顶升技术是通过一定的设备使原有结构进行竖直方向抬升和改造的一种技术方法。即通过外力作用于原有结构，并且外力的施加必须保证原有结构的安全与可靠，使原有结构升高到预定高度和位置，一般采用千斤顶一端顶在反力支架，另一端顶在托换底盘上，通过千斤顶同步施力将结构缓慢、平稳、同步垂直升高，升高到一定高度后，换千斤顶为随动支撑施工下部结构，然后再换千斤顶，是反复替换不断升高的过程。顶升过程中下部支撑结构混凝土施工工作量大，其中模板工程是控制施工速度和造价的关键因素。因此顶升工程对模板工程的优化改造具有十分重大的意义。
1 ·模板工程现状及存在的问题
常规的模板工程技术就是指在施工现场组织工人进行模板的组装、支撑系统的架设、混凝土浇筑、监控和模板的拆除等工作。常规的模板工程主要有以下几方面的问题。
1) 在费用方面，模板工程费用占混凝土工程费用的15% ～ 30%。
2) 模板制作与安装劳动消耗量为28% ～ 45%。
3) 模板的拆装时间约占总施工周期的35%。因此，减轻施工工人劳动负荷，降低工程成本，加快施工进度，模板工程的现代化、机械化、科学化无疑成为了一个至关重要的突破口。
2· 滑模与建筑物大高度整体顶升同步施工工艺
顶升工程，尤其是大高度顶升工程，存在大量混凝土施工，而混凝土施工中的模板工程需要花费大量的时间和劳动力，如果能把顶升工程和模板工程集合为一体无疑是一种最理想的选择。滑模与建筑物整体顶升同步施工工艺就是充分利用顶升工程的动力装置，转换小模板为滑动模板，利用建筑物顶高的过程把滑模不断提高，并进行下部混凝土施工。
2. 1 滑模与建筑物整体顶升同步施工
滑模与建筑物整体顶升同步施工是为了充分利用顶升工程中千斤顶等动力设备，把顶升和滑模结合为一体的施工方法，与常规模板工程相比，它机械化程度高、施工速度快、可以节省支模和搭设脚手架所需的人工、材料和机具费用，模板周转使用率高。与滑模施工相比，它不需要搭设提升架，充分利用顶升工程中托换系统同步升高的特点，用托换系统代替提升架，将顶升和滑模有效结合，增加了千斤顶的使用效率，不用专设滑模，提高了劳动生产率。因此滑模与建筑物整体顶升施工的推广具有很好的社会经济效益。
2. 2 适用范围
该施工工艺可用于下部支撑体系为混凝土结构的文物建筑顶升保护工程、桥梁顶升工程、其他建( 构) 筑物顶升工程。
2. 3 工艺原理
由于顶升过程，随着上部托换系统在千斤顶的支顶下不断的升高，下部支撑结构混凝土需要随时浇筑，而下部支撑结构混凝土的施工中，模板工程是影响工期的主控项目。如果能把小模板组装成整体大模板或直接采用大模板施工，便可以节省很多工料。大高度顶升滑模施工就是把小模板组装成整体，再用钢吊杆把整体模板和上部托换系统连为一体，随着托换系统的不断升高，整体模板将被不断提高，它可以省去搭设脚手架、支模、拆模等工序，大大减少了施工时间和节约了施工成本。
滑模与建筑物整体顶升装置主要由下部支撑结构、模板系统、上部托换体系、液压顶升系统以及施工精度控制系统和水、电配套系统等部分组成，如图1 所示。

2. 3. 1 下部支撑系统
下部支撑系统主要作用是为顶升系统的顶升提供反力。下部支撑系统由下部基础、型钢混凝土墙或型钢混凝土柱组成。
1) 下部基础设计时应考虑上部顶升系统传下来的荷载以及支撑墙或柱的自重荷载和地基承载情况，可采用浅基础或桩基础。
2) 支撑墙或支撑柱的设计除考虑上部顶升系统的荷载外，还应考虑风荷载、可能的施工水平荷载等不利影响。
2. 3. 2 模板系统
模板系统包括滑动模板、普通模板、堵头模板和对拉螺栓。模板的主要作用是承受混凝土的侧压力、冲击力等，并使混凝土按设计要求的截面形式成型。
