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1、变截面薄壁空心墩滑模施工工法1、前言：桥梁高墩施工是大型桥梁建设经常遇到的内容 , 墩身高度已经由 30-50 米发展 到超百米，高墩施工亟待标准化、规范化，以保证工程质量和施工安全。另外， 在高墩桥梁施工中， 墩身工期一般处于关键线路， 对总工期有重要影响， 所以探 索高墩施工效率， 加快施工速度也成为需要解决的问题之一。 液压滑升模板是一 种具有自升设备， 利用液压千斤顶沿支承杆向上爬升， 带动整个滑模装置边浇筑 边上升的一种连续成型的快速施工方法。 作为现代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。实践证明，本工法具有 优质高效的优点，技术先进，有明显
2、的社会和经济效益。2、特点及适用范围 ：2.1 、本工法施工方便、灵活，滑模施工不用支架，同一断面不需周期拆装，用 材省，劳力消耗少，施工进度快，结构整体性好，安全可靠。把常规的固定模板 变为滑移式活动钢模， 模板从墩底连续不断向上滑动施工至墩顶， 一次连续施工 完成整个墩身。 而施工中变截面几何尺寸变化则是通过模板滑动过程中调整支架 不断收缩来完成截面变化的。具有质量可靠，便于施工等优点。2.2 、相对于常规施工方式，施工中滑模不需要重复拆卸、安装模板工序，节约 了大量人力，对场地要求不高，适用于各种地形施工。模板高度小，实际高度只 有1.2m，不需要传统的落地脚手架及支撑架，节省大量的非结
3、构用材。2.3 、一次性完成砼浇筑，整套拼模为一次组装，多次使用，而且装拆模简便，混凝土强度达到0.050.20MPa时即可出模，加快了模板的周转使用， 施工进度得到加快 , 无施工缝，但外观光洁度稍差2.4 、整套模板由液压系统提升，混凝土保持连续浇注，可避免施工缝，结构的整体性好，施工周期短。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。滑模施工时对现场技术细节要求较高。2.5 、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。节省施工用地，施工现场简洁，施工过程对环境影响
4、很小 , 有利 于环保。2.6、构件壁厚小于20cm或保护层小于3cm的，施工现场气温低于 5C时，不宜 用本工法。3、滑模系统3.1 、滑模系统的组成3.1.1 、滑模荷载分析计算滑模结构自重 钢结构： 15.8 吨3木 板：4m X 0.8=3.2 吨 G 1 =19吨施工荷载工作人员 ： 30 X 75kg/ 人 =2.25 吨一般工具 ： 0.5 吨钢筋及支撑杆： 1 吨G2 =2.25 +0.5+1=3. 75吨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 1.521.26 X(5.45+2.75 )X 2X 200kg/m 2 =4.1 吨G 3 =4.
5、1 吨3.1.2 、竖向荷载 W=G 1 + G 2 + G 3 = 19+3.75+4.1=26.853.1.3 、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 ( i+0.05 )r- 混凝土容重 2500kg/m 3 i 混凝土厚度取 0.3m2P1 =2500 X (0.3+0.05)=875kg/m同时, 考虑混凝土浇筑时动荷载对模板的侧压力P2 =200kg/mP=P1 +P2 =1075kg/m侧压力 :P=1075kg/m 2 X 8.2mX 0.7m= 6.2 吨桁架梁刚度强度验算略3.1.4 、支撑杆（爬杆）计算允许承载能力： P=3.14 2 EI/
6、K （ul）E- 支撑杆弹性模量， E=2.1X10 6 kg/cm 2支撑杆的截面惯性矩， I=11.35cmK- 安全系数， K=2Ul- 计算长度，按 Ul=1.20mP=3.14 2 X 2.1 X 10 6 X 11.35/2 X（ 1.2 ） 2 = 8159.85kg/cm 2因此支撑杆数量（千斤顶数量）：n=w/c/p P-支撑杆承载能力，取P=6吨；C- 载荷不均衡系数，取 C=0.8; N=26.85 吨/0.8/6 吨=7 （ 台），取千斤顶 10 台, 可满足要求。3.1.5 、结构设计滑模整体采用支架液压顶升调平。 滑模体要满足强度、刚度及稳定性要求。同时，为了便于加
7、工，提高复用率，整个模体设计为钢结构。滑模装置主要由桁架、支承杆及千斤顶液压系统等部分组成。工作平台、桁架、提升架等构件间均为焊接连接。在浇注混凝土的过程中，在上层混凝土浇注的同时底层混凝土已达到了一定的强度，出模混凝土能保持原有的形状，模板可以滑升以便连续浇注作业，施工时利用一组穿心式液压千斤顶沿支承杆滑升，带动内外模板沿已浇注的混凝土面缓慢提升，混凝土浇注、钢筋绑扎、管件预埋、表面压平抹光等工作不断交替、连续进行，以完成整个构件的浇筑和成型。 穿心式千斤顶由缸体及活塞两大部分组成，缸体与活塞上各装有一组卡块，当千斤顶进油时，活塞上的卡块抱紧支承杆，千斤顶带动内外模板上升，当千斤顶回油时，缸
