高墩滑模爬模翻模施工工艺

1、高墩滑模,爬模,翻模施工工艺工程091 第一组 程冲 09931530（18）一滑模滑模施工因其进度快、节省投资且特别适用于高桥墩施工而受到青睐。采用滑升模板施工，不仅可以提高施工质量，还可以降低施工成本，缩短了工期，加快工程进度。桥梁工程高墩身液压滑升模板施工工艺采用高墩桥梁方案是道路跨越深沟宽谷时的有效措施，既可以保证线路顺畅，又可以节省投资。近些年来，滑模施工技术在我国桥梁建设中得到广泛应用。1工程概况京九高速公路某高架桥全长808m设21 个墩台，左右幅分离式设计，桥面宽245m。大桥下部结构为挖孔灌注桩基础，实体或空心薄壁墩身，上部结构为7x40 m+l3x40 m 单箱单室直腹板双

2、向预应力水泥混凝土刚构一连续梁组合体系。大桥墩身共有38 座，其中高度大于30m 的就有23 座，最高为83m，号称“江西第一墩”。9#17#墩为钢筋水泥混凝土等截面空心墩，总延米10332 m平均高度574 m，C40 水泥混凝土10431m3钢筋2725t，墩身截面尺寸为6mx3m 或6mx35 m薄壁厚度50 cm。综合考虑经济、安全、技术等各项指标，通过墩身施工方法(有翻模、爬模、顶升模板、滑动模板等)的比选，为满足工期要求，高墩身采用液压滑升模板(以下简称“滑模”)施工技术。2滑升模板的基本构成措升模板主要有门式提升架、内外围圈、内外模板、内外支架、模板平台、吊架以及液压提升设备：H

3、Yw 一30 型滚珠式液压千斤顶、液压油泵及控制装置、支承顶杆等（详见后面第4 点）；3 .高桥墩滑模施工工艺（重点） :31 滑模组装(1)在桥墩基础顶面上将混凝土凿毛清洗，接长竖向主筋，绑扎提升架横梁以下的横向结构筋。搭设枕木垛，定出桥墩中心线。(2)在枕木垛上按设计要求安装模板和提升架，将套管固定在提升架横梁下部。继续安装操作平台、千斤顶及顶杆等。顶杆需穿过千斤顶心孔到达基础顶面。(3)提升整个系统，撤去枕木垛，将模板下落就位，再安装其他设施。注意套管底部与基础表面要接触紧密，并用砂浆将周围围起来，以免灰浆漏进套管内。外吊脚手架应在滑模提升适当高度后安装。32 浇注墩身混凝土滑模施工宜采

4、用低流动或半干硬性混凝土，坍落度控制在68cm。分层均匀对称浇注混凝土，分层浇注厚度为2030 cm，浇注后混凝土表面距模板上缘的距离宜控制在1015 cm。混凝土浇筑应在前一层混凝土凝结前进行，同时采用插入式振捣器进行捣固。振捣器插入前一层混凝土的深度不应超过5 cm，避免振捣器触及钢筋、顶杆和模板，禁止在模板滑升时振捣混凝土。混凝土出模强度应控制在0204 MPa 范围内，以防止坍塌变形。出模8h 后开始养生。33 滑模提升在滑模施工的整个过程中，模板的滑升可分为初升、正常滑升和终升3 个阶段。(1)初升。最初灌注的混凝土的高度一般为6070cm，分23 层浇注，约需34 h，随后即可将模

5、板缓慢提升5cm，检查底层混凝土凝固的状况。若混凝土已达到0204 MPa 的脱模强度时，可以将模板再提升35 个千斤顶行程。此时，应对滑模系统进行全面检查。包括提升架的垂直度和水平度是否满足要求，围圈的连接是否可靠，系统的变形是否在允许范围内，模板接缝是否严密，操作平台的水平度是否达到标准，连接螺栓是否松动，千斤顶工作是否正常，顶杆有无弯曲现象等。发现问题要及时修正和完善。(2)正常滑升。待各项检查完毕并符合要求后，可进入正常滑升阶段。每浇注一层混凝土，即每滑升一次，力争使滑升高度与混凝土浇注厚度基本一致。在正常滑升阶段，浇注混凝土、绑扎钢筋和滑升模板交替进行。一般混凝土浇注和模板滑升速度控

