滑模施工(8页).doc

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1、-滑模施工-第 7 页1 工程概况 山西晋城侯马高速公路阳城关门段,第五合同段K16+018八一水库大桥共设计有6个薄壁墩墩身。每个薄壁墩墩身的外模平面尺寸均为长宽=7m2.5m,墩身内有两个带导角的内模,平面尺寸均为长1.5m。两内模之间与外模的混凝土壁厚均为50cm,滑模的内模底部与顶部均设计2m高的变截面,支模板浇筑,滑模段为承台顶至盖梁底之间,每个桥墩墩身中部设计一道横隔板,模板滑到设计位置时预埋钢板或插筋,滑过后再进行支模浇筑横隔板。薄壁墩墩身拟采用滑模浇筑混凝土。 2 滑模施工前准备工作 2.1 滑模制作组装 1)滑模的调试。滑模按设计制作后进行组装调试。2)千斤顶进行试验编组。a

2、.耐压:加压120kg/cm2,5min不渗不漏;b.空载爬升:调整行程30mm;c.负荷爬升:记录加荷5t,支撑杆压痕和行程大小,将行程相近的编为一组。因施工用千斤顶,按一般要求需备用一部分,且需经常检修,还需备用如簧、上卡头、排油弹簧、钢珠、密封圈、卡环、下卡头等。3)滑模调试。滑模组装检查合格后安装千斤顶、液压系统,插入爬杆并进行加固,然后进行试滑升3个5个行程,对提升系统、液压控制系统、盘面及模板变形情况进行全面检查,发现问题及时解决,确保施工顺利进行。4)起滑面处理。滑模组装好后,应对接茬处进行冲洗,清撬浮渣、锚喷空洞处理,完成底板混凝土面凿毛和冲洗工作。5)测量放线。待底面冲洗干净

3、,达到组装条件时,进行测量放线工作,由测量队给出设计轮廓线和十字中心线。6)滑模组装。由测量队给出的点、轮廓线和中心线进行边墩、中墩的整体组装。组装完毕进行验收后,完成钢筋绑扎和千斤顶、爬杆安装,模板封堵。7)系统形成。施工现场需敷设一趟325+110电缆,提供380V电源,为确保滑模施工顺利进行,不发生混凝土粘模事故,同时安放一台50kVA备用电源准备工作。为保证混凝土质量,在辅助盘设一趟PVC管,以便于及时对出模的混凝土进行养护。 2.2 下部混凝土施工 承台混凝土浇筑完成,经验收合格后,进行混凝土浇筑施工。施工按照清底、冲洗基面验收测量放线钢筋绑扎支模、验收、混凝土浇筑等工序进行。1)钢

4、筋运输。钢筋在加工场加工完成后,再由加工厂运至现场指定位置。因墩身未安装高架起重设备,在墩身旁边布置一台25t汽车吊车进行钢筋的垂直运输。2)混凝土运输。混凝土的水平运输由混凝土搅拌车运至现场,通过汽车吊车垂直输送到滑模工作盘上,再经过滑模工作盘上搭设的溜槽输送到仓号。3)上下人员。施工现场设置专用上下人梯,方便现场相关人员上下滑模平台进行工作,并安装扶手,设置安全警示标志,杜绝人员坠落事故发生。 2.3 滑模施工 模体组装调试就位后,严格按照设计图纸进行钢筋绑扎、焊接,搭接及焊接要符合设计规范要求。滑升施工中,混凝土浇筑后必须露出最上面一层横筋,钢筋绑扎间距符合要求,每层水平钢筋基本上呈水平

5、面,上下层之间接头要错开。竖筋间距按设计布置均匀,相邻钢筋的接头要错开,同时利用提升架焊钢管控制钢筋保护层。爬杆在同一水平内接头不超过1/4,因此第一套爬杆要有4种以上长度规格(2.5m,3.0m,3.5m,4.0m),错开布置,正常滑升时,每根爬杆长3.0m,要求平整无锈皮,当千斤顶滑升距爬杆顶端小于350mm时,应接长爬杆,接头对齐,不平处用角磨机找平,爬杆同环筋相连焊接加固。根据“等强代换”的原则,在不影响钢筋强度的情况下,爬杆代替相应位置的竖筋。 3 施工工艺 1)混凝土浇筑。滑模施工按以下顺序进行:下料平仓振捣滑升钢筋绑扎下料。滑模滑升要求对称均匀下料,滑模混凝土要求坍落度为14cm

