滑模施工技术

　滑模工程技术是我国现浇混凝土结构工程施工中机械化程度高、施工速度快、现场场地占用少、结构整体性强、抗震性能好、安全作业有保障、环境与经济综合效益显著的一种施工技术，通常简称为“滑模”。但滑模不仅包含普通的模板或专用模板等工具式模板，还包括动力滑升设备和配套施工工艺等综合技术，目前主要以液压千斤顶为滑升动力，在成组千斤顶的同步作用下，带动1米多高的工具式模板或滑框沿着刚成型的混凝土表面或模板表面滑动，混凝土由模板的上口分层向套槽内浇灌，每层一般不超过30cm厚，当模板内最下层的混凝土达到一定强度后，模板套槽依靠提升机具的作用，沿着已浇灌的混凝土表面滑动或是滑框沿着模板外表面滑动，向上再滑动约30cm左右，这样如此连续循环作业，直到达到设计高度，完成整个施工。
　　滑模施工工艺始创于上世纪初期，由于液压滑模千斤顶、集中控制设备的研制成功以及施工综合管理水平的提高，40年代中期在国外得到了较大的发展，我国于90年代开始在全国推广应用，并得到了快速的发展，该项技术曾获得首届全国科学技术大会的表彰。
　　近20年来，随着我国超高层建筑、高耸结构物、新型结构以及特种精、尖、高、大工程的日益增多，滑模施工技术得到了飞速的发展，其应用领域之广、结构类型之多、滑升面积之大是国际上少有的，部分成果已达到了国际先进水平。比较典型的国内工程有：誉为深圳速度的国贸大厦(160m，53层)、高度超过50m以上的重庆长江大桥桥墩、深度超过700多米的兖州矿井、外形复杂多变的首都国际饭店、智能型的武汉国贸大厦、高耸人云的烟筒和电视塔、大直径大体积的国家粮食筒仓、超重量的倒锥形水塔(1000t)等，这些工程不仅施工速度快、环境污染少，其工程质量也达到了令人满意的效果，部分工程还获得我国建设工程质量最高奖——鲁班奖，滑模施工技术曾先后在人民日报、工人日报、建设报及中央电视台等媒体中作过相关报道，为我国的基本建设尤其是在超高层建筑和特种构筑物等施工方面发挥了重要作用，作出了突出贡献。

　　1滑模施工技术与配套设备迅猛发展、突出体现了滑模工艺机械化程度高、施工速度快、劳动强度低、有利于安全生产的特点。

　　滑模施工设备与技术的发展是滑模施工技术进步的一个重要方面。滑模施工工艺是一种连续成型的施工方法，工程所需的原材料、机具设备性能必须满足连续施工和长时间连续运转的特定要求。目前，在垂直运输方面，已大量采用无井架、随升平台井架、随升塔吊、附壁式自升塔吊等，使运输机械随着滑模平台自升；在混凝土运输和浇筑方面，逐步推广混凝土管道泵垂直输送、平台上采用混凝土布料机水平布料等全盘机械化施工工艺。以往主要依赖速度相对缓慢的塔吊和井架运输带来的混凝土浇筑时间过长、滑升速度过慢易产生粘模现象而影响混凝土外观质量的缺陷，比较成功地得到了解决。
　　此外，由于滑模施工可以显著减少支、拆模板和搭、拆脚手架等工序的次数，把高空立体作业变为操作平台内的平面作业，而且各工序可实现交叉综合作业，操作平台也可依靠自身动力上升，因而施工进度较之其他施工方法大大加快，也利于安全生产。目前，采用滑模施工一般情况下可以2天建成—层楼，比其他方法少用5~10天，且建筑物层数越多，构筑物高度越高，则施工速度快的优越性越突出。
　　再如，滑模电脱模技术、滑模混凝土养生技术、滑模千斤顶工作性能现场检测技术等的开发应用，也大大提高了滑模施工技术的机械化水平，使滑模施工速度快的特点得到了有力的设备保障，工人劳动强度进一步降低。

