滑模技术在桥梁施工中的应用

建筑设计,职称评审,高级工程师职称评审
【摘要】滑升模板在桥梁施工中的应用；应用中出现的有关问题及其解决的方法和措施。
【关键词】滑升模板桥墩应用
改革开放以来，公路建设日新月异，在公路桥梁的设计上出现了很多高墩、刚构等新型构造物，特别是在山区的高速公路建设中，常常遇到一些深谷而需要建造高墩，为了适应滑模施工的要求往往设计成非变截面的空心墩，对这类高墩采用滑升模板施工，不仅对提高工程质量有利而且还可以降低成本，加快工程进度。某高速公路的主墩采用了滑升模板的施工工艺，取得了良好的效果。现将滑模工艺在桥墩建造施工中的一些技术问题做一些初步的探讨。
l滑升模板的基本构成
滑升模板主要有门式提升架、内外围圈、内外模板、内外支架、模板平台、吊架以及液压提升设备：HYw一30型滚珠式液压千斤顶、液压油泵及控制装置、支承顶杆等。
2滑模组装
2.1 准备工作
滑模组装前，应将滑模的主要部件进行预拼，检查各部分尺寸及模板锥度以符合滑模的要求，模板组装后应上口小，下口大，其斜率为0.3％左右。
2.2 滑模组装
桥墩滑模组装的顺序应按先上后下，先内后外组装，在桥墩施工中为提升架一内围圈一外围圈一内外支架一内外模板一吊架一设平台一安装栏杆一千斤顶提升设备。
2.3 检查滑模
提升用的液压千斤顶逐个检查试压至lOMpa，接头软管加压至12MPa，0.5h无漏油，方可进行安装，接通油管后进行总试压，加压至10MPa作4～5次循环合格后插入支承顶杆，再对滑模平台的水平，中心位置进行全面检测，并在桥墩四面或四角设置5～20kg的大垂球吊线，桥基础顶面设置垂球吊线测点，在平台上设置水准联通管，以确保滑模过程中桥墩的水平，位置及垂直方向的准确无误。
3 滑模施工工艺
3.1 滑模施工时对混凝土的要求
滑模施工时宜采用低塑性混凝土，按照施工时的气温，初凝时间应控制在2h左右，并具有早强和良好的和易性，一般情况下坍落度3～7cm为宜，在保证混凝土振实的条件下坍落度宜小，不宜大。
3.2 灌注混凝土与滑模提升
混凝土灌注前，应先向模内浇一层1：1水泥、砂浆，厚度约2～3 cm，混凝土入模时，要四周均匀对称浇筑，以防止模板内混凝土不均匀面的模板滑动，每层表面应基本水平，每层厚度约为20cm、30cm，以钢筋骨架的水平筋作为参照物，使用小型内插式振捣器捣实，避免接触钢筋，支承杆及模板，插入前一层捣实的混凝土中最好不超过5cm。
3.3 初灌滑升
首次浇注混凝土的厚度一般为60一70 cm，分3层浇注，待底层混凝土达到0.2一0.4 MPa时即可试升，可分为2-3个行程，将各千斤顶同时缓慢顶升5cm左右，检查出模混凝土的凝固情况，现场鉴定时，可用手指按压出模的混凝土表面。基本按不动，但能留存指痕，砂浆不粘手，用指甲划出痕，亦可使用混凝土贯人仪检测混凝土的强度，若强度满足要求，即底层混凝土已具备0.2～0.4．Mpa的出模强度，可继续提升至20cm左右，即是第一层浇注混凝土。
3.4正常滑升阶段
初滑提升后，即可每浇注一层混凝土，模板提升一次，使每层浇注的混凝土厚度与每次提升的速度相同，每层混凝土浇注厚度为20cm时在正常气温下，提升时问不宜超过1h，灌注混凝土最后一层后，每隔1～2h将模板提升5～10cm，滑动2～3次后，可避免混凝土与模板的粘结。
3.5 滑模施工中的特殊要求
滑模提升应做到垂直，均衡一致，各提升架之问的高差不大于5 mm，为此浇注混凝土严格保持均匀平衡，每层厚度也要严格控制，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，以防止滑模不均匀荷载而倾斜，并应随时对滑模的水平结构变形进行检查，以便即时调整加固，
3.6 修补与养生
滑模施工的混凝土出模后，由滑升模板而造成的混凝土表面缺陷，必须即时进行修补，一般情况下，应以混凝土原浆进行抹平，以确保混凝土表面光洁，表面整修后可随即刷上混凝土养护剂进行养护。
3.7 滑升中停工时施工工艺
