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摘要：随着山区高速公路建设大力发展，高架桥梁施工日益普遍，高墩施工往往受限于特殊的地理地形位置，而采用滑模施工技术，能简化立模、拆摸等工序，能使混凝土连续作业，减少了结构施工接缝，增强了混凝土的整体性，施工效率成倍增加，有效缩短施工工期。
关键词：滑模；高墩；凝结时间；垂直度；冬期施
滑模广泛应用于高层民用住宅、烟囱、水塔、筒仓施工，施工技术比较成熟，然而对于山区高墩施工这方面研究总结相对较少，本文结合工程实践总结探讨高墩滑模施工中遇到的实际问题及解决方案具有一定的指导意义。
通过工程实践总结出影响滑模施工质量的因素有：垂直度控制、钢筋密集及安装质量、混凝土凝结时间、混凝土质量、滑升速度等等，并总结出以下结论：
1.严格控制测量垂直度是保证顺利滑升的前提
2. 通过加强钢筋下料精准度，合理调整钢筋安装顺序，断开外部整体箍筋、钢筋网片等措施解决了钢筋密集难于施工的问题
3. 冬期施工需要准确试验测试出混凝土凝结时间，通过实践确定最佳滑升时间为1.5h左右，并做好及时有效的保温养护工作，可以进行滑模施工。
绪 论
近年来，山区高速公路建设大力发展，高架桥梁施工日益普遍，山区高速高墩施工往往受限于特殊的地理地形位置，从而加大了结构的施工难度；大量的设备、模板、脚手架进入施工场地，施工安全、质量控制、施工工期等都受到较大影响，而采用滑模施工技术，能简化立模、拆摸等工序，大量减少模板、脚手架的投入，减少大型施工设备的使用，能使混凝土连续作业，减少了结构施工接缝，增强了混凝土的整体性，施工效率成倍增加，有效缩短施工工期，保证安全、质量、进度的同时能获得较好的经济效益。
滑模施工具有施工速度快、劳动强度低、机械化程度高、施工条件好、施工成本低等优点，因而广泛应用与建筑工程施工中，比如高层民用住宅、烟囱、水塔、筒仓等〔1〕，施工技术比较成熟，然而对于山区高墩施工这方面研究总结相对较少，本文结合郧十高速公路标湖1#大桥工程实践，总结探讨高墩滑模施工中遇到的实际问题及解决方案，旨在通过工程实践总结出高墩滑模施工常见问题，以及通过解决相关实际问题达到最大限度发挥滑模在高墩施工中的优势，总结出相关经验及应对措施指导后续工程施工，提高施工技术管理水平，亦将对其他类似工程施工具有一定的指导意义。
一、滑模组成及施工流程
1、滑模系统组成
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。本工程采用液压滑升模板。
2.滑模施工工艺流程
滑模施工主要由模体安装、钢筋安装、混凝土施工、模板滑升、表面修饰及养护几个环节组成。
（1）模体安装
承台混凝土施工结束后，进行桥墩滑模体的安装，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。
（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。为了保证滑升速度，主筋连接采用直螺纹套筒连接。
（3）混凝土施工
混凝土运料方式采用卷扬机、提升架、料斗等上料系统入模。由于钢筋密集，为了保证砼顺利入模，要求混凝土和易性良好，不出现离析现象，坍落度满足施工要求。
（4）滑模滑升
滑模滑升应进行试验，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，混凝土分层浇灌厚度不宜大于200mm〔2〕。
（5）表面修饰及养护
脱模后应立即进行表面修饰，一般用抹子在砼表面用原浆压平或修补，表面平整亦可不做修整，根据环境条件不同可采取洒水养护、薄膜养护、养护剂养护。
二、滑模施工影响因素
1、影响滑模施工质量的因素
滑模施工由上述施工工艺完成，且反复快速连续作业，对各个环节施工的速度及准确度要求较高，尤其对混凝土质量要求较高，影响施工质量的因素主要有以下几个方面。
（1）模架垂直度
在滑模施工中，因偏差过大而导致滑模失败的实例曾发生多起，甚至发生过垂直偏差和扭转大到几十厘米的情况.多起烟囱滑模整体倒塌亦因偏差过大导致支承杆失稳，新浇混凝土筒壁崩塌，而导致重大安全事故，说明支承杆垂直度在滑模施工中极其重要〔3〕。支撑杆的垂直度是影响墩柱垂直度的直接原因，此外模架过度倾斜会增大模板与混凝土之间的阻力，使滑升不能顺利进行，造成一侧混凝土拉裂，以及两侧钢筋保护层偏差过大等质量问题。
