橋梁高墩滑模施工工藝及控制要點

林海秋

（中交四航局第一工程有限公司，廣東 廣州 510000）

橋梁是高速公路建設(shè)當(dāng)中的重要組成部分，具有無法替代的功能作用，能夠連接很多無法逾越的障礙，提高交通效率，獲得交通便利。本文對橋梁建設(shè)中滑模施工問題加以研究，并且對現(xiàn)階段滑模施工技術(shù)在高速公路橋梁建設(shè)的重要性以及問題現(xiàn)狀等進行了分析，同時運用國內(nèi)外滑模施工工藝的研究成果，總結(jié)出相關(guān)工藝的質(zhì)量控制要點，以期給相關(guān)研究者和從業(yè)人員一定的幫助。

1 工程概況

以廣東省陽春市延伸至中山市東西走向的高速公路工程建設(shè)為例，本施工段線路起于陽春市春灣鎮(zhèn)（K47+629），終點位于陽春市合水鎮(zhèn)（K58+440），線路全長10.811km。其中路基2.618km，3 座隧道共長4.448km，7 座橋梁共長3.745km，春灣連接線7.38km。工程路線周邊的地形均以丘陵為主，且地表的地形復(fù)雜、水系發(fā)達，整體路線的海拔高差介于15 米至945 米之間。且當(dāng)?shù)赜昙緩? 月的下旬直至9 月的下旬才能夠結(jié)束，而7月至9 月期間，當(dāng)?shù)氐臒釒庑顒虞^為頻繁，導(dǎo)致當(dāng)?shù)厝菀壮霈F(xiàn)暴雨、大風(fēng)等災(zāi)害。在當(dāng)?shù)氐母咚俟窐蛄焊叨盏氖┕ぎ?dāng)中，空心薄壁墩的建設(shè)需要采用液壓頂升模架施工工藝來輔助施工，具體施工構(gòu)造如圖1 所示。

2 滑模施工工藝及液壓頂升模架施工系統(tǒng)

2.1 施工工藝流程

有關(guān)液壓頂升模架施工工藝在空心薄壁墩建設(shè)中的詳細(xì)流程見圖2。

2.2 液壓頂升模架施工原理

“高墩液壓頂升模架”不是簡單地采用液壓頂升模架施工和翻模施工兩種工藝組合，而是結(jié)合了航模以及翻模兩種不同工藝的應(yīng)用優(yōu)勢，并且改善了兩種施工工藝的缺點，才能夠在液壓頂升模架系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)上，對墩體進行翻模加工。在此過程中主要是應(yīng)用橋梁液壓技術(shù)以及相關(guān)液壓系統(tǒng)，對橋梁高墩整體進行液壓處理。除此之外，也會應(yīng)用到互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)，運用計算機設(shè)備控制液壓系統(tǒng)，操控液壓設(shè)備。其原理:利用電腦控制提升系統(tǒng)，精確提升模板，提升到指定位置后，重新安裝模板、涂刷脫模劑、綁扎鋼筋、澆筑混凝土，在此之后，工作人員再次將模板進行提升，并且在循環(huán)作業(yè)下，完成該部分墩柱的施工。且為了有效地防止混凝土澆筑過程中出現(xiàn)變形的現(xiàn)象，相關(guān)人員采用內(nèi)外側(cè)模板來加固墩柱兩側(cè)，并采取對拉螺桿來進一步提高模板的穩(wěn)定性。使用對拉螺桿需要注意合理選擇螺桿直徑。加固橋梁高墩的過程中，必須要利用專業(yè)化模板，一般情況下需要使用鋼材料模板或者鋁塑合金材料模板，以保證橋梁高墩穩(wěn)定性。

2.3 墩身液壓頂升模架模板系統(tǒng)

在墩柱液壓頂升模架模板系統(tǒng)的裝配過程中，工作人員需要對模板系統(tǒng)、液壓提升系統(tǒng)以及整體的操作平臺系統(tǒng)進行管理。尤其需要注意對液壓提升系統(tǒng)進行技術(shù)檢查之后，再將液壓設(shè)備調(diào)試系統(tǒng)錄入其中，將各類數(shù)據(jù)進行初步整合之后，逐漸完善液壓提升系統(tǒng)設(shè)備操作過程。在墩身液壓頂升模架模板系統(tǒng)之中存在較多子系統(tǒng)，相關(guān)基礎(chǔ)操作人員需要對不同子系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)分析，之后再將各個系統(tǒng)錄入到墩身液壓頂升模架模板系統(tǒng)之中，系統(tǒng)與系統(tǒng)之間需要做到相互協(xié)調(diào)、互不干涉。

2.3.1 模板系統(tǒng)

