滑模施工滑模施工用摘要:针对包西铁路通道桥梁工程的设计概况,确定了采用液压滑升钢模板的施工方案,并对其滑模工艺、施工技术等作了介绍,提出了相应的技术保证措施。关键词:滑模;施工工艺;钢模板1工程概况新建包西铁路通道标段DK119+728.88吉鲁庆特大桥及DK124+944.69乌兰木伦特大桥设计为空心墩,共122根,计4 958延米,最高墩身分别为50.5m、48.5m。因施工场地狭小,采用传统的拼装式模板:单柱或桁架,既不安全又不经济,且高空作业中模板组装困难,不仅不安全因素多,而桁架施工需要购买和租赁大量的钢材,经对比分析,决定采用目前国内使用较多的液压滑升钢模板。2滑模工艺简介一般滑模是由钢模板围圈,支承杆(亦称爬杆、顶杆)、千斤顶、顶架、操作平台和吊装等组成。改进后的模板装置则由以下三部分组成:2.1滑模系统:由内外全钢模及提升架组成,内外均使用定型大钢模板(1200×2400、900×2400),围檩附着在钢模板上联成一个整体。模板中间采用螺栓连接,提升架采用“开”字形提升架,模板锥度为外模垂直,内模2‰。2.2提升系统:由液压控制台、千斤顶、油路及支承杆组成,控制台采用HY36型,千斤顶采用QYD60型,支承杆采用Φ48×3.5钢管,接头采用Φ38mm无缝钢管,L=300mm。油路为三级并联,液压控制台设置在操作平台中部。2.3操作平台系统:采用外挑架、内平台及内外吊架组成。外挑架采用钢管联接为空间桁架形式,以增加整体刚度。内平台用槽钢联结,外挑架、内外挑架及二层绑扎钢筋均铺5cm厚木板,外设防护杆,挂安全网。3滑模装置组装3.1组装顺序:施工放样、绑扎变截面钢筋后,其组装顺序如下:拼装外模板→安装外提升架腿→安装外模板→安装外挑架及钢管联接→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→组装完成后按设计要求及组装质量标准全面检查后,开始浇筑变截面混凝土→滑升到变截面混凝土完毕后停滑→安提升架内腿及安装内模→铺设内平台→继续滑升。3.2薄壁空心墩滑升顺序:模板内1 200mm混凝土,分三次浇筑,每次400mm混凝土18m,浇筑时间2h,三层约6h完成,浇筑后滑升,第一个行程试滑后停机检查滑升系统是否正常。正常后继续滑升到300mm高度再浇筑混凝土,到1 500mm变截面浇筑完毕,开始空滑900mm后组装内模及安装提升架内腿铺操作平台,然后继续滑升,滑模步骤每300mm高一个循环工序。如此反复滑升到设计牛腿标高。注意滑升前要涂刷隔离剂。3.3滑升状态检查控制:滑升过程中,遵循“薄层浇灌,均衡提升,减少停顿”的原则,其他各工序作业均应在限定时间内完成,不得以停滑或减缓滑速来迁就其他作业。每项滑升300mm千斤顶用限位器卡平一次,用平台水平控制水平偏差,滑升标高由专人负责,每滑1.5m用水平抄平一次,以确保标高准确无误。滑升时,当垂直度超过3mm时应采取纠偏措施。3.4滑模停滑措施:滑模滑升时,因停电等特殊原因需要采取停滑措施。①混凝土浇筑至同一水平面;②每h提升一个行程,直至混凝土初凝并与模板脱离。但混凝土在模板内的剩余量不小于模板全高的12;③继续滑升时,按施工缝处理。3.5滑模施工时,对混凝土拌和、灌注、振捣及养生的要求:滑模宜灌注低流动或半干硬性混凝土,坍落度控制在6~8cm,混凝土浇筑时应分层均匀对称浇筑,每一个浇灌层的混凝土表面应在同一水平面上,并应有计划均匀对地交换浇灌方向,分层浇灌厚度为300mm,各层浇筑的间隔时间应不大于混凝土的凝结时间,当间隔时间超过时,对接茬处理按施工缝处理,振捣器插入前一层混凝土内深度不宜超过50mm,振捣器不得直接接触支承杆、钢筋和模板,在滑升过程中,不得振捣混凝土,且混凝土出模强度必须控制在0.2~0.4MPa,以防止变形,混凝土脱模8h后可养生,涂养护剂或水养均可。