橋梁空心墩柱施工滑模技術現狀及應用分析

甄志超

（中建路橋集團有限公司，河北 石家莊 050000）

0 引言

為減輕自重荷載、節約建造材料、提高抗震性能，各類大型橋梁施工過程中常使用空心墩柱作為主要結構形式。在空心墩柱施工過程中，應用滑模技術不僅施工效率較高、經濟性能良好，同時施工局限性較小，完工質量有保證，因此滑模技術具有廣泛的應用前景，并在業內得到了大量的工程應用與理論研究。

在工程實踐方面，楊小晶[1]結合某地公路橋梁工程施工實踐，在確定周圍地質條件的基礎上，應用液壓滑模施工法試驗性施工，明確了滑模技術在工程實踐中應用的工藝特點。汪強[2]結合某地工程案例，分析了薄壁空心墩柱在工程實踐中應用的注意要點，并探究了不同環境下的具體施工措施。熊明祥[3]分析了空心墩柱施工過程中，滑模技術的應用對施工效率、工程質量的提升效果，并結合工程實例，分析了加快工程進度、確保工程質量的主要措施。朱旭波[4]介紹了空心墩柱施工過程中應用的施工技術，并提出了定型鋼模板分段組立、分段施工的施工原則。林建川[5]結合復雜條件下的工程實例，分析了空心墩柱技術在大落差、大坡度條件下的施工措施。楊生虎[6]分析了空心墩柱液壓爬模施工技術的應用效果，并結合貴州荔榕高速公路水蒙大橋工程實例，分析了該技術的具體應用措施。由此可知，滑模技術在施工方式與質量控制方面的研究已較為成熟。

在理論研究方面，楊光[7]分析了薄壁空心墩技術用于北方低溫條件下鐵路施工的主要應用特點，并分析了滑模技術在極端氣候條件下的應用特點，結果顯示，滑模技術在晝夜溫差極大、溫度極低條件下依舊具有良好的應用效益。郝江松[8]分析了常規公路橋梁工程中液壓滑模技術在薄壁空心墩施工中的應用效果，并基于理論模型，分析了滑模技術的經濟效益，結果顯示，滑模技術相較于常規施工方式而言具有更為優異的經濟效益，推廣應用價值顯著。劉恒輝[9]結合墨臨高速公路工程案例，分析了空心薄壁高墩施工所用關鍵技術，理論對比分析了各種技術的應用效果，結果顯示，滑模技術經濟效果良好、施工效率較高，同時適用性較強，具有良好的工程推廣應用價值。溫仁斌[10]分析了公路橋梁工程薄壁空心樁施工過程中，滑模技術的應用要點，并結合工程具體的建模參數，分析了滑模技術的主要應用特點，列舉了相關的各項基本工藝參數及其確定原則。

綜上所述，目前學界、工程界已圍繞空心墩柱滑模施工技術開展了大量探討，但內容大多集中于施工方式、工藝過程控制等方面，對于空心墩滑模的應用特點、設計過程等研究報道較少。隨著我國基礎建設水平進一步提升，規模不斷擴張，大規?？招亩罩鶚蛄汗こ逃l常見，有必要進一步深入研究空心墩柱施工技術。本文由此出發，結合某地公路橋梁工程實例，全面分析了空心墩滑模的應用特點和設計過程，以期為類似工程開展提供參考。

1 工程概況

本文以某地公路特大橋為例進行分析，該橋梁左線和右線分別為966m、1006m，橋梁結構下部設置空心墩和柱式墩用于承擔橋梁荷載，設置柱式臺分擔橋面荷載，工程中所用空心墩均采用滑模工藝施工，各墩體高度均在52m以下。

2 滑模設計

2.1 模板

首先，根據橋梁受力狀態設置墩身模板，模板均為鋼制材料的鋼板，其尺寸為1.5m長、6mm厚，寬度則根據墩體各面尺寸具體確定，鋼板加勁肋之間距離控制在0.4m左右。其次，除墩體模板以外在桁架上方焊接一圈模板，以確保桁架結構固定。桁架外邊緣與模板結構之間保持大約5cm間距，桁架結構滑升過程中可安排工作人員直接操作支架調節桿，以便快速調整結構外模尺寸。

2.2 提升系統

為確?；＝Y構提升時的施工安全性，須設置提升系統。該提升系統主要由鋼管焊接制作的爬架組成，要求能夠支撐數名工作人員在結構上安全施工。設置該系統時，可直接使用千斤頂安裝，具體安裝位置在爬桿上方。因為滑升過程中提升系統傳遞荷載，最終由爬架承擔荷載，所以爬架自身質量水平、剛度會直接影響工程施工安全性，因此須采用剛度大且質量可靠性極高的鋼管制作爬架整體結構，且過程中應確保焊縫飽滿以避免承受荷載時焊接位置開裂等情況。設置完成后測試爬架結構主要應用性能，后續施工過程中千斤頂爬升時能夠直接通過焊縫處。所配備支撐桿直徑需契合千斤頂規格，長度在3m～6m之間。

2.3 操作系統

滑模施工平臺如圖1所示。

圖1 滑模施工平臺

結合工程需求具體規劃操作系統平臺結構，根據用途不同可將操作平臺劃分為輔助平臺和主平臺，主平臺具有相對更高的結構強度，要求其在承受作業荷載、操作荷載的基礎上還能夠承擔部分物料堆積，平臺面積也須滿足上述內容要求，以確保施工安全性。輔助操作平臺懸吊于空心墩周圍，主要功能為養護混凝土并適當修面。兩類操作平臺底部均鋪設腳手板，為確保施工安全性，單塊腳手板寬度應當不少于5cm，同時周邊設置密目網和防護欄。

