高墩滑模施工工法

變截面薄壁空心墩滑模施工工藝王殿博華祥公司1、 前言：滑模施工技術(shù)作為一種現(xiàn)代（鋼筋）混凝土工程結(jié)構(gòu)高效率的快速機(jī)械施工方式，在土木建筑工程各行各業(yè)中，都有廣泛的應(yīng)用。其根本就是取消了固定模板，變固定死模板為滑移式活動(dòng)鋼模，模板從墩底連續(xù)不斷向上滑動(dòng)至墩頂，一次連續(xù)施工完成整個(gè)墩身。而變截面滑模施工則是透過模板滑動(dòng)過程中不斷收縮來完成截面變化的。2、 特點(diǎn)及適用范圍：2.1、 本工法施工方便、靈活，具有質(zhì)量可靠，施工和監(jiān)理方便等優(yōu)點(diǎn)。2.2、 相對(duì)于常規(guī)施工方式，滑模不需要重復(fù)安裝模板工序，節(jié)約了大量人力，對(duì)場(chǎng)地要求不高，適用于各種山嶺丘陵地區(qū)施工。2.3、 一次性完成砼澆筑，無施工縫，但外觀光潔度稍差。2.4、 采用連續(xù)澆筑，縮短了工期，但對(duì)后場(chǎng)要求較高，保證各種材料能夠及時(shí)進(jìn)場(chǎng)，以保證24小時(shí)不間斷施工，若有中斷，則需要對(duì)中斷截面位置進(jìn)行處理后方可繼續(xù)施工。2.5、 滑模尤其是變截面滑模施工對(duì)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)細(xì)節(jié)要求較高。2.6、 施工無需投入大型起重設(shè)備，造價(jià)經(jīng)濟(jì)，具有較高的投入產(chǎn)出比；墩身越高，成本越低。2.7、 施工過程對(duì)環(huán)境影響很小。3、 施工程序及操作要點(diǎn)：根據(jù)滑模施工特點(diǎn)，從承臺(tái)上面開始起滑，滑模施工中，在墩身外側(cè)設(shè)置四根垂線，便于控制偏差，直至砼澆筑到墩頂后?；?。根據(jù)薄壁空心橋墩的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，滑模設(shè)計(jì)為收分滑模。短邊模體設(shè)計(jì)為Imxlm桁架，面板高度為1.26m，可穿在長(zhǎng)邊模體中進(jìn)行收分。長(zhǎng)邊模體設(shè)計(jì)為1.42mx1.1m桁架，長(zhǎng)邊模體內(nèi)方孔為1.26x1.07m，采用12號(hào)槽鋼對(duì)口焊接后作短邊模體桁架的運(yùn)行軌道，短邊桁架面板緊貼長(zhǎng)邊面板邊緣滑動(dòng)。長(zhǎng)邊模體面板安裝時(shí)按1/50的坡比，主要靠該坡比收分，但為了確保坡比為1/50，長(zhǎng)邊模體兩端采用4臺(tái)5噸導(dǎo)鏈拉緊，并掛回繩滑輪相當(dāng)于10噸拉力。內(nèi)模設(shè)計(jì)采懸掛面板施工，在內(nèi)長(zhǎng)邊桁架兩端各加1x0.4x1m活動(dòng)塊一塊、1x0.3x1m活動(dòng)塊兩塊。懸掛面板掛在該活動(dòng)塊上，活動(dòng)塊面板和懸掛面板緊貼滑動(dòng)，滑升到一定高度時(shí)將活動(dòng)塊取出，滑升到頂活動(dòng)塊全部取出。為了表觀不留面板交錯(cuò)臺(tái)階，可襯100x20x0.05cm白鐵皮過渡，同時(shí)減少沙漿進(jìn)入兩面板之間，避免兩面板不能緊貼，該白鐵皮在滑升時(shí)進(jìn)行交遞循環(huán)。