液压滑模施工技术在公路桥梁施工中的应用

　　【摘要】随着经济的不断发展，我国对公路桥梁也不断的建设，本文作者结合多年的工作实践经验，着重介绍了公路桥梁高墩台施工的两种主要方法，即滑模施工与翻模施工，并对钢筋的安装、机械的选择、混凝土配合比的设计及安全控制措施进行了简要说明。
　　【关键词】桥梁；墩台；滑模；翻模
　　1液压滑模施工技术
　　液压滑模施工的原理是利用爬升式千斤顶提升模板及工作平台，随着混凝土的浇注，不停向上滑动的原理施工，在薄壁空心高墩台的施工中，具有机械化程度高、施工速度快、施工占地面小、用材省、劳动力消耗少、工程成本低等优点。但也存在工作技术性强、须有专业技术工人操作、外观不美观等缺点。
　　1.1液压滑模施工顺序
　　1)滑模要根据图纸进行设计，包括内模、外模、平台、支撑、吊架、千斤顶的布置及操作柜的合理放置。
　　2)在墩台上按照轴线放样组装模板、平台，安装设备并进行检查。
　　3)钢筋安装好后进行混凝土浇筑，混凝土要分层，则每层30cm左右，一层一层向上浇筑。
　　4)模板等混凝土达到0.3MPa左右，即用手触有硬感时向上每次按5cm的行程滑动。按照绑钢筋，浇混凝土滑动模型的方法循环不断作业。
　　5)混凝土养生时可在工作平台上放一水包，将水泵到水包，围住混凝土周围用细PVC管做滴管，并利用水包里的水滴水养护。
　　6)在正常温度下，滑升速度为30cm／h左右，工人分班作业，做好交接记录。
　　7)若遇特殊情况，混凝土浇筑工作不能连续进行时，则应使千斤顶每隔1h左右提升1次，以免混凝土与模板黏接。继续浇筑混凝土之前，须对施工缝进行处理。
　　1.2滑模施工注意事项
　　1)根据《公路工程质量检验评定标准》规定，墩台竖直度偏差不应超过墩台高度的0.2％，且不超过20mm。因此，在正常施工中，每滑升lm就要进行一次中心校正。滑升中如发现偏扭，应即刻查明原因并进行纠正。纠正的方法一般是将偏扭一方的千斤顶相对提高2cm-4cm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。
　　2)控制操作平台的水平度也是滑模施工的关键技术之一，因为操作平台如发生倾斜，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，并应注意混凝土浇筑顺利，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，其高差不宜大于20mm，相邻千斤顶高差不宜大于10mm。
　　2高墩台翻模施工技术
　　2.1工艺原理
　　高墩塔吊翻模的施工工艺，即是采用塔吊提升大块钢模的方法进行施工。将工作平台支撑于钢模板的牛腿支架或横竖肋背带上，以塔吊提升工作平台和模板，施工人员在工作平台的上下层进行模板的装、拆、扎筋、浇、捣、测等作业。墩柱模板均采用厂制定型的大块钢模，每套三节，节高3.0m；除墩底9m一次浇筑外，以上按6m+3m的循环交替翻升作业。第三节混凝土灌注完成后，提升工作平台，拆卸并提升第一二节模板至第三节上方，安装校正后，浇筑混凝土，依次循环至完成。
　　2.2工艺特点
　　高墩翻模的施工工艺克服了高墩滑模、爬模的缺点，吸取了滑模、爬板的优点，把施工作业平台和模板分成两个独立的体系，克服了滑模施工要求的连续性、施工组织的复杂性及混凝土外表质量差的不足，解决了爬模形成施工平台困难等问题。
　　高墩塔吊翻模的施工工艺比高墩液压翻模的施工工艺更先进。高墩液压翻模的施工工艺容易使墩身产生较大的水平及竖向接缝，且液压平台提升过程中容易发生偏扭、偏斜过大等弊病，造成提升平台过程中套管倾斜、顶端混凝土拉开、墩身的垂直度及几何尺寸的控制偏差较大的缺点。而高墩塔吊翻模的施工工艺既能很好地确保高墩的线型和混凝土的外观质量，又能确保施工的安全，提高了工作效率。
　　2.3适用范围
　　广泛适用于公路和铁路高墩大跨径桥梁的矩形、圆形、圆端形等不变坡空、实心高墩身的施工，也适用于高塔柱等超高混凝土构筑物的施工，对施工场地狭窄、运输困难的作业场所尤为适用。
　　2.4高墩翻模的施工流程
　　高墩翻模施工的工艺流程为：施工准备一绑扎安装钢筋一翻模组装一安装内外作业平台一安装安全防护系统一灌注混凝土一养护一绑扎安装钢筋一拆除底节6m模板及工作平台一底节模板升至四节段一模板翻升循环施工至墩顶(见图1)。
