中交一公局厦门工程有限公司 福建厦门 361021
摘要：随着社会的发展，国民基础建设速度加快，城郊高速公路趋于饱和，高速公路的发展逐渐由城市转向大山、深谷，山区高速公路避免不了桥梁高墩的出现。墩高超过30米为高墩，为减轻结构自重，高墩常采用空心墩，空心薄壁墩为空心墩的一种，作为桥梁工程的下部结构，其施工质量和速度直接影响桥梁整体工程的质量和施工工期。本文结合某桥梁工程空心薄壁墩高墩的滑模施工方法，分析了空心薄壁墩高墩滑模施工方法及要点，并论述了工程质量控制要点。
关键词：空心薄壁墩高墩；滑模系统；质量控制
1.前言
本工程为重庆酉沿高速公路第二标段，标内有刚构桥两座，桥墩采用圆柱墩和矩形空心薄壁墩，其中矩形空心薄壁墩有28个，且桥墩高度均超过30米，平均墩高超过70米，最高墩高达123米。墩身施工的质量和速度直接影响整体工程的质量和工程进度。如今，墩身施工有翻模、滑模、爬模等施工方法，翻模和爬模施工优点是外观质量好，缺点是安全性差，施工速度慢；滑模施工速度快，安全性高，外观质量较差。本工程在根据实际情况和施工条件及其他各方面试验验证后选用滑模施工作为矩形空心薄壁墩的施工方法。加强了过程施工监控，最终在保证工程质量下顺利完成了矩形空心薄壁墩的施工，大大缩短了桥墩施工工期。本文就结合本工程桥墩的施工情况对滑模施工工艺作简单介绍。
2.滑模施工工艺
2.1.滑模系统
滑模系统由模板系统、操作平台系统、液压提升系统三部分组成。模板系统由模板、围圈等组成。模板在施工过程中主要承受混凝土侧压力、冲击力以及模板滑空、纠偏等产生的附加荷载，采用1.2米×1米的4mm钢板作面层，7cmm槽钢作楞。围圈的作用主要是保持模板的组装平面形状和将模板和提升架连成一体，由8cm槽钢组成。操作平台系统由平台系统和吊脚手架组成，是放置施工机具、材料的场所、人员进出场所和外观修饰平台。平台系统由承重梁、楞模以及竹胶板组成，吊脚手架由圆钢和竹胶板等组成。液压提升系统由支承杆、千斤顶、液压控制系统和油路组成。
2.2.施工原理
混凝土浇筑完成并达到出模强度后通过液压提升系统进行模板的滑升，并对滑出面进行简单的外观修饰，然后进入下一个施工循环，保证施工循环的连续性。
3.重难点控制
3.1混凝土
滑模施工中，因施工方法的限制，对混凝土的质量要求比较高，流动性大、初凝时间短、塌落度适宜、墩身外观质量好的混凝土才能保证滑模施工的正常循环。本工程施工过程中，根据设计的混凝土配合比要求，结合原材料特点及气温的变化，按照《普通混凝土配合比设计规程》通过多次试配确定了适用本工程滑模施工的混凝土配合比，实际施工过程中也满足了规范及设计要求的混凝土质量。滑模施工中对混凝土的浇筑也有特殊要求，混凝土必须分层浇筑，分层厚度30cm-50cm，以钢筋间距作依据，分层浇筑完成后混凝土面处于某排钢筋的下沿以保证混凝土位于同一水平面上，确保滑模系统不受偏载导致墩身平面位置的便宜。同时，因采用分层浇筑，在浇筑上层混凝土时，下层混凝土的顶面接近出模强度要求，因此振捣时不得振捣过深，宜插入下层混凝土10cm为宜。因此分层厚度的准确影响着混凝土的浇筑质量。因施工速度快，墩身荷载相应加载较快，所以施工过程中还要求混凝土强度能更快达到要求。混凝土的养护工作在滑模施工中就更加重要了，但是施工的连续性要求施工不得间断，因此需备好冬夏施工的养护方案，夏季施工时通过吊脚手架上的水管对墩身进行不间断洒水养护，冬季施工中通过在墩外壁一周悬挂篷布提高混凝土的脱模温度。另外，混凝土保护层厚度的控制是滑模施工过程中的难点，本工程混凝土保护层厚度设计为7cm，而净保护层厚度小于3cm，因此保护层厚度比较难以控制。施工过程中，通过安装劲性骨架准确定位钢筋很好的保证了保护层厚度达到要求。劲性骨架采用7.5cm角钢制作，分横向和竖向两种，竖向骨架在混凝土浇筑过程中与钢筋一起埋在混凝土内，横向骨架采用螺栓与竖向骨架连接，当模板提升到横向骨架下沿时，解除联系将横向骨架向上移动2米再与竖向骨架连接，如此循环完成施工。本工程施工中，对原材料控制加强了抽检频率，对配合比进行了多次验证，实际证明混凝土的质量达到了滑模施工队混凝土的要求，圆满保证了施工的正常循环。