6、制在20 cmh 左右。正常滑升阶段应分多次慢慢滑升，每次连续滑升高度不宜超过30cm，要经常停下来检查构件与设备是否正常工作。各项作业之间要紧密配合。(3)终升。当模板滑升至离墩顶标高1 m 左右时，滑模进入终升阶段。此时应放慢滑升速度，并进行准确的抄平和找正工作，保证最后浇注的一层混凝土顶部标高和位置准确。(4)调节坡度。对于墩壁有斜坡的情况，在提升模板的过程中应转动调节丝杆，使桥墩侧面斜坡满足设计要求。34 绑扎钢筋及竖向筋接长模板每提升一定高度后，即要穿插进行接长顶杆及绑扎钢筋的工作。此项工作应在滑升间隔时间内完成，以免影响施工进度。35 横隔板施工处理为保证墩身整体稳定性，空心墩身每

7、隔10 m 设置一道1 m 厚的横隔板。故施工至横隔板时，需将内模、内吊脚手架等拆除，安装底模，浇筑横隔板，然后重新安装内模、内吊脚手架。36 滑模拆除通过不断的滑升循环施工，至墩顶后，即可拆除滑模。因桥墩不设爬梯，滑模拆除后，无上下通道，故滑模拆除前必须慎重，尤其是最后一批人员如何返回地面，尤为重要。滑模装置拆除顺序正好同安装顺序相反，原则上先装后拆，后装先拆。为便于最后一批人员返回地面，最后采用外挂吊笼的方法进行拆除。事先已在墩顶预留钢管作滑轮，最后结束时，解除吊笼，钢丝绳通过卷扬机收回(见图3)。37 线型控制在高墩身滑模施工中，如何控制墩身垂直度、轴线偏位和高程是很关键的。高程测量用水

8、准仪将基准标高引测到支承杆上，以后每次用直尺向上引测标高，同时用长钢尺在已完成的墩身上引测，以及利用全站仪引测，这三种方法相互校核，以确保墩顶的高程准确无误。轴线测量架用22 kg 的线锤测中法和用激光垂度仪测定法相结合，以滑升平台水平为基准，在提升架的两条轴线上引一点作为线锤校对点，每次提升30 cm 时，将限位器调至该装置，提升完后，观测线锤情况。每10 m 高度用激光垂度仪校核纵横轴线的位置，确保墩身垂直度和中线偏差不积累。4、滑模的工作原理：4.1 滑模系统的构造滑模系统通常由提升设备、模板系统和操作平台系统及配套设备组成。(1)提升设备。包括提升架、顶杆、千斤顶及附属设施。提升架是一

9、框架结构,其作用是将模板全部荷载传递给千斤顶,并将操作平台与模板系统连成整体。顶杆是千斤顶向上爬升的轨道,亦称爬杆或支撑杆,多用直径为25 mm 的Q235A 或Q275 圆钢制作,其承载能力分别为10 kN 和12.5 kN。顶杆位于墩壁中间,采用丝扣连接逐渐接长,在滑模施工过程中,承受全部荷载并传给基础。顶杆分为不可回收与可回收两种,前者将浇注在墩壁内,成为桥墩结构的一部分;而后者需在千斤顶横梁底部设置一套管,长度达模板底面,套管随模板同时提升,在墩壁内形成管孔,模板完成终升后拔出顶杆,完成回收,可重复使用。千斤顶是施工过程中的起重设备,有螺旋千斤顶和液压千斤顶。实际施工中,后者应用较多。

10、附属设施指顶杆套管、油泵、高压油管及控制系统等。(2)模板系统。包括模板及模板围圈。模板一般采用薄钢板制作。为便于拼接,相邻模板之间多用螺栓连接。为了加强模板的刚度,通常在模板外侧设置纵向加劲肋和横向围圈。模板围圈是位于模板外围,用于固定模板、保证模板形状并将模板与提升架立柱连接起来的构件。用于无斜坡空心墩的滑模,模板围圈与提升架立柱直接连接;用于斜坡空心墩的滑模,模板围圈与提升架立柱之间需设置调节丝杆,以便沿径向移动模板。图1 所示即为一种带有调节丝杆的滑模结构,在海口世纪大桥主墩施工中得到应用2。(3)操作平台系统。包括操作平台、混凝土平台、外吊脚手架及液压操纵平台。(4)配套设备。主要包