4施工技术措施4.1预防偏扭的措施:①认真校正千斤顶水平及支承杆的垂直度,防止支承杆导向滑升偏移。②滑升时千斤顶要同步上升保持平台水平状态,根据滑升升差,全面调整滑升系统,每300mm高整体调平一次。③平台上荷载要均匀分布,不得堆压物品。④严格按现场指挥顺序浇筑混凝土。4.2发生偏移后的校正措施:①平台倾斜法:将倾斜一侧的千斤顶限位卡逐步提高,提升后使平台倾斜,并在倾斜状态下滑升,使偏差逐步缩小,注意平台倾斜度不得大于平台长度的1%。②外力纠偏法:对平台施加一外力使平台向偏移方面的反方向移动,达到纠偏目的。③加垫千斤法:把千斤顶倾斜,使倾斜一侧的千斤顶底座抬高,利用千斤导向作用纠编。4.3标高的测量及控制:顶标高控制在支承杆上,每隔300mm用水平仪测一次,各千斤顶标高偏差最大不得超过30mm,两个提升架千斤顶高差不得大于20mm,超过时即需进行及时调整,如此循环控制,尺往上引到相对应的两角的竖筋上为止。5安全保证措施5.1支平台板。平台板要经常检查,补洞修理;严格控制操作平台堆载在1.0kN/m以内,钢筋和支承杆随用随吊,操作平台挑架和吊架边缘设防护栏杆(高度不低于1.2m),栏杆外侧和吊脚手架设置兜底满挂密目安全网封闭,并与防护栏杆绑扎牢固,平台及吊架上的铺板必须严密、平整、防滑、元探头板、固定可靠,并不得随意挪动。5.2供电及防火。操作平台上采用铁制配电箱、三相五线制供电,给油泵、控制台、电焊机、混凝土振捣及平台照明用电,滑模施工用电要认真执行施工现场临时用电安全技术规范;夜间施工平台上部照明为碘钨灯,安装高度3m以上,闸箱内配有漏电保护器,中下部照明用36V低压灯泡,橡皮绝缘线敷设;平台上的供电均采用橡胶电缆,所有电路尽量安装在隐蔽处,对无法隐蔽的应用防护措施,防止机械损伤;液压控制台旁设置两个干粉灭火器,在平台上使用明火或进行电(气)焊时,必须采取防火措施,并经过有关安全员确认后再进行工作。5.3每次浇混凝土前,对设施全面检查。平台是否有钢筋挂卡滑升模板,应清除一切影响正常滑升的东西;限位卡应定位在要求高度,两个固定螺丝必须拧紧;各千斤顶油路是否畅通,针形阀应按当时滑升的需要开关;电源供电是否正常;检查输送泵管头是否牢固。5.4对支承杆要求。同一结构截面内,支承杆接头的数量不应大于总数量的25%,其位置应均匀分布;接头套管与支承杆焊接牢固;滑升过程中,应随时检查支承杆工作状态,当出现弯曲、倾斜等失稳情况时,应及时查明原因,采取有效的加固措施;垂直向上吊运钢筋时,避免撞击支承杆。5.5上人跑道。在滑模桥墩侧面搭设“之”字形钢管上人跑道,随滑升逐层向上搭设四道扶墙。并注意钢管、竖杆、横杆按脚手架要求搭设;周边用密目网封闭;保证夜间有足够照明。5.6滑模设备拆除。滑模装置拆除时,本着先组装后拆除,后组装先拆除的原则,严格按照安全规程进行操作。尤其要求施工人员必须系好安全带。6结束语综上所述,用液压滑升钢模板施工空心墩,可以简化施工工序,并且施工方法简单,便于操作,降低工程成本,尤其在施工现场狭小,工期紧张条件下,实施该方案可以获得很好的社会效益和经济效益。桥梁墩台滑模施工是一种较为先进的施工工艺,由于它能够加快工程进度,节省工程费用,保证工程质量,所以近年来得到了较多的应用。在运(城)三(门峡)高速公路的建设过程中,有3座大桥计34座桥墩采用了这种施工工艺,收到了预期的效果。