　　2 滑模施工工艺不断推陈出新，充分体现了滑模工程质量好、整体性能强、防震性能好的特点。

　　近20年来，根据传统滑模工艺的原理，因地制宜地不断革新工艺，派生出了多种形式的滑模工艺，如比较典型的“滑框倒模工艺”，即将传统的模板在混凝土表面滑动改为模框滑动，使滑模工艺不受时间间隙、工人熟练程度、管理水平高低的严格制约，从而改善了混凝土的表观质量，此外，随着相关领域技术水平的提高与完善，采用高质量的耐压油管及密封件，较好地解决于漏油污染混凝土的缺陷，采用激光铅直仪或全站仪、工业电视监控、微机联网等手段，较好地解决了精度控制问题，特别是解决了在风、雨、雾、雪、夜等恶劣气候条件下监测精度的难题，为滑模工程质量提供了现代化的监控手段。
　　武汉国贸大厦工程是近年滑模施工技术成功应用的典范，该工程质量获得最高奖——鲁班奖。
滑模施工工艺是—种连续成型的施工工艺，在施工过程中绑扎钢筋与浇灌混凝土等项工作可以在操作平台上进行，一方面便于工人操作，另一方面也便于质量监控，其作业条件相对较好，因而工程结构的整体性好，工程质量容易得到保证，其整体刚度和抗震性能得到了增强。
　　上世纪60年代后期，在唐山某厂的工程建设中，同一栋楼不同部位根据其特点当时采用了几种不同的施工工艺建造，在唐山地震后的调查中发现，用滑模建造的筒体部分，仅受到了轻微的震害，仍屹立于原处，而采用其他施工工艺的外墙和结构却全部倒塌。
　　上世纪80年代初期，在东直门东北角建造的某高层住宅，是当时北京采用滑模施工技术的试点工程之一。现在由于东直门地区发展的需要，将其定向爆破拆除，尽管爆破前已将结构的几何稳定性人为地破损，但该楼倒塌后调查发现，其结构的整体性相对完好，连悬挑的阳台部位也没有明显的裂痕，这从另一个侧面证实了滑模施工的结构整体性强。

　　3 滑模施工占用的场地小、粉尘污染少，有利于创建安全文明生产工地，有利于环境保护。

　　采用滑模施工的工程，由于主要结构为现场浇注，与采用其他方法相比，可以不受大型起重运输机械能力的限制，模板、脚手架用量也较少，混凝土以商品混凝土为主。因此，施工场地占用不多，有利于城内施工，有利于在建筑密集区内施工，更加适合于目前方兴末艾的旧城改造施工。
此外，施工现场小，其裸露的土地面积也小，且混凝土以商品混凝土配送为主，施工现场产生的粉尘极少，对工地周边环境基本上没有影响或影响轻微。加之，钢模及钢管拆除、搬运安装工作量较小，基本上一次组装到位，施工完毕后才拆除，施工过程中较少产生噪声。同时，混凝土振捣时采用滑模专用附着式低频振捣器，并可在滑模平台周圈安装上隔音吸声材料，可以将施工噪声降至最低。工地现场实测噪音分贝充分显示，采用滑模施工对周围环境的噪音影响，远小于其他工艺施工及马路上汽车对周围环境的噪音污染，可以实现安全文明工地。

　　4 采用滑模施工工艺的工程，建筑布置比较灵活，结构设计不用进行特殊的计算。

　　目前，城市建筑向多样化发展，对于异形平面的建筑滑模施工工艺具有很大的优越性，且不受层高的制约，大大方便了层高不同的建筑物和异形平面的建筑物的设计与施工，为丰富城市的景观提供了创作条件。
　　对于类似于“Y”形住宅楼、弧形变化的写字楼、变直径的烟囱、双曲线冷却塔等形状变化多样的建筑物，滑模施工较其他施工方法具有施工灵活可靠，并可节约大量木材和人力等许多特点，具有相当大的优势和旺盛的生命力。
　　此外，我国还制订了国标《液压滑动模板施工技术规范》GBJll3—87、《液压滑动模板施工安全技术规范》JGJ65—89以及涉及滑模施工的相关标准规范条文，这将有利于滑模工程的设计与施工，确保滑模工程的质量和施工安全。

