高墩柱滑模施工技術(shù)

1、高墩柱滑模施工技術(shù) 高墩柱滑模施工技術(shù) 摘要：針對(duì)平陽(yáng)高速公路司徒洼特大橋矩形實(shí)心墩施工，采用滑模施工技術(shù)，對(duì)滑模施工特點(diǎn)、滑模裝置設(shè)計(jì)、滑模施工工藝及施工控制作了詳細(xì)介紹，并總結(jié)了滑模設(shè)計(jì)與施工中需注意的事項(xiàng)。 關(guān)鍵詞：高墩柱；滑模；施工；技術(shù) Abstract: in view of the pingyang Stuart highway hollow rectangular solid pier of the large bridge construction, adopt sliding construction technology, characteristics of slidi

2、ng construction, the sliding device design, the sliding mode is introduced in detail the construction technology and construction control, and sums up the matters that should pay attention to in the sliding mode design and construction. Key words: high pier; The sliding mode; Construction; technolog

3、y 中圖分類號(hào)：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104(2021) 一、工程概況 山西平定至陽(yáng)曲高速公路K120+564司徒洼特大橋，跨徑組合為2135+835m，橋梁全長(zhǎng)1131m，上部結(jié)構(gòu)采用裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁和鋼混凝土組合梁；橋墩采用矩形實(shí)心墩，低樁承臺(tái)，鉆孔灌注樁根底。全橋矩形墩柱共100個(gè)，橋墩高度在18.242.8m之間，橋墩外形尺寸為250200，在四角設(shè)R=75的圓角，墩柱混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)為C35。橋墩采用滑模施工。 二、滑模施工工藝原理 滑模施工工藝，就是在結(jié)構(gòu)物混凝土中預(yù)埋鋼管，利用千斤頂與提升架將滑模的全部施工荷轉(zhuǎn)移至支撐桿上。待混凝土到達(dá)一定強(qiáng)度后，通

4、過自身液壓提升系統(tǒng)將整個(gè)裝置沿支撐桿上滑，模板定位后又繼續(xù)澆筑混凝土并不斷循環(huán)的一種施工方法。 三、滑模施工特點(diǎn) 施工速度快。每個(gè)橋墩可同時(shí)組裝滑升，施工保持連續(xù)作業(yè)，使各種工序簡(jiǎn)化，施工速度快，日平均進(jìn)度5m左右。 施工本錢低。施工中每個(gè)橋墩只使用一套模板，操作平臺(tái)和模板利用液壓千斤頂提升，不需再搭設(shè)腳手架和支立模板，可節(jié)省大量材料和工費(fèi)。 施工質(zhì)量可靠。由于滑模施工時(shí)混凝土連續(xù)澆筑，故而減少了施工縫，混凝土外表平滑，防止出現(xiàn)蜂窩麻面及錯(cuò)縫現(xiàn)象，并有效防止出現(xiàn)較大的體形偏差或跑模，確保結(jié)構(gòu)物的整體性，質(zhì)量容易得到保證。 平安性好。由于滑模模體結(jié)構(gòu)有封閉、穩(wěn)定的操作平臺(tái)，可以有效防止施工人員、

5、物品墜落等平安事故，施工操作平安。 四、滑模裝置設(shè)計(jì) 橋墩滑模設(shè)計(jì)采用液壓整體滑升模板施工，為保證質(zhì)量，滑模采用整體鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，滑升動(dòng)力裝置為YKT-36型自動(dòng)調(diào)平液壓控制臺(tái)，滑模系統(tǒng)由鋼模板、鋼模板圍圈、支承桿、千斤頂、頂架、操作平臺(tái)和吊裝設(shè)備等組成。稱之為模板系統(tǒng)、滑模提升系統(tǒng)、操作平臺(tái)系統(tǒng)、液壓提升系統(tǒng)、垂直運(yùn)輸系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)。 4.1模板系統(tǒng) 包括模板、模板圍圈、提升架。模板面板采用4mm鋼板制作而成，曲線段采用5mm鋼板壓制而成。模板高度為1.25米。為了加強(qiáng)模板的剛度，在模板外側(cè)設(shè)置縱向加勁肋和橫向圍圈。為便于拼接，相鄰模板之間采用螺栓連接。模板圍圈位于模板外圍，采用上下兩道，同模