1) 滑动模板滑动模板由钢模板、围圈和钢吊杆组成。滑动模板除承受普通模板所受的混凝土的侧压力和冲击力外还承受滑动时的摩阻力。围圈承受模板侧压所传递的荷载。钢吊杆下端与围圈连接，上端与托换梁连接，在顶升时，滑动模板在钢吊杆的带动下随着上部托换系统的顶举过程慢慢向上滑动。
2) 普通模板由于顶升工程的特殊性，下部结构施工是在上部结构被顶起之后完成的，为保证钢筋的绑扎等后续工序的进行，必须用普通模板同滑动模板搭配使用。目前常用的模板有复合竹胶板、钢模板等。
3) 堵头模板堵头模板可采用小钢模或方木用于封堵大模板的边角部位。
4) 对拉螺栓对拉螺栓将普通模板和滑动模板连接成为整体。
2. 3. 3 上部托换系统
顶升时，为保证顶升工程的顺利进行，一般在原有建筑物下要新作整体筏板基础置换原有建筑部分基础或地基，置换完成后的筏板基础就像原有建筑的底座一样可以在千斤顶的支顶下托起原有建筑物慢慢升起，这个托换底座被称为上部托换系统。
2. 3. 4 液压顶升系统
液压顶升系统由液压千斤顶、液压泵站、油路系统组成。
1) 液压千斤顶液压千斤顶是直接顶升构件，通过油路与液压泵相连，千斤顶的活塞在油泵的压力作用下可以把重物慢慢顶起。
2) 液压泵站液压泵站是顶升动力装置，液压泵站工作原理: 电机带动油泵旋转，泵从油泵中吸油后打油，将机械能转化为液压油的压力能。
3) 油路系统油路系统是连接控制台到千斤顶的液压通路，主要由油管、管接头、液压分配器和截止阀等器件组成。油管一般采用高压无缝钢管及高压橡胶管2 种。
2. 3. 5 施工精度控制系统
精度控制仪器、设备包括竖向位移计、直尺、线锤、电子经纬仪、激光铅垂仪等。
1) 竖向位移计和直尺配合使用控制同步顶升竖向位移量。
2) 激光铅垂仪和线锤配合使用对顶升结构的垂直度进行监控。
3) 电子经纬仪对结构的水平位移监控，同时电子经纬仪和激光铅垂仪配合使用可以对结构的扭转进行监控。
2. 4 施工工艺流程及操作要点
滑模施工前先将上部托换系统顶举到一定高度，然后在基础上组装普通模板，浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度后，拆除模板，再安装滑模与建筑物整体顶升装置。在顶升过程中，应及时回填土方，保证下部支撑墙或柱的稳定以及便于后续工序施工。顶升接近预定标高时，受顶升高度限制需将滑动模板拆除换为普通模板，普通模板的高度为图1 中钢吊杆的高度，实现到位后混凝土浇筑，完成最后收尾施工。
2. 4. 1 施工工艺流程
滑模与建筑物整体顶升施工工艺流程如图2所示。

2. 4. 2 操作要点
1) 滑模与建筑物整体顶升装置的设计根据型钢柱的受力情况确定每步最大顶升高度( 一般1. 5m 左右) 。根据每步最大顶升高度制作滑动模板，滑动模板应综合考虑千斤顶的放置、钢筋的绑扎等因素。绘制滑动模板结构平面图，进行各部件节点设计，最后绘制滑动模板组装图。
2) 确定千斤顶的数量和位置钢模板提升时，混凝土与模板之间的摩阻力系数为1. 5 ～ 3. 0kN/m2。综合考虑混凝土与模板的摩阻力和顶升上部结构的质量选择合适的千斤顶规格以及千斤顶的数量。千斤顶宜在柱下或在墙下均匀布置。
3) 确定液压控制站的数量根据千斤顶的数量和布置设计液压控制站的数量。
4) 滑动模板的安装①将小钢模拼装成连接单元，将每一个连接单元用钢吊杆同托换系统相连。②将与托换系统连接好的连接单元用围圈连成一个整体，围圈可由上下弦杆、斜撑和立杆组成。③结构物顶升，带动滑动模板上升，顶升到最大高度时，停止顶升。④绑扎钢筋，安设预埋件及预留孔洞的模板; 钢筋绑扎时，应严格控制钢筋位置，否则将影响模板的安装。⑤安装外侧普通模板，模板制作必须板面平整，无卷边、翘曲、孔洞及毛刺等，阴阳角模应符合设计要求。⑥用对拉螺栓将滑动模板和普通模板固定为一体。
