滑模与爬模施工工艺在桥梁高墩施工中的应用

2021-03-22姜涛

运输经理世界 2021年6期

姜涛

（中交第一公路勘察设计研究院有限公司，陕西西安710000）

0 引言

在国家和政府的大力扶持下，桥梁高墩工程等基础设施建设被提上日程，工程规模不断扩大，项目对施工工艺的要求也不断提升。在这一背景下，桥梁高墩施工单位人员必须推动技术应用与升级，加大项目施工管理力度。近几年，滑模和爬模等施工工艺逐渐步入公众视野，为工程质量、施工安全提供了全面保障。但由于施工技术含量较高，施工单位相关人员必须加强对技术应用细节的控制，保障工程建设水平。

1 桥梁高墩施工中滑模与爬模施工工艺概述

1.1 施工原理

无论是爬模施工工艺还是滑模施工工艺，都在现代化桥梁高墩施工中得到广泛应用。作为基础的施工技术，在施工中需要打造强度合格的钢构混凝土外模和承力结构，搭建施工升降工作平台，并于升降平台上完成模板拆除、安装与校正作业，便于后续配合钢筋绑扎与灌注。结合施工现场作业情况来看，在应用滑模与爬模施工工艺的过程中，完成墩台顶部施工任务前，钢筋绑扎、模板翻升、混凝土灌注等工序是循环反复推进的。

1.2 优缺点

滑模与爬模施工工艺在桥梁高墩施工作业中具有显著的优势。首先，这两项施工工艺所需材料较为简单，且绝大多数施工材料都可以循环利用，能够降低材料的投入量，降低工程成本造价。其次，在滑模和爬模施工过程中，相关人员可以采取分层作业、流水施工的形式，有效降低施工难度系数，提高施工效率。最后，滑模和爬模施工工艺在大量工程实践中展现出了较强的实用性与可行性，在桥梁工程施工中的推广度相对较高。但是，爬模施工工艺也存在一些不足。一方面，在实际施工中很难控制混凝土外观质量，在特殊情况下，可能需要对混凝土外观进行二次修复；另一方面，墩柱垂直度控制难度系数相对较高，若因操作不当导致墩柱倾斜，会对后期施工的精度带来不利影响[1]。

2 滑模施工工艺分析

2.1 滑模安装

滑模安装是滑模施工工艺的首道工序。在安装滑模过程中，施工人员需要严格按照规范，实施如下施工流程。首先，施工人员需要彻底清理承台的杂物，进行找平放线，为安装做好准备。在此基础上，施工人员需要按先内后外、先上后下的顺序安装提升架和上下围圈，确保横梁和立柱处于同一平面内，节点牢固，合理控制围圈的上下围距离，满足施工设计要求。值得注意的是，在安装提升架和上下围圈时需要保证井字架槽钢开口的对称性。其次，在安装墩臂模板的环节，需要采取由内而外的安装顺序，确保壁模板上口小、下口大，形成一定的单面倾斜度。在组装操作平台的环节，施工人员则需要结合放线位置找平桁架，分别安装垂直支撑和水平支撑，搭建平台木板。再次，安装油压提升设备并进行试运行，判定其是否可以正常运转。除此以外，工作人员还需要对控制台的电机转向、电流信号灵敏度等进行检测，确保各系统运转正常。最后，按照相关操作规程安装支撑杆，确保支撑杆接头不在同一平面，滑杆距离地面3m 左右，并展开吊架及安全网铺设工作，为后续施工奠定基础[2]。

2.2 绑扎钢筋

在滑模安装作业结束后，现场施工人员则需要搭设钢筋加工棚，开展钢筋绑扎作业，采用人工绑扎的方式集中用机械下料、弯制，并将绑扎好的钢筋组装吊装。与此同时，施工人员还需要对预埋件和预留孔进行妥善处置，确保其埋设稳固。通常情况下，施工人员可以选择在模板滑升的间隔时间穿插完成绑扎钢筋和接长顶杆的作业，保障工程进度水平。

2.3 混凝土浇筑

混凝土浇筑是滑模施工工艺中不可或缺的一环，在桥梁高墩滑模施工中，施工人员往往会采用C40 混凝土展开作业，严格控制混凝土的坍落度。施工人员会依次采取分层浇筑方法，每层混凝土浇筑厚度为20～30cm，在前一层混凝土即将凝结时继续浇筑。在混凝土振捣环节，施工人员采用插入式振捣器插入前一层混凝土5cm 左右的深度，否则可能导致钢筋、模板等结构遭到破坏。值得注意的是，在混凝土浇筑及振捣施工阶段，施工人员应尽可能控制混凝土出模强度不要高于0.4MPa，并于混凝土出模8h 左右采取科学的养护手段，避免混凝土出现变形或开裂现象。