为了进一步推广应用这种先进的施工工艺,根据平时施工实践,现总结如下。1滑模施工准备工作a.首先应熟悉图纸,根据构造物的结构特点确定滑升方案;b.对滑模的各部分进行详细设计。先根据墩台结构形状确定模板的组合方式和合适的围圈材料及围圈断面,计算各种规格模板所需数量,然后确定模板与千斤顶的连接方式,最后绘制滑模各组成部分详图;c.确定爬杆所用材料及其数量和位置。爬杆用材以前常用φ25圆钢,后因它承压能力小,较易发生弯曲而被同截面的48 mm×3.5 mm钢管取代。它的位置一般取决于墩台的截面,爬杆应尽量处于砼的中心;它的数量由计算起重确定,应做到受力均匀,提升同步,并应具有一定的安全储备,通常其间距为1.5 m—2.5 m。d.滑模制作好以后,应先进行试滑,检验各种性能,确定符合要求后,再正式组装使用;e.滑模施工是一项综合性工艺,为此,必须作好详细的施工组织计划,制定可靠的质量保证措施,设立完善的安全保证体系,以保证连续作业和施工质量。2钢筋绑扎绑扎钢筋一般在组装模板之前完成。构造物水平钢筋第一次只能绑至和模板相同的高度,以上部分在滑升开始后在千斤顶架横梁下和模板上口之间的空隙内绑扎。为施工方便,竖向钢筋每段长度不宜过长。钢筋接长时,在同一断面内钢筋接头截面积不宜超过钢筋总截面积的50%。3模板的组装a.在一般情况下,滑模按以下顺序组装:千斤顶架→围圈→内模板→外模板→操作平台→千斤顶→爬杆→标尺或水位计→液压操作柜→液压管路→内外吊架;b.千斤顶架底面标高应以基础表面最高点为准,偏低处应用垫块垫好后再立顶架。顶架下横梁至模板上口的距离宜在45 cm以便水平钢筋的绑扎;c.围圈应有一定的刚度,围圈接头应采用刚性连接,并上下错开布置。特别是矩形大截面墩台,一定要和模板固定牢固,以防模板变形;d.对直坡式墩台,在安装模板时,下口应保持模板高度0.5%的锥度,同时要不超过断面尺寸误差要求。为减少滑升时的摩阻力,模板在安装前需涂抹润滑剂;e.液压千斤顶在组装前要做串联试压工作,加压到10 mpa,半小时后,检查千斤顶有无漏油现象,完好者才能安装。安装后的千斤顶应垂直;f.爬杆必须顺直,插入千斤顶时,必须保持垂直,并且要按不同长度错开布置,以避免把爬杆接头集中到一个断面上去。为增加其稳定性,可在其下端垫以10 mm厚钢板;g.油管在组装前应做试压工作。把若干根油管连接起来,加压到12 mpa,5 min后检查有否漏油或脱头现象。滑模组装后必须按设计要求的组装质量标准进行全面检查,发现问题要及时进行纠正,以免造成后患。4砼配合比的设计根据多年的施工经验,滑模砼宜采用半干硬或低流动度砼,要求和易性好,不易产生离析,泌水现象,坍落度应控制在3 cm—5 cm范围内。砼出模强度是设计配合比的关键。强度过低,则砼容易坍塌,承受不了上部浇灌砼的自重;如强度过高,则模板与砼之间产生粘接,滑升困难,且容易发生拉裂、掉角现象。砼合适的出模强度为0.2 mpa—0.3 mpa。砼的凝固时间,初凝控制在2 h左右,终凝以4 h—7 h为宜。施工中如果出现因砼凝结硬化速度慢而降低滑升速度,可掺入一定数量的早强剂或速凝剂等外加剂,具体掺量应根据气温、水泥品种及标号经试验确定。5砼的浇筑与模板滑升a.初浇初升。混凝土初次浇灌高度一般为60 cm—70 cm,分2层—3层浇灌,约需3 h—4 h,随后即可将模板升高5 cm,检查出模混凝土强度是否合格,合格后可以将模板提升中3个—5个千斤顶行程,然后对模板结构和液压系统进行一次检查,看是否工作正常,如正常即转入连续滑升。