高墩滑模施工工法

变截面薄壁空心墩滑模施工工艺

王殿博

华祥公司

1、前言：

滑模施工技术作为一种现代（钢筋）混凝土工程结构高效率的快速机械施工方式，在土木建筑工程各行各业中，都有广泛的应用。其根本就是取消了固定模板，变固定死模板为滑移式活动钢模，模板从墩底连续不断向上滑动至墩顶，一次连续施工完成整个墩身。而变截面滑模施工则是透过模板滑动过程中不断收缩来完成截面变化的。

2、特点及适用范围：

2.1、本工法施工方便、灵活，具有质量可靠，施工和监理方便等优点。

2.2、相对于常规施工方式，滑模不需要重复安装模板工序，节约了大量人力，对场地要求不高，适用于各种山岭丘陵地区施工。

2.3、一次性完成砼浇筑，无施工缝，但外观光洁度稍差。

2.4、采用连续浇筑，缩短了工期，但对后场要求较高，保证各种材料能够及时进场，以保证24小时不间断施工，若有中断，则需要对中断截面位置进行处理后方可继续施工。

2.5、滑模尤其是变截面滑模施工对现场技术细节要求较高。

2.6、施工无需投入大型起重设备，造价经济，具有较高的投入产出比；墩身越高，成本越低。

2.7、施工过程对环境影响很小。

3、施工程序及操作要点：

根据滑模施工特点，从承台上面开始起滑，滑模施工中，在墩身外侧设置四根垂线，便于控制偏差，直至砼浇筑到墩顶后停滑。

根据薄壁空心桥墩的结构设计，滑模设计为收分滑模。短边模体设计为1m×1m桁架，面板高度为1.26m，可穿在长边模体中进行收分。长边模体设计为1.42m×1.1m桁架，长边模体内方孔为1.26×1.07m，采用12号槽钢对口焊接后作短边模体桁架的运行轨道，短边桁架面板紧贴长边面板边缘滑动。长边模体面板安装时按1/50的坡比，主要靠该坡比收分，但为了确保坡比为1/50，长边模体两端采用4台5吨导链拉紧，并挂回绳滑轮相当于10吨拉力。

内模设计采悬挂面板施工，在内长边桁架两端各加1×0.4×1m活动块一块、1×0.3×1m活动块两块。悬挂面板挂在该活动块上，活动块面板和悬挂面板紧贴滑动，滑升到一定高度时将活动块取出，滑升到顶活动块全部取出。为了表观不留面板交错台阶，可衬100×20×0.05cm 白铁皮过渡，同时减少沙浆进入两面板之间，避免两面板不能紧贴，该白铁皮在滑升时进行交递循环。

在滑升墩身时，提升龙门架设在两短边上，浇筑盖梁时设计在两长边上，但在模体地面组装时两长边龙门架同时装上，横梁可设为活动，不影响滑升墩身时收分，盖梁浇筑时先将短边龙门架拆除。长边龙门架横梁采用U型螺栓卡紧，避免超高空作业安装该龙门架。

模体滑升至隔板底部斜面时，距斜面30cm予埋钢板，并将斜面及隔板水平钢筋制成园弧角埋入墩身体内，脱模后及时扒出并凿毛。砼面浇至上斜面超出30cm时滑空停滑，采用散模板支撑斜面及隔板，绑扎钢筋浇筑砼。为了安全，隔板底部支撑模板不再拆除，一次性投入。

3.1、结构设计

滑模体采用液压调平内爬式。滑模体要满足强度、刚度及稳定性要求。同时，为了便于加工，提高复用率，整个模体设计为钢结构。滑模装置主要由面板、桁架、操作盘、提升架、支撑杆液压系统等部分组成。面板、桁架、操作盘、提升架等构件间均为焊接连接。

3.1.1、面板

模板作为混凝土成型的模具，其质量（刚度、表面平整度）的好坏直接影响着脱模混凝土的成型及表观质量。为了保证质量，面板采用δ5mm钢板制作，用50×5角钢作筋肋，模板高度1.26m，为了便于脱模，模板按一定锥度设计，上下口相差2mm。

3.1.2、桁架

桁架主要用来支撑和加固模板，使其形成一个整体，根据经验及水平测压力计算，桁架采用矩形桁架梁（截面尺寸100×100cm、140×110cm），桁架梁主筋采用80×8角钢，主肋采用63×6角钢，斜肋均采用50×5角钢。桁架与模板的连接采用50×5mm角钢焊接。

3.1.3、提升架

提升架是滑模与混凝土之间的联系构件，主要用于支撑模板体、桁架、滑模工作盘，夹固桁架梁，避免变形。并通过安装在其横梁上的千斤顶支撑在爬杆上，整个滑升荷载通过提升架传递给爬杆。爬杆采用ф48×3.5mm焊管。根据施工经验和常规设计，采用“ F ” 型和“ 开” 型提升架。“ F ” 型提升架主梁采用[18a槽钢，高3.00m，千斤顶底座为14mm钢

板，筋板为10mm钢板；“ 开” 型提升架采用[18 a 槽钢作为主梁，顶部横梁采用[12a槽钢，中间横梁[12a槽钢2根，高位4m。

3.1.4、工作盘

工作盘是滑模的主要受力构件之一，也是滑模施工的主要工作场地，各构件除满足强度要求处，还应有足够的刚度。工作盘支撑在提升架的主体竖杆件上，通过提升架与模板连接成一体，并对模板起着横向支撑作用。该工作盘采用桁架上平面代替，盘面采用δ50mm木板铺平，为防止坠物，盘面必须密实、平整并保持清洁。

3.1.5、辅助盘

为便于施工人员随时检查脱模后的混凝土质量，即时修补混凝土表面缺陷，扒出埋件，以及即时对混凝土表面进行洒水养护，在工作盘下方2.5m处悬挂一辅助盘，辅助盘采用50×5角钢组成，宽0.7m，用50mm厚木板铺密实，用Φ14钢筋悬挂于桁架梁和提升架下。

3.1.6、支撑杆

支撑杆的下段埋在混凝土内，上段穿过液压千斤顶的通心孔，承受整个滑模荷载，并代替一根竖向钢筋存留在混凝土内。在选用HM - 100型液压千斤顶的同时，选用Φ48×3.5mm 焊管作为支撑杆，经过计算，其承载力及验稳定性符合要求。

3.1.7、液压系统

液压系统由YK吨- 36型液压控制台、HM - 100型液压千斤顶、油管及其他附件组成。组装前必须检查管路是否通畅，耐压是否符合要求，有无漏油等现象，若有异常，及时排除。

3.2、滑模荷载分析计算

3.2.1、滑模结构自重

钢结构：15.8 吨

木板：4m 3 ×0.8=3.2吨

G 1 =19吨

3.2.2、施工荷载

工作人员：30×75kg/ 人=2.25吨

一般工具：0.5吨

钢筋及支撑杆：1吨

G 2 =2.25吨×0.5×1=1.125吨

3.2.3、滑升摩阻力

单位面积上的滑升摩阻力按200 kg计算，同时考虑附加系数1.5