6、16cm,正常施工按分层30cm一层进行,采用插入式振捣器振捣,经常变换振捣方向,并避免直接振动爬杆及模板,振捣器插入深度不得超过下层混凝土内50mm,模板滑升时停止振捣。模板初次滑升要缓慢进行,并在此过程中对提升系统、液压控制系统、盘面及模板变形情况进行全面检查,发现问题及时处理,待一切正常后方可进行正常浇筑和滑升。2)模板滑升。施工进入正常浇筑和滑升时,应尽量保持连续施工,并设专人观察和分析混凝土表面情况,根据现场条件确定合理的滑升速度和分层浇筑厚度。依据下列情况进行鉴别:滑升过程中能听到“沙沙”的声音;出模的混凝土无流淌和拉裂现象,手按有硬的感觉,并留有1mm左右的指印;能用抹子抹平。滑

7、升过程中有专人检查千斤顶的情况,观察爬杆上的压痕和受力状态是否正常,检查滑模中心线及操作盘的水平度。3)表面修整及养护。表面修整是关系到结构外表和保护层质量的工序,当混凝土脱模后,须立即进行此项工作。现场采用抹子在混凝土表面作原浆压平或修补,如表面平整亦可不做修整。为使已浇筑的混凝土具有适宜的硬化条件,减少裂缝,在辅助盘上设洒水管对混凝土进行养护。4)预埋板施工。薄壁墩墩身横隔板设计为预埋钢板,滑模施工期间预埋钢板与混凝土浇筑同时进行,按照设计位置进行埋设。5)停滑措施及施工缝处理。滑模施工要连续进行,意外停滑时将采取“停滑措施”,混凝土停止浇筑后,每隔0.5h1h滑升1个2个行程,直到混凝土

8、与模板不再粘结。由于施工造成施工缝,根据滑模施工规范,预先作施工缝处理,然后在复工前将混凝土表面残渣除掉,用水冲净,先浇一层减半的骨料混凝土或水泥砂浆,然后再浇筑原配混凝土。6)滑模控制。滑模中线控制:为保证结构中心不发生偏移,利用桁架梁固定外模4根垂线进行中心测量控制,同时也保证其他部位的测量要求。滑模水平控制:a.利用千斤顶的同步器进行水平控制;b.利用水准仪测量,进行水平检查。滑模拆除。当混凝土浇筑到设计高程时,将模体滑空,利用吊车配合悬吊将模体整体拆除。如吊车不能整体吊动时,也可分拆模体进行下吊模体。滑模施工中出现问题及处理:滑模施工中常出现的问题有:滑模操作盘倾斜、滑模盘平移、扭转、

9、模板变形、混凝土表面缺陷、爬杆弯曲等,其产生的根本原因在于千斤顶工作不同步,荷载不均匀,浇筑不对称,纠偏过急等。因此,在施工中首先把好质量关,加强观测检查工作,确保良好运行状态,发现问题及时解决。a.纠偏。利用千斤顶自身纠偏,即关闭1/5的千斤顶,然后滑升2行程3行程,再打开全部千斤顶滑升2行程3行程,反复数次逐步调整至设计要求。并针对各种不同情况,施加一定外力给予纠偏。所有纠偏工作不能操之过急,以免造成混凝土表面拉裂、死弯、滑模变形、爬杆弯曲等事故发生。b.爬杆弯曲处理。爬杆弯曲时,采用加焊钢筋或斜支撑,弯曲严重时切断,接入爬杆重新与下部爬杆焊接,并加焊“人”字形斜支撑。c.模板变形处理。对

10、部分变形较小的模板采用撑杆加压复原,变形严重时,将模板拆除修复。d.混凝土表面缺陷处理。采用局部立模,补上比原标号高一级的膨胀细骨料混凝土,并用抹子抹平。薄壁空心墩滑模施工工艺及应用 摘要:针对包西铁路通道桥梁工程的设计概况,确定了采用液压滑升钢模板的施工方案,并对其滑模工艺、施工技术等作了介绍,提出了相应的技术保证措施。关键词:滑模;施工工艺;钢模板1工程概况新建包西铁路通道标段DK119+728.88吉鲁庆特大桥及DK124+944.69乌兰木伦特大桥设计为空心墩,共122根,计4 958延米,最高墩身分别为50.5m、48.5m。因施工场地狭小,采用传统的拼装式模板:单柱或桁架,既不安全

