桥梁工程项目中的薄壁空心墩液压滑模施工技术

王 科

(中交路桥北方工程有限公司，北京 012564)

1 工程概况

黄连沱特大桥主桥部分是整个工程的重点结构，采用的是(90+160+90)m预应力混凝土连续箱梁形式，总体宽度13.99 mm。箱梁0#块长度0，共使用到23个梁段，针对主桥结构设置三向预应力体系，主墩为薄壁空心墩，是本次施工的重难点(工艺流程见图1)。

图1 空心薄壁墩施工工艺流程

2 总体施工方案

涉及到的工艺流程较多，主要有钢管桩下沉、斜撑以及贝雷梁等结构的搭设、桥面铺筑施工等。各连接平台与桥台施工方法一致，为双排Φ630×8 mm钢管桩，基于斜撑连接的方式确保钢管桩稳定性。连接平台与桥台的背部施工作业，均使用到[20槽钢，在此基础上辅以Φ20加劲筋，在与钢栈桥的连接区域设置施工便道，该处基于C25混凝土浇筑施工，所得结构厚度20 cm。

3 薄壁空心墩液压滑模施工工艺流程

主墩部分采用的是薄壁空心墩形式，基于液压滑模技术展开施工作业，经多次浇筑后所得墩身高度稳定在4 m内。交界墩为重要结构，均设置为花瓶式墩，使用到定型钢模板，此类结构高度较大，遵循分区施工原则，高度在0 m以下的区域一次浇筑完成，其余部分分两次浇筑。关于本工程主墩的施工流程，具体如图1所示。

4 液压滑模模体结构设计

4.1 滑模面板

模板是混凝土浇筑的重要支持，同时也是混凝土成型的必要条件，该材料质量(体现在刚度、平整度等方面)将直接对脱模后的成型状态造成影响。为确保结构整体质量，主墩施工作业中液压滑模面板均以δ5 mm钢板为原材料制作而得，增设∠50×5角钢使其发挥出加劲肋的作用，所得模板高度保持在1.26 m。考虑到脱模操作的便捷性，内模为锥度设计，上下口高差2 mm，但在外模施工时则设置为无锥度滑模。

4.2 桁架系统

桁架系统可提升模板稳定性，将各个滑模模体连接成整体结构。经水平侧压力分析得知，滑模桁架的基本材料为矩形桁架梁，截面为边长100 cm的方向状，主肋为∠63×6角钢，在此基础上辅以∠50×5角钢(亦是桁架与模板的连接材料)。要求滑模面板与桁架系统具备较强的刚度值，同时还要具有适当的弹性。从滑模施工角度考虑，为典型的“软脱模”形式，若模板刚度过大，将丧失弹性，在脱模作业时易出现混凝土表面开裂问题；但是，若刚度过低，也无法确保结构的稳定性。

4.3 提升架

基于提升架装置，可连接滑模体与千斤顶，有助于增强桁架稳定性，避免变形等不良问题。大量工程经验表明，提升架以“F”型较为可行，以[18a槽钢为基础材料制作而得，整体高度2.0 m；考虑到千斤顶稳定性要求，使用12 mm厚钢板作为底座。

4.4 操作平台

操作平台是尤为关键的受力构件，可为滑模施工提供基础空间，所用构件要具备一定强度和足够刚度[1]。为了给施工提供稳定环境，在提升架上设置有竖直杆件，操作平台需要与此部分相连，从而将提升架与模板构成稳定整体，以支撑钢模。设置钢桁架操作平台，为避免施工坠物问题，对平台采取加密措施，且底板要足够平整，在四周增设钢护栏，实际高度1.2 m，并安装安全网。

4.5 辅助操作平台

为给施工人员提供便捷化操作条件，使其能够轻松检查脱模质量并做好表面修整工作，需要在操作平台下方2 m处额外增设一个辅助平台，以∠50×5角钢为基本材料构成骨架，宽度0.7 m，使用到δ50 mm木板将底部完全铺设好，在四周设置护栏与安全网。

4.6 液压系统

本工程使用到YKT-36型液压控制台，在此基础上辅以HM-100液压千斤顶等周边设备，在确保管路足够顺畅且不发生漏油的前提下展开组装作业。

5 液压滑模施工

5.1 液压滑模施工流程

严格遵循特定流程有序推进各环节，具体为：设置承台→前期准备工作→墩身放线→墩结构底部钢筋绑扎作业→设置操作平台并适配卷扬机等设备→混凝土浇筑施工→初滑→持续滑升并到达横隔板→暂停滑模与横隔板施工作业→再次滑升并达到主墩横系梁底→暂停滑模作业→最后一次滑升并到达0#块底→完成整个墩身施工作业。