6、板焊接固定并和桁架梁上下邊梁焊接，保證模板形狀并將模板與提升架立柱連接起來(lái)成為一個(gè)整體。 4.2滑模提升系統(tǒng) 提升架是安裝千斤頂，并與桁架、模板連接成整體的聯(lián)系構(gòu)件，是滑模與混凝土間的聯(lián)系構(gòu)件，主要用于支撐模體，并且通過安裝在頂部的千斤頂支撐在爬桿上，整個(gè)滑升荷載將通過提升架傳遞給爬桿，爬桿由483.5mm的鋼管制成，爬桿在同一水平內(nèi)接頭不超過1/4，因此第一套爬桿要有2種以上長(zhǎng)度規(guī)格錯(cuò)開布置，正?；龝r(shí)，每根爬桿長(zhǎng)3.0m，要求平整無(wú)銹皮，當(dāng)千斤頂滑升距爬桿頂端小于350時(shí)，應(yīng)接長(zhǎng)爬桿，接頭對(duì)齊，不平整處用角磨機(jī)找平，爬桿同環(huán)筋相連焊接加固。根據(jù)“等強(qiáng)代換的原那么，在不影響鋼筋強(qiáng)度的情況下，

7、爬桿代替相位置的豎向鋼筋。 根據(jù)橋墩的實(shí)際情況，全部提升架選用“F型提升架?！癋型提升架采用18#槽鋼作為主梁，頂部橫梁采用18#槽鋼2根，中間橫梁采用12a#槽鋼2根，高度為2m。一套模體選用4套“開型架。共布置4臺(tái)千斤頂。 4.3操作平臺(tái)系統(tǒng) 由桁架及吊架組成。桁架采用角鋼焊接而成，截面尺寸100100、140110,是滑模的主要受力構(gòu)件之一，也是滑模施工的主要工作平臺(tái)，承受工人、物料等荷載。吊架為養(yǎng)護(hù)、修面、預(yù)埋件處理的工作平臺(tái)，采用鋼木結(jié)構(gòu)懸吊布置，沿混凝土布置一周寬500mm的工作平臺(tái)，上鋪馬道板，用25圓鋼懸掛在桁架梁上。桁架及吊架上鋪5厚木板，外設(shè)防護(hù)桿，掛平安網(wǎng)。 4.4液壓提

8、升系統(tǒng) 選用QYD-100型液壓千斤頂、設(shè)計(jì)承載能力為10噸，計(jì)算承載能力為5噸，爬升行程為35mm；YKT36型液壓控制臺(tái)、油管等附件，高壓油管：主管選用16mm,支管選用8mm,利用直管接頭和四通接頭同控制臺(tái)和千斤頂相連，形成液壓系統(tǒng)。它承當(dāng)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，將油液通過換向閥、分油器、截上閥及管路，輸送到千斤頂。在不斷供油、回油的過程中，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。 4.5垂直運(yùn)輸系統(tǒng) 垂直運(yùn)輸系統(tǒng)是鋼筋、混凝土等材料向上輸送的通道，由卷?yè)P(yáng)機(jī)、料斗、門字架、滑輪等組成。每套滑模裝置設(shè)置1套卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)。 4.

9、6輔助系統(tǒng) 包括灑水養(yǎng)護(hù)、中心測(cè)量、水平控制測(cè)量等裝置。 灑水管用25mmPVC管，沿混凝土外表布置一周，PVC管上鉆孔，對(duì)混凝土外表進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。 中心測(cè)量利用重垂線測(cè)量，觀察模體的水平位移情況，在模體的4個(gè)不同位置設(shè)置4根重垂線進(jìn)行觀測(cè)。 水平測(cè)量利用水準(zhǔn)管原理，在模體上布置透明膠管，充水固定在模體上進(jìn)行水平度觀測(cè)。 五、滑模施工 5.1施工準(zhǔn)備 滑模施工前必須做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，包括千斤頂?shù)恼{(diào)試，滑模設(shè)備的組裝調(diào)試，墩身與承臺(tái)接觸面的鑿毛、沖洗，測(cè)量放線，供電、供水系統(tǒng)準(zhǔn)備等。 千斤頂調(diào)試 A耐壓：加壓12Mpa，5分鐘不滲不漏； B空載爬升：調(diào)整行程35 C負(fù)荷爬升：記錄加荷5噸，支撐桿