11、又不经济,且高空作业中模板组装困难,不仅不安全因素多,而桁架施工需要购买和租赁大量的钢材,经对比分析,决定采用目前国内使用较多的液压滑升钢模板。2滑模工艺简介一般滑模是由钢模板围圈,支承杆(亦称爬杆、顶杆)、千斤顶、顶架、操作平台和吊装等组成。改进后的模板装置则由以下三部分组成:2.1滑模系统:由内外全钢模及提升架组成,内外均使用定型大钢模板(12002400、9002400),围檩附着在钢模板上联成一个整体。模板中间采用螺栓连接,提升架采用“开”字形提升架,模板锥度为外模垂直,内模2。2.2提升系统:由液压控制台、千斤顶、油路及支承杆组成,控制台采用HY36型,千斤顶采用QYD60型,支承杆

12、采用483.5钢管,接头采用38mm无缝钢管,L=300mm。油路为三级并联,液压控制台设置在操作平台中部。2.3操作平台系统:采用外挑架、内平台及内外吊架组成。外挑架采用钢管联接为空间桁架形式,以增加整体刚度。内平台用槽钢联结,外挑架、内外挑架及二层绑扎钢筋均铺5cm厚木板,外设防护杆,挂安全网。3滑模装置组装3.1组装顺序:施工放样、绑扎变截面钢筋后,其组装顺序如下:拼装外模板安装外提升架腿安装外模板安装外挑架及钢管联接铺外平台安装千斤顶及油路,调试液压系统插支承杆调平后设限位卡组装完成后按设计要求及组装质量标准全面检查后,开始浇筑变截面混凝土滑升到变截面混凝土完毕后停滑安提升架内腿及安装

13、内模铺设内平台继续滑升。3.2薄壁空心墩滑升顺序:模板内1 200mm混凝土,分三次浇筑,每次400mm混凝土18m,浇筑时间2h,三层约6h完成,浇筑后滑升,第一个行程试滑后停机检查滑升系统是否正常。正常后继续滑升到300mm高度再浇筑混凝土,到1 500mm变截面浇筑完毕,开始空滑900mm后组装内模及安装提升架内腿铺操作平台,然后继续滑升,滑模步骤每300mm高一个循环工序。如此反复滑升到设计牛腿标高。注意滑升前要涂刷隔离剂。3.3滑升状态检查控制:滑升过程中,遵循“薄层浇灌,均衡提升,减少停顿”的原则,其他各工序作业均应在限定时间内完成,不得以停滑或减缓滑速来迁就其他作业。每项滑升30

14、0mm千斤顶用限位器卡平一次,用平台水平控制水平偏差,滑升标高由专人负责,每滑1.5m用水平抄平一次,以确保标高准确无误。滑升时,当垂直度超过3mm时应采取纠偏措施。3.4滑模停滑措施:滑模滑升时,因停电等特殊原因需要采取停滑措施。混凝土浇筑至同一水平面;每h提升一个行程,直至混凝土初凝并与模板脱离。但混凝土在模板内的剩余量不小于模板全高的12;继续滑升时,按施工缝处理。3.5滑模施工时,对混凝土拌和、灌注、振捣及养生的要求:滑模宜灌注低流动或半干硬性混凝土,坍落度控制在68cm,混凝土浇筑时应分层均匀对称浇筑,每一个浇灌层的混凝土表面应在同一水平面上,并应有计划均匀对地交换浇灌方向,分层浇灌

15、厚度为300mm,各层浇筑的间隔时间应不大于混凝土的凝结时间,当间隔时间超过时,对接茬处理按施工缝处理,振捣器插入前一层混凝土内深度不宜超过50mm,振捣器不得直接接触支承杆、钢筋和模板,在滑升过程中,不得振捣混凝土,且混凝土出模强度必须控制在0.20.4MPa,以防止变形,混凝土脱模8h后可养生,涂养护剂或水养均可。4施工技术措施4.1预防偏扭的措施:认真校正千斤顶水平及支承杆的垂直度,防止支承杆导向滑升偏移。滑升时千斤顶要同步上升保持平台水平状态,根据滑升升差,全面调整滑升系统,每300mm高整体调平一次。平台上荷载要均匀分布,不得堆压物品。严格按现场指挥顺序浇筑混凝土。4.2发生偏移后的

