浅谈滑模工艺在桥梁高墩施工中的应用

摘要：液压滑模施工最先应用于烟囱、水塔、民用高层建筑，由于其具有工业化程度较高、施工进度快、结构整体性好、操作方便等特点，近些年来，广泛应用于桥梁高墩施工中，与传统的翻模相比简化了立模、拆摸等工序，加快施工进度，节约了成本，保证了施工安全以及大大提高了高墩混凝土施工质量。本文将以山西省高（平）至陵（川）高速公路西沟大桥空心高墩施工为例，详细的介绍滑模施工高墩的施工工艺。

关键词：液压滑模；空心高墩；液压系统；滑模提升

1 前言

本文介绍的液压滑模施工是优质、高速、造价低的施工工艺，一次组装1米多高模板，即可连续浇注混凝土，不间断滑升模板，连续成型，直至达到设计标高。其优点：一个墩身仓可以一次组装滑升，不用支脚手架，不重复支模，施工速度快（每天可以滑升2.5米-3.5米，最高可达5米），工期只有普通模板的三分之一，可降低成本15%-20%，混凝土连续成型，结构整体性好，使工程质量得以显著提高。

2 工程概况

山西省高（平）陵（川）高速公路L4合同段段地处山陵重丘区，地势起伏大，其中西沟大桥、郭家川1号大桥、郭家川2号大桥均处于深谷沟壑，地形陡峭，共设置了6个空心薄壁高墩，均采用液压滑模施工。西沟大桥5#墩为全标段最高墩，墩高53.5米，为等截面空心薄壁墩，桥墩外截面与内空心截面均为矩形，外部尺寸6m×2.8m，内部空心尺寸5m×1.8m，壁厚0.5m，本文将以本墩施工为例，详细的介绍滑模施工空心高墩的施工工艺。

3 工艺原理

3.1 滑模施工工艺原理

滑模施工就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，水泥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，调整后又继续浇筑水泥混凝土并不断循环的一个过程。

3.2 结构体系组成

液压滑升模板具有自升设备，能随砼的浇筑自行向上滑升的模板装置，由模板系统、操作平台系统和液压提升系统组成。

3.2.1 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。在施工中主要承受水泥混凝土的侧压力、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。模板通过围圈与提升架连成一体。

3.2.2 操作平台系统

操作平台系统主要是供材料、工具、设备堆放和施工人员进行操作的场所。主操作平台分内外两部分，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。吊脚手架主要用于检查水泥混凝土质量和表面修饰，调整和拆除模板引测轴线、高程等到工作。

3.2.3 液压提升系统

本墩采用的液压提升系统由支承杆、千斤顶、液压控制台和油路等组成，它承担全部滑升模板系统的施工荷载。

4 施工工艺流程及操作要点

4.1 施工工艺流程

施工放样架设垂直运输塔吊支立滑模外模板安装外提升架腿安装外模板安装外挑架、连接钢管铺外平台安装千斤顶及油路，调试液压系统插支承杆调平后设限位卡组装完成全面检查后开始浇注底部实心段砼滑升到实心段砼完毕后停滑安装提升架内腿及内模铺设内平台继续滑升浇筑 滑升到空心部位砼完毕后停滑拆除提升架内腿及内模浇注实心端砼拆除模板拆除提升架。

4.2 操作要点

4.2.1 模板安装

当桥墩的承台砼施工结束后，即可进行桥墩滑模架的安装，准确对中、找平。依次安装千斤顶架、围圈、桁架梁、模板、平台铺板及栏杆、提升架、千斤顶、支承杆、液压操作台及液压管路。

4.2.2 钢筋安装

滑模施工中，钢筋安装采用边滑升边安装钢筋，平行作业的方式。钢筋的绑扎，始终超前砼30cm左右。竖筋间距按设计要求布置均匀，相邻钢筋接头要错开，同时利用提升架焊钢管控制钢筋保护层。水平钢筋采用搭接或焊接，竖筋接头采用电渣压力焊。钢筋的垂直运输利用塔吊架吊至滑模工作台上。