10、壓痕和行程大小，將千斤頂行程相近的編為一組。 D施工用千斤頂按要求需備用一局部，且須經(jīng)常檢修，還需備用如簧、上卡頭、排油彈簧、鋼珠、密封圈、卡環(huán)、下卡頭等；本設(shè)計(jì)備用4臺(tái)千斤頂。 滑模調(diào)試 滑模組裝檢查合格后安裝千斤頂以及液壓系統(tǒng)，插入爬桿并進(jìn)行加固，然后進(jìn)行試滑35個(gè)行程，對(duì)提升系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)、盤面及模板變形情況進(jìn)行全面檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決，確保施工順利進(jìn)行。 工作面準(zhǔn)備 施工前必須做好工作面的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，完成墩身與承臺(tái)接觸面的鑿毛和沖洗，進(jìn)行測(cè)量放線，到達(dá)滑模組裝條件。 施工現(xiàn)場(chǎng)需敷設(shè)一條325+110動(dòng)力電纜，提供380伏電源，為確?；Ｊ┕ろ樌M(jìn)行，不發(fā)生粘模事故，應(yīng)做好備用電

11、源準(zhǔn)備工作。 為保證混凝土質(zhì)量，加強(qiáng)混凝土灑水養(yǎng)護(hù)工作，在輔助盤上敷設(shè)一條25mmPVC管，以便于及時(shí)對(duì)出?；炷吝M(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。 5.2施工工藝 滑模施工工藝：組裝滑模 綁扎鋼筋 澆注混凝土 提升滑模 混凝土外表修整及養(yǎng)護(hù) 滑模撤除。 組裝滑模?；＝M裝的順序是先形成骨架后完善后部。當(dāng)模板滑升到一定高度時(shí)，再安裝吊架和提升設(shè)備。 滑模在已完成的承臺(tái)外表進(jìn)行組裝調(diào)試，利用吊車組裝，到達(dá)設(shè)計(jì)要求后，進(jìn)行千斤頂安裝、爬桿安裝及鋼筋安裝，同時(shí)完成液壓系統(tǒng)的安裝工作，并對(duì)千斤頂進(jìn)行加油排空。后續(xù)安裝工作采用吊車整體進(jìn)行吊裝完成。 滑模組裝順序如下：拼裝模板 安裝桁架 安裝模板 鋪平臺(tái) 安裝千斤頂及油路

12、調(diào)試液壓系統(tǒng) 插支承桿 調(diào)平后設(shè)限位卡 組裝后檢查驗(yàn)收。 綁扎鋼筋?；Ｊ┕さ奶攸c(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。模體就位檢查驗(yàn)收后，即可進(jìn)行鋼筋的安裝。前期鋼筋從模板底部一直綁扎至提升架橫梁下部。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左右。鋼筋綁扎的位置、數(shù)量、間距嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行，并且同一截面內(nèi)鋼筋接頭數(shù)量不超過鋼筋總數(shù)的50%，相鄰鋼筋接頭錯(cuò)開35倍的主筋直徑長(zhǎng)度且不小于50cm。主筋采用剝助直螺紋套筒機(jī)械連接，為操作方便與平安，豎向主筋每節(jié)按4.5米接長(zhǎng)，每根支撐桿代替一根豎向筋。鋼筋綁扎時(shí)應(yīng)確保主筋順直、箍筋間距符合設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)要

13、求，并按要求設(shè)置混凝土墊塊，以保證混凝土保護(hù)層的厚度。 鋼筋加工在后場(chǎng)進(jìn)行，利用滑模自身的卷?yè)P(yáng)設(shè)備將鋼筋吊至工作平臺(tái)上。 澆注混凝土。首次澆注前，要先向模內(nèi)澆一層1：1水泥砂漿，厚度宜為23。滑模施工宜采用低流動(dòng)性或半干硬性混凝土，坍落度宜為79cm，混凝土應(yīng)分層對(duì)稱均勻澆筑，分層澆筑厚度宜為2030,每次澆筑至模板上口以下10cm左右為止，以防止滑升模板結(jié)構(gòu)出現(xiàn)傾斜和扭轉(zhuǎn)?；炷敛捎貌迦胧秸駬v棒進(jìn)行搗固，振搗時(shí)不得觸及鋼筋、模板和支撐桿，振搗棒插入前一層混凝土的深度不得超過5cm，禁止在模板滑升時(shí)振搗混凝土。 各層混凝土的澆筑時(shí)間間隔應(yīng)不大于混凝土的初凝時(shí)間，當(dāng)時(shí)間間隔超過時(shí)，對(duì)接茬處應(yīng)按施