在滑升墩身時(shí)，提升龍門架設(shè)在兩短邊上，澆筑蓋梁時(shí)設(shè)計(jì)在兩長(zhǎng)邊上，但在模體地面組裝時(shí)兩長(zhǎng)邊龍門架同時(shí)裝上，橫梁可設(shè)為活動(dòng)，不影響滑升墩身時(shí)收分，蓋梁澆筑時(shí)先將短邊龍門架拆除。長(zhǎng)邊龍門架橫梁采用U型螺栓卡緊，避免超高空作業(yè)安裝該龍門架。模體滑升至隔板底部斜面時(shí)，距斜面30cm予埋鋼板，并將斜面及隔板水平鋼筋制成園弧角埋入墩身體內(nèi)，脫模后及時(shí)扒出并鑿毛。砼面澆至上斜面超出30cm時(shí)滑空停滑，采用散模板支撐斜面及隔板，綁扎鋼筋澆筑砼。為了安全，隔板底部支撐模板不再拆除，一次性投入。3.1、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滑模體采用液壓調(diào)平內(nèi)爬式。滑模體要滿足強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性要求。同時(shí)，為了便于加工，提高復(fù)用率，整個(gè)模體設(shè)計(jì)為鋼結(jié)構(gòu)。滑模裝置主要由面板、桁架、操作盤、提升架、支撐桿液壓系統(tǒng)等部分組成。面板、桁架、操作盤、提升架等構(gòu)件間均為焊接連接。3.1.1、 面板模板作為混凝土成型的模具，其質(zhì)量（剛度、表面平整度）的好壞直接影響著脫?；炷恋某尚图氨碛^質(zhì)量。為了保證質(zhì)量，面板采用55mm鋼板制作，用50x5角鋼作筋肋，模板高度1.26m，為了便于脫模，模板按一定錐度設(shè)計(jì)，上下口相差2mm。3.1.2、 桁架桁架主要用來支撐和加固模板，使其形成一個(gè)整體，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及水平測(cè)壓力計(jì)算，桁架采用矩形桁架梁（截面尺寸100x100cm、140x110cm），桁架梁主筋采用80x8角鋼，主肋采用63x6角鋼，斜肋均采用50x5角鋼。桁架與模板的連接采用50x5mm角鋼焊接。3.1.3、 提升架提升架是滑模與混凝土之間的聯(lián)系構(gòu)件，主要用于支撐模板體、桁架、滑模工作盤，夾固桁架梁，避免變形。并通過安裝在其橫梁上的千斤頂支撐在爬桿上，整個(gè)滑升荷載通過提升架傳遞給爬桿。爬桿采用^48x3.5mm焊管。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)設(shè)計(jì)，采用“F”型和“開”型提升架。“F”型提升架主梁采用［18a槽鋼，高3.00m，千斤頂?shù)鬃鶠?4mm鋼板，筋板為10mm鋼板；“開”型提升架采用［18a槽鋼作為主梁，頂部橫梁采用［12a槽鋼，中間橫梁［12a槽鋼2根，高位4m。3.1.4、 工作盤工作盤是滑模的主要受力構(gòu)件之一，也是滑模施工的主要工作場(chǎng)地，各構(gòu)件除滿足強(qiáng)度要求處，還應(yīng)有足夠的剛度。工作盤支撐在提升架的主體豎桿件上，通過提升架與模板連接成一體，并對(duì)模板起著橫向支撐作用。該工作盤采用桁架上平面代替，盤面采用850mm木板鋪平，為防止墜物，盤面必須密實(shí)、平整并保持清潔。3.1.5、 輔助盤為便于施工人員隨時(shí)檢查脫模后的混凝土質(zhì)量，即時(shí)修補(bǔ)混凝土表面缺陷，扒出埋件，以及即時(shí)對(duì)混凝土表面進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，在工作盤下方2.5m處懸掛一輔助盤，輔助盤采用50x5角鋼組成，寬0.7m，用50mm厚木板鋪密實(shí)，用①14鋼筋懸掛于桁架梁和提升架下。