　　5 滑模施工技术需要进一步完善的几个主要方面

　　5．1 建立专业化的滑模工程公司，推行滑模施工技术单项资质注册制度。
　　有些施工企业采用滑模工艺、只看到了滑模施工快速的突出特点，并没有真正意识到滑模施工技术含量高、一次性投资大、工人素质要求高、组织管理难度大等基本因素的影响，甚至套用普通现浇支模的方式组织滑模施工，加之受传统的施工方法和习惯势力的影响，管理工作跟不上，结果造成了个别结构外观质量难尽人意，经济效益差的后果，并且给人们带来某种错觉——滑模工程的外观质量比不上普通工艺施工的质量，出了差错，就把滑模工艺说得一无是处，这是片面的。
事实上，滑模施工工艺本身在工程质量上是有可靠保证的，许多采用滑模施工的工程质量被评为优良工程，并获得国家建设工程质量最高奖——鲁班奖，关键还在于企业的综合实力是否具备滑模施工的条件。因此，实行滑模施工技术单项资质注册，对拓宽滑模施工技术的应用、提高滑模工程质量很有必要，建议有关主管部门予以考虑。
　　5．2 一切以满足滑模连续施工的需要为出发点(指挥棒)，建立和完善具有滑模施工特色的成套管理方法。
　　滑模施工的工程质量，必须由各项管理工作的工作质量来保证。近二十年来，很多单位在滑模施工管理方面积累了丰富的行之有效的经验，从指挥系统、劳动组织、岗位责任、操作规程、质量保证体系、奖惩办法、生活福利等方面都有一套好的管理办法，如滑模设备实行标准化程序管理，以确保设备连续长时间正常工作；平台和模板清理采取分片包干、专人负责的办法，以解决平台脏乱、混凝土粘模的缺陷；标准层采取定量的滑升速度，作业时间相对固定；垂直度控制采用动态跟踪，勤观测、勤调整；后勤保障以平台作业为中心，搞好各项优质服务等。确保了滑模技术的顺利实施和工程质量，“三分技术，七分管理”已得到滑模同仁的普遍认同。
　　但是这些办法还是零星的、分散的、感性的，仅停留在部分企业内部，还应该从经验上升到理论，再用理论来指导滑模实践，因此，研究和完善这些管理办法，服务于滑模施工企业，对提高滑模工程质量具有重要意义。
　　5．3 进一步降低滑模施工成本，提高企业竞争力。
　　滑模装置、滑模设备及支承杆是滑模施工中的一套临时性设施，不是结构本身的组成部分，其—次性投资费用相对较大，但理论分析与实践证明，滑模施工在一个工程中摊销的成本并不比其它工艺施工的费用大，相反，只要具备一定的通用性，维护良好，其综合效益明显，尤其是在市场化后的现在，滑模工艺更体现了它的优越性。尽管如此，滑模工艺的成本还可以在以下几个方面进—步挖潜，以提高其竞争力。
　　(1)加强管理，减少人为损耗和浪费。
　　(2)滑模装置向通用化、工具化方向发展，实行社会租赁。
　　(3)滑模设备性能改善，加强日常维护，实行社会租赁。
　　(4)滑模支承杆尽量采用φ48×35mm钢管支承杆体外布置，提高支承杆回收率，减少支承杆的数量等，将支承杆的无功损耗降低到最小。
　　(5)因地制宜地选择适宜的滑模工艺，或几种施工工艺综合利用，发挥各自工艺的最大效益。
　　5．4 进一步开展联合攻关，不断开发新工艺，研制环保型产品，完善、丰富和发展滑模施工技术。
　　(1)大中吨位千斤顶及配套支承杆承载能力的研究应引起重视。尽管钢管支承杆在工程应用中收到了较好的效果，但相关的试验较少。尤其在大量推广使用大吨位千斤顶及其配套支承杆(φ48×35mm钢管)之时，支承杆在结构体内、体外承载能力研究，群杆的承载能力研究以及支承杆整体稳定性研究等，都是迫切需要解决的理论课题，这对于保障滑模施工的安全至关重要。
　　(2)推广薄层浇灌(厚度小于200mm)，连续微量提升的办法，是消除混凝土粘模的一种行之有效的措施。国内外的工程实践证明，采用100mm左右厚度的浇灌层，对混凝土没有产生拉裂，混凝土的一次浇灌量减少，加上模板连续提升如每5分钟一次，减少了摩阻力，改变过去常用的浇灌层厚度偏厚(200～300m)，每次累计提升量过高，提升次数较少的滑升方式，可以有效地消除混凝土粘模的问题。尤其是滑升面积较大的建筑物中效果更为明显。而且这样一来，既降低了提升荷载，又减小了支承杆的脱空长度，从而大大增加了滑模系统的稳定和安全。
　　(3)此外还应加强高强度混凝土在滑模施工中的应用技术研究，主要包括高强度混凝土的出模强度与滑升速度的关系，早龄期混凝土脱模受荷对后期强度的影响；加强滑模施工精度控制的智能化研究，以提高决策的科学性；加强冬季滑模施工工艺、特种滑模施工工艺、滑动模板表面清理技术以及滑模混凝土养护技术等方面的研究，进一步提高滑模施工的应用范围和适应性。