14、工縫要求進(jìn)行處理。分段澆筑時(shí)應(yīng)對(duì)稱澆筑，各段澆筑時(shí)間應(yīng)大致相等。在澆筑混凝土的同時(shí)，應(yīng)隨時(shí)清理粘結(jié)在模板內(nèi)外表的砂漿或混凝土，以免增加滑升阻力，影響外表光滑。當(dāng)混凝土澆筑至最后1m時(shí)，應(yīng)注意操平找正，要全面檢查，最后分散澆平。澆筑要均勻，要注意變換澆筑方向，防止墩臺(tái)傾斜或扭轉(zhuǎn)。 提升滑模?；Ｕ；鶕?jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況確定合理的滑升速度，滑升速度與現(xiàn)場(chǎng)氣溫條件、混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度、混凝土初凝時(shí)間、供料強(qiáng)度、鋼筋綁扎速度等有關(guān)。本橋墩滑模按正常滑升每次間隔2小時(shí)，混凝土澆筑分層厚度控制在30左右,日滑升最大高度控制在3.6m左右。 滑模滑升正常要求到達(dá)軟脫模施工，脫模混凝土強(qiáng)度控制在0.20.4Mpa

15、范圍內(nèi)，以防止坍塌變形，現(xiàn)場(chǎng)施工鑒別為：滑升過程中能聽到“沙沙的聲音；出模的混凝土無(wú)流淌和拉裂現(xiàn)象，手按有硬的感覺并能留下1mm左右的指?。荒苡媚ㄗ幽ㄆ?。 滑模施工的整個(gè)過程中，模板的滑升分為：初升、正?；徒K升三個(gè)階段。 初升：按每次澆注厚度不大于30,分23次澆注至約70,持續(xù)時(shí)間不超過4h，隨后將模板緩慢提升36,檢查脫?；炷恋哪虪顩r。假設(shè)混凝土已到達(dá)0.20.4 Mpa的脫模強(qiáng)度時(shí)，可以將模板再提升35個(gè)千斤頂行程。此時(shí)應(yīng)對(duì)滑模系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查。包括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，操作平臺(tái)的水平度是否到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)，

16、連接螺栓是否松動(dòng)，千斤頂工作是否正常，頂桿有無(wú)彎曲現(xiàn)象等。發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)修正和完善。 正常滑升：待各項(xiàng)檢查完畢并符合要求后，即進(jìn)入正?；A段。每澆筑一層混凝土，滑升一次，盡量使滑升高度與混凝土澆筑厚度根本一致，在正常滑升階段，澆筑混凝土、綁扎鋼筋與滑升模板交替進(jìn)行?；炷翝仓湍０寤俣瓤刂圃?0/h左右，分屢次慢慢滑升，每次連續(xù)滑升高度不宜超過30。滑升過程中應(yīng)隨時(shí)檢查支承桿工作狀態(tài)，當(dāng)出現(xiàn)彎曲、傾斜等失穩(wěn)情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)查明原因，采取有效的加固措施；垂直向上吊運(yùn)鋼筋時(shí)，防止撞擊支承桿。 終升：當(dāng)模板滑升至離墩頂標(biāo)高1m左右時(shí)，滑模進(jìn)入終升階段。此時(shí)應(yīng)放慢滑升速度，并進(jìn)行準(zhǔn)確抄平和找正工作

17、，保證最后澆筑的一層混凝土頂部標(biāo)高和位置準(zhǔn)確。澆注完最后一層混凝土后，每隔12h將模板提升510,滑動(dòng)23次，可防止混凝土與模板的粘結(jié)。 混凝土外表修整及養(yǎng)護(hù) 修面和養(yǎng)護(hù)工作是保證混凝土質(zhì)量的最后一道工序。外表修整是關(guān)系到結(jié)構(gòu)外觀和保護(hù)層質(zhì)量的關(guān)鍵工序，當(dāng)混凝土脫模后，在低強(qiáng)度狀態(tài)立即進(jìn)行此項(xiàng)工作。一般用抹子在混凝土外表作原漿壓平或修補(bǔ)，如果外表平整亦可不做修整。灑水養(yǎng)護(hù)是保證混凝土有適宜的硬化條件，減少和防止混凝土裂縫的關(guān)鍵工序，在輔助盤上設(shè)灑水管對(duì)混凝土進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。 滑模撤除?；；炼丈碓O(shè)計(jì)位置后，將滑模滑空，利用吊車在高處撤除。吊車不能整體吊動(dòng)時(shí)，也可分拆模體后下吊?；Ｑb置撤除時(shí)

