变间距双薄壁墩滑模施工工艺应用与质量控制措施

　　引言
　　离军高速公路第五合同段全长2.5 km,起讫桩号K13+000~K15+500,包括3座大桥,其中三川河7号特大桥全长1 264.5 m,下部结构为变间距双薄壁墩(30根),变间距双薄壁墩最高达50.156 m。下面就滑模在离军第五合同段变间距双薄壁墩中的施工工艺及质量控制作简要论述。
　　1　施工工艺
　　1.1　滑模组装顺序
　　承台放出墩身边线→施工缝清理、修整钢筋→模板就位→提升架就位→加固→安装外挑三角架→外铺平台板→液压控制台就位→千斤顶安装、油路安装→电气线路安装→千斤顶排气、耐压试验→插入支承杆→安装限位器→滑模装置检查、验收。
　　1.2　钢筋绑扎、焊接
　　竖向主筋采用电渣压力焊进行连接,焊接完毕后,接头外观必须符合以下要求:
　　1)接头焊包均匀不得有裂纹,钢筋表面无明显烧伤等缺陷。
　　2)接头处钢筋轴线间的偏移不得超过0.1d。同时不得大于2 mm。
　　3)接头处弯折不得大于4°。
　　1.3　滑模模板的设计及提升设备的配置
　　1)模板设计。模板的作用使混凝土按设计所要求的形状成型并承受新浇筑混凝土的侧压力、冲击力以及滑升时混凝土与模板间的摩阻力。模板采用2.0 mm厚的钢板加焊∠40×4的角钢筋条制成,模板宽度为80 cm,高度为120 cm。为了减小滑升时的摩阻力,便于脱模,外模板加工时加工了4块上小下大的调锥模板,模板一侧的倾斜度取模板高度的0.4%。内模加工了8块上大下小的调锥模板。模板一侧的倾斜度取模板高度的0.4%。模板安装后外模型成上口小下口大,内模型成上口大下口小。内模安装后应比外模高10 cm左右。
　　2)围圈设计。围圈是用以固定模板位置、承受模板传递的水平荷载和垂直荷载,围圈沿模板横向布置在内外模板外侧,上下各设一道,分别支承在提升架的立柱上,内外围圈各自形成闭圈,在转角处做成了刚性角。为防止模板提升过程中产生较大的变形。内模围圈采用了8号槽钢焊接而成。外模围圈采用双根12号槽钢,中间采用人字形支撑焊接成50 cm宽桁架围圈。上下围圈的间距按照70 cm设置,上围圈距模板上口20 cm。以保证模板上部的刚度,下围圈距模板下口30 cm。
　　3)提升架设计。提升架的作用是固定围圈的位置,防止模板侧向变形,承受模板系统和操作平台系统传递的整体荷载。并将荷载传递给千斤顶。提升架由横梁和立柱组成。采用钢焊接而成。横梁采用12号槽钢制成。横梁底面至外模上口的距离宜控制在35 cm以便水平钢筋的绑扎。横梁立柱的交接处要有足够的刚度,其螺栓位置与孔径必须准确,以防止立柱的交接处受力后产生松动变形。
　　4)操作平台。操作平台采用∠60×5角钢焊接三角架,上铺3 cm厚木板组成,固定在提升架立柱或围圈上,平台宽度100 cm,操作平台的顶面标高与外模上口齐平。
　　5)内外吊脚手架。内外吊脚手又称挂篮,外吊脚手架挂在提升架如外挑三角架上,内吊脚手挂在提升架的操作平台上,外吊脚手架供修整混凝土表面,检查质量,调整和拆除模板之用。吊脚手采用直径16 mm圆钢制成,吊手外侧配安全网。吊脚手架的铺板宽度为800 mm。
　　6)液压提升设备的配置及性能。液压提升设备选用12个HQ-30型千斤顶,由液压操纵台、输油管路、分油器、支架及控制盒等组成,是滑模提升、调平和纠偏的动力设备,其最大油压为12 MPa,工作油压为8 MPa~10 MPa,容油量58 L。
　　1.4　混凝土配合比的选择
　　滑模施工所用混凝土的配合比,除必须满足设计强度要求外,还应满足滑模施工的工艺要求。具体如下:混凝土的出模强度宜控制在0.2 N/mm2~0.4 N/mm2之间或贯入阻力值为0.3 kN/cm~1.5 kN/cm。以保证混凝土出模后既能易于抹光表面,不致拉裂或带起,又能支承上部混凝土的自重,不致流淌、坍落或变形。模板的滑升速度,取决于混凝土的出模强度、支承杆的受压稳定和施工过程中结构的整体稳定性。在浇筑上层混凝土时,下层混凝土仍处于塑性状态。
