液压滑模工艺在薄壁高墩施工上的应用

2018-03-21林乾弟

福建交通科技 2018年1期

■林乾弟

（宁德屏古高速公路有限责任公司，古田 352200）

1 引言

随着高速公路施工越来越多进入山区，施工技术、成本控制以及工期履约的难度越来越大，引进新工艺、新技术、新材料将是我们克服施工技术难题、节约工程成本、提高经济效益、缩短施工工期的有效措施和手段。滑模施工技术是高墩施工中比较特殊的一门施工技术，在施工过程中有一定的技术难度，对混凝土的连续性施工要求较高。滑模施工具有机械化程度高，多工种协同工作和强制性连续作业的特点，任何一环脱节都会影响全盘。通过分析液压滑模施工过程中的重要控制环节，能有效控制滑模施工质量。

2 工程概况

海西高速公路网屏南至古田联络线A3合同段线路全长7935m，桥梁造价占合同总造价的80%，共有七座主线桥，总长3967m，桥梁下部结构涉及104个空心薄壁高墩，平均墩高56m，最大墩高80.5m。

项目位于南方多雨山区，沿线山岭绵延，地势变化较大，A3标段桥梁多而分散，多处上跨省道、河流，高速公路与既有道路高差甚大，工程施工安全隐患较多，排查难度大，桥梁下部结构空心薄壁高墩数量多、墩柱高、工期紧。薄壁高墩能否顺利完成施工成为整个项目的控制节点，为确保工程质量安全及施工进度，必须采用一种快速、高效的施工工艺。薄壁高墩施工方法主要有翻模、爬模和滑模三种，三种施工方法对比详见表1。

从三种施工方法的工效考虑，结合项目工期紧、薄壁墩数量多的实际情况，决定薄壁高墩施工全部采用液压滑模施工工艺。

表1 三种施工工法对比分析表

3 液压滑模工艺应用

3.1 滑模装置设计

（1）模板系统：采用槽钢制作的双横梁“开”形提升架，6.3号槽钢所做内外各两道围圈，标准钢模板（以2012为主，配少量1512钢模板）。

（2）操作平台系统

操作平台采用12号槽钢“辐射梁”布置方式，中心盘设计高度1.2m，下拉杆使用Ф25圆钢，形成三角式桁架，外挑1.5m。三脚架平台，下设内外吊脚手架，平面铺3m宽5cm厚松木板。

整个操作平台采用焊接式连接，提高其整体刚度和稳定性。

（3）液压提升系统

每套液压系统由液压油泵，滚珠式液压千斤顶及输油管道组成，施工中，液压系统设备及部件均应有备用件，以备更换。

详见图1。

图1 滑模装置结构图

3.2 混凝土配合比优化

为增加混凝土的保塌性能，对混凝土配合比进行了优化，采用新型的高效聚羧酸减水剂，使得砼前60min的坍落度几乎没有损失，在120min内砼坍落度保持在100mm上下，保证混凝土和易性、流动性好，能顺利入仓，并控制其固身凝固时间（3～5）h，初凝（6～8）h。优化前后墩柱混凝土配合比见表2，坍落度随时间变化曲线如图2。

表2 C40普通混凝土配合比优化前后对比表

图2 优化前后墩柱混凝土坍落度随时间变化曲线

3.3 施工控制要点

（1）滑模体初滑

混凝土初次浇筑和模体的初次滑升，需严格按以下六个步骤进行：

①第一次浇筑10cm厚，半骨料的混凝土或砂浆；

②接着浇筑第二、三层，分层厚度不大于30cm；

③当厚度达到70cm时，开始滑升3～6cm，并检查脱模混凝土凝固是否合适；

④第四层浇筑后滑升6cm；

⑤继续浇筑第五层又滑升12cm～15cm；

⑥第六层浇筑后若无异常现象，即可进行正常浇筑和滑升，每次30cm左右，混凝土浇筑采用分层对称浇筑，分层厚度不大于30cm。

（2）滑升过程控制

滑模的初次滑升要缓慢进行，并在此过程中，对液压装置，模板结构以及有关设施，在负载情况下，作全面检查，发现问题及时处理，待一切正常后方可进行正常滑升。

施工转入正常滑升时，应尽量保持连续作业，由专人观察脱模混凝土表面质量，以确定合适的滑升时间和滑升速度。

（3）混凝土浇筑控制

滑模施工时，应遵循“分层交圈、均匀浇筑、均衡提升、减少停顿”的施工原则，其他各工序作业均应在限定时间内完成，不得以停滑或减缓滑速来迁就其他作业。每滑升30cm，千斤顶限位器卡平一次，用平台水平控制水平偏差。

（4）脱模混凝土强度鉴别

混凝土强度达到（0.2～0.4）MPa，且能保证其表面及棱角不至因模板滑升受损时，滑模爬升。依据下列情况进行鉴别：滑升过程中能听到“沙沙”的声音；出模的混凝土无流淌和拉裂现象，手按有硬的感觉，并留有1mm左右的指印；能用抹子抹平。若脱模混凝土面平整，可不做抹光处理。如脱模混凝土面有缺陷，应立即进行混凝土表面修补，一般用抹子在混凝土表面用原浆压平。

（5）混凝土养护

为使已脱模混凝土面具有适宜的硬化条件，防止发生裂缝，在混凝土表面涂刷两层养护剂，对脱模混凝土面进行及时养护。