施工當(dāng)中的模板系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要為外拉桿式鋼模，且運用定型鋼模、背楞以及拉桿來作為組成部分，且模板的最終截面形式能夠劃分為四個主要模塊，在應(yīng)用外拉桿式鋼模的過程中，需要相關(guān)技術(shù)操作人員結(jié)合拉桿，具體直徑以及拉桿長度將不同類型的定型鋼模、背楞以及其他零部件安放其中，注意保持不同零部件之間的安裝距離。大石田特大橋標(biāo)準(zhǔn)節(jié)高度2m，紅石山大橋標(biāo)準(zhǔn)節(jié)3m。

為保障模板的穩(wěn)定性，模板的外模面板采取的是t6mm 尺寸的不銹鋼板，而背架則采用14a 槽鋼，并配合焊接完成，模板的加強筋則采用t8mm 尺寸的普通鋼板。模板的內(nèi)模面板以t5mm尺寸的普通鋼板為主，而加強精則采用8 槽鋼，t8mm 的普通鋼板，且內(nèi)膜面板的背架與外模面板一致。除此之外，針對于一部分施工要求較為特殊的橋梁高墩滑模而言，需要注意將t8mm普通鋼板與t5mm 普通鋼板相互結(jié)合，針對不同高墩施工部位，選擇不同型號的鋼板。

2.3.2 操作平臺系統(tǒng)

2.3.2.1 操作平臺骨架

施工操作平臺的整體構(gòu)架材料以角鋼為主，且平臺系統(tǒng)的主要構(gòu)成形式為桁架。操作平臺盤面置于桁架圍圈上，采用δ 50mm 木板滿鋪鋪平形成操作平臺以作為材料機械等的放置平臺。

2.3.2.2 扁擔(dān)梁

平臺當(dāng)中的扁擔(dān)梁具有極強的承重作用，工作人員能夠運用扁擔(dān)梁將平臺以及模板等產(chǎn)生的荷載，通過千斤頂來傳遞到預(yù)埋鋼管當(dāng)中。大石田特大橋、紅石山大橋空心墩及改造的方柱墩液壓體系扁擔(dān)梁雙拼18#槽鋼，而方柱墩的扁擔(dān)梁則以雙拼形式的20＃ 槽鋼組成，且其端口都必須用槽鋼以及平臺的構(gòu)架來進行連接，從而保持扁擔(dān)梁的穩(wěn)定性。

2.3.2.3 支撐桿

現(xiàn)場的大部分支撐桿的下端部分均掩埋于混凝土當(dāng)中，而上端則對其并穿過千斤頂穿心孔的中心，從而才能夠?qū)⑾到y(tǒng)的荷載轉(zhuǎn)移至千斤頂當(dāng)中。相關(guān)技術(shù)操作人員在使用千斤頂?shù)倪^程中，需要注意穿心孔與支撐桿的具體位置情況，必須保證支撐桿可以平穩(wěn)穿過穿心孔中心點位置。大石田特大橋、紅石山大橋空心薄壁墩液壓體系采用φ 76× 6mm 無縫鋼管作為支承桿，方柱墩當(dāng)中運用標(biāo)準(zhǔn)尺寸的無縫鋼管作為支承桿，相關(guān)技術(shù)操作人員需要結(jié)合橋墩具體施工建設(shè)要求，選擇不同尺寸的無縫鋼管作為支撐部件。若千斤頂與系統(tǒng)支撐桿頂端之間的距離小于350mm，施工人員便需要及時地通過銜接來加長支撐桿長度。如果千斤頂與系統(tǒng)支撐桿頂端之間的距離小于200 毫米，那么則需要重新安裝千斤頂支撐桿位置，或者是直接更換長度適中的支撐桿。其次，支撐桿的接頭部分需要運用銷軸來進行連接，并且提前將接頭部分打磨平整，以此來保障接頭的平整度不會出現(xiàn)差異。

為保證支撐桿垂直度及穩(wěn)定性，支撐桿要及時與主筋臨時連接，采用φ 48× 5mm 無縫鋼管作為支承桿的方柱墩，首次預(yù)埋底部支撐桿0.2m 處焊接50mmx5 角鋼，桁架爬升時分二次完成，第一次爬升1.6m，第二次爬升到位，每一次爬升完成后，四根導(dǎo)向桿使用50mmx5 角鋼進行橫向及斜向連接，整個導(dǎo)向桿系統(tǒng)做成框架形式；之后每次爬升1.5m 后四根導(dǎo)向桿使用50mmx5 角鋼進行橫向及斜向連接。采用φ 76× 6mm 無縫鋼管作為支承桿的高墩平均分兩次進行爬升。每次爬升將支撐桿與環(huán)向鋼筋綁扎牢固，與豎向主筋有效固定。外露至操作平臺以上部位，每兩根支撐桿用相應(yīng)鎖扣連接，保證其垂直度，當(dāng)平臺需要滑升時候，經(jīng)復(fù)測后，支撐桿及時斷開連接并滑升至下一段。