在滑升过程中,要经常检查和控制中心线,调整千斤顶升差,并穿插进行接长爬杆、焊接预埋铁件、预留孔洞、支承杆加固、特殊部分处理等工作。脱模后如表面有缺陷时,应及时进行修理。当需用砂浆进行处理修饰时,应采用水灰比略小于原砼,灰砂比与原砼相同的水泥砂浆,这样处理后颜色与原来一致;b.随浇随升。在正常气温下,滑升速度为20 cm/h—35 cm/h,继续绑扎钢筋。浇灌混凝土,开动千斤顶,提升模板,如此循环不断作业,直到完成结构工作量为止,平均每昼夜滑升2.4 m—7 m。每次浇灌混凝土应分段、分层交圈均匀进行,分层厚度一般为20 cm—30 cm,每次浇灌至模板上口以下约10 cm为止。滑升速度应与混凝土凝固程度相适应,一般情况下,混凝土表面湿润,手摸有硬的感觉,可用手指按出深度1 mm左右的印子,或表面用抹子能抹平时即可滑升。脱模后8 h左右就需要进行砼养生。养生可根据具体情况采取养护液保水养生、缠裹塑料薄膜养生、附在吊架下环绕墩台身的带小孔水管养生;c.停升。因施工需要或因其他原因,中途不能连续滑升时应采取“停歇措施”。首先混凝土应浇灌到同一水平面,模板每隔1 h至少提升一个行程,以防模板与混凝土粘接导致拉裂已硬结的混凝土。再开始滑升时,应对液压系统进行运转检查,混凝土的接搓,应按施工缝进行处理;d.末浇。当混凝土浇至最后1 m时,此时应注意抄平找正,要全面检查,最后分散浇平。浇灌要均匀,要注意变换浇灌方向,防止墩台倾斜或扭转。振捣时不得触动爬杆、模板和钢筋。振捣器要插到下一层混凝土内深5 cm左右振捣。混凝土停止浇灌,模板应按“停歇措施”继续提升到与混凝土不再粘接为止。在混凝土强度达到设计强度的70%时进行拆模工作,注意按一定顺序进行,以确保安全。6滑模施工时应特别注意的几点事项a.墩台竖直度控制:《公路工程质量检验评定标准》规定,墩台竖直度允许偏差为墩台高度的0.2%,且不超过20 mm,为此,在正常施工中,每滑升1 m就要进行一次中心校正。滑升中如发现偏扭,应查明原因,逐渐纠正,纠正的方法一般是将偏扭一方的千斤顶相对提高2 cm—4 cm后逐步纠正,每次纠正量不宜过大,以免产生明显的弯曲现象;b.操作平台水平度的控制:控制操作平台的水平度是滑模施工的关键之一,如果操作平台发生倾斜,将导致墩台扭转和滑升困难。为避免平台倾斜,平台上材料堆放要均匀,并应注意砼浇筑顺利,还要经常进行观测和调整。具体做法是用水平仪观察各千斤顶高差,并在支承杆上划线标记千斤顶应滑升到的高度,在同一水平面上的千斤顶其高不宜大于20 mm,相邻千斤顶高差不宜大于10 mm;c.爬杆弯曲:爬杆弯曲必须予以防止,否则会引起严重的质量和安全事故,爬杆的负荷要通过计算确定,如果负荷过大或脱空距离过大时,就会引起爬杆弯曲,平台倾斜也会使爬杆弯曲。若爬杆弯曲程度不大,可用钢筋与墩台主筋焊接固定,以防再弯;若弯曲较大时,应切去弯面部分,再补焊一截新杆;弯曲严重时,应切去上部,另换新杆,新杆与砼接触面应垫以10 mm厚钢靴;d.机具设备的备用:滑模施工重在连续作业,不宜中途停止,否则会增加接茬施工难度,工程质量也不易保证。为此,所有影响滑模施工的各种不利因素,必须予以周密考虑。特别是主要施工机具及电力供应,比如砼搅拌机、发电机等要有备用部分,以防不测;e.其他:滑模正常开始滑升后,最关键的一点就是竖直度的控制。这种工作简单机械、枯燥乏味,要求有关施工人员必须坚守岗位、认真负责、勤于观测、准确纠偏,那些平时对工作不负责任、不能善始善终、没有高度责任感的人员,坚决不能让他们担当这个重要职责,以免造成巨大损失,在这方面,我们曾经有过极为惨痛的教训,一定要引以为戒。