8、体回复原位，完成一个滑升过程。通过往复循环，使千斤顶带动模板沿支承杆不断上升，完成滑模的全过程立模结构见图31平面图Bl1工作平台2 支承杆3 千结构组装桁架5 连接螺栓6 套管7 内外模板8 抹面脚手架9 外工作平台10 支承杆及千斤顶 11 内工作平台B 构件壁厚 B1 模板上口宽 B2 模板下口宽 H 模板高度4、工艺流程滑模工艺流程图如图4所示劳动组织及机具设备:每个滑模班班员2人、人、电焊工人，合计:绑扎水匸向钢Ay修浇注蕎土XI卜模板黏正常Q、调天4作 出 模面A终凝栓养护施工技术主管 1人、技术员2、质检0.合编制，统到顶护工、钢滑筋工8人、砼工18人、电工2一、钢筋制作安装6人
9、、杂工2指挥，既有明确分工,提升架套1液压千斤顶GYD3型或QYD3型个10备用5个液压控制台72型台1备用1台高压油管?8mrX 2500mm条30备用30条高压油管? 16mrrX 25000mm条2备用2条针阀? 8mm个10备用30个无缝钢管? 25mmm120用作平台上的输油管调平器及限位卡套10备用10套插入式振动器1.1 kW台2备用4台混凝土搅拌站750型台1备用1台装载机ZL50台1混凝土运输机械-台3混凝土吊斗2m个4备用1个起重机械2530t门吊台1模板吊具套1发电机组150 200kW台1电源楼梯式爬梯套1供人员上下操作平台主要机具表表表 4.1.1滑模施工前，要熟悉设
10、计图和法律规范要求， 编写详细的施工方案，组织相关施 工人员进行质量、环境、职业健康安全交底。混凝土配合比设计试配，除满足设计强度要求外，还应满足滑模模板施工工艺的 要求，应根据不同的浇注环境设计不同的配合比。4.2、滑模加工及组装4.2.1、滑模加工按设计图纸在工厂加工滑升模板、操作平台和液压系统，采用12号槽钢对口焊接后作滑模桁架的运行轨道。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3 5mm钢板制作，用50 X 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桁架主要用来支
11、撑和加固模板，使其形成一个整体，采用矩形桁架梁主筋采用 80 X 8角钢，主肋采用63 X 6角钢，斜肋均采用50 X 5角钢。桁架与模板的连接采用 50X 5mm角钢焊接。工作平台是滑模 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。 该工作平台采用桁架上平面代替， 盘面 采用3 50mn木板铺平，为防止坠物，盘面必须密实、平整并保持清洁。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， 以及即时对混凝土表面进行养护，在工作盘下
12、方 2.5m 处悬挂一辅助工作平台，辅助工作平 台采用50 X 5角钢组成，宽0.7m，用50mm厚木板铺密实，用14钢筋悬挂于桁 架梁和提升架下。 支撑杆的下段插在混凝土内的套管里， 上段穿过液压千斤顶的 通心孔，承受整个滑模荷载，在选用液压千斤顶的同时，选用48 X 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。 液压系统由液压控制台、 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，确认全部千斤顶的行程一致，有无漏油等现象，若有异常，及时排除。 等各零部件加工完毕并验收合格后，运至施工现场准备组装。4.2.2 、滑模组装组装场地
13、应平整和水平， 组装前应将场地打扫干净， 在地上放出构件轮廓在水 平面上的投影线及提升架的位置的大样。 整个骨架加固好后安装组合钢模板， 模 板下口宽度即构件的壁厚， 模板应呈现上大下小的锥度， 模板面必须向内侧倾斜 1 左右。长边模板安装时按坡比收缩，但为了确保坡比，长边模体两端采用4台 5 吨导链拉紧， 并挂回绳滑轮。 内模设计采悬挂面板施工， 在内长边桁架两端 各加活动块。 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。 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
14、 门架同时装上， 横梁可设为活动， 不影响滑升墩身时收缩。 滑模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。4.3 、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，连续进行。模 板定位检查完成后， 即可进行钢筋的安装， 前期钢筋绑扎从模板底部一直绑扎至 提升架横梁下部， 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，在工作平台上设置拔杆，利用卷扬机提升。 钢筋按设计要求加工单
15、根钢筋长度应方便施工过程绑扎，一般竖向钢筋不宜超过6m水平钢筋不宜超过6m,水平钢筋两端有弯钩的，应分段接驳，以方便穿插。加工好的钢筋 半成品按单个构件所需数量运至施工现场，分类摆放、标识。432在底模上放出大样，绑扎底层钢筋，竖向钢筋绑扎高约6m水平钢筋绑扎 至与滑模模板上口齐平。4.4、模板安装4.4.1 、模板安装前，应在表面均匀涂刷脱模剂。4.4.2 、套装滑模模板系统时，将滑模整体吊升至绑扎好的钢筋笼上空，准确对 位后缓缓放下， 直至滑模模板坐在底模或底板搁置模板上。 调整滑模使之与底板 （座）模板连接平顺将两者临时连接加固。 分体安装的模板应在套装后联成整体。4.4.3 、底板（座）模板与滑模模板之间应采取可靠措施防止