滑模施工时一般情况下不能随意停工，要求3班连续作业，在特殊情况下需要暂时停工时，应每隔1h将模板提升3～5 ㎝，经过2—3次提升后以免混凝土与模板粘结。再次施工时，对浇注停歇形成的施工缝，除按混凝土施工接缝处理要求严格控制操作外，尚需对滑升模板的水平、位置、垂直度以及提升设备的完好状况进行全面检查后，方可继续施工。
4施工监控及纠偏
4.1施工测量
由于滑模施工时，模板是依靠在已浇的混凝土上，其几何尺寸的控制受到已浇注涮影响较大，一旦发生偏移和扭转，往往会受到混凝固混凝土导向的影响逐渐增大，因此施工精确测量放线，严格控制误差是很重要的。在一般情况下大多数用全站仪放出墩身的控制点，在滑模架上挂5—20kg的大垂球，在施工环境风力较大时，也可以考虑使用激光垂直仪测量垂直偏差。滑模平台则可使用水准联通管控制滑模的水平，同时还需要定时对墩身中心及扭转进行坐标测量，以确保墩身位置方向的正确。
4.2滑模纠偏
滑模施工中由于种种非人为因素的影响发生偏移和扭转是不可避免的，特别是建筑的高
度较大时，更是明显。在滑模提升过程中纠偏是解决滑模偏移和扭转的有效手段。目前在滑模施工中采用较多的纠偏方法有下列几种：
4.2.1偏载纠偏法
即按量测的结果向偏移或倾斜的反方向施加一定的荷载，人为的造成滑升模板的偏载使
之向偏移或倾斜的反方向用力，这种纠偏的方法主要靠多年的施工经验控制偏载的大小，从而使偏移或倾斜得到纠正。
4.2.2千斤顶纠偏法
即使用千斤顶在各方向使用不同的提身量，从而使模板向偏移或倾斜的反方向倾斜来纠
正偏移或倾斜的方法，使用千斤顶纠偏时，每次的纠偏千斤顶的提升量之差一般应控制在10-20mm，且要在提升后认真校核纠偏量，并应及时调回到水平位置。
4.2.3楔形垫纠偏法
采用楔形垫块垫在千斤顶下面来纠偏，既可纠正偏移或倾斜也可以纠正扭转，测量的偏移或扭转，在滑模提升的千斤顶下垫上楔形垫，针对不同的偏差可以向不同的方向垫楔形垫使千斤顶在提升时，除了向上的提升之外，还会产生一个水平的附加力，从而达到纠偏的目的。
4.2.4支承顶杆法
采用支承顶杆法纠偏，其作用原理与契形垫块相似，都是使千斤顶在顶升时产生一个水平向的附加力，从而使已经偏移的模板回到正确位置。
5 几个在滑模施工中需要特别注意的问题
滑模施工具有速度快，外观质量好的忧点，但也存在着技术难度大，几何尺寸不易控制
的缺点，通过本工程桥墩滑模的施工，应在施工中特别注意的事项如下：
5.1严格施工组织是保证滑模成功的关键
滑模施工中，一般是24 h不停，各工序的衔接和配合十分重要，施工负责人要认真协调，特别是钢筋工与混凝土工的配合，提升操作与监控数据的配合，将是滑模施工的关键。现场的施工记录更为重要，这就要求施工负责人责任心要特别强，具备一定的协调能力。各工种施工负责人也要责任心强，工作认真才能确保滑模施工顺利进行。
5.2 注意减轻和均布平台的荷载
滑模是依靠已浇注的混凝土固定在墩身上的，墩身混凝土出模时仅O．2-0．4MPa的混凝土强度，因此要求平台荷载尽可能的轻，为此施工中应尽可能减少闲杂人员上工作平台，同时还要求材料均匀地分布在平台上，以避免滑模承受偏载。
5.3纠偏宜早不宜迟
滑模出现偏差是必然的，一旦出现偏差及时纠正比较容易，一旦偏差过大。纠偏不仅困
难，而且由于纠偏而形成反向偏差进而形成滑模定势，又造成反向偏差，所以对一般不大于
10mm的偏差，使用偏载纠偏即可，一旦偏差纠正即可恢复均载。
6 结束语
滑模施工工艺在桥梁桥墩施工中应用还是新尝试，由于它具有的优势必然在今后的施工中得到广泛使用，特别是在一些等截面高墩通过使用滑升模板技术，不但会取得一定的经济效益而且也会取得社会效益，但目前在桥梁的设计时还考虑不全面，对于使用滑升模板施_[的桥墩最好设计成圆角，否则滑升时尖角会掉块，另外对钢筋的布置则应考虑滑升用的支承杆代替部分钢筋。总之滑模施工二r=艺在公路施工中的应用，必然会进一步完善，利用这一施工工艺技术，一定会为今后公路建设做出贡献。