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当代（钢筋）混凝土工程构造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，模板从墩底持续不停向上滑动至墩顶，一次持续施工完毕整个墩身。而变截面滑模施工则是透过模板滑动过程中不停收缩来完毕截面变化的。2、特点及合用范畴：2.1、本工法施工方便、灵活，含有质量可靠，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，节省了大量人力，对场地规定不高，合用于多个山岭丘陵地区施工。2.3、一次性完毕砼浇筑，无施工缝，但外观光洁度稍差。2.4、采用持续浇筑，缩短了工期，但对后场规定较高，确保多个材料能够及时进场，以确保24小时不间断施工，若有中断，则需要对中断截面位置进行解决后方可继续施工。2.5、滑模特别是变截面滑模施工对现场技术细节规定较高。2.6、施工无需投入大型起重设备，造价经济，含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，在墩身外侧设立四根垂线，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构造设计，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沿滑动。长边模体面板安装时按1/50的坡比，重要靠该坡比收分，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，并挂回绳滑轮相称于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，提高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、构造设计滑模体采用液压调平内爬式。滑模体要满足强度、刚度及稳定性规定。同时，为了便于加工，提高复用率，整个模体设计为钢构造。滑模装置重要由面板、桁架、操作盘、提高架、支撑杆液压系统等部分构成。面板、桁架、操作盘、提高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。为了确保质量，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、桁架桁架重要用来支撑和加固模板，使其形成一种整体，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、提高架提高架是滑模与混凝土之间的联系构件，重要用于支撑模板体、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高架传递给爬杆。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”型提高架。“F”型提高架主梁采用[18a槽钢，高3.00m，千斤顶底座为14mm钢板，筋板为10mm钢板；“开”型提高架采用[18a槽钢作为主梁，顶部横梁采用[12a槽钢，中间横梁[12a槽钢23.1.4、工作盘工作盘是滑模的重要受力构件之一，也是滑模施工的重要工作场地，各构件除满足强度规定处，还应有足够的刚度。工作盘支撑在提高架的主体竖杆件上，通过提高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替代，盘面采用δ50mm木板铺平，为避免坠物，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点，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角钢构成，宽0.7m，用50mm厚木板铺密实，用Φ14钢筋悬挂于桁架梁和提高架下。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，并替代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，通过计算，其承载力及验稳定性符合规定。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、油管及其它附件构成。组装前必须检查管路与否畅通，耐压与否符合规定，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、滑模构造自重钢构造：15.8吨木板：4m3×0.8=3.2吨G1=19吨3.2.2、施工荷载工作人员：30×75kg/人=2.25吨普通工具：0.5吨钢筋及支撑杆：1吨G2=2.25吨×0.5×1=1.125吨3.2.3、滑升摩阻力G3=1.5×1.26m×32.4m×200kg/m2=12.2吨3.2.4、竖向荷载W=G1+G2+G3=16+2+15.1=32.33吨3.2.5、混凝土对模板的测压力当采用插入式振捣，混凝土对模板侧压力为：P=r（h+0.05）r-混凝土容重2500kg/m3i混凝土厚度，取0.3mP1=2500(0.3+0.05)=875kg/m2同时,考虑混凝土浇筑时动荷载对模板的侧压力:P2=200kg/m2P=P1+P2=1075kg/m2侧压力:P=1075kg/m2×40m×0.7m=30.1吨桁架梁刚度强度验算略。