　　                   
　　
　　
　　
　　                                                图1高墩翻模施工工艺流程示意图
　　3钢筋的安装方法
　　高墩台施工时受力主筋一般为Ф25mm左右的螺纹钢，常用的方法是利用螺纹套筒连接钢筋，其特点是速度快，但成本高。一般不用搭接焊，搭接焊速度慢，成本高，质量不好控制。钢筋绑扎每次只能绑扎到和模板相同的高度，随着模板的滑升逐步绑扎，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能超过钢筋总截面积的50％。可采用电渣压力焊，其原理是将两根钢筋安放成竖向对接形式，利用焊接电流通过两钢筋断面间隙，在焊接层下形成电弧过程，产生电弧热和电阻热后熔化钢筋，再施加一定压力后完成焊接，焊剂要选通过ISO9000认证的产品，焊剂的保存要防潮，操作员要持有专业证件，保证焊接质量。其特点是焊接速度快，成本低，质量控制容易。
　　1)电渣压力焊接头，应逐个进行外观检查。在进行力学性能实验时，应从每批接头中随机取3个试样做拉伸试验。
　　2)四周焊包凸出钢筋表面的高度应大于等于4mm。
　　3)钢筋与电极接触处，应无烧伤缺陷。
　　4)接头处的弯折角不得大于4。。
　　5)接头处的轴线偏移不得大于钢筋直径的0.1倍，且不得大于2mm。外观检查不合格的接头应切除重焊，或采取补救焊接措施。
　　6)3个试件的抗拉强度均不得小于该钢筋规定的抗拉强度。
　　7)电渣压力焊钢筋接头在进行弯曲试验时，须将四周焊包凸起部分打磨平，再进行弯曲试验。焊缝应处于弯曲中心，弯心直径和弯曲角参照闪光对焊接头指标进行检测、控制。取样频率同拉伸试验。电渣压力焊在目前的技术标准和规范中，对弯曲试验还没有要求，我们只是对这种焊法进行验证。观察其物理性能是否达到要求，电渣压力焊的接头应逐个进行外观检查。
　　4施工机械的选择及混凝土配合比设计
　　若桥是直线桥或弯度较小，桥头地形适宜，安装揽索是最常用的方法，覆盖面大，成本低。若为弯桥，选用汽车吊或塔吊。塔吊的选择可根据塔吊的覆盖面具体布置，最好能覆盖4个～6个墩台。若为滑模施工可利用工作平台而不用搭设工作支架。若为翻模则需搭设工作架。混凝土的进料由于每次用量少，最好用索吊或吊车运料。如用混凝土泵运料时，则要保证泵管不碰模板，以免影响模板的稳定。
　　高墩台多为薄壁空心墩，壁厚常设计为60cm~80cm之间，要求混凝土和易性好，石子应选用0.5cm~3cm碎石，坍落度应控制在5cm~7cm之间，为了外面光滑，一般不掺减水剂。滑模施工时混凝土强度达到0.2MPa~0.5MPa即可向上提升模板，若强度过高，则模板与混凝土之间产生黏接，滑升困难，易发生拉裂和掉角现象。翻模施工时，拆模时间为混凝土终凝后，确保拆模不使混凝土黏模及缺边掉角，为加快进度，可掺加早强剂。
　　根据多年的施工经验，滑模混凝土宜采用半干硬或低流动度混凝土，要求和易性好，不易产生离析、泌水现象，坍落度应控制在3cm~5cm范围内。混凝土出模强度是设计配合比的关键。强度过低，则混凝土容易坍塌，承受不了上部浇灌混凝土的自重；强度过高，则模板与混凝土之间产生黏模，滑升困难，且容易发生拉裂、掉角现象。混凝土合适的出模强度为0.2MPa~0.3MPa。混凝土的凝固时间，初凝控制在2h左右，终凝以4h~7h为宜。施工中如果出现因混凝土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高墩台施工的安全控制
　　在安全方面要加强以下几点：①安全网必须挂，防止高空落物；②安全带必须系，防止工人干活时坠落；③加强用电安全管理，安装漏电保护器；④在雨季施工时须做好河道防洪工作；⑤各类操作人员必须按操作规程操作；⑥安全员要随时检查，发现安全隐患要及时排除。
　　6结语
　　总之，高墩台施工需根据实际工程的具体情况，高效合理地进行总体布局，施工前编制出详尽的施工组织计划，并对施工全过程加强控制力度，以全面实现质量、进度、安全、效益、环保目标。
　　【参考文献】
　　[1]郑益民.桥梁墩台施工技术要点[M].北京：人民交通出版社,2004.
　　[2]JGJ94294建筑桩基技术规范[S].
　　[3]罗骐先.桩基工程检测手册[K].北京：人民交通出版社，2003.