16、校正措施:平台倾斜法:将倾斜一侧的千斤顶限位卡逐步提高,提升后使平台倾斜,并在倾斜状态下滑升,使偏差逐步缩小,注意平台倾斜度不得大于平台长度的1%。外力纠偏法:对平台施加一外力使平台向偏移方面的反方向移动,达到纠偏目的。加垫千斤法:把千斤顶倾斜,使倾斜一侧的千斤顶底座抬高,利用千斤导向作用纠编。4.3标高的测量及控制:顶标高控制在支承杆上,每隔300mm用水平仪测一次,各千斤顶标高偏差最大不得超过30mm,两个提升架千斤顶高差不得大于20mm,超过时即需进行及时调整,如此循环控制,尺往上引到相对应的两角的竖筋上为止。5安全保证措施5.1支平台板。平台板要经常检查,补洞修理;严格控制操作平台堆载

17、在1.0kN/m以内,钢筋和支承杆随用随吊,操作平台挑架和吊架边缘设防护栏杆(高度不低于1.2m),栏杆外侧和吊脚手架设置兜底满挂密目安全网封闭,并与防护栏杆绑扎牢固,平台及吊架上的铺板必须严密、平整、防滑、元探头板、固定可靠,并不得随意挪动。5.2供电及防火。操作平台上采用铁制配电箱、三相五线制供电,给油泵、控制台、电焊机、混凝土振捣及平台照明用电,滑模施工用电要认真执行施工现场临时用电安全技术规范;夜间施工平台上部照明为碘钨灯,安装高度3m以上,闸箱内配有漏电保护器,中下部照明用36V低压灯泡,橡皮绝缘线敷设;平台上的供电均采用橡胶电缆,所有电路尽量安装在隐蔽处,对无法隐蔽的应用防护措施,

18、防止机械损伤;液压控制台旁设置两个干粉灭火器,在平台上使用明火或进行电(气)焊时,必须采取防火措施,并经过有关安全员确认后再进行工作。5.3每次浇混凝土前,对设施全面检查。平台是否有钢筋挂卡滑升模板,应清除一切影响正常滑升的东西;限位卡应定位在要求高度,两个固定螺丝必须拧紧;各千斤顶油路是否畅通,针形阀应按当时滑升的需要开关;电源供电是否正常;检查输送泵管头是否牢固。5.4对支承杆要求。同一结构截面内,支承杆接头的数量不应大于总数量的25%,其位置应均匀分布;接头套管与支承杆焊接牢固;滑升过程中,应随时检查支承杆工作状态,当出现弯曲、倾斜等失稳情况时,应及时查明原因,采取有效的加固措施;垂直向

19、上吊运钢筋时,避免撞击支承杆。5.5上人跑道。在滑模桥墩侧面搭设“之”字形钢管上人跑道,随滑升逐层向上搭设四道扶墙。并注意钢管、竖杆、横杆按脚手架要求搭设;周边用密目网封闭;保证夜间有足够照明。5.6滑模设备拆除。滑模装置拆除时,本着先组装后拆除,后组装先拆除的原则,严格按照安全规程进行操作。尤其要求施工人员必须系好安全带。6结束语综上所述,用液压滑升钢模板施工空心墩,可以简化施工工序,并且施工方法简单,便于操作,降低工程成本,尤其在施工现场狭小,工期紧张条件下,实施该方案可以获得很好的社会效益和经济效益。桥梁墩台滑模施工是一种较为先进的施工工艺,由于它能够加快工程进度,节省工程费用,保证工程