（2）钢筋密集及安装质量
钢筋密集且型号众多是薄壁墩设计中的一个特点，密集的钢筋容易造成混凝土下料困难、振捣困难、混凝土不密实等质量问题。
钢筋的安装质量包括：绑扎质量、直螺纹套筒连接质量、钢筋位置、钢筋间距，钢筋为混凝土结构的骨架，其安装质量直接影响混凝土结构整体质量。
（3）混凝土凝结时间
滑模施工要求混凝土凝结时间和早期强度较为严格，凝结时间较快，早期强度太高不利于和下一层浇筑的混凝土完好结合，形成假施工缝，影响结构整体质量；凝结时间较慢，早期强度太低不利于滑升，滑升过程容易对混凝土造成破坏，影响混凝土质量，此外，凝结时间慢还会造成滑升等待时间长，降低施工效率。
（4）混凝土质量
混凝土流动性、粘聚性、保水性均会对结构质量和滑模施工产生影响，混凝土配合比应通过试验确定并在施工过程中进行严格控制。
（5）滑升速度
滑升速度的控制体现滑模施工的技术水平，滑升速度不当将对滑模施工造成很大影响，速度过快，容易拉裂混凝土表面，对尚未终凝的混凝土产生冲击，对后期强度增长造成很大影响，速度过慢，模板与混凝土粘结紧密，滑升困难，滑升速度应与混凝土凝结时间相匹配，需通过试验及工程试滑升确定。
三、滑模施工问题及解决方案
1、常见问题及解决方案
滑模施工影响因素很多，而且在施工过程中一些因素难于控制，结合实际遇到的问题开展专项研究活动，总结出相关经验。
（1）垂直度偏差问题
模架的垂直度直接影响墩身的垂直度，对整体施工质量有决定性的影响，然而在施工中屡次出现垂直度偏差，影响了滑升及混凝土质量，我们对施工过程能够影响垂直度的因素进行了系统分析，总结原因如下：
①支撑杆位置不垂直且未得到及时纠正；
②内外模板垂直度不一致；
③千斤顶顶升不同步，顶升力不一致，顶升过程中迫使模板发生偏离；
④操作平台荷载分布不均匀，如钢筋、电焊机和液压操作台等布置不均匀对称，施工过程人员机械在一侧，使整个模架在重力作用下发生倾斜；
⑤混凝土浇筑高度不一致，造成对模板侧向力不均衡，滑升过程中自动发生偏差。
经过认真总结分析，将问题分类，究其根本原因是垂直度监控测量频率较低，以至于发生大的偏差后再进行纠正对施工产生阻碍，通过总结发现支撑杆垂直度偏差在20mm以内对滑升产生的影响较小，而且偏差容易纠正，不影响混凝土外观，通过分析原因最终确定如下解决方案：
增加吊线坠作为测量垂直度辅助手段，时刻直观的监控模架的垂直，加大测量频率，坚决做到混凝土浇筑前、模板滑升前、模板滑升后几个关键时点进行垂直度偏差的测量，两步工序间垂直度偏差控制在20mm以内，并根据实际偏差情况进行及时纠偏；每次滑升后，浇筑下一次混凝土之前测量一次内外模板的垂直度；每次混凝土浇筑前在内外模板处做出醒目标记，严格控制每一侧混凝土的浇筑厚度；合理布置千斤顶油路，通过液压控制千斤顶提升速度，缩小提升偏差；混凝土施工过程中机械设备均衡分布，准备若干砂袋临时平衡施工过程产生的荷载，最大限度保证模架整体均匀受力而不发生偏斜；当遇到特殊情况模架发生较大偏斜时，应采取多次纠偏措施，避免过量纠偏对已浇筑混凝土产生较大冲击破坏，严格规定施工制度，遇有特殊情况分析原因，禁止盲目施工。
通过严格按照上述方案施工，在后续施工中取得了良好的效果，垂直度偏差得到有效控制，滑升顺利进行。
（2）钢筋密集问题
标湖1#桥薄壁空心墩设计钢筋密集且型号多。施工中常常遇到钢筋安装操作多受到工作空间限制，加之钢筋下料偏差过大，安装过程中不容易纠正，以至于绑扎潦草，漏绑，钢筋位置不准确，间距有大有小，外部主筋垂直度矫正不及时造成钢筋保护层偏差过大，甚至阻碍模板滑升，浇筑混凝土过程中由于钢筋位置不准造成的局部钢筋间距过小，混凝土入模、振捣困难，出现露筋、蜂窝等病害，对结构安全及外观均产生较大影响。外部成品防裂钢丝网尺寸较大绑扎时时有突兀，也对混凝土施工造成一定影响。钢筋密集成为困扰工人施工的问题之一，更是造成诸多混凝土质量问题的根源。
针对这些问题寻根溯源，在不更改设计的前提下，只能从施工工序及精准程度方面着手，总结出了以下解决措施：
从源头抓起，严格控制钢筋下料精准度，特别是主筋，减少安装过程的偏差程度；调整安装顺序，安装由里到外、先粗后细，严格控制外部主筋垂直度，保证钢筋保护层厚度；结合现场实际情况在安装过程中采用先将箍筋断开，待安装完毕后再采用绑扎或焊接方式形成整体。这样施工既满足设计要求，又满足现场施工实际需要，提高了工作效率。对密集钢筋间距进行严格测量，避免出现局部间距过小（小于混凝土骨料最大直径），同时严格控制混凝土骨料最大粒径不超过31.5mm，外侧防裂网将成品钢筋网切割为30cm高每片，将钢筋网片采用绑扎方式安装于墩身钢筋上，避免了局部突兀不平的情况。另外挑选精干、熟练的钢筋工作业，提高安装绑扎效率，满足液压滑模施工要求。