11、括混凝土拌和、运输及钢筋焊接等设备。特别应该指出,模板系统、操作平台系统与提升架是联结在一起的整体,它们是同步滑升的。4.2 滑模的提升原理以油压千斤顶为例,上卡头与活塞联结,下卡头与油缸底座联结,其间为排油弹簧。当向千斤顶油缸内充油时,油缸内的活塞通过上卡头固定在顶杆上,随着缸盖与活塞之间进油量的增加,油压使缸盖连同缸筒、底座带动提升架,从而带动整个滑模系统上升,直到下卡头与上卡头接触不能再提升为止。此时模板提升告一段落,弹簧处于完全压缩状态。开通回油管路,解除油压,排油弹簧推动下卡头使其被卡在顶杆上,同时推动活塞上移并排油,使活塞回到油缸进油前的位置,从而完成一个提升循环。油泵与各千斤顶之

12、间用高压油管连接,由操纵台统一集中控制。顶杆一端埋置于墩台结构的混凝土中,另一端穿过千斤顶心孔,千斤顶依附在顶杆上。提升时,滑模系统的重力及其他临时施工荷载全部由顶杆承担。5、滑模设计与施工中的注意事项：5.1 保证模板的刚度模板必须具有足够的刚度抵抗施工荷载,使变形控制在允许值范围内。模板按简支板计算,其最大允许挠度一般为支点间距的1/1000。作用在模板上的水平荷载主要是新浇筑混凝土的侧压力,其沿模板垂直方向的分布近似呈梯形,如图2 所示。其最大压力计算公式为:p =12h (1) 式中:p 为新浇混凝土侧压力最大值,kPa;为混凝土的容重,kN/m3;h 为侧压力分布高度,h=06507

13、0H,H 为模板高度。5.2 合理确定顶杆和千斤顶的数量顶杆的数量按下式确定: n = KP/N (2)式中:K 为工作条件系数,对于液压千斤顶,其值为0·8;P 为顶杆承受的全部垂直荷载;N 为单根顶杆的容许承载力,其值应根据计算结果结合工程实践经验确定。千斤顶的数量应遵循与顶杆数量相同的原则,即一根顶杆安装1 台千斤顶,因此,在确定顶杆与千斤顶的数量时,应综合考虑,使顶杆的承载能力与千斤顶大致相同.顶杆与千斤顶一般应均匀布置,局部承受荷载较大时,可考虑集中布置。5.3 滑模施工的防偏与纠偏：(1)墩台垂直度的控制在施工过程中,要勤观测、及时防偏纠偏。产生中线偏移、水平偏移及扭转的

14、原因主要有荷载布置不均、千斤顶爬升不同步或部分千斤顶不工作、混凝土灌注不均匀等。防偏即在施工中尽量避免上述现象发生。结构一旦产生偏扭,即要采取纠偏措施。包括中线纠偏、模板调平和扭转纠偏。实际操作中,每滑升1 m,就进行一次中心校正。滑升中如有偏斜,应查明原因,有的放矢。一般情况下可将较低一侧的千斤顶抬高24 cm 后逐渐纠正,一次纠正量不宜过大,以免产生明显的弯曲现象3。(2)操作平台水平度的控制操作平台一旦发生倾斜,将导致顶杆弯曲、墩台结构发生偏转并使滑升困难。所以,平台上堆料要均匀放置,并注意均匀对称分层浇筑混凝土。还要经常做到精心观测和调整。可用水平仪观测千斤顶高差,并在顶杆上划线标记千