3.1.6、 支撐桿支撐桿的下段埋在混凝土內(nèi)，上段穿過液壓千斤頂?shù)耐ㄐ目?，承受整個(gè)滑模荷載，并代替一根豎向鋼筋存留在混凝土內(nèi)。在選用HM-100型液壓千斤頂?shù)耐瑫r(shí)，選用①48x3.5mm焊管作為支撐桿，經(jīng)過計(jì)算，其承載力及驗(yàn)穩(wěn)定性符合要求。3.1.7、 液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)由YK噸-36型液壓控制臺(tái)、HM-100型液壓千斤頂、油管及其他附件組成。組裝前必須檢查管路是否通暢，耐壓是否符合要求，有無漏油等現(xiàn)象，若有異常，及時(shí)排除。3.2、滑模荷載分析計(jì)算3.2.1、 滑模結(jié)構(gòu)自重鋼結(jié)構(gòu)：15.8噸木板：4m3x0.8=3.2噸G1=19噸3.2.2、 施工荷載工作人員：30x75kg/人=2.25噸一般工具：0.5噸鋼筋及支撐桿：1噸G2=2.25噸x0.5x1=1.125噸3.2.3、 滑升摩阻力單位面積上的滑升摩阻力按200kg計(jì)算，同時(shí)考慮附加系數(shù)1.5G3=1.5x1.26mx32.4mx200kg/m2=12.2噸3.2.4、 豎向荷載W=G1+G2+G3=16+2+15.1=32.33噸3.2.5、 混凝土對(duì)模板的測(cè)壓力當(dāng)采用插入式振搗，混凝土對(duì)模板側(cè)壓力為：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同時(shí)，考慮混凝土澆筑時(shí)動(dòng)荷載對(duì)模板的側(cè)壓力：P2=200kg/m2P=P1+P2=1075kg/m2側(cè)壓力:P=1075kg/m2x40mx0.7m=30.1噸桁架梁剛度強(qiáng)度驗(yàn)算略。3.2.6、 支撐桿（爬桿）計(jì)算允許承載能力：P=3.142EI/K（ul）2E-支撐桿彈性模量，E=2.1x106kg/cm2II支撐桿的截面慣性矩，I=11.35cm4K-安全系數(shù)，K=2Ul-計(jì)算長(zhǎng)度，按Ul=1.20mP=3.142x2.1x106x11.35/[2x（1.2）2]=8159.85kg/cm2因此支撐桿數(shù)量（千斤頂數(shù)量）：n=w/c/pP-支撐桿承載能力，取P=6噸；C-載荷不均衡系數(shù)，取C=0.8;N=32.33噸/0.8/6噸=6.7（臺(tái)）取千斤頂10臺(tái),可滿足要求。3.3、滑模施工滑模施工的特點(diǎn)是鋼筋綁扎，混凝土澆筑，滑?；叫凶鳂I(yè)，連續(xù)進(jìn)行。模板定位檢查完成后，即可進(jìn)行鋼筋的安裝，前期鋼筋綁扎從模板底部一直綁扎至提升架橫梁下部，起滑后，采用邊滑升邊綁扎鋼筋平行作業(yè)方式，鋼筋綁扎超前混凝土30cm左右。鋼筋的垂直運(yùn)輸，盡量依靠地面起吊設(shè)備吊至工作面，若吊高不夠，需在工作盤上設(shè)置拔桿，利用卷揚(yáng)機(jī)提升?；?，鋼筋綁扎嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求，每根爬桿代替一根豎向筋。爬桿接頭在同一水平內(nèi)不超過1/4。為確保模體安全運(yùn)行，要求爬桿平整無銹皮，當(dāng)千斤頂滑升至距爬桿頂端小于350mm時(shí)，應(yīng)及時(shí)接長(zhǎng)爬桿，接頭對(duì)齊，不平處用角磨機(jī)磨平，爬桿同環(huán)筋相連，焊接加固。