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滑模施工组织设计

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S314线薄壁桥墩滑模施工工艺

高金仓
（河南省三门峡公路勘察设计院 河南 三门峡 472000）

摘要：滑模施工技术，自上世纪70年代以来，已经先后在铁路桥墩、公路桥墩、筒仓工程、高层建筑等工程中广泛应用。滑模施工具有速度快，砼连续性好，无施工缝，施工安全等优点。
关键词：薄壁桥墩；混凝土；滑模；施工
一、 工程概况
省道S314线（三门峡境）渑池仁村至三门峡市区段改建工程，为山岭重丘区二级公路。S314-11B合同段，有两座大桥——赵沟大桥(K97+460)和王家后大桥(K101+360)， 桥位处大沟较深，桥墩较高。下部采用单排双柱式墩、台身，钻孔灌注桩基础和薄壁墩身，钻孔灌注桩群桩基础。该合同段有矩形空心薄壁桥墩11个，桥墩长7m，宽3m，高在22m～50m之间。
二、施工方案
2.1施工方案概述
通过施工方案比较，等截面薄壁墩身采用滑模施工是最佳的方案选择。滑模施工具有速度快，砼连续性好，表面光滑，无施工缝，材料消耗少，该桥墩能节省大量的拉筋、架子管及钢模板和一些周转材料，施工安全等优点。考虑到滑模施工的特点，根据该桥墩设计的结构要求，该桥墩每米砼量小，墩身较高，砼及钢筋和材料垂直运输难度大。空心薄壁型桥墩采用内外模连体滑升，底部两米实心段采用外模压爬式滑模，滑完实心段后吊装内模，内外模连接进行滑模，滑升至盖梁底部停滑；以桁架为支撑体组装盖梁，进行盖梁砼浇筑。在桁架中间连接体设龙门架（详看设计图），兼作该模体开字架，形成独立的垂直运输系统。承重能力大于5吨，安装一台5吨慢动卷场作动力。
钢筋密集且型号多是该墩身的特点。钢筋工多受工作空间限制，人少又不能满足要求，所以钢筋工精干，效率高，才能满足滑模施工要求。同时竖筋采用套筒连接，水平钢筋采用搭接或焊接。
2.2桥墩的滑模设计与施工
2.2.1 桥墩的滑模设计
滑升模板的构造：滑模是由模板、围圈、支承杆（俗称爬杆、顶杆）、千斤顶、顶架、操作平台和吊架等组成。目前使用较多的是液压滑升模板和人工提升滑动模板两种模式。
（1） 模板：悬挂在围圈上，沿着所施工的混凝土结构截面的周界组配，并随着混凝土的灌注由千斤顶带动向上滑升。
（2） 围圈：在模板的外侧，按结构断面形状上下各设置一道围圈，分别支承在千斤顶架的立柱上。
（3） 支承杆：一端埋置于墩、台结构的混凝土中，一端穿千斤顶的心孔，作为千斤顶的支承杆承受施工过程中的全部荷载。
（4） 千斤顶：承受模板传来的全部荷载及风力。
（5） 顶架：千斤顶架悬挂在液压千斤顶上，用以固定围圈和保持围圈的几何形状，承受整个模板和操作平台和全部荷载，并传递给支承杆，随千斤顶向上滑升。
（6） 操作平台：供施工人员在上面操作之用，支承在千斤顶架或围圈上，由大梁（或桁架）、铺板组成。
（7） 吊架：吊架悬挂在操作平台和千斤顶架的立柱上，供调整和拆除模板、检查混凝土质量和修饰混凝土表面等操作之用。
S314线S314-11B合同段桥墩的滑模设计为：
空心薄壁桥墩的滑模采用1500×1500矩形桁架梁作为模板的围圈。
桁架梁主梁采用∠80×8角钢，腹杆采用∠63×6角钢。
模板采用δ＝6mm钢板，模板高度为1.26m，（也可以用P3015、P6015钢模板）。
提升架采用“F”型提升架， “F”型提升架主梁采用 [18a槽钢，高度为3m。
提升动力：空心薄壁桥墩采用10台10吨穿心式千斤顶。外模用6台千斤顶，内模用4台千斤顶。
支承杆采用Ф48×3.5钢管，由于支承杆占用一根竖向钢筋的位置，在施工中每一根支承杆替代一根竖筋。
为了便于砼脱模后进行砼养护及缺陷修补，在桁架梁下端吊挂一辅助平台，平台采用∠63×6角钢，辅助平台80cm宽，铺δ=5cm马道板，利用Ф14钢筋每隔1.5m悬挂在桁梁上，外侧焊接围栏，以确保施工人员的安全。
2.2.2 桥墩的滑模施工
2.2.2.1模体安装
当桥墩的承台砼施工结束后，即可进行桥墩滑模体的安装，准确对中，找平。依次安装千斤顶架、围圈、桁架梁、模板、平台铺板及栏杆、提升架、千斤顶、支承杆、液压操作台及液压管路。

图1、组装好的滑模

图2、支承杆和千斤顶

图3、内模

2.2.2.2钢筋安装
滑模施工中，钢筋安装采用边滑升边安装钢筋，平行作业的方式。钢筋的绑扎，始终超前砼30cm左右。为了保证滑模速度，钢筋连接采用冷剥直螺纹套筒连接。钢筋的垂直运输利用提升架吊至滑模工作台上。