4.2.3 液压系统安装

液压控制系统由液压控制台、油管、阀门、千斤顶组成，经试验合格的起重量6.0t的GYD-60型液压千斤顶，在水平尺和线坠的检测下，用垫片找正，使其稳固在提升架下横梁上，在穿入支承杆前，为防止灰尘污物进入，用塑料布将千斤顶上口封住。油管要逐根吹通，连接件要擦净，软管打弯处距端头的直线段应不小于管径的6倍，弯曲半径要大于管径的10倍。液压控制台在与油管、千斤顶相互连通后，应通电试运转，检查油泵转动方向是否正确，电铃信号是否灵敏，然后向各分支油管充油排气，将油路加压至15MPa持续五分钟，连续循环五遍，详细检查全部油路及千斤顶无渗漏为合格，最后将试运转、升压时间、回油时间等记录下来，确定进油、回油时间，供日后操作之用。

4.2.4 支承杆安装

本工程作为滑升用的支承杆钢管，按规范要求接头应错开，每一水平断面处接头数不应超过总根数的25%，故第一节支承杆要有四种长度，即3.0、3.5、4.0、4.5m四种，安装的支承杆要保证垂直，支承杆的连接要采用连接钢管连接。支承杆按提升架位置放好后，液压系统又经检查合格，此时，可将千斤顶穿入各自的支承杆，整个滑模提升装置即告安装完毕。支承杆接头必须拧紧，空滑时，必须对支承杆加固。

4.2.5 滑模提升

在滑模施工的整个过程中，模板的滑升可分为初升、正常滑升和终升3个阶段。

1.初升。最初灌注的混凝土的高度一般为60～70cm，分2～3层浇注，约需3～4 h，随后即可将模板缓慢提升5cm，检查底层混凝土凝固的状况。若混凝土已达到0.2～0.4 MPa的脱模强度时，可以将模板再提升3～5个千斤顶行程。此时，应对滑模系统进行全面检查。发现问题要及时修正和完善。

2.正常滑升。待各项检查完毕并符合要求后，可进入正常滑升阶段。每浇注一层混凝土，即每滑升一次，力争使滑升高度与混凝土浇注厚度基本一致。在正常滑升阶段，浇注混凝土、绑扎钢筋和滑升模板交替进行。一般混凝土浇注和模板滑升速度控制在20 cm/h左右。正常滑升阶段应分多次慢慢滑升，每次连续滑升高度不宜超过30cm，要经常停下来检查构件与设备是否正常工作。各项作业之间要紧密配合。

3.终升。当模板滑升至离墩顶标高1m左右时，滑模进入终升阶段。此时应放慢滑升速度，并进行准确的抄平和找正工作，保证最后浇注的一层混凝土顶部标高和位置准确。

4.2.6 对砼浇注和振捣及养生的要求

滑模宜灌注低流动或半干硬性砼，按照施工时的气温，初凝时间应控制在2 h左右，一般情况下坍落度在保证混凝土振实的条件下坍落度宜小，控制在6cm～8cm，混凝土灌注前，应先向模内浇1层1∶1水泥砂浆，厚度约2 cm～3 cm，砼浇注时应分层均匀对称浇筑，分层浇灌厚度为300mm，每一个浇筑层的砼表面应在同一水平面上，以钢筋骨架的水平筋作为参照物，且距模板上口不小于100～150mm，并应有计划均匀地变换浇灌方向。

5 结束语

实践证明，滑模施工是高墩施工方法中一种较为科学、合理的方法，它既能满足进度要求，又给作业人员提供了一个安全、宽敞的作业平台，同时又能利用自身刚度，调整模板的偏差。墩身混凝土外观平整光滑，棱角分明，线条直顺，与传统的满堂支架动辄需要投入上百吨的材料相比，滑模仅需要数吨模板即可，此举成功地解决了工期紧及周转材料投入大的问题，为施工单位节省了大量人工费与机械费，降低了成本和损耗，有效加快工程进度。

参考文献：

[1]《滑动模板工程技术规范（GB50113-2005）》

[2]《公路工程质量检验评定标准（JTGF80/1-2004）》

[3]《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011实施手册