20、质量,所以近年来得到了较多的应用。在运(城)三(门峡)高速公路的建设过程中,有3座大桥计34座桥墩采用了这种施工工艺,收到了预期的效果。为了进一步推广应用这种先进的施工工艺,根据平时施工实践,现总结如下。1 滑模施工准备工作a.首先应熟悉图纸,根据构造物的结构特点确定滑升方案;b.对滑模的各部分进行详细设计。先根据墩台结构形状确定模板的组合方式和合适的围圈材料及围圈断面,计算各种规格模板所需数量,然后确定模板与千斤顶的连接方式,最后绘制滑模各组成部分详图;c.确定爬杆所用材料及其数量和位置。爬杆用材以前常用25圆钢,后因它承压能力小,较易发生弯曲而被同截面的48 mm3.5 mm钢管取代。它的

21、位置一般取决于墩台的截面,爬杆应尽量处于砼的中心;它的数量由计算起重确定,应做到受力均匀,提升同步,并应具有一定的安全储备,通常其间距为1.5 m2.5 m。d.滑模制作好以后,应先进行试滑,检验各种性能,确定符合要求后,再正式组装使用;e.滑模施工是一项综合性工艺,为此,必须作好详细的施工组织计划,制定可靠的质量保证措施,设立完善的安全保证体系,以保证连续作业和施工质量。2 钢筋绑扎绑扎钢筋一般在组装模板之前完成。构造物水平钢筋第一次只能绑至和模板相同的高度,以上部分在滑升开始后在千斤顶架横梁下和模板上口之间的空隙内绑扎。为施工方便,竖向钢筋每段长度不宜过长。钢筋接长时,在同一断面内钢筋接头

22、截面积不宜超过钢筋总截面积的50 %。3 模板的组装a.在一般情况下,滑模按以下顺序组装:千斤顶架围圈内模板外模板操作平台千斤顶爬杆标尺或水位计液压操作柜液压管路内外吊架;b.千斤顶架底面标高应以基础表面最高点为准,偏低处应用垫块垫好后再立顶架。顶架下横梁至模板上口的距离宜在45 cm以便水平钢筋的绑扎;c.围圈应有一定的刚度,围圈接头应采用刚性连接,并上下错开布置。特别是矩形大截面墩台,一定要和模板固定牢固,以防模板变形;d.对直坡式墩台,在安装模板时,下口应保持模板高度0.5 %的锥度,同时要不超过断面尺寸误差要求。为减少滑升时的摩阻力,模板在安装前需涂抹润滑剂;e.液压千斤顶在组装前要做

23、串联试压工作,加压到10 mpa,半小时后,检查千斤顶有无漏油现象,完好者才能安装。安装后的千斤顶应垂直;f.爬杆必须顺直,插入千斤顶时,必须保持垂直,并且要按不同长度错开布置,以避免把爬杆接头集中到一个断面上去。为增加其稳定性,可在其下端垫以10 mm厚钢板;g.油管在组装前应做试压工作。把若干根油管连接起来,加压到12 mpa,5 min后检查有否漏油或脱头现象。滑模组装后必须按设计要求的组装质量标准进行全面检查,发现问题要及时进行纠正,以免造成后患。4 砼配合比的设计根据多年的施工经验,滑模砼宜采用半干硬或低流动度砼,要求和易性好,不易产生离析,泌水现象,坍落度应控制在3 cm5 cm范

24、围内。砼出模强度是设计配合比的关键。强度过低,则砼容易坍塌,承受不了上部浇灌砼的自重;如强度过高,则模板与砼之间产生粘接,滑升困难,且容易发生拉裂、掉角现象。砼合适的出模强度为0.2 mpa0.3 mpa。砼的凝固时间,初凝控制在2 h左右,终凝以4 h7 h为宜。施工中如果出现因砼凝结硬化速度慢而降低滑升速度,可掺入一定数量的早强剂或速凝剂等外加剂,具体掺量应根据气温、水泥品种及标号经试验确定。5 砼的浇筑与模板滑升a.初浇初升。混凝土初次浇灌高度一般为60 cm70 cm,分2层3层浇灌,约需3 h4 h,随后即可将模板升高5 cm,检查出模混凝土强度是否合格,合格后可以将模板提升中3个5