3.2.6、支撑杆（爬杆）计算允许承载能力：P=3.142EI/K（ul）2E-支撑杆弹性模量，E=2.1×106kg/cmII支撑杆的截面惯性矩，I=11.35cm4K-安全系数，K=2Ul-计算长度，按Ul=1.20m因此支撑杆数量（千斤顶数量）：n=w/c/pP-支撑杆承载能力，取P=6吨;C-载荷不均衡系数，取C=0.8;N=32.33吨/0.8/6吨=6.7(台)取千斤顶10台,可满足规定。3.3、滑模施工3.3.1、钢筋绑扎滑模施工的特点是钢筋绑扎，混凝土浇筑，滑模滑升平行作业，持续进行。模板定位检查完毕后，即可进行钢筋的安装，前期钢筋绑扎从模板底部始终绑扎至提高架横梁下部，起滑后，采用边滑升边绑扎钢筋平行作业方式，钢筋绑扎超前混凝土30cm左右。钢筋的垂直运输，尽量依靠地面起吊设备吊至工作面，若吊高不够，需在工作盘上设立拔杆，运用卷扬机提高。滑升中，钢筋绑扎严格按照设计规定，每根爬杆替代一根竖向筋。爬杆接头在同一水平内不超出1/4。为确保模体安全运行，规定爬杆平整无锈皮，当千斤顶滑升至距爬杆顶端不大于350mm时，应及时接长爬杆，接头对齐，不平处用角磨机磨平，爬杆同环筋相连，焊接加固。钢筋、砼及其它材料由5吨卷扬机边过龙门架吊至工作面。3.3.2、混凝土入仓方式及人员上下工作盘混凝土采用混凝土罐车运输至现场，由1立方料斗通过卷扬机提高至工作面入仓。人员由工作盘下挂设的安全爬梯上下工作面。3.3.3、滑模滑升混凝土初次浇筑和模体的初次滑升，严格按下列六个环节进行，第一次浇筑10cm厚，半骨料的混凝土或砂浆，接着按分层厚度不不不大于30cm浇筑第二层，厚度达成70cm时，开始滑升3～6cm，检查脱模混凝土凝固与否适宜，第四层浇筑后滑升6cm，继续浇筑第五层又滑升12cm～15cm，第六层浇筑后滑升20cm，若无异常现象，便可进行正常浇筑和滑升。混凝土浇筑采用分层对称浇筑，分层厚度不不不大于30cm。滑模的初次滑升要缓慢进行，并在此过程中，对液压装置，模板构造以及有关设施，在负载状况下，作全方面检查，发现问题及时解决，待一切正常后方可进行正常滑升。施工转入正常滑升时，应尽量保持持续作业，由专人观察脱模混凝土表面质量，以拟定适宜的滑升时间和滑升速度。正常日滑升3.0m左右。混凝土浇筑前应做混凝土固身凝固实验，应控制其固身凝固时间6～8小时,初凝13-15小时。为确保混凝土顺利入仓，规定混凝土和易性、流动性好，坍落度15cｍ～18cｍ。脱模的混凝土面应无流淌和拉裂现象，手按有硬的感觉并能压出１mm左右的指印，能用抹子抹光。若脱模混凝土面平整，可不做抹光解决。如脱模混凝土面有缺点，应立刻进行混凝土表面修补，普通用抹子在混凝土表面用原浆压平。3.3.4、测量控制滑模的测量控制，采用悬挂重垂线的方式进行。在短边外模上口各设一根重垂线。以检测整个模体的偏移及扭转。运用千斤顶同时器进行水平控制，以确保整个模体垂直滑升。同时运用千斤顶的高差，进行模体微调纠偏，旋转或偏移较大时采用施加外力与调节局部千斤顶的高差进行纠偏。3.3.5、停滑方法及施工缝解决滑模施工需持续进行，因构造需要或意外因素停滑时，应采用停滑方法，混凝土停止浇筑后，每隔15分钟，滑升1～2个行程，直至混凝土与模板不再粘结。由于停滑或施工工艺所需造成的施工缝，根据施工规范规定解决。3.3.6、滑模施工中出现问题及解决滑模的施工中出现的问题有：滑模体倾斜、滑模体平移、扭转、模体变形、混凝土表观缺点、爬杆弯曲等，其产生的根本因素在于千斤顶工作不同时，荷载不均匀，混凝土浇筑不对称，纠编过急等。因此，在施工过程中首先要把好质量关，加强观察检查工作，确保良好运行状态，发现问题及时解决：3.3.6.1、纠偏运用千斤顶高差本身纠偏或施加一定的外力予以纠偏。全部纠偏不能操之过急，以免造成混凝土表面拉裂，死弯，滑模变形，爬杆弯曲等事故发生。3.3.6.2、爬杆弯曲时，采用加焊钢筋或斜支撑，弯曲严重时，切断爬杆，重新接长后再与下部爬杆焊接，并加焊“人”字型斜支撑。3.3.6.3、对部分变形较小的模板，采用撑杆加压复原，变形严重时，将模板拆除修复。3.3.7、滑模滑升至设计位置时，将滑模滑空后，运用龙门架，在高处拆除。滑模体拆除注意事项：3.3.7.1、必须在现场负责人的统一指挥下进行，并预先制订安全方法。3.3.7.2、操作人员必须配戴安全带及安全帽。3.3.7.34、劳动组织及机具设备：每个滑模班组采用两班24小时作业方式。施工技术主管1人、技术员2人、质检员2人、作业班长2人、钢筋工9人、砼工10人、电工1人、电焊工2、修面养护3人、滑模维护工2人、钢筋制作及套丝5人、杂工2人，累计：39人。5、质量控制：5.1、质检制度为确保工程质量，我们着重对生产过程和原材料质量进行检查和控制。在施工中，建立操作人员自检、班组互检、工序交接检查和工前检查、工中检查和工后检查以及分项分部检查、定时检查和随机抽查的内部检查制度。5.2、质检程序质量检查程序为：质量员检查合格后，报项目部质检员；质检员检查合格后，报项目质检部；质检部验收合格并签认后，报监理工程师，以层层把关，确保工程质量。质量控制按施工准备阶段、施工过程中和施工完毕阶段三个阶段进行。6、安全方法：6.1、开工前作业人员必须进行岗位培训，并对他们进行安全技术交底和应知应会考核。6.2、安全用电，施工现场配备原则化电闸箱，设立明显的标志，夜间施工照明应良好。6.3、作业区域内设立多个安全警示牌和标语，设警戒标志，由专职安全员管理。6.4、在滑模平台上应设防护栏，挂安全防护网。高空作业应使用安全带、安全绳。6.5、操作盘和辅助盘要设护栏，盘面经常保持清洁，以防坠物伤人。6.6、多个悬吊装置要牢固可靠，必须进行日常检查工作，确保安全无事故。6.7、做好电气设备管理工作，避免漏电事故发生