2.4 液壓系統

結合工程需求，該工程對千斤頂的設計要求為10t以上，為確保安全冗余度，液壓系統中配置動力系統采用帶有控制閥的15t液壓千斤頂，確保千斤頂提供液壓強度滿足工程規范要求同時，也能夠通過調整進油速度、控制閥門等方式，靈活調整千斤頂頂升速度和頂升壓力等參數。

2.5 輔助系統

在模板系統上安裝中心測量系統、水平測量系統、灑水系統。其中，中心測量系統主要由重垂線組成，水平測量系統由水準線組成，灑水系統由膠質軟管組成。

3 滑模施工

3.1 施工準備

施工開始之前，首先檢查運送入施工現場的模板、滑模桁架，確定各構件質量符合工程設計要求并驗收。其次，學習工程設計圖紙，確保充分理解、掌握設計內容。最后，根據施工內容不同，分組開展技術交底，對全體施工人員開展安全教育。

3.2 施工工藝

采用滑模工藝并分節設置各個空心橋墩結構，施工過程中可通過液壓千斤頂提供壓力并采用桁架模板結構保證安全，實現高效率安全爬升。因而施工開始之前須調整千斤頂參數并設置滑模內模結構以確保結構安全性。首先設置液壓結構，調整千斤頂抬升壓力，澆筑混凝土至內模中1.5m高并開展標準養護，定時測定混凝土早期強度，達到0.3MPa以上后驅動液壓系統并將內模結構整體頂升0.3m并澆筑下方空心墩實心結構，澆筑完成且養護至強度達標后設置滑模內模，設置完成后即可抬升高度。

3.3 滑模制作

3.3.1 勁性骨架

使用角鋼、節點板等材料焊接組合制作滑模勁性骨架，焊接過程中需要同時考慮起重機性能、鋼筋綁扎要求和滑模立模高度。安裝骨架時，使用起重機將其吊裝至指定位置后，調整骨架位置并快速焊接固定。吊裝開始之前，應當精準計算吊點位置以確保勁性骨架安裝質量，避免后續吊裝施工過程中出現可能觸碰墩身鋼筋導致變形等問題。

3.3.2 施工標準

為確保施工質量符合工程設計要求，加工勁性骨架時應嚴格把握各參數精準性，其中軸線偏位應控制在2mm以內，對角線長度誤差應控制在6mm以內，寬度和長度誤差均應在5mm以內。安裝勁性骨架時，應確保軸線傾斜率在1/3000以內，外形尺寸、平面誤差均控制在5mm以內。

3.3.3 施工調試

滑模施工前，首先應調試并驗收滑模各項參數性能，確保符合工程規范后再開展后續施工。調試性能參數時，須先安裝液壓千斤頂配套設施，結合工程設計3個～5個滑升行程方案，滑升過程中收集運行參數，滑升完成后檢驗模板、操作平臺變形情況，判斷滑模是否能夠正常運行，如果存在問題，則應及時采取有效措施加以處理，確保后續施工順利開展。

4 混凝土澆筑、拆除滑模

4.1 澆筑

綁扎墩身鋼筋時，各項措施應嚴格結合工程施工規范、設計要求開展，其中必須使用直螺紋連接φ28mm縱向主筋，完成鋼筋綁扎后驗收，檢測各項性能參數，滿足工程規范要求后澆筑墩身混凝土，混凝土在攪拌站拌和后運送至施工現場澆筑，強度等級應至少為C40。開展3次澆筑時，澆筑高度分別為0.2m、0.2m和0.3m，完成澆筑后養護至混凝土強度等級以滿足工程規范，再開展滑升施工。首次滑升應當注意施工均勻性，避免結塊等問題，如果發現凝固效果不佳則立刻記錄凝固特征并聯系有關部門處理。完成首次爬升施工后進行第四次澆筑，澆筑厚度為0.3m，養護達標后滑升10cm～15cm，而后進行第五次澆筑，澆筑厚度為0.3m，而后再次滑升。

若上述流程施工結束后未出現問題，即可根據前期規劃內容逐步開展后續灌注施工，具體流程如圖2所示。

圖2 澆筑及滑升施工流程

4.2 拆模

完成前期施工并將滑?；林付ǜ叨群?，清空滑模并拆除滑模配套組件，隨后結合塔吊拆除滑模全部配件。拆除滑模設施前，全體施工人員應結合安全施工規范佩戴全套安全設施，拆除施工過程中需要專人全程指揮，檢查拆卸的所有組件，確定組件合格后統一擺放以供后續運返，不合格組件需要開展針對性補充、修理，拆除模板的順序應結合工程規范開展。

5 結束語

公路橋梁空心墩施工過程中，如果全部使用常規立模澆筑，則工程進度緩慢，若壓縮工期則質量難以保障，滑模施工技術能夠提高工程效率，施工適用性較強，同時具有顯著的經濟效益。本文結合工程實例，分析了橋梁工程空心墩施工過程中滑模技術的應用，介紹了工程中施工工藝的選擇、參數的確定，并簡述了施工要求、拆除施工的關鍵點，以期為類似工程的開展提供經驗參考。