有工業(yè)化程度高、施工進(jìn)度快、結(jié)構(gòu)整體性好、安全系數(shù)高、效益可觀等特點(diǎn)，近年來(lái)在橋梁高墩施工中得到廣泛應(yīng)用。

2.2 結(jié)構(gòu)體系組成

滑模裝置由模板系統(tǒng)、操作平臺(tái)系統(tǒng)、液壓提升系統(tǒng)和垂直運(yùn)輸系統(tǒng)等四大系統(tǒng)組成。其主要結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.2.1 模板系統(tǒng)

模板系統(tǒng)由面板、桁架、提升架及其他附屬配件組成，在施工中主要承受混凝土的側(cè)壓力、沖擊力和滑升時(shí)的摩阻力及模板滑空、糾偏時(shí)產(chǎn)生的附加荷載。

面板作為混凝土成型的模具，其質(zhì)量（剛度、表面平整度）的好壞直接影響脫模混凝土的成型及表觀質(zhì)量。為了保證質(zhì)量，面板采用5 mm鋼板制作，用50×5角鋼作筋肋，高度1.26 m。

桁架主要用來(lái)支撐和加固模板，使其形成一個(gè)整體。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及測(cè)壓力計(jì)算，桁架采用矩形桁架梁（截面尺寸100 cm×100 cm、140 cm×110 cm），桁架梁主筋采用100×10角鋼，主肋采用63×6角鋼，斜肋均采用50×5角鋼。

桁架與面板的連接采用50×5角鋼焊接，焊接時(shí)必須保證擺放桁架的地面水平，面板錐度嚴(yán)格按120∶1控制，面板上口與下口尺寸相差1 cm。

提升架是安裝千斤頂、并與內(nèi)外桁架、模板連接成整體的聯(lián)系構(gòu)件。主要用于支撐模板體、桁架、操作平臺(tái)，加固桁架梁，避免變形。并通過(guò)安裝在其橫梁上的千斤頂支撐在爬桿上，整個(gè)系統(tǒng)荷載通過(guò)提升架傳遞給爬桿。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)設(shè)計(jì)，采用“F”型和“開”型提升架?！癋”型提升架主梁采用[18a槽鋼，高2 m，千斤頂?shù)鬃鶠?4 mm鋼板，筋板為10 mm鋼板；“開”型提升架采用[18a槽鋼作為主梁，頂部橫梁采用[12a槽鋼，中間橫梁[12a槽鋼2根，高度為4 m（見(jiàn)圖 2）。

整套滑模裝置設(shè)提升架6個(gè)，其中F架左右對(duì)稱各1個(gè)，開字架共4個(gè)。位置如圖3所示。

2.2.2 操作平臺(tái)系統(tǒng)

操作平臺(tái)系統(tǒng)主要包括操作平臺(tái)（工作盤）和輔助盤,是供材料、工具、設(shè)備堆放，施工人員進(jìn)行操作的主要場(chǎng)所。操作平臺(tái)采用桁架上平面代替，分內(nèi)外兩部分,外側(cè)設(shè)置安全防護(hù)欄桿,滿掛安全網(wǎng)。內(nèi)側(cè)主要供綁扎鋼筋和澆筑混凝土用。盤面采用50 mm厚木板滿鋪，盤面必須密實(shí)、平整并保持清潔。

輔助盤主要用于人員隨時(shí)檢查脫模后的混凝土質(zhì)量，即時(shí)修補(bǔ)混凝土表面缺陷，扒出預(yù)埋件，以及即時(shí)對(duì)混凝土表面進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，調(diào)整和拆除模板等工作。在工作盤下方3 m處懸掛一輔助盤，輔助盤采用50×5角鋼組成，寬0.7 m，用50 mm厚木板鋪密實(shí)，利用Φ16鋼筋焊接懸掛于桁架梁下。

2.2.3 液壓提升系統(tǒng)

液壓提升系統(tǒng)由支承桿、HM—100型液壓千斤頂、YKT36型液壓控制臺(tái)、油管等附件組成,它承擔(dān)著滑模系統(tǒng)全部的施工荷載。該系統(tǒng)的工作原理是:由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)高壓油泵,將油液通過(guò)換向閥、分油器、截上閥及管路,輸送到各千斤頂。在不斷供油、回油的過(guò)程中,使千斤頂活塞不斷地壓縮、復(fù)位,將全部滑模裝置向上提升到需要高度。