鋼筋、砼及其它材料由5噸卷揚(yáng)機(jī)邊過龍門架吊至工作面。3.3.2、 混凝土入倉方式及人員上下工作盤混凝土采用混凝土罐車運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)，由1立方料斗通過卷揚(yáng)機(jī)提升至工作面入倉。人員由工作盤下掛設(shè)的安全爬梯上下工作面。3.3.3、 滑?；炷脸醮螡仓湍ｓw的初次滑升，嚴(yán)格按以下六個(gè)步驟進(jìn)行，第一次澆筑10cm厚，半骨料的混凝土或砂漿，接著按分層厚度不大于30cm澆筑第二層，厚度達(dá)到70cm時(shí)，開始滑升3?6cm，檢查脫?；炷聊淌欠窈线m，第四層澆筑后滑升6cm，繼續(xù)澆筑第五層又滑升12cm?15cm，第六層澆筑后滑升20cm，若無異常現(xiàn)象，便可進(jìn)行正常澆筑和滑升?；炷翝仓捎梅謱訉?duì)稱澆筑，分層厚度不大于30cm。滑模的初次滑升要緩慢進(jìn)行，并在此過程中，對(duì)液壓裝置，模板結(jié)構(gòu)以及有關(guān)設(shè)施，在負(fù)載情況下，作全面檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，待一切正常后方可進(jìn)行正常滑升。施工轉(zhuǎn)入正?；龝r(shí)，應(yīng)盡量保持連續(xù)作業(yè)，由專人觀察脫模混凝土表面質(zhì)量，以確定合適的滑升時(shí)間和滑升速度。正常日滑升3.0m左右。混凝土澆筑前應(yīng)做混凝土固身凝固試驗(yàn)，應(yīng)控制其固身凝固時(shí)間6?8小時(shí)，初凝13-15小時(shí)。為保證混凝土順利入倉，要求混凝土和易性、流動(dòng)性好，坍落度15cm?18cm。脫模的混凝土面應(yīng)無流淌和拉裂現(xiàn)象，手按有硬的感覺并能壓出1mm左右的指印，能用抹子抹光。若脫?；炷撩嫫秸刹蛔瞿ü馓幚?。如脫?；炷撩嬗腥毕?，應(yīng)立即進(jìn)行混凝土表面修補(bǔ)，一般用抹子在混凝土表面用原漿壓平。為使已脫模混凝土面具有適宜的硬化條件，防止發(fā)生裂縫，在輔助盤上設(shè)灑水管，或養(yǎng)護(hù)模，或養(yǎng)護(hù)劑對(duì)脫?；炷撩孢M(jìn)行及時(shí)養(yǎng)護(hù)?；５臏y(cè)量控制，采用懸掛重垂線的方式進(jìn)行。在短邊外模上口各設(shè)一根重垂線。以檢測(cè)整個(gè)模體的偏移及扭轉(zhuǎn)。利用千斤頂同步器進(jìn)行水平控制，以確保整個(gè)模體垂直滑升。同時(shí)利用千斤頂?shù)母卟睿M(jìn)行模體微調(diào)糾偏，旋轉(zhuǎn)或偏移較大時(shí)采用施加外力與調(diào)整局部千斤頂?shù)母卟钸M(jìn)行糾偏。3.3.5、 ?；胧┘笆┕たp處理滑模施工需連續(xù)進(jìn)行，因結(jié)構(gòu)需要或意外原因?；瑫r(shí)，應(yīng)采取?；胧?，混凝土停止?jié)仓?，每?5分鐘，滑升1?2個(gè)行程，直至混凝土與模板不再粘結(jié)。由于停滑或施工工藝所需造成的施工縫，根據(jù)施工規(guī)范要求處理。3.3.6、 滑模施工中出現(xiàn)問題及處理滑模的施工中出現(xiàn)的問題有：滑模體傾斜、滑模體平移、扭轉(zhuǎn)、模體變形、混凝土表觀缺陷、爬桿彎曲等，其產(chǎn)生的根本原因在于千斤頂工作不同步，荷載不均勻，混凝土澆筑不對(duì)稱，糾編過急等。