3.2平面位置和垂直度控制
滑模施工中，施工速度快，对墩身的平面位置和垂直度控制是施工过程中的难点。采用滑模施工，施工速度块对施工班组素质要求较高，在施工过程中必须设置专人进行水平度和垂直度检查。
图1 铜鼓大桥主墩示意图
以铜鼓大桥左幅3#墩为例，已施工30m，需要测量已施工部分墩柱。用吊线锤的方法，施工的部分只能从以施工的平台吊线锤下来，然后需要人从施工平台坐吊篮下来沿着垂线测量垂线与墩柱面之间的距离来计算垂直度，但是受风扰影响，误差比较大而且有安全风险。用激光垂准仪也需要人从施工平台坐吊篮下来量，也有安全风险，而且不好操作。如果单纯的用免棱镜全站仪架在大致垂直于墩柱面的平地上，测量仪器与墩柱之间的平距来计算垂直度，很难保证测量的准确性，因为从墩底往上测量的时候，很难保证从上到下是在一条线，左右一点平距都会增加。我们要做的只是把以上的几个公式用CASIO-5800编程计算器编写出来程序，然后现场在高度大致相等的墩底标记两个记号点，用免棱镜全站仪把两个点的坐标测量出来。然后把测量坐标转换为施工坐标，施工坐标就是把两个点方向定义为X轴方向，把垂直与两点连线方向定义为Y轴方向，然后用免棱镜全站仪的自由设站功能设站，然后直接墩底往上测量，X轴测量的数据是为了保证测量的时候，从底往上是在一条线上，这样才有参考价值，Y轴测量的数据±就是墩柱从下往上的偏位情况，Z轴测量的数据就是相对于墩底两个参考点的高差，看哪个高度偏位有多大。
在墩柱面标记两个高度大致相等的两个记号点D，E，可以用全站仪配套的反射片做标记。用全站仪实测出D，E两点坐标。反算出两点之间的平距5，设D为原点（0，0），以DE方向设为X轴，以DC为Y轴建立平面直角坐标系，E点坐标为（0，5.6）。用公式计算出测站点在施工坐标系内坐标。
表1 实例换算过程
将D，E 两点的大地坐标和直角坐标带入公式，计算出α、a、b的值，再把α、a、b带入公式中。计算出测站点的测站点的施工坐标。再用全站仪的自由设站功能，输入测站点的施工坐标，用D、E两点的施工坐标定向。直接沿着D点或者E点的Z轴往上测量即可，测量过程保证X坐标值不变，得出Y坐标值的±，即是墩柱相对于墩底偏位方向。
滑模中线控制：在关键部位设置悬挂垂线进行中心测量控制，同时每天两次对模板边线进行监控，发现问题及时处理，确保结构物中心不发生偏移。水平控制：一是利用千斤顶的限位装置保证每次提升千斤顶行程一致同步提升；二是利用水准管测量进行水平检查，发现不水平时，及时通过控制部分千斤顶的行程进行调整。垂直度控制：在滑模模板的四个角点悬挂垂线，垂至离地面1米左右，安排专人在每次模板提升时对垂线进行垂直度检查，并做好检查记录表。同时，测量队也要定期对墩身的平面位置和垂直度进行测量监控，对比工人检查记录，发现不合及时对工人检查方法提出改进办法，确保墩身垂直度和平面位置的准确。
4．结语
随着山区工程的发展，工程技术的不断升级和施工工期的不断缩短，滑模施工以其周转材料用料小，施工速度快，一次成型，外观质量好等优点，在未来的高墩施工中必定应用更加广泛。本工程高墩墩身施工中运用滑模施工工艺，发挥了滑模施工的优点，通过加强施工过程中的严密控制，成功达到了规范及设计对墩身施工的质量要求，大大减少投资成本，缩短施工工期，切实证明在高墩墩身施工中滑模施工工艺是一不错的选择。
参考文献：
[1].《公路桥涵施工技术规范》（TJG/T F50-2011）[S]北京.人民交通出版社.2011
[2].覃辉主编.《casiofx-5800p矩阵编程计算器原理与使用测量程序》.上海：同济大学出版社，2007
[3].李五夫.两点后方交会原理及精度分析.测绘工程，1996（6）
作者简介：
朱忠辉，男，1985年9月，本科，工程师。
张林江，男，1990年5月，本科，助理工程师。
向子鑫，男，1989年5月，专科，助理工程师。
论文作者:朱忠辉,张林江,向子鑫
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/22
标签：混凝土论文; 测量论文; 坐标论文; 薄壁论文; 骨架论文; 系统论文; 模板论文; 《基层建设》2018年第6期论文;