支承桿是千斤頂向上爬升的軌道,又是滑升模板裝置的承重支柱,承受著施工過(guò)程中的全部荷載。該滑模裝置采用Φ48×3.5 mm鋼管作為支承桿,其長(zhǎng)度一般為3～4 m,當(dāng)千斤頂爬升至距支承桿頂端小于350 mm時(shí)，應(yīng)及時(shí)接長(zhǎng)。

液壓千斤頂屬單向作用楔塊式千斤頂,具有加工簡(jiǎn)單、卡頭下滑小、用4瓣楔塊卡緊支承桿,為多條線接觸（避免接觸處出現(xiàn)應(yīng)力集中），鎖緊能力強(qiáng),無(wú)“回降”現(xiàn)象等優(yōu)點(diǎn)。

2.2.4 垂直運(yùn)輸系統(tǒng)

垂直運(yùn)輸系統(tǒng)是鋼筋、混凝土等材料上下的通道,它由卷?yè)P(yáng)機(jī)、料斗、門字架、滑輪等組成。卷?yè)P(yáng)機(jī)采用JK5B型建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)，配備啟動(dòng)—調(diào)整型電阻器，用于控制卷?yè)P(yáng)機(jī)的提升速度。

3 施工方案

以K8+600大橋3#墩為例說(shuō)明如下。

3.1 工藝流程（見(jiàn)圖4）

3.2 方案概述

根據(jù)滑模施工特點(diǎn)，墩柱滑模從承臺(tái)頂面起滑，在承臺(tái)頂面直接組裝滑模體，并在桁架外側(cè)設(shè)置6根垂線，其中長(zhǎng)邊每側(cè)設(shè)2根，短邊只在一側(cè)設(shè)2根，以控制偏差，直至混凝土澆筑到蓋梁底部后?；?。

根據(jù)橋墩結(jié)構(gòu)形式，該模體設(shè)計(jì)為收分式滑模。短邊模體為1 m×1 m桁架，面板高度為1.26 m，可穿在長(zhǎng)邊模體中進(jìn)行收分。

長(zhǎng)邊模體設(shè)計(jì)為1.42 m×1.1 m桁架，長(zhǎng)邊模體內(nèi)方孔為1.26 m×1.07 m，采用12號(hào)槽鋼作短邊模體桁架在長(zhǎng)邊模體內(nèi)的運(yùn)行軌道。

短邊桁架面板緊貼長(zhǎng)邊面板邊緣滑動(dòng)。長(zhǎng)邊模體面板安裝時(shí)按120∶1的坡比，主要靠該坡比收分。為了確保坡比為120∶1，模板位置調(diào)整好之后，長(zhǎng)邊模體兩端再各用兩臺(tái)5 t手拉葫蘆把桁架上口和下口拉緊。

內(nèi)模設(shè)計(jì)采用懸掛面板施工，在內(nèi)長(zhǎng)邊桁架兩端各加兩塊1.5 m×0.3 m×1 m活動(dòng)塊，懸掛面板掛在該活動(dòng)塊上，活動(dòng)塊面板和懸掛面板緊貼滑動(dòng)，滑升到一定高度時(shí)將活動(dòng)塊取出，滑升到頂時(shí)活動(dòng)塊全部取出。為表觀不留面板交錯(cuò)臺(tái)階，可襯100 cm×20 cm×0.05 cm白鐵皮過(guò)渡，同時(shí)減少砂漿進(jìn)入兩面板之間，避免兩面板不能緊貼，該白鐵皮在滑升時(shí)進(jìn)行交遞循環(huán)。

內(nèi)模尺寸和活動(dòng)塊尺寸，應(yīng)根據(jù)墩身非變截面起點(diǎn)處位置（利用內(nèi)模開始起滑處）及墩頂尺寸確定。如K8+600橋3#墩，墩底尺寸為7.5 m×4.017 m，非變截面起點(diǎn)位于墩身11.3 m處。根據(jù)墩身收分尺寸計(jì)算可知，內(nèi)模長(zhǎng)邊尺寸為6.3 m，短邊起滑尺寸為2.629 m。

