基于桥梁高墩滑模施工技术的研究

刘洋

高墩是指桥墩墩身高度在30米以上的桥梁，薄壁、空心、变截面矩形墩等为墩身的主要类型。一般高墩桥梁施工地形极为复杂，多建造于山丘高岭地带，要求具备较高技术水平，这样就增加了施工难度。作为一种科学有效的桥梁施工措施，滑模技术可提升墩身强度、稳定性，与其他施工技术方式相比，滑模技术具有低成本、速度快及劳动强度小等特点，对作业环境改善与提升生产条件安全性至关重要。随着桥梁建设规模的不断扩大，在提升桥面承载力的同时，应选取行之有效的技术方式提升施工质量。作为桥梁高墩施工的重要技术之一，滑模施工的安全性、高效性已成为桥梁施工质量提高的重要保，已经成为桥梁事业发展的关键。

一、滑模的概况

滑模是模板缓慢移动结构成型，通常为一定尺寸的定型模板，通过牵引设备牵引。作为我国现浇混凝土结构的重要技术之一，滑模技术具有较高机械化程度、施工速度快、良好结构整体强度及抗震能力等特点。与其他施工技术相比，滑模技术可将固定模板转换为滑移式活动钢模，进而施工过程中无需进行固定模板架设技术的应用，仅选取拉线、激光、声纳等作为结构高程、位置、方向的参考依据，一次不间断施工完成条带状结构与构件，该方式的应用，可有效提升混凝土结构施工的安全及实现经济效益最大化。为更好了解滑模技术，要求对其结构体系进行深入分析，如滑模操作平台支承系统、爬升千斤顶等。现阶段，操作平台支承系统主要包括刚性支承系统、柔性支承系统两种类型其中刚性支承系统又包含"轮毂式"支承系统、多连形支承系统等。作为传统单一的3.5t级滚珠式的主要形式之一，随着科学技术的不断进步，爬升千斤顶的形式、功能越来越多，已逐渐发展为6t、9t等。在滑模施工中，一般选取1.2米滑升模板高度，如高度过高，将增加混凝土对模板的侧压力，极易出现开字架腿柱位置接连焊缝开裂现象，导致模板涨裂现象的出现。

二、工程案例

某高架桥位于高速公路路段，总长度为808米，墩台设置数量为21个，24.5米为桥面宽度，设计方式为左右幅分离式。挖孔灌注桩为桥梁下部结构基础，墩身为实体、空心薄壁，数量为38座，其中23座高度在30米以上。第9到17座为钢筋水泥混凝土等截面空心墩，1033.2米为总延米量，6米x3米为墩身截面尺寸，50厘米为其薄壁厚度。根据工程建设施工要求，该工程可选取液压滑升模板技术进行施工。

三、桥梁高墩滑模施工准备

1、模板、支架设计与加工

3到4.5米为各节模板高度，为满足定尺钢筋（9米）的要求，需将模板设计长度合理控制在3到4.5米范围。把各面模板进行整塊组合，可将塔吊提升能力充分发挥出来。拉杆设置应符合模板强度、刚度需求。在模板外侧肋上安设操作平台，需进行2层设置，上、下平台宽度分别为1米、0.6米，与模板上、下沿间的距离分别为30到60厘米、1米。按照内部空间范围，进行钢管支架结构设计，也可选取一般脚手架钢管。其设计应与施工规定相符。根据隔板施工具体情况及荷载标准，验算支架指标，确保其强度、稳定性等指标符合施工要求。

2、安装塔吊与电梯

选取自升式吊塔，其起重范围为5到15吨，应与桥梁上部施工规定相结合，确定塔吊起重吨位。如对相近墩墩身施工情况进行分析，需增加塔吊起重能力。根据工程需要，应选取载重为1到2吨的电梯，需在墩2侧分开布设，也可在桥梁中心线上布设，如图1所示。同时应按照设备应用情况与结构设置条件确定电梯、塔吊基础。

3、搅拌混凝土及运输设备选用

混凝土搅拌时，根据工程需要，可选取ZJ—60混凝土搅拌机，调试作业需在开工前进行。选取混凝土搅拌运输车作为水平运输车辆，选取混凝土输送泵作为垂直设备，按照墩身高度进行混凝土输送泵类型的合理选择。