15、斤顶应滑升的高度,在同一水平面上的千斤顶高差不能大于2 cm,相邻千斤顶的高差不能大于1 cm。5.4 停工处理因气候恶劣等原因,停工有时难以避免。停工前,混凝土要灌满模板并振捣完毕,插入接头钢筋。停工后,在正常气温下,每隔1 h 将模板稍微提升一次,以防模板与混凝土粘连。混凝土浇筑中断后,混凝土要整平。继续施工时,混凝土表面要凿毛,并冲洗干净。5.5 常见问题的处理方法：(1)混凝土拉裂掉角。脱模混凝土强度过高或模板未设置好锥度易造成混凝土拉裂掉角。应结合实践经验,掌握好混凝土脱模强度,防止两次提升时间间隔过大。同时,在安装模板时,适当设置锥度4。(2)施工速度慢。环境温度低会造成混凝土强度

16、增长慢而使施工速度慢。可根据气温、水泥标号经试验掺入一定数量的早强剂,促使混凝土尽快达到出模强度,加快提升速度。(3)混凝土外表不美观混凝土出模后蜂窝麻面较多,不但需要修补,而且不美观,造成永久遗憾。在施工中要设计好混凝土配合比,振捣均匀密实,掌握好脱模时间。模板在安装前,需在表面涂润滑剂,以减少滑升阻力,并有利于混凝土表面光洁。(4)顶杆弯曲。顶杆弯曲会带来严重的施工质量和安全问题。顶杆插入千斤顶时要保持垂直。顶杆接头的布置应避免集中到一个断面。顶杆的负荷要通过计算确定,如果负荷过大或脱空距离过大时,平台倾斜也会导致顶杆弯曲。若顶杆弯曲不大,可通过焊接支撑构件等对其进行纠正;若弯曲较大,则应

17、更换弯曲部分,必要时换成新杆。6、结束语： 滑模施工是桥梁墩台施工的先进工艺，反应了桥梁建设发展的方向和水平。对于高桥墩施工，一般具有施工速度快、混凝土质量好、节省工程造价的优点。施工中应正确组装模板、控制好脱模强度。同时应勤观测、勤测量，注意预防并及时纠正滑模系统及混凝土墩身的偏斜和扭转，及时发现滑模施工中的常见问题及掌握正确的处理方法，确保施工顺利进行。参考文献： 1梅满朝滑模工艺在高桥墩施工中的应用J山西建筑，2003，29(18)：7475 2王洪峰，王力杰对桥梁墩台滑模施工中一些问题的分析J公路，2002(1)：3536 3JTJ 0412000公路桥梁施工技术规范s_二爬模液压式爬

18、模概述：液压自爬模是现浇竖向钢筋混凝土结构的一项较为先进的施工工艺,在山区铁路施工中被普通采用。它是在建筑物或构筑物的基础上,按照平面图,沿结构周边一次装设一段模板,随着模板内不断浇筑混凝土和绑扎钢筋,不断提升模板来完成整个建(构)筑物的浇筑和成型。它的特点是:整个结构仅用一个液压滑动模板,一次组装;爬升过程中不用再支模、拆模、搭设脚手和运输等工作,混凝土保持连续浇筑,施工速度快,可避免施工缝,同时具有节省大量模板、脚手材料和劳力,减轻劳动强度,降低施工成本,施工安全等优点。广泛应用于烟囱、贮仓、水塔、油罐、竖井、沉井、电梯井、电视塔和桥梁高墩等工程上;对民用高层、多层框架、框剪结构、亦可应用

19、。整个液压爬模是由模板结构系统和液压提升设备系统两大部分组成。模板系统主要由模板、围护栏、内平台、外爬架、支撑杆件等组成;液压装置由液压缸和控制台组成。其中内平台、外爬架、预埋件、导轨和高强螺栓为主要设计计算书的检算对象。液压自爬升模板可分为四大部分:模板部分,埋件部分,爬模主构架部分及液压系统部分。液压爬模的组成：(1)模板部分:根据工程的实际情况,模板周转次数多,还要尽可能减轻模板的重量,采用轻型钢模板。(2)埋件部分:由埋件板,高强螺杆,爬锥及受力螺栓组成,其中埋件板和高强螺杆为一次性消耗件,爬锥及受力螺栓可周转使用。(3)爬模主构架部分:主要为附墙座,附墙挂座,导轨,悬臂支架,后移装置