2.3.2.4 液壓提升系統(tǒng)

施工當(dāng)中所使用的液壓提升系統(tǒng)由多個結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)共同組成，不同結(jié)構(gòu)融入到液壓提升系統(tǒng)之中，可以為液壓提升系統(tǒng)帶來不同使用功能。例如千斤頂、提升架、控制系統(tǒng)以及液壓系統(tǒng)等。相關(guān)技術(shù)操作人員尤其需要注意千斤頂、提升架的安放位置，必須要保證相關(guān)設(shè)備能夠與液壓提升系統(tǒng)保持緊密聯(lián)系，必須保證液壓提升系統(tǒng)可以直接操控相關(guān)施工設(shè)備?？招谋”诙眨?.5x7.5m）所使用的千斤頂為QYD-100 型楔塊式千斤頂16 臺，空心薄壁墩（7.5x3.4m）主墩改造后的為QYD-100 型楔塊式千斤頂8 臺，方柱墩為QYD-100 型楔塊式千斤頂4 臺，液壓控制臺1 臺（YKT36 型），提升架及油路系統(tǒng)1 套。待混凝土強度達到設(shè)計要求后，松開連接撐桿，收起活動平臺，解除限位裝置后，液壓系統(tǒng)開始工作，整體提升桁架結(jié)構(gòu)。

3 滑模施工控制要點

3.1 鋼筋工程

3.1.1 鋼筋制作

現(xiàn)場所使用的鋼筋材料需要集中在鋼筋車間當(dāng)中進行加工，而此過程中，工作人員需要將其制作成半成品，隨后便將其運輸至施工現(xiàn)場當(dāng)中進行安裝。且在加工之前，施工人員需要按照規(guī)定來清理鋼筋的表面雜物，并提前打磨鋼筋表面的銹蝕，確保其使用性能。鋼筋表面不能夠存在老化、磨損、銹蝕、斷裂等等材料問題，在橋梁高墩正式施工之前，需要相關(guān)技術(shù)操作人員全方位檢查鋼筋的材料質(zhì)量。

3.1.2 鋼筋及勁性骨架安裝

墩柱鋼筋采用分段安裝成型方案。鋼筋安裝施工順序：（1）在主墩結(jié)構(gòu)安裝高質(zhì)量勁性骨架，將多層勁性骨架進行堆疊處理，將同種類勁性骨架進行加固，并且通過測量放樣來檢測其安裝的適應(yīng)性。（2）對主體進行鋼筋的安裝，并且運用箍筋來加固主體，也可以選擇應(yīng)用焊接方式對鋼筋進行加固處理，最后安裝拉筋、護層墊塊，檢查鋼筋是否完全加固，隨后將護層墊塊安裝在鋼筋支架周圍。（3）對鋼筋的安裝進行自檢。（4）通過監(jiān)督管理工作進行驗收，注意驗收順序，對相關(guān)鋼筋以及建筑材料進行嚴(yán)格檢查，且驗收合格之后便能夠進入下一步施工工序。

在墩柱開始鋼筋的安裝工作之前，施工人員首先需要對勁性骨架的位置以及質(zhì)量進行再次測量，必須要保證相關(guān)測量參數(shù)準(zhǔn)確，可以利用專業(yè)化測量儀器以及相關(guān)設(shè)備，對勁性骨架具體位置進行測量，隨后將主筋進行直螺紋連接，并運用箍筋以及拉筋來進一步加固主筋。且在此過程中，施工人員需要嚴(yán)格遵守施工規(guī)定，并采用單面搭接焊的方式，將焊縫的長度控制在10d 以上，避免焊接的接頭出現(xiàn)阻隔的現(xiàn)象。而在鋼筋的交叉點位置，施工人員需要運用標(biāo)準(zhǔn)尺寸的鐵絲進行加固，在特殊結(jié)構(gòu)當(dāng)中則采用點焊的方式還加固鋼筋的交叉點。

在單肢橋墩實體的掩埋過程中，施工人員需要在墩底的實體部位設(shè)置兩根直徑約為50mm 的管道，且管道材料可以使用耐性強的PVC 材料，從而保障墩底能夠具備排水的性能；針對于一部分施工要求較為特殊的橋梁墩底建設(shè)過程而言，需要利用到直徑不少于35mm 的管道，管道材料盡量不要選擇鋁合金材料以及其他鋼塑材料。除此之外，施工人員需要沿著墩身設(shè)置通風(fēng)孔，并保障通風(fēng)孔的間隔在4 至5 米之間，通風(fēng)孔直徑大小需要結(jié)合施工建設(shè)具體情況確定，一般情況下，通風(fēng)口直徑不得小于10cm，最大不得大于50cm。