5) 滑模顶升同步升高操作①滑模滑动前拆除对拉螺栓和普通模板。拆模时应尽量不要用力过猛过急，严禁用大锤和撬杠硬砸硬敲，以免混凝土表面或模板受到损坏，拆模过程如果发现混凝土有影响结构安全的质量问题时，应停止拆除，经处理后，才可继续拆除。②应注意拆模时间，不应拆除过早，防止拆模过早造成混凝土表面及棱角受损。③对拉螺栓和普通模板拆除后，检查千斤顶的状况和油路状况，随即进行结构物顶升，刚开始顶升时应慢慢顶升，顶升过程出现油压增大至正常压力的1. 2 倍尚不能顶起时，应停止操作，检测原因并及时处理。④正常顶升过程中，应保持上部托换系统基本水平，每一个顶升点设专人监视，每顶升10～ 20cm 用直尺量测，相邻顶升点位移差不应超过2mm，同时在计算机同步操作平台上同时监控千斤顶的受力状况和位移状况，使整个托换系统带动滑模同步、稳定、不断升高。⑤每顶升40 ～ 60cm，用线锤悬吊顶升系统的垂直度，同时用电子经纬仪观察结构的水平位移，并及时记录，如果发现偏差超过允许值应及时纠偏。⑥当模板滑动至设计标高1. 5m 左右时，滑模即完成滑动阶段。此时，当浇筑混凝土达到拆模强度后，拆除滑动模板改用普通模板，以便托换梁下支撑墙或柱的混凝土能与托换梁可靠连接。
6) 顶升过程中结构物的安全控制①水平度控制除计算同步顶升系统全程进行竖向位移监控外，开始滑动前，用水准仪对整个操作平台所有的千斤顶的高程进行观测、校平，并在每根支承杆上以明显的标志( 红色三角) 画出水平线。当开始顶升后，即以此水平线作为基点，每升高20 ～ 30cm进行水平观测。当偏倾过大应及时纠偏。②垂直度控制垂直度观测通常采用线锤、激光铅直仪等。当垂直偏差达到5mm 左右时，必须采取措施进行垂直度的纠偏，当中心位移达到1cm 左右时，必须加大纠偏的力度。③水平位移监控顶升前先在基础和托换系统上作好位移控制观测点，随着下部支撑墙或柱混凝土的不断浇筑升高，用激光铅垂仪将基础上的观测点上移，并用电子经纬仪适时观测结构的水平位移量，及时记录。当水平位移到达5mm 时，应进行纠偏。④纠偏方法当结构出现向某侧位移的垂直偏差时，上部托换系统的同一侧，一般会出现负水平偏差。据此，可以在结构向某侧倾斜时，将该侧的千斤顶升高，使该侧的上部托换系统高于其他部位，产生正水平偏差，使上部托换系统倾斜，然后，滑动一段高度，在托换系统的倾斜重力作用下，垂直偏差可逐步得到纠正。
3· 工程应用实例
3. 1 工程概况
武当山遇真宫位于湖北省武当山旅游经济特区，于永乐十五( 1415 年) 年竣工，是世界文化遗产，国家重点保护文物。由于南水北调工程，遇真宫将面临被水淹没的危险，为了对该文物古建筑实施完整保护，经专家反复论证将遇真宫山门及两翼琉璃墙体、东西宫门进行整体顶升约15m，并对原址进行回填。
3. 2 工程难点
1) 顶升高度为世界首例，工程难度较大。
2) 顶升质量大( 顶升质量达5 000 多t) ，对下部支撑系统要求高。
3) 下部支撑系统混凝土施工工程量大。
4) 大体量混凝土施工，模板工程对整个工程的施工进度影响大。
3. 3 滑模与建筑物整体顶升一体化的应用
根据该工程的难点和特点，改进滑动模板，充分利用顶升工程千斤顶的动力装置，用上部托换系统代替提升架，将下部小模板组装成大模板，通过上部托换系统的不断顶高，带动大模板不断升高，升高到一个顶升高度步，上紧对拉螺栓，浇筑混凝土。该施工方法可以节约大量劳动力，容易保证施工质量。