20、,模板主背楞,悬吊平台组成。(4)液压系统部分:主要为主控制台,顶升油缸,胶管和油阀组成。爬升循环工艺流程:墙体砼浇筑完成 后移模板 安装导轨支座提升导轨 提升支架平台 预埋件固定在模板上绑墙体钢筋 合模板 浇筑墩体砼三. 翻模桥梁高墩施工是大型桥梁建设经常遇到的内容，近年来，墩身高度已经由3050 米发展到超百米，甚至近200 米，高墩施工亟待标准化、规范化，以保证工程质量和施工安全。另外，在高墩桥梁施工中，墩身工期一般处于关键线路，对总工期有重要影响，所以探索高墩施工效率，加快施工速度也成为需要解决的问题之一。本工法是中交第一公路工程局有限公司、中交公路一局第四工程有限公司在重庆高家花园大

21、桥、嘉陵江马鞍石大桥、龙溪河大桥、深圳南坪-福龙立交等高墩桥梁施工过程中形成的，并经过陕西太枣沟大桥、封侯沟大桥、重庆共和乌江大桥的应用，经总结，形成本工法。本工法的关键技术是中交第一公路工程局有限公司局级课题“太枣沟特大桥施工技术研究”的内容之一，该课题已经通过中交第一公路工程局有限公司技术委员会验收。同时形成本工法，依据本工法关键技术撰写的太枣沟特大桥120 米高墩施工技术论文在中国公路学会组织的“山区高速公路桥梁隧道关键技术研讨会”上交流发表。本工法已在陕西太枣沟特大桥、封侯沟特大桥、重庆共和乌江大桥等三座高墩大跨桥梁施工中应用。实践证明，本工法具有优质高效的优点，技术先进，有明显的社会

22、和经济效益。1 工法特点1.1 本工法在塔吊翻模施工技术、高压泵一次泵送混凝土技术、滚压直螺纹钢筋连接技术的基础上，采用了设置筒内支架方法，并配合2（3）节外模和1 节内模，筒内支架“一架三用”，可提高施工效率，降低施工成本，加快施工进度。1.2 使用塔吊配合翻模施工，速度快、成本低。模板可以在施工现场制作，成本相对较低。对于泵送混凝土施工，能够随模板上翻同步接长泵管，提高混凝土浇筑速度。能够逐节校正墩身施工误差，误差不积累。便于模板及时清理、整修、刷油，混凝土外表面平整光洁。用电梯提供作业人员垂直运输，并设置安全操作平台，保证了人员的安全。1.3 模板和支架结构设计难度较大，但施工简单、速度

23、快，成本低。外模上下端设置定位销，使模板的翻转安装快捷、准确。1.4 不需要增加特殊设备，工艺可操作性强，经济合理，易于推广。2 适用范围本工法适用于50 米以上的空心薄壁桥墩。墩身为等截面或变截面。最优经济高度为80 米以上，墩高越高，此方法优势越大。也可以用于类似于桥墩的高耸钢筋混凝土结构施工。3 工艺原理将墩身分成等高的节段，分段浇注。根据分段高度，将外侧模板设计成与分段等高的2 或3 节，配合1 节内侧模板。浇注完成顶节混凝土后，拆除底节模板，将其接于顶节模板之上，继续进行混凝土施工，如此循环，直到墩身完成。用塔吊提升物料和模板使用混凝土泵泵送混凝土。墩内设置钢管支架，支撑于墩内隔板上

24、（初次需支撑于承台上），用于支撑接长钢筋的定位、工人操作平台和墩内隔板混凝土浇注的支撑。支架和模板配合使用方法见翻模工艺原理，图4-1。图中1）7）为翻模施工步骤，重复5）7），直到隔板位置。8）10）为墩身隔板施工步骤。隔板施工完成后重复1）7）的步骤，直至下一个隔板。11)、12）为墩身封顶施工步骤，如果墩身无封顶，则无此步骤。上图为翻模工艺原理4 施工工艺流程及操作要点4.1 工艺流程按2 节外模施工的工艺流程图（图5.1-1）如下：图图5.1-1 工艺流程图4.2 施工要点 4.2.1 准备工作 1 模板、支架设计和加工每节模板高度3.0 米4.5 米之间。为与9 米长的定尺钢筋相适应