25、个千斤顶行程,然后对模板结构和液压系统进行一次检查,看是否工作正常,如正常即转入连续滑升。在滑升过程中,要经常检查和控制中心线,调整千斤顶升差,并穿插进行接长爬杆、焊接预埋铁件、预留孔洞、支承杆加固、特殊部分处理等工作。脱模后如表面有缺陷时,应及时进行修理。当需用砂浆进行处理修饰时,应采用水灰比略小于原砼,灰砂比与原砼相同的水泥砂浆,这样处理后颜色与原来一致;b.随浇随升。在正常气温下,滑升速度为20 cm/h35 cm/h,继续绑扎钢筋。浇灌混凝土,开动千斤顶,提升模板,如此循环不断作业,直到完成结构工作量为止,平均每昼夜滑升2.4 m7 m。每次浇灌混凝土应分段、分层交圈均匀进行,分层厚度

26、一般为20 cm30 cm,每次浇灌至模板上口以下约10 cm为止。滑升速度应与混凝土凝固程度相适应,一般情况下,混凝土表面湿润,手摸有硬的感觉,可用手指按出深度1 mm左右的印子,或表面用抹子能抹平时即可滑升。脱模后8 h左右就需要进行砼养生。养生可根据具体情况采取养护液保水养生、缠裹塑料薄膜养生、附在吊架下环绕墩台身的带小孔水管养生;c.停升。因施工需要或因其他原因,中途不能连续滑升时应采取“停歇措施”。首先混凝土应浇灌到同一水平面,模板每隔1 h至少提升一个行程,以防模板与混凝土粘接导致拉裂已硬结的混凝土。再开始滑升时,应对液压系统进行运转检查,混凝土的接搓,应按施工缝进行处理;d.末浇

27、。当混凝土浇至最后1 m时,此时应注意抄平找正,要全面检查,最后分散浇平。浇灌要均匀,要注意变换浇灌方向,防止墩台倾斜或扭转。振捣时不得触动爬杆、模板和钢筋。振捣器要插到下一层混凝土内深5 cm左右振捣。混凝土停止浇灌,模板应按“停歇措施”继续提升到与混凝土不再粘接为止。在混凝土强度达到设计强度的70 %时进行拆模工作,注意按一定顺序进行,以确保安全。6 滑模施工时应特别注意的几点事项a.墩台竖直度控制:公路工程质量检验评定标准规定,墩台竖直度允许偏差为墩台高度的0.2 %,且不超过20 mm,为此,在正常施工中,每滑升1 m就要进行一次中心校正。滑升中如发现偏扭,应查明原因,逐渐纠正,纠正的

28、方法一般是将偏扭一方的千斤顶相对提高2 cm4 cm后逐步纠正,每次纠正量不宜过大,以免产生明显的弯曲现象;b.操作平台水平度的控制:控制操作平台的水平度是滑模施工的关键之一,如果操作平台发生倾斜,将导致墩台扭转和滑升困难。为避免平台倾斜,平台上材料堆放要均匀,并应注意砼浇筑顺利,还要经常进行观测和调整。具体做法是用水平仪观察各千斤顶高差,并在支承杆上划线标记千斤顶应滑升到的高度,在同一水平面上的千斤顶其高不宜大于20 mm,相邻千斤顶高差不宜大于10 mm;c.爬杆弯曲:爬杆弯曲必须予以防止,否则会引起严重的质量和安全事故,爬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,就会引起爬杆

29、弯曲,平台倾斜也会使爬杆弯曲。若爬杆弯曲程度不大,可用钢筋与墩台主筋焊接固定,以防再弯;若弯曲较大时,应切去弯面部分,再补焊一截新杆;弯曲严重时,应切去上部,另换新杆,新杆与砼接触面应垫以10 mm厚钢靴;d.机具设备的备用:滑模施工重在连续作业,不宜中途停止,否则会增加接茬施工难度,工程质量也不易保证。为此,所有影响滑模施工的各种不利因素,必须予以周密考虑。特别是主要施工机具及电力供应,比如砼搅拌机、发电机等要有备用部分,以防不测;e.其他:滑模正常开始滑升后,最关键的一点就是竖直度的控制。这种工作简单机械、枯燥乏味,要求有关施工人员必须坚守岗位、认真负责、勤于观测、准确纠偏,那些平时对工作不负责任、不能善始善终、没有高度责任感的人员,坚决不能让他们担当这个重要职责,以免造成巨大损失,在这方面,我们曾经有过极为惨痛的教训,一定要引以为戒。