通过实行调整的方案，使钢筋密集问题得到有效解决。
2、冬期施工
由于工期紧，任务重，准备组织冬季施工，滑模施工法要求在建筑物混凝土达到初凝后终凝前的凝固状态下方可正常滑升，而当冬季气温低于0℃以下时，由于气温较低，不仅混凝土的凝固速度变慢，不能满足滑模的正常滑升，同时，混凝土易生成冰冻，不能保证工程质量。因此，进人冬季在0℃以下，一般条件不能满足滑模施工的要求。能否利用滑模冬期施工，关键控制点在于从配合比着手提高混凝土性能，改变凝结时间，提高早期强度，做好保温工作防止混凝土受冻。
混凝土凝结时间及早期强度的确定成为技术难点，为此我们成立了研究小组进行研究。
（1）配合比比选
新的配合比设计目标：通过添加防冻剂和早强减水剂改变凝结时间，提高早期强度，通过确定混凝土在一定温度下（5℃）的凝结时间来确定滑升时间。试配情况详见附录。
通过对配合比混凝土进行凝结时间测定，为了直观准确的确定混凝土的凝结时间，在温度为5℃的环境下进行试验，同时根据施工经验滑模最佳滑升时间为手按出现1mm左右指痕，对此也进行了测定记录，得出如表3-1数据：
通过试验确定选用编号为C40-3的配合比进行施工，滑升时间确定在1.5h左右，比正常情况下施工推迟0.5-1h，根据现场实际温度具体施工时进行微调。
（2）混凝土生产运输措施
通过试验确定了最佳配合比，施工过程中为了确保混凝土质量达到冬期施工要求，从混凝土生产、运输、入模等环节入手，制定了一系列措施，保证滑模冬期施工顺利进行。
对骨料进行覆盖保温，防止产生冻块，加热水温到70℃左右，保证混凝土出机温度在10℃左右；混凝土罐车覆盖保温棉被，做好工序间的衔接，减少罐车现场等待时间。
（3）保温养护措施
为了保障滑模施工环境温度能够达到预计温度（5℃），采取了一系列保温加热措施：
在模架外部整体用彩条布覆盖，只留进料口，并在进料口安装棉门帘，最大限度保障整体封闭。
混凝土能否达到预计凝结时间，与早期温度密切相关，而模架空间小，不易安装加热设备，通过多次试验，最终选定电热碘钨灯进行加热，内模板安装4个、外模板安装8个附着固定在模板上，通过试验，进行模板、空间温度测定都能达到5℃以上。
滑升后混凝土的保温养护关系到混凝土强度增长，冬季施工又不能采取洒水养护，而且单纯采用普通棉被覆盖保温，上面钢筋施工时产生电焊火花，极不安全，养护、保温、防火问题交织在一起，情况比较复杂，通过多方面实验、考察确定了比较稳妥的保温养护措施：脱模后立即在新混凝土表面涂刷专用养护剂，随后粘贴塑料薄膜，在薄膜外挂一层50mm后保温聚苯板，外部采用不易燃的苫布包裹。在平台上整体铺设一层3mm厚钢板，防止电焊渣及火花掉到下面，预备4个干粉灭火器以防万一。
经过周密的安排，严格的执行冬季施工方案，滑模施工得以顺利进行，取得了较好的效果。
结 论
1.严格控制测量垂直度是保证顺利滑升的前提，通过加强测量监控，保持模架荷载平衡，准确控制千斤顶提升等多种手段能有效控制垂直度。
2. 通过加强钢筋下料精准度，合理调整钢筋安装顺序，断开外部整体箍筋、钢筋网片等措施解决了钢筋密集难于施工的问题。
3.冬期施工需要准确试验测试出混凝土凝结时间，通过实践确定最佳滑升时间为1.5h左右，并做好及时有效的保温养护工作，可以进行滑模施工。
4.通过相关措施解决滑模施工中遇到的问题，使得滑模应用于山区高速高墩施工中并取得了良好的经济效果。
参考文献：
[1]费云洪.高层建筑滑模施工工艺[J].科技传播，2012，（14）：113-114.
[2]《滑动模板工程技术规范》GB50113-2005，第6.4节.
[3]谢建民，肖备.滑模施工支承杆与模板倾斜度探讨[J].建筑技术，2006，37（11）：863-864.DOI：10.3969/j.issn.1000-4726.2006.11.021.
论文作者:魏金明
论文发表刊物:《防护工程》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/17
标签：混凝土论文; 钢筋论文; 偏差论文; 模板论文; 时间论文; 质量论文; 密集论文; 《防护工程》2017年第16期论文;