四、桥梁高墩滑模施工工艺

1、滑模组装与提升

根据由内向外、从上到下的顺利进行滑模拼装作业，其主要施工流程如下：就位（墩底截面几何中心）→临时安装平台搭设→内外钢环、辐射梁安装→顶架安装→模板与调横系杆安装→顶具、油管路安装→平台、步板铺筑→栏杆、安全网安装。

拼装模板时应对其进行及时检测，确保其符合施工规范。液压提升环节，需对千斤顶进行逐一检测，并向10Mpa进行加压。30分钟后如不出现漏油现象，可连接软油管接头，并进行12Mpa加压，确保漏油现象不出现即可安装。随后试运行主令控制台，确保所有压力表、元件性能完好，并在各级输油管路相近位置实行总试压，及进行10Mpa加压与多次重复，确保油路、千斤顶符合施工规定后，则需进行顶杆安装。

灌注混凝土前，需将一层砂浆（2到3厘米）铺设到模内，在模内灌入混凝土过程中，应确保其撒布的均匀性及表面水平。完成以上工作，可分三个阶段灌注整个桥墩，如初灌滑升、正常滑升及最终滑升，如灌浆过程中必须停止，则需相隔1小时进行2到3厘米模板提升，防止混凝土粘结模板。如图2所示。

（1）初灌滑升。混凝土早期灌注高度需控制在60到70厘米之间，通常进行2、3次灌注，时间需控制在4小时以内。随后将模板慢速提升，提升高度为5厘米，并及时检测混凝土底层凝结状况。如0.2到0.4Mpa为混凝土脱模强度，需将模板千斤顶进行再次提升，数量需控制在3到5个。并对滑模系统进行详细检测，确保提升架垂直度、水平度等符合相关设计规范。

（2）正常滑升。所有工作检测合格后，则进行正常滑升阶段。要求浇筑、滑升作业同时进行，滑升高度需等同于混凝土浇筑厚度。正常滑升施工中，浇筑混凝土、绑扎钢筋与滑升模板等环节可循环进行。

（3）最终滑升。滑升模板和墩顶标高间距1米左右，则可步入最终滑升阶段。要求选择缓慢速度施工，并做好整平作业，对混凝土顶部标高进行最后确定。

2、混凝土施工

混凝土材料质量合格，对混凝土和易性、墩身表面平整度等提升尤为重要。混凝土配合比选用应与设计强度规定相符，其应符合滑模施工规定，一般选取陷度2到4厘米范围的低塑性混凝土，0.5到0.65为水灰比范围，在2小时内控制初凝时间。施工中，气温直接影响着滑模提升的质量，为确保模板能够顺利提升，应确保混凝土流淌、表面拉裂、顶杆失稳、截面变形等情况不产生，只有这样才能提升滑模整个系统提升的安全性。这就要求气温下降情况下，必须选取行之有效的方式对混凝土施工条件加以改善，并对滑模施工速度进行有效控制。如在混凝土运输期间应尽可能减少运输时间，或提高灌浆速度。按照气温进行滑升速度确定，得出以下数据：

桥梁高墩滑模混凝土施工中，应对墩身混凝土滑模浇筑施工加以重视，一般采取低流动、半干硬性混凝土作为施工主要方式，并在6到8厘米范围内对墩身混凝土坍落度加以确定。浇筑混凝土时应确保浇筑的均匀性，需在20到30厘米范围确定浇筑厚度，随后确定表面、模板上端间距，根据工程建设需求，一般设置为10到15厘米。选取插入式振捣器进行墩身混凝土振捣施工工具，该施工过程严禁振捣器接触其他构件，如钢筋、顶杆等。并在0.2到0.4Pma范围内对混凝土出模强度加以控制。

3、修补、养护

混凝土脱模后，因模板存在接缝、提升拉裂等问题，将造成凹凸、裂缝等现象出现于混凝土表面，为此，必须选取科学有效措施做好修补工作。如选取相同混凝土等级材料进行补平压光作业。并按照气温情况对脱模混凝土实施养护。

四、结束语

综上所述，为进一步做好桥梁高墩施工工作，提高桥梁施工技术等级，必须重视桥梁工程高墩施工技术的选择。伴随社会经济的快速发展，桥梁工程事业也得到了极大的发展。滑模技术作为桥梁工程建设的重要组成部分，其施工技术水平的高低将直接影响到桥梁工程建设的整体质量，为此，施工企业必须重视滑模施工技术，在提高施工技术水平的同时，规范施工工艺，做好施工质量控制工作，只有这样才能推动桥梁工程事业的可持续发展。

（作者单位：驻马店市公路工程开发有限公司）