图4、连接钢筋用直螺纹套筒

模体材料一览表：

2.2.2.3砼入模方式
砼运料方式采用卷扬机、提升架、料斗等上料系统入模。提升架立柱采用两根高8m直径为159mm钢管，横梁采用两根12号槽钢焊接。为了保证砼顺利入模，要求砼和易性好，不出现离析现象，入模砼的坍落度控制在16cm左右。
2.2.2.4滑模滑升
砼初次浇筑和模板初次滑升应严格按以下步骤进行；第一次砼浇筑10cm，接着按分层厚30cm浇筑第二层，浇筑第三层后厚度达到70cm时，开始滑升3～6cm，检查脱模砼凝固是否合适。第四层浇筑后滑升6cm，继续浇筑第五层总滑升12～15cm，第六层浇筑后总滑升20cm，若无异常现象，便可进行正常浇筑和滑升。
滑模的初次滑升要缓慢进行，并在此过程中对液压装置，模体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，应尽量保持连续施工，并设专人观察和分析砼表面情况，确定合适的滑升时间，并根据以下几点进行鉴别，滑升过程能听到“沙沙”的声音；脱模的砼无流淌和拉裂现象，手按有硬的感觉，并能留出1mm左右的指印，能用泥板（抹子）抹平。滑模正常滑升，根据现场施工情况，确定合理的滑升速度，按正常滑升每次间隔1小时，控制滑升高度30cm，日滑升高度控制在4.5m左右。
修面是滑模砼的一道重要工序，当砼脱模后须立即进行此项工作，一般用抹子在砼表面用原浆压平或修补，如表面平整亦可不做修整，为使已浇筑的砼具有适宜的硬化条件，防止发生裂缝，在辅助工作台上设洒水管对墙壁进行养护。
滑模施工工艺：砼下料→平料振捣→滑升→钢筋安装→下料。
对滑模砼要求固身初凝时间8至10小时。所谓固身初凝是达不到初凝但又不流淌。即手按有1mm指痕，约0.1Mpa左右。
2.2.2.5测量控制
滑模在滑升过程中，受各种不均匀动力影响，模体会发生偏移情况，为了方便及时地观察模体偏移，在四面中心或四角设四根重垂线，每滑升30cm时检查重垂线相对于初始砼的位移，发现偏差及时纠偏，保证砼体形变形在3cm之内。
2.2.3 劳动组织及工期
2.２.3.１ 劳动组织
采用两班12小时作业方式
项目经理 1人
项目副经理 2人
技术主管 1人
跟班技术员 2×1人
跟班班长 2×1人
钢 筋 工 2×9人
砼 工 2×10人
电 工 2×1人
电 焊 工 2×2
修面养护 2×3人
滑模维护工 2×2人
杂 工 2×2人
合计：56人
如采用二套滑升，另一套组装。增加8人
合计：64人
２.２.3.２ 施工工期
模体制作 5天
模体安装 3天
滑 升 10～12天
盖梁 7天
拆 除 2天
合 计 29天
三、质量保证体系
在滑模砼施工中，施工单位要建立完善的施工质量保证体系，以质量安全作为质量保证体系的管理重点，各施工队、班组，各部门副职负责本部门的管理，兼作质量管理员，形成完整的质量管理体系，保证工作质量，确保工程质量。
质量管理目标：工程合格率100%，优良品率90%以上，创全优工程；开展文明施工，强化服务意识，创精神文明先进，树立良好企业形象。主要措施：
3.1、开展质量教育和培训工作，开工前进行全员质量教育和培训，培养质量意识，牢记质量目标。
3.2、建立完善质量保证体系，成立质量管理机构，制订质量控制、保证办法，使各个工序管理、各个岗位管理都有法可依、有章可循。认真开展监督检查工作，保证质量管理体系运行。
3.3、认真开展质量自检，互检制度，公司组织不定期的质量检查，实行质量否决权制度。
四、安全保证体系
4.1、进入施工场地必须戴安全帽，危险高空作业必须戴安全带。
4.2、现场必须设配专职安全员。工人进场必须由专职安全员进行本工地的安全交底。
4.3、操作台和辅助台要设护栏，台面经常保持清洁，以防坠物伤人。
4.4、各种悬吊装置要牢固可靠，必须进行日常检查工作，确保安全无事故。
4.5、做好电气设备管理工作，防止漏电事故发生。备用一台30kw发电机，以防事故仃电造成死模事故。
4.6、经常检查液压管路，发现破损即时更换，防止高压油管伤人。
五、结束语
图5、正在施工的赵沟大桥2号墩 　　　　　　　

图6、已完成的赵沟大桥5号墩

省道S314线S314-11B合同段，薄壁桥墩的滑模施工单位：郑州顺意滑模工程公司，总经理：周二平。已经完成的赵沟大桥5号墩，高47m，用时11天；2号墩，高28m，用时5.5天。与其他施工方案相比较，滑模施工具有速度快，无施工缝，材料消耗少，经济效益较好，施工安全等优点。为山区桥梁的高桥墩施工提供了可靠的方案和工艺。

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