因此，在施工過程中首先要把好質(zhì)量關(guān)，加強(qiáng)觀測(cè)檢查工作，確保良好運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理：3.3.6.1、 ^偏利用千斤頂高差自身糾偏或施加一定的外力給予糾偏。所有糾偏不能操之過急，以免造成混凝土表面拉裂，死彎，滑模變形，爬桿彎曲等事故發(fā)生。3.3.6.2、 爬桿彎曲爬桿彎曲時(shí)，采用加焊鋼筋或斜支撐，彎曲嚴(yán)重時(shí)，切斷爬桿，重新接長(zhǎng)后再與下部爬桿焊接，并加焊“人”字型斜支撐。3.3.6.3、 模板變形處理對(duì)部分變形較小的模板，采用撐桿加壓復(fù)原，變形嚴(yán)重時(shí)，將模板拆除修復(fù)。3.3.7、 滑模拆除滑?；猎O(shè)計(jì)位置時(shí)，將滑?；蘸?，利用龍門架，在高處拆除?；ｓw拆除注意事項(xiàng)：3.3.7.1、 必須在現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人的統(tǒng)一指揮下進(jìn)行，并預(yù)先制定安全措施。3.3.7.2、 操作人員必須配戴安全帶及安全帽。3.3.7.3、 拆卸的模體部件要嚴(yán)格檢查，捆綁牢固后由起吊下放。4、勞動(dòng)組織及機(jī)具設(shè)備：每個(gè)滑模班組采用兩班24小時(shí)作業(yè)方式。施工技術(shù)主管1人、技術(shù)員2人、質(zhì)檢員2人、作業(yè)班長(zhǎng)2人、鋼筋工9人、砼工10人、電工1人、電焊工2、修面養(yǎng)護(hù)3人、滑模維護(hù)工2人、鋼筋制作及套絲5人、雜工2人，合計(jì)：39人。5、 質(zhì)量控制：5.1、 質(zhì)檢制度為確保工程質(zhì)量，我們著重對(duì)生產(chǎn)過程和原材料質(zhì)量進(jìn)行檢查和控制。在施工中，建立操作人員自檢、班組互檢、工序交接檢查和工前檢查、工中檢查和工后檢查以及分項(xiàng)分部檢查、定期檢查和隨機(jī)抽查的內(nèi)部檢查制度。5.2、 質(zhì)檢程序質(zhì)量檢查程序?yàn)椋嘿|(zhì)量員檢查合格后，報(bào)項(xiàng)目部質(zhì)檢員；質(zhì)檢員檢查合格后，報(bào)項(xiàng)目質(zhì)檢部；質(zhì)檢部驗(yàn)收合格并簽認(rèn)后，報(bào)監(jiān)理工程師，以層層把關(guān)，確保工程質(zhì)量。質(zhì)量控制按施工準(zhǔn)備階段、施工過程中和施工完成階段三個(gè)階段進(jìn)行。6、 安全措施：6.1、 開工前作業(yè)人員必須進(jìn)行崗位培訓(xùn)，并對(duì)他們進(jìn)行安全技術(shù)交底和應(yīng)知應(yīng)會(huì)考核。6.2、 安全用電，施工現(xiàn)場(chǎng)配備標(biāo)準(zhǔn)化電閘箱，設(shè)置明顯的標(biāo)志，夜間施工照明應(yīng)良好。6?3、作業(yè)區(qū)域內(nèi)設(shè)置各種安全警示牌和標(biāo)語，設(shè)警戒標(biāo)志，由專職安全員管理。6.4、 在滑模平臺(tái)上應(yīng)設(shè)防護(hù)欄，掛安全防護(hù)網(wǎng)。高空作業(yè)應(yīng)使用安全帶、安全繩。6.5、 操作盤和輔助盤要設(shè)護(hù)欄，盤面經(jīng)常保持清潔，以防墜物傷人。6.6、 各種懸吊裝置要牢固可靠，必須進(jìn)行日常檢查工作，確保安全無事故。6.7、 做好電氣設(shè)備管理工作，防止漏電事故發(fā)