1.5　混凝土的浇筑
　　混凝土的浇筑必须分层均匀交圈浇灌,分层的厚度以20 cm~30 cm为宜,每层表面高度需保持在模板上口以下10 cm~15 cm之间,并留出最上一层水平钢筋,以便继续绑扎钢筋。各层浇筑时间间隔应不大于混凝土的凝结时间,当时间间隔超过时,对接茬处应按施工缝要求进行处理。在分段浇筑时,应对称浇筑,各段浇筑时间应大致相等。当气温较高时,宜先浇筑内墙、后浇筑阳光直射的外墙;先浇筑直墙,后浇筑墙角。在浇筑混凝土的同时,应随时清理粘结在模板内表面的砂浆或混凝土,以免增加滑行阻力,影响表面光滑,造成质量事故。
　　1.6　模板的滑升
　　1.6.1　初升阶段
　　该阶段只进行混凝土浇筑和模板滑升两项工作,混凝土浇筑高度由混凝土自重滑升阻力因素确定。一般取60 cm~70 cm分2层~3层在3 h内浇筑完毕,当混凝土达到出模强度时,将模板试升5 cm,如混凝土不坍落,用手指按压出模的混凝土表面,可压出指印且不粘浆,随即滑升。
　　1.6.2　正常滑升阶段
　　该阶段内混凝土浇筑、钢筋绑扎、模板滑升3项工作相互交替连续进行。一般混凝土的浇筑和滑升速度控制在20 cm/h左右。正常滑升时,每次滑升的间隔时间最好不超过1 h,并应保证在浇筑上一层混凝土时,下一层尚未初凝,应在保持一定的滑升速度下分多次提升。在正常提升过程中,各项作业之间要紧密配合,随时注意正确掌握好模板提升速度与混凝土凝固时间、状态,并注意以下几点:1)据经验,下述情况可正常提升:a.刚脱模的混凝土强度达到0.2 MPa~0.5 MPa;b.混凝土表面湿润,手触有硬感,又能按出印痕;c.混凝土面能用手抹平。2)模板连续提升高度不宜超过30 cm,升后要及时收面。3)经常检查滑模设备和各机具的工作情况是否良好,发现问题及时处理。4)当滑升到预埋件高度时,要及时准确埋设预埋件。
　　1.6.3　测量
　　1)中线日常观测用中线测量装置,一般模板每滑升30 cm时必须观测一次垂球对中情况。中线控制测量用经纬仪,一般每日测两次。
　　2)水平测量用水平仪,每工班测1次~2次,塔尺点沿线路方向与横向中心线对称设置于千斤顶部位。1.7　施工质量控制操作要点
　　1.7.1　纠偏、调平及纠扭
　　1)中线纠偏。应在偏移尚未达到桥墩设计允许偏移值(1.5 cm)时进行。方法是控制或停止与中线偏向相反部位千斤顶爬升,使中线偏向部位千斤顶爬升增高,造成工作平台反向倾斜(其值一次不得超过两个爬升高度),以逐渐将模板中心调正对中,然后再调整模板水平。
　　2)模板调平。调整模板水平必须服从中线纠偏,一般模板水平倾斜达到2%~4%时应及时进行调平,主要调平方法有:a.加载法。即在偏高部位的工作平台面上加荷载(如站人、加混凝土块等),作用是增加此部位荷载以减少其爬升高度,从而达到调整模板水平的目的。b.千斤顶行程调整法。通过顺时针转动偏高部位千斤顶的行程调整帽,以减少活塞的活动高度,从而降低它的爬升高度达到调整模板水平的目的。c.控制千斤顶爬升法。通过关闭偏高部位千斤顶输油管路上的阀门达到调整模板水平的目的。
　　3)扭转纠正。模板扭转一般都同时存在模板水平倾斜,因此纠扭方法可按模板水平调平方法进行。
　　1.7.2　停工处理
　　处理方法与要求如下:停工后,正常气温下每1 h将千斤顶爬升1次,提升次数以能满足混凝土终凝时间即可,一般7次~8次。复工时要加强中线水平观测与新老混凝土接缝的处理。
　　1.8　养护
　　浇筑完成之后,应及时对柱体进行养护,应及时丈量各部分尺寸,外观鉴定,并把结果报监理工程师。同时对柱体进行养护,可以涂刷养护剂,也可缠裹塑料布,并适当洒水,防止表面出现干缩裂缝。
　　2　结语
　　在离军高速公路第五合同段的变间距双薄壁墩的施工中,虽然滑模施工工艺受到了一定的局限,但经过项目部的不断改进与创新后,收到了良好的效果,既保证了工程质量,有效控制了墩柱截面变化的需要,又加快了工程进度。