2.4 模板滑升

结合滑模施工工艺在桥梁高墩施工中的应用情况来看，其模板滑升作业主要包括三个环节，即初升、正常滑升以及终升，施工人员有必要分阶段对工艺进行适当调整。首先在初升阶段，此时混凝土往往经历过2～3层浇筑，灌注高度为0.6～0.7m。当混凝土灌注完成后，施工人员应注意缓慢提升模板，通过手指按压的反应判定混凝土的凝固情况。一般情况下，当混凝土的凝固程度达到手指按压不动、砂浆不黏手，但能留下指痕和划痕的程度时，模板可以进行初次滑升。若混凝土已经达到脱模强度，则现场管理人员及施工人员需要全面检查滑模系统，观测提升架的垂直度和水平度、操作平台的水平度等，确保围圈连接紧密、模板接缝密实、系统不存在变形、连接螺栓不存在松动等。若现场施工情况与上述条件不相符，则施工人员需要及时上报问题，并进行及时整改。其次，当各项参数检查均合格后，模板滑升可以进入正常滑升阶段。在这一环节，需要施工人员合理控制混凝土浇筑和模板滑升的频率，保证二者高度一致。通常情况下，模板滑升阶段的混凝土浇筑、钢筋绑扎以及模板滑升是交替进行的，施工人员需要注意协调作业，严格控制模板的滑升速度以及混凝土的浇筑速度，并确保每次模板的滑升高度不超过30cm，分多次缓慢进行。除此以外，施工人员必须每隔一段时间检查构件与设备的运转情况，避免各道施工工序出现断层情况。最后，在滑板的终升阶段，滑板升至离墩顶标高1m左右时，施工作业人员应适当放缓模板的滑升速度，展开找正工作，确保最后一层的混凝土浇筑位置准确、厚度适中。

3 爬模施工工艺分析

3.1 爬模安装

爬模安装与滑模安装工艺相似，在爬模安装过程中，施工人员同样需要先对承台进行清理，进行找平放线。在此基础上，结合桥梁高墩施工的整体设计图以及模板平面布置图，按照由内到外的顺序对爬升模板进行安装、支模，注意先分段拼装平模板，再整体吊装，先后支起模和阴阳角模。在安装提升架时，施工人员应注意先在地面对提升架进行组装，支起模板，再按照架体布置图吊起提升架后进行细节安装、调整，临时用钢筋对架体进行固定，待安装连接作业完成后去掉钢筋。除此以外，在爬模安装施工中，施工人员还需要依次安装围圈、挑梁、平台铺板、栏杆、安全网、液压系统以及安全靶等构件，严格遵守相关的流程和标准，避免在细节问题控制上出现疏漏。

3.2 绑扎钢筋

在爬模施工工艺中，当施工人员对第1 层墙体的钢筋进行绑扎时，需要注意先完成门窗洞口边框模板的安装作业，保证边框模板的稳固，避免在后续作业中出现变形情况。而每当模板提升一定高度，施工人员都需要及时穿插开展接长顶杆及绑扎钢筋，该项工作同样需要在滑升间隔时间完成。

3.3 拆立模板

当施工人员在按操作流程绑扎钢筋时，应该同步拆除第2 节模板，将拆除后的模板倒置于上一节模板上，适当进行调整。在拆立模板的过程中，施工人员应讲究技巧，不能生撬硬拆，同时对模板进行必要的清洁并涂抹脱模剂。而在新一轮模板作业安装工作中，施工人员可以视实际情况按照墩身直径和坡度变化对模板进行分块，展开收分调整。在调整完成后，现场人员可以借助水准仪、经纬仪等对模板进行校正，确保模板与模板、模板与可变桁架之间连接牢固，模板中心与高程符合施工标准。

3.4 浇筑混凝土

在桥梁高墩施工中应用爬模施工工艺时，墩身承受着全部的施工荷载，混凝土的浇筑质量十分关键。因此，在混凝土浇筑过程中，施工单位应委托专门人员对配料、拌和、浇筑、振捣、养护等工序展开指导和监督，加强细节控制，避免现场施工人员出现误操作问题。在正式进行混凝土浇筑施工前，施工人员需检查预埋穿墙螺栓的部位。而在混凝土浇筑过程中，原则上应采取分层对称浇筑方式，避免混凝土对模板和平台杆件造成冲击或溅出模板，这样会导致施工设备的性能受损。除此以外，混凝土浇筑人员还应注意控制每层混凝土的浇筑高度，并借助布料机完成分层浇筑、分层振捣。最后，在混凝土的强度达到1.2MPa 后，施工人员才可以对混凝土进行脱模处理，避免损伤其表面棱角。

3.5 模板爬升

通常情况下，在完成工程混凝土的养护作业后，施工人员可以着手促进模板爬升。首先施工人员需先对爬架的支腿尺寸进行适当调整。其次操控液压控制台的开关，促使两个顶升油缸的缸体同时向上顶升，带动整个爬模向上爬升，爬升高度达到1.5m 后停止。除此以外，相关技术人员需要调节专门杆件，通过液压控制台使活塞杆回收带动下爬架。最后现场作业人员还需要注意控制放钢丝绳、拆除墙螺栓等施工细节。