5.2 钢筋绑扎

结束墩身的测量放线作业后，便进入到钢筋安装环节，竖向主筋施工单节高度4.5 m，在此基础上持续向上接长。关于水平钢筋施工，应从承台顶部开始最终到达横梁下部，随之完成模体的安装作业。顺利起滑后，遵循边滑边升的方式准确安装钢筋，要求水平钢筋的安装作业高度达到混凝土顶面上方30 cm处，且全程保持该状态。在指定加工厂制作钢筋，使其成为半成品，通过垂直运输的方式转移到现场，在卷扬机等设备辅助下随之提升，在此过程中严格遵循既定规范绑扎钢筋[2]。

关于支撑杆的施工作业，需合理控制接头数量，即在同一高度内接头总量应当保持在杆件总量的1/4以内。考虑到模体安全运行需求，所用的支撑杆应达到平整且不存在锈蚀的状态，分析千斤顶滑升高度，在与支撑杆顶端间距达到350 mm时，施工人员应随即接长支撑杆，要求接头足够平整，否则使用角磨机加以处理；此外，确保支撑杆刚度，通过焊接的方式连接于支撑杆。

5.3 混凝土入仓与便捷施工通道

经罐车将所需混凝土运输至施工区域，在卷扬机辅助下将1 m3料斗提升到工作面并顺利倒入仓内。在操纵平台上设置钢筋爬梯，考虑到施工作业安全性，需要给钢筋爬梯增设防护圈，并使用安全网全面封闭。每间隔20 m设置休息台；除此之外，主墩施工过程中还需要设置矩形钢管爬架，以便给施工人员提供便捷行走通道。

5.4 滑升施工

1)利用混凝土浇筑施工，所得厚度10 cm。

2)分层厚度控制在30 cm内，结束第3层浇筑后总厚度在70 cm左右。

3)初滑环节，滑升距离以7.5 cm为宜，脱模后分析混凝土状态，看是否达到工程提出的凝固标准。

4)浇筑第4层混凝土时，滑升距离以7.5 cm为宜。

5)进一步浇筑第5层，此环节滑升距离7.5 cm。

6)展开第6层浇筑施工，单次滑升距离30 cm。

具体施工流程为：持续绑扎水平钢筋并使其到达桁架横梁下方(要求竖向钢筋单节高度均为4.5 m)→浇筑混凝土使得厚度为70 cm→初滑(单次7.5 cm，共持续三次)→检查混凝土与模板→持续浇筑50 cm→再次滑升3个行程→持续浇筑并到达模板上口→进入到正常滑升环节，单次操作长度为30 cm→以分层方式绑扎钢筋→浇筑30 cm混凝土→进一步滑升30 cm→遵循后4道流程持续施工。

在上述操作中，初次滑模需要控制好速度，以缓慢行进为主，为确保施工质量，应检测并保证液压装置、模板等设备的质量。浇筑环节对工艺要求较高，应确保各层厚度均控制在30 cm内。后续进入到正常滑升环节，应持续作业，安排专员分析脱模质量，确定最为合适的滑升速度以及持续时间，在后续施工中灵活调整[3]。通常而言，单个工作日滑升进度控制在3.5～5 m。为确保滑模浇筑质量，施工之前应做好混凝土试配工作，材料的缓凝时间稳定在6～10 h。此外，拌制所得混合料的和易性应足够良好，否则将提升混凝土与模板的粘结程度，阻碍正常的滑模作业，甚至出现死模事故，最终破坏混凝土整体品质。

保证混凝土的泌水性、和易性等指标的合理，以便混凝土顺利入仓，此环节坍落度以16～18 cm为宜。为确保脱模质量，要求表面不可出现流淌或是拉裂等不良问题。经脱模作业后混凝土表面应达到足够平整的状态，此时无需采取处理措施；若混凝土表面存在缺陷，需要随即修补，通常可使用抹子加以处理，但所用浆液需与原材料一致。滑模过程中遵循持续性原则，各项工序要在特定的时间内完成，非特殊情况下不可出现停滑等问题。每滑升30 cm，施工人员使用千斤顶限位器卡平一次，合理调节水平偏差，交由专员做好滑升记录工作，每行进1.5 m记录一次。此外，滑升过程中若垂直度偏差达到了3 mm，需及时纠正。

5.5 混凝土修补与养生

待混凝土出模后，若受到滑升模板的影响而引发混凝土表面缺陷问题，应当采取修补措施。通常而言，需要使用到混凝土原浆并有效抹平，经处理后所得混凝土表面应达到足够光洁的状态，结束表面修正作业后，在第一时间刷涂养护剂。

6 结束语

桥梁工程施工复杂度高，液压滑模施工技术在其中得到广泛应用，是一种适用于主墩施工的先进技术，在此基础上所得的建筑物结构更为完整，可缩减施工时间，保证施工过程的安全性。本文则针对液压滑模施工技术做了系统性探讨，以期给相关桥梁工程提供指导。

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