18、，本著“先組裝的后撤除，后組裝的先撤除的原那么，嚴(yán)格按照平安操作規(guī)程進(jìn)行操作?；ｓw撤除要在專人統(tǒng)一指揮下進(jìn)行，操作人員必須佩戴平安帶及平安帽，拆卸的模體部件要嚴(yán)格檢查，捆綁牢固后起吊下放。 5.3滑模施工控制 平面控制：將全站儀架于控制點(diǎn)，用極坐標(biāo)法通過控制模板位置來(lái)控制墩柱平面位置，由于溫度對(duì)模板、儀器影響較大，每次固定觀測(cè)時(shí)間定為溫度變化不大的早上7：00左右。測(cè)量時(shí)先觀測(cè)大氣壓、溫度計(jì)讀數(shù)，輸入到全站儀，通過儀器自動(dòng)改正。 高程控制：在承臺(tái)上南北側(cè)各布設(shè)兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)作為基準(zhǔn)高程，采用三角高程測(cè)量的方法從控制點(diǎn)用檢定鋼尺沿墩柱向上傳遞，同時(shí)采用在0#臺(tái)處設(shè)立水準(zhǔn)點(diǎn)位，通過墩身標(biāo)高傳遞進(jìn)行標(biāo)

19、高復(fù)核。每滑模一段檢驗(yàn)一次高程，其高程誤差應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，特別是墩頂最后一次必須控制好。 水平度控制：控制操作平臺(tái)的水平度是滑模施工的關(guān)鍵之一，如果操作平臺(tái)發(fā)生傾斜，將導(dǎo)致墩身扭轉(zhuǎn)和滑升困難。為防止平臺(tái)傾斜，平臺(tái)上材料堆放要均勻，并應(yīng)注意混凝土澆筑是否順利，還要經(jīng)常進(jìn)行觀測(cè)和調(diào)整。水平度的測(cè)量采用標(biāo)注法，即在滑升前，用水準(zhǔn)儀在支撐桿上抄一水平線，用紅油漆標(biāo)注，調(diào)整各千斤頂與支撐桿等距離，滑升中，每天根據(jù)滑升速度情況進(jìn)行水準(zhǔn)抄平，并在支撐桿上標(biāo)出水準(zhǔn)線(紅油漆)，據(jù)此向上或向下每0.5m高劃一水平線(白油漆)測(cè)量千斤頂高程及相鄰千斤頂?shù)母卟?，?dāng)相鄰千斤頂?shù)母卟畛^1cm或各千斤頂最大高差超過2c

20、m時(shí),必須予以調(diào)整,調(diào)整時(shí)以最高的千斤頂為準(zhǔn),使其余千斤頂均勻地處于同一標(biāo)高，正常情況下每班調(diào)平檢查不少于兩次。 豎直度控制：墩身豎直度允許偏差為墩身高速的0.3%，且不超過20mm。豎直度的觀測(cè)采用線墜與經(jīng)緯儀相結(jié)合的方法，線墜重7.0,吊繞在特制的滑輪上，隨橋墩上升逐步下放線墜，每班應(yīng)檢查3次，觀測(cè)其與定點(diǎn)的偏差；或利用立于地面控制樁上的經(jīng)緯儀觀測(cè)平臺(tái)上控制點(diǎn)在滑升時(shí)的位移情況，每滑升0.5m檢查一次。當(dāng)出現(xiàn)豎直度偏差時(shí)，其操作平臺(tái)一般在位移方向出現(xiàn)水平高差，故向哪一側(cè)傾斜，就升高哪一側(cè)的千斤頂。糾正的方法是將扭偏一側(cè)的千斤頂相對(duì)提高24cm后逐步糾正，每次糾正量不宜過大，以免產(chǎn)生明顯的彎

21、曲現(xiàn)象。 六、滑模設(shè)計(jì)與施工中的考前須知 6.1保證模板的剛度 模板必須具有足夠的剛度抵抗施工荷載，使變形控制在允許值范圍內(nèi)。模板按簡(jiǎn)支板計(jì)算，其最大撓度一般為支點(diǎn)間距的1/1000。 6.2千斤頂?shù)脑O(shè)置數(shù)量 千斤頂?shù)脑O(shè)置數(shù)量應(yīng)遵循與頂桿數(shù)量相同的原那么，即一根頂桿安裝一臺(tái)千斤頂，因此在確定頂桿與千斤頂?shù)臄?shù)量時(shí)，應(yīng)綜合考慮，使頂桿的承載能力與千斤頂大致相同。頂桿與千斤頂一般應(yīng)均勻布置，局部承受荷載較大時(shí)，可考慮集中布置。 6.3滑模施工的防偏與糾偏 1、預(yù)防偏扭的措施 1保證千斤頂水平及支承桿垂直，并保證千斤頂同步工作，每滑升300mm調(diào)整滑升系統(tǒng)一次。 2施工平臺(tái)上堆載要均勻分布，杜絕重物偏壓。 3對(duì)稱澆筑混凝土，防止因混凝土偏壓造成模板偏斜。 2