在滑升墩身時(shí)，提升龍門架設(shè)在兩短邊上，澆筑蓋梁時(shí)設(shè)計(jì)在長(zhǎng)邊上，但在模體地面組裝時(shí)長(zhǎng)邊龍門架同時(shí)裝上，橫梁和立柱的連接可設(shè)為活動(dòng)，臨時(shí)用鐵絲扎緊，不影響滑升墩身時(shí)收分。蓋梁澆筑時(shí)先將短邊龍門架拆除。

3.3 滑模施工

3.3.1 滑模拼裝

滑模拼裝是在已完成的承臺(tái)頂面進(jìn)行，注意模內(nèi)各部尺寸。為保證模板收分錐度，可在承臺(tái)頂面制作水平托架，模板放在托架上拼裝。

滑模安裝順序是先形成骨架后完善細(xì)部。當(dāng)模板滑升到一定高度時(shí) (一般5 m左右),再安裝輔助盤和地輪等卷?yè)P(yáng)設(shè)備。

3.3.2 鋼筋綁扎

滑模施工的特點(diǎn)是鋼筋綁扎、混凝土澆筑與模板滑升平行作業(yè)，循環(huán)進(jìn)行。模板定位檢查完成后，即可進(jìn)行鋼筋的安裝。前期鋼筋綁扎從模板底部一直綁扎至提升架橫梁底。起滑后，采用邊滑升邊綁扎鋼筋的平行作業(yè)方式，鋼筋綁扎超前混凝土30 cm左右。鋼筋綁扎的位置，數(shù)量，間距嚴(yán)格按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)要求進(jìn)行，并且同一截面內(nèi)鋼筋接頭數(shù)量不超過(guò)鋼筋總數(shù)的50%，相鄰鋼筋接頭錯(cuò)開1.3 m。主筋采用剝肋滾軋直螺紋連接，為操作方便與安全，主筋每節(jié)按4.5 m接長(zhǎng)，每根支撐桿代替一根豎向筋。

鋼筋加工在后場(chǎng)進(jìn)行，利用滑模自身的卷?yè)P(yáng)設(shè)備，把鋼筋吊至工作平臺(tái)上。

3.3.3 混凝土澆筑

滑模施工對(duì)混凝土配合比有特殊要求，施工前要根據(jù)氣溫及使用部位選定。為保證混凝土順利入倉(cāng)和出模，要求混凝土和易性、流動(dòng)性好，入倉(cāng)坍落度為15 cm～17 cm，自身凝固時(shí)間6～8 h,初凝13～15 h，并可根據(jù)需要摻入高效緩凝減水劑和粉煤灰?；炷敛捎眉邪韬?，罐車運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)，用料斗通過(guò)卷?yè)P(yáng)機(jī)提升至工作面入倉(cāng)。墩柱表面混凝土養(yǎng)護(hù)采用混凝土專用養(yǎng)生劑，內(nèi)側(cè)采用蓄水養(yǎng)生。

3.3.4 滑?；?/p>

在滑模施工的整個(gè)過(guò)程中，模板的滑升可分為初升、正?；徒K滑3個(gè)階段。

3.3.4.1 初次滑升

混凝土初次澆筑和模體的初次滑升，嚴(yán)格按以下六個(gè)步驟進(jìn)行，第一次澆筑10 cm厚，接著按分層厚度不大于30 cm澆筑第2層和第3層，厚度達(dá)到70 cm時(shí)，開始滑升3～6 cm，檢查脫?；炷恋膹?qiáng)度是否合適，第4層澆筑后滑升6 cm，繼續(xù)澆筑第5層又滑升12 cm～15 cm，第6層澆筑后滑升20 cm，若無(wú)異常現(xiàn)象，便可進(jìn)行正常澆筑和滑升。混凝土澆筑采用分層交圈對(duì)稱澆筑，分層厚度不大于30 cm。

滑模的初次滑升要緩慢進(jìn)行，檢查提升架的垂直度和水平度是否滿足要求，圍圈的連接是否可靠，系統(tǒng)的變形是否在允許范圍內(nèi)，模板接縫是否嚴(yán)密，千斤頂工作是否正常，支撐桿有無(wú)彎曲現(xiàn)象等。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)修正與完善，待一切正常后方可進(jìn)入正?；?。