3.2 模板工程

液壓頂升模架施工中模板安裝等同于翻模施工的模板安裝，區(qū)別在于一般翻模施工模板安裝使用吊車或塔吊進行吊裝，液壓頂升模架的模板安裝借助于提升系統(tǒng)中電動葫蘆完成。在安裝模板的過程中，需要注意具體吊裝過程，盡量不要一次性吊裝大面積模板，本文的模板施工基于翻模施工的要點對施工過程進行闡述。

3.2.1 模板安裝

在臺頂完成混凝土澆筑工作之后，施工人員需要立即進行首段地墩身施工，并且首先運用鋼筋將墩身綁扎完畢，及時處理鋼筋固定支架。在一系列處理工作完成后，對墩身進行加固校正，或者是對鋼筋焊接捆扎質(zhì)量進行全方位檢查。在檢驗工作達標(biāo)之后，監(jiān)理工程師需要對該環(huán)節(jié)工作進行驗收，并且在墩身的澆筑工作完成后，通過養(yǎng)護工作來保障墩身的成型。混凝土澆筑工程完成之后，需要采用自然風(fēng)干方式，也可以采用鼓風(fēng)機，促使混凝土或者是大體積混凝土快速凝固成型。

3.2.2 模板提升

根據(jù)施工章程，當(dāng)墩身砼澆筑完成，且強度達到8mpa 時，施工人員便可以對墩身的第一節(jié)模板進行拆除。在此過程中，需要注意澆筑的時間以及液壓壓力，最好可以將液壓壓力控制在14Mpa 以內(nèi)。而在具體的實施過程中，施工人員需要對模板進行翻升，并配合提升架來連接外模的部分，在此之后，施工人員需要合理的拆除拉桿以及模板聯(lián)結(jié)部分的螺栓，從而完成模板的拆卸工作。而該工作當(dāng)中具有多項注意事項：首先，施工人員在拆卸的過程中，需要運用手拉葫蘆將模板層提升至相應(yīng)的位置，以此來便于模板表面的去污與涂刷。

3.2.3 提升控制

模板的提升過程容易受到外界不均勻動力的影響，使得模板的本體出現(xiàn)偏移的情況，看似較為細(xì)微的位置偏移，很有可能會影響到后續(xù)施工建設(shè)全過程。為了準(zhǔn)確的觀察到提升系統(tǒng)的偏移現(xiàn)象，施工人員需要在墩柱的四周設(shè)置重垂線，具體的數(shù)量據(jù)敦柱的大小而定。且在提升的過程中，施工人員需要嚴(yán)格檢查重垂線的位移情況。

3.3 混凝土工程

3.3.1 混凝土生產(chǎn)與運輸

施工現(xiàn)場的混凝土運輸工作均需要采用攪拌車來進行運輸，而混凝土的輸送則采用天泵以及地泵進行泵送。在實施混凝土的澆筑工作中，工作人員需要加強對混凝土運輸狀態(tài)的重視，并且加強運輸過程中的攪拌效率，保障混凝土不會在運輸過程中提前凝固。

3.3.2 混凝土坍落度控制

依據(jù)工程規(guī)劃的要求，方柱墩身的澆筑材料采用C35 混凝土，而空心薄壁墩的墩身澆筑材料則采用C40 混凝土，且考慮到墩身高度對于泵送功能的需求，施工人員需要將其坍落度控制在160 至220 毫米之間，坍落度不可低于150 毫米，否則將很有可能出現(xiàn)安全事故。且在泵送工作開展之前，施工人員需要對混凝土泵的輸送管以及液壓系統(tǒng)進行檢查，并且根據(jù)其使用磨損，調(diào)整混凝土坍落度的下限值。

3.3.3 混凝土澆筑施工要點

為了有效地提高施工質(zhì)量，現(xiàn)場的混凝土澆筑工作需要采取分層連續(xù)澆筑的技術(shù)，以保障混凝土成型穩(wěn)定，與此同時，也能夠提高振搗工作的效率。在具體的實施過程中，施工人員需要在上層混凝土出現(xiàn)初凝情況時，及時將后層的混凝土澆筑完畢，以此來避免混凝土層之間出現(xiàn)冷縫的現(xiàn)象。

在混凝土的振搗過程中，施工人員需要根據(jù)現(xiàn)場混凝土的澆筑深度，調(diào)整振搗棒的插入深度，并在振搗的過程中控制其垂直角度以及移動間距，具體的間距控制范圍為振搗棒作用半徑的1.5 倍，約為50 厘米至60 厘米左右，最低不可以小于40厘米。

4 結(jié)論

本文對高墩滑模施工的工藝流程以及控制要點進行了說明，以期為類似建設(shè)項目以及同行從業(yè)人員提供參考，為我國公路橋梁建設(shè)工程作出更大的貢獻。