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1、高墩桥梁滑模施工技术摘要:滑模施工因其进度快、节省投资且特别适用于高桥墩施工而受到青睐。基于对工程实例的分析,论述了滑模系统的构造和工作原理,阐述了高桥墩滑模施工工艺,指出了模板设计和混凝土施工中的注意事项。关键词:高桥墩;滑模系统;提升;施工 采用高墩桥梁方案是道路跨越深沟宽谷时的有效措施,既可以保证线路顺畅,又可以节省投资。近些年来,滑模施工技术在我国桥梁建设中得到广泛应用。安徽某特大桥为箱型混凝土连续刚构桥,其中2号主墩高62 m,墩身采用液压滑动模板施工[1],保证了施工质量,缩短了工期,并节省了施
2、工费用。1 滑模的工作原理1.1 滑模系统的构造滑模系统通常由提升设备、模板系统和操作平台系统及配套设备组成。(1)提升设备。包括提升架、顶杆、千斤顶及附属设施。提升架是一框架结构,其作用是将模板全部荷载传递给千斤顶,并将操作平台与模板系统连成整体。顶杆是千斤顶向上爬升的轨道,亦称爬杆或支撑杆,多用直径为25 mm的Q235A或Q275圆钢制作,其承载能力分别为10 kN和12.5 kN。顶杆位于墩壁中间,采用丝扣连接逐渐接长,在滑模施工过程中,承受全部荷载并传给基础。顶杆分为不可回收与可回收两种,前者将浇注
3、在墩壁内,成为桥墩结构的一部分;而后者需在千斤顶横梁底部设置一套管,长度达模板底面,套管随模板同时提升,在墩壁内形成管孔,模板完成终升后拔出顶杆,完成回收,可重复使用。千斤顶是施工过程中的起重设备,有螺旋千斤顶和液压千斤顶。实际施工中,后者应用较多。附属设施指顶杆套管、油泵、高压油管及控制系统等。(2)模板系统。包括模板及模板围圈。模板一般采用薄钢板制作。为便于拼接,相邻模板之间多用螺栓连接。为了加强模板的刚度,通常在模板外侧设置纵向加劲肋和横向围圈。模板围圈是位于模板外围,用于固定模板、保证模板形状并将模板
4、与提升架立柱连接起来的构件。用于无斜坡空心墩的滑模,模板围圈与提升架立柱直接连接;用于斜坡空心墩的滑模,模板围圈与提升架立柱之间需设置调节丝杆,以便沿径向移动模板。图1所示即为一种带有调节丝杆的滑模结构,在海口世纪大桥主墩施工中得到应用[2]。(3)操作平台系统。包括操作平台、混凝土平台、外吊脚手架及液压操纵平台。(4)配套设备。主要包括混凝土拌和、运输及钢筋焊接等设备。 特别应该指出,模板系统、操作平台系统与提升架是联结在一起的整体,它们是同步滑升的。1.2 滑模的提升原理以油压千斤顶为例,上卡头与活塞联
5、结,下卡头与油缸底座联结,其间为排油弹簧。当向千斤顶油缸内充油时,油缸内的活塞通过上卡头固定在顶杆上,随着缸盖与活塞之间进油量的增加,油压使缸盖连同缸筒、底座带动提升架,从而带动整个滑模系统上升,直到下卡头与上卡头接触不能再提升为止。此时模板提升告一段落,弹簧处于完全压缩状态。开通回油管路,解除油压,排油弹簧推动下卡头使其被卡在顶杆上,同时推动活塞上移并排油,使活塞回到油缸进油前的位置,从而完成一个提升循环。油泵与各千斤顶之间用高压油管连接,由操纵台统一集中控制。顶杆一端埋置于墩台结构的混凝土中,另一端穿过千
6、斤顶心孔,千斤顶依附在顶杆上。提升时,滑模系统的重力及其他临时施工荷载全部由顶杆承担。2 高桥墩滑模施工工艺2.1 滑模组装(1)在桥墩基础顶面上将混凝土凿毛清洗,接长竖向主筋,绑扎提升架横梁以下的横向结构筋。搭设枕木垛,定出桥墩中心线。(2)在枕木垛上按设计要求安装模板和提升架,将套管固定在提升架横梁下部。继续安装操作平台、千斤顶及顶杆等。顶杆需穿过千斤顶心孔到达基础顶面。(3)提升整个系统,撤去枕木垛,将模板下落就位,再安装其他设施。注意套管底部与基础表面要接触紧密,并用砂浆将周围围起来,以免灰浆漏进套管
7、内。外吊脚手架应在滑模提升适当高度后安装。2.2 浇注墩身混凝土滑模施工宜采用低流动或半干硬性混凝土,坍落度控制在6~8 cm。分层均匀对称浇注混凝土,分层浇注厚度为20~30 cm,浇注后混凝土表面距模板上缘的距离宜控制在10~15 cm。混凝土浇筑应在前一层混凝土凝结前进行,同时采用插入式振捣器进行捣固。振捣器插入前一层混凝土的深度不应超过5 cm,避免振捣器触及钢筋、顶杆和模板,禁止在模板滑升时振捣混凝土。混凝土出模强度应控制在0.2~0.4 MPa范围内,以防止坍塌变形。出模8h后开始养生。2.3 滑
8、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5 cm,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。包括提升架的垂直度和水平度是否满足要求,围圈的连接是否可靠,系