25、，一般将模板设计成3 米或4.5 米高。为充分利用塔吊的提升能力，将每一面模板组成一整块。拉杆的设置与模板的强度及刚度相适应。操作平台设置在模板外侧的肋上，一般设2 层，上平台1 米宽，距离模板上沿30cm60cm；下平台0.6 米宽，距离下沿1.0 米。根据内部空间大小，设计钢管支架结构。采用普通的脚手架钢管。钢管架结构设计应符合相关要求。按照隔板施工工况下的荷载标准，对支架进行验算，保证支架的强度、刚度和稳定性。 2 塔吊、电梯的安装使用最大起重515t 的自升式塔吊，一般要结合桥梁上部施工要求而定。如果考虑相邻墩墩身施工使用，则相应加大塔吊起重能力。使用12t 载重的电梯。电梯和塔吊的布

26、置见图，可以图中1）的形式可分开布设于墩的两侧，也可以按图中2）的形式布置在桥梁中心线上。电梯、塔吊基础要根据设备使用要求和结构设置。电梯、塔吊升高时，要根据设备使用要求，设置附臂，将立柱固定于墩身上。图5.2.1-1 电梯、塔吊布置图电梯、塔吊升高时，要根据设备使用要求，设置附臂，将立柱固定于墩身上。3 混凝土搅拌、运输设备使用ZJ-60 混凝土搅拌机，使用之前调试完毕。水平运输采用混凝土搅拌运输车，垂直运输采用混凝土输送泵。应根据墩身高度选择混凝土输送泵的型号。4 其他场内道路、水路、电路畅通，配置对讲机。4.2.2 筒内支架的安装与翻拆1 初次搭设筒内支架落地搭设，高度以能支撑接高的竖向

27、钢筋不倾倒为宜，一般超过接头以上的定尺钢筋高度（9 米）的2/3。支架四周与墩身内壁间留50cm 间隙，用于拆除、提升内模。顶层的水平钢管向四周挑出，并沿墩身的内外层竖向钢筋增加两排横向钢管，精确定位后固定钢筋的位置和间距。钢筋绑扎后拆除挑出的钢管。钢管架的水平杆上铺设木板形成平台，供作业人员在平台上操作。2 支架接高每节墩身浇注混凝土后，及时将支架接高。在内模提升后及时增加支撑与墩身内壁混凝土面顶紧，以减小支架自由高度，增加支架稳定性。支架接高后，作业平台随之升高，以满足作业需要。3 调整支架成为隔板（或封顶）的支撑混凝土浇筑到隔板（或封顶混凝土）位置时，拆除墩身内模，在支架上铺设隔板的底模

28、，并安装钢筋浇筑混凝土。如果钢筋不能自行直立，也可在钢管架的立杆上加套管隔离混凝土。4 支架拆除隔板混凝土达到设计强度后，即可拆除隔板下的钢管支架，用于钢管架的接长升高。如此重复，直到墩顶。墩身封顶后，拆除全部钢管支架。4.2.3 安装第一节模板，浇注混凝土在承台上沿模板的底面用砂浆做35cm 厚找平层。对墩身角点放样，弹墨线，沿墨线立模板。模板安装前，应清理干净，并涂脱模剂。安装模板时注意接缝平整、严密，防止漏浆。紧固拉杆的螺栓，在模板内加内撑，保证混凝土尺寸。固定好模板后，安装混凝土泵管，一般竖向管道沿塔吊设置。先设置水平管1020 米，然后沿塔吊设置铺设竖向管道。到达模板顶面后水平铺设到墩中心位置，然后接软管，引向落灰点。落灰点处设串筒。随着浇筑点的不同，应及时拆装更换泵管，调节泵管长度。浇筑初期混凝土处于较深位置，需仔细振捣才能防止漏振。浇注混凝土时，按照施工规范要求作业。4.2.4 第二节模板的安装、混凝土浇注底节混凝土浇筑完成后，待混凝土达到一定强度，即安装上一节墩身的钢筋。钢筋安装完毕后，进行第二节模板安装。将另外一节外模置于首节模板之上，安装定位销，用螺栓将上下模板连接在一起。将内模提升至顶面与外模平齐，用预设的拉杆初步固定在首节混凝土上。调整模板至准确位置，安装、紧固对穿拉杆。其余工作同首