脫模后的混凝土表面應(yīng)無(wú)流淌和拉裂現(xiàn)象，手按有硬的感覺(jué)并能壓出1 mm左右的指印，能用抹子抹光。若脫?；炷撩嫫秸?，可不做抹光處理。如脫模混凝土面有缺陷，應(yīng)立即進(jìn)行混凝土表面修補(bǔ)，一般用抹子在混凝土表面用原漿壓平。

為使已脫?；炷撩婢哂羞m宜的硬化條件，防止發(fā)生裂縫，應(yīng)對(duì)脫模后的混凝土面及時(shí)涂刷養(yǎng)生液養(yǎng)護(hù)。

3.3.4.2 正?；?/p>

施工轉(zhuǎn)入正常滑升后，應(yīng)盡量保持連續(xù)作業(yè)，由專人控制滑升時(shí)間和滑升速度，澆筑混凝土、綁扎鋼筋和滑升模板交替進(jìn)行。一般混凝土澆筑和模板滑升速度控制在20 cm/h左右，每次連續(xù)滑升高度不宜超過(guò)30 cm。

混凝土的出模強(qiáng)度控制：根據(jù)《液壓滑動(dòng)模板施工技術(shù)規(guī)范》要求,混凝土出模強(qiáng)度宜控制在0.2～0.4 MPa。根據(jù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)混凝土拌合物成型1 h、2 h、3 h、4 h、6 h 后的強(qiáng)度測(cè)試,正常氣溫（20±2）℃下,3～4 h后可達(dá)到0.25～0.41 MPa的抗壓強(qiáng)度。

3.3.4.3 終滑

當(dāng)模板滑升至墩頂標(biāo)高1m左右時(shí)，滑模進(jìn)入終滑階段。此時(shí)應(yīng)放慢滑升速度，并進(jìn)行準(zhǔn)確抄平和找平工作，保證最后澆筑的一層混凝土頂部標(biāo)高和位置準(zhǔn)確。

3.3.5 ?；胧?/p>

因結(jié)構(gòu)需要或意外原因停滑時(shí)，應(yīng)采取停滑措施。混凝土停止?jié)仓?，每? h將模板滑升1～2個(gè)行程，經(jīng)過(guò)2～3次提升后可避免混凝土與模板粘接。如?；瑫r(shí)間較長(zhǎng)，應(yīng)將模板滑空，只留10 cm的搭接層。再次施工時(shí)，對(duì)由于?；蚴┕すに囁柙斐傻氖┕たp，按水平施工縫處理。同時(shí)，對(duì)滑模的水平位置、垂直度，以及提升設(shè)備的完好狀況進(jìn)行全面檢查。

3.3.6 線型控制

密切注意控制墩身的高程、垂直度和軸線偏位。高程測(cè)量是用水準(zhǔn)儀將基準(zhǔn)標(biāo)高引測(cè)到支承桿上,以后每次用直尺向上引測(cè)標(biāo)高；再用長(zhǎng)鋼尺在已完成的墩身上引測(cè)；同時(shí)，每天早晚利用日出前和日落后的時(shí)間用全站儀引測(cè)墩柱高程,三種方法相互校核,確保墩頂高程準(zhǔn)確無(wú)誤。

墩身垂直度的控制是利用千斤頂限位器進(jìn)行水平控制，以確保整個(gè)模體垂直滑升。具體操作是每間隔50 cm，用直尺沿支撐桿向上引高程，然后將限位器調(diào)至該高程位置，并用水平管依次檢查相鄰支撐桿上的高程是否一致，再根據(jù)需要對(duì)限位器做微調(diào)。

軸線測(cè)量采用懸掛重垂線的方式。在桁架外邊沿各設(shè)2根20 kg的垂線,先以操作平臺(tái)水平為基準(zhǔn),在提升架的兩條軸線上各引一點(diǎn)到墩身底部作為控制點(diǎn)，并在墩身上用紅漆記錄下垂線到墩控制點(diǎn)的初始距離。滑模每提升30 cm后,量一次垂線到控制點(diǎn)的距離，結(jié)合墩柱高度和收分尺寸，計(jì)算出模體的偏移和扭轉(zhuǎn)大小，及時(shí)做出調(diào)整?？刂普{(diào)整量以免產(chǎn)生明顯的彎曲現(xiàn)象。偏移較小時(shí)可利用千斤頂?shù)男谐谈卟钸M(jìn)行微調(diào)糾偏，偏移扭轉(zhuǎn)較大時(shí)采用多次少量的施加外力與調(diào)整局部千斤頂?shù)母卟钸M(jìn)行糾偏。每糾偏一次，就要及時(shí)將長(zhǎng)邊模體兩端的手拉葫蘆把桁架上口和下口拉緊。與之同時(shí)，墩柱每完成3 m，就用全站儀校核一次縱橫軸線，確保墩身垂直度和中線偏差不積累。

3.3.7 橫隔板施工

為保證墩身整體穩(wěn)定性,空心墩設(shè)計(jì)有50 cm厚橫隔板。當(dāng)施工至橫隔板位置時(shí)，在墩身長(zhǎng)邊方向混凝土內(nèi)兩側(cè)各預(yù)埋6根60 cm長(zhǎng)的Φ46鋼管，并將倒角及隔板水平鋼筋制成園弧角埋入墩身體內(nèi)。待滑過(guò)預(yù)埋鋼管位置后，扒出鋼管，穿入Φ32鋼筋，作為橫隔板底模的托架，預(yù)埋鋼管的孔洞用M40砂漿填塞密實(shí)。等預(yù)埋鋼筋脫模后及時(shí)扒出并鑿毛混凝土面?；炷撩鏉仓辽系菇浅?0cm時(shí)滑空停滑，采用竹膠板支撐倒角及隔板，綁扎鋼筋、澆筑混凝土。

橫隔板混凝土澆筑采用薄層法，以避免因混凝土澆筑過(guò)快對(duì)模板產(chǎn)生較大的變形。

3.3.8 滑模拆除

通過(guò)不斷的滑升循環(huán)施工,至蓋梁澆筑完成后,即可拆除滑模體。

滑模裝置拆除順序同安裝順序相反,原則上先裝后拆,后裝先拆。在蓋梁頂用Φ32鋼筋制作簡(jiǎn)易的扒桿，掛滑輪，穿鋼絲繩，然后把模體拆除分解，利用自身的卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)把模體送到地面。

4 滑模施工安全措施

因滑模施工風(fēng)險(xiǎn)較大，因此務(wù)必加強(qiáng)安全教育，制定專項(xiàng)安全技術(shù)方案并做好技術(shù)交底工作。夜間進(jìn)行滑模作業(yè)時(shí)，必須有足夠的照明設(shè)備。六級(jí)以上大風(fēng)停止高空作業(yè)。

卷?yè)P(yáng)機(jī)啟動(dòng)的信號(hào)，應(yīng)由操作平臺(tái)或升降臺(tái)停留處發(fā)出。司機(jī)接受到動(dòng)作信號(hào)后，在啟動(dòng)前應(yīng)發(fā)出動(dòng)作回鈴，發(fā)告各處作好準(zhǔn)備。備用電源功率25 kW以上,防止事故停電造成死模事故。

5 結(jié)語(yǔ)

（1）薄壁高墩采用滑模施工技術(shù),節(jié)省了大量的墩旁支架、模板和起吊設(shè)備的投入,整個(gè)滑模裝置簡(jiǎn)單,投入小,可大大節(jié)約成本。

（2）與其他高墩施工方法相比,滑模施工最大特點(diǎn)就是安全。因其減少了高空安裝和拆除模板作業(yè)，整個(gè)滑模裝置荷載由提升架、支承桿傳至已澆注墩身混凝土中,安全穩(wěn)固。

（3）因滑模是連續(xù)作業(yè),減少了結(jié)構(gòu)施工縫,加強(qiáng)了混凝土的整體性,提高了墩身質(zhì)量。

（4）省去了立模、拆模等工序,能使混凝土連續(xù)作業(yè),加快了施工進(jìn)度,比翻模施工大大縮短了工期。

（5）按墩高為79 m計(jì)算,若用翻模施工,一個(gè)墩需投入模板30 t,塔吊一臺(tái),工期需要90 d；而采用滑模施工僅需滑模機(jī)和卷?yè)P(yáng)機(jī)等小型設(shè)備，無(wú)需塔吊和混凝土輸送泵，施工工期29 d，投入模板約12 t，同時(shí)滑模設(shè)備拼裝和拆除速度快,耗時(shí)短,耗工少，可提前工期2個(gè)月，滑模施工總體施工費(fèi)用比翻模低，可節(jié)省近20%。