大型升船機液壓自升式模板施工工法

大型升船機液壓自升式模板施工工法

《大型升船機液壓自升式模板施工工法》是中國葛洲壩集團股份有限公司完成的建築類施工工法,完成人是曾明、孫昌忠、詹劍霞、楊富瀛、周雄。適用於各種建築結構如圓筒狀牆體、橋墩和豎井等,尤其適用於在狹小的場地建造超高層建築物的施工。

《大型升船機液壓自升式模板施工工法》主要的工法特點是模板上升、定位、調整方便快捷,適應高精度、高質量施工要求;具有封閉寬敞的施工平台;對各種結構形狀以及不同的特殊用途具有廣泛的適應性等。

2011年9月,《大型升船機液壓自升式模板施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2009-2010年度國家二級工法。

基本介紹

  • 中文名:大型升船機液壓自升式模板施工工法
  • 工法編號:GJEJGF281-2010
  • 完成單位:中國葛洲壩集團股份有限公司
  • 主要完成人:曾明、孫昌忠、詹劍霞、楊富瀛、周雄
  • 套用實例:三峽升船機塔柱混凝土施工
  • 主要榮譽:國家二級工法(2009-2010年度)
形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,工藝原理,施工工藝,材料設備,質量控制,安全措施,環保措施,效益分析,套用實例,榮譽表彰,

形成原因

三峽升船機船廂室平面結構布置呈規則矩形,船廂室段建築物的平面尺寸為121.0米x59.8米,高程50.0-196.0米之間為船廂室段塔柱結構,由牆一筒體一牆一筒體一牆組成,底板上的4個塔柱結構形態相同,為平面對稱布置的薄壁鋼筋混凝土結構,空間最大高度169米(含頂部機房)。單個塔柱順流向長度為40.3米,每側寬16.0米,頂部高程196.0米,高度146.0米。筒體結構厚度為1.0米,設有大型埋件部位的結構厚度為1.5~2.0米,最小結構厚度為0.5米。單個塔柱平面結構總體上呈"凹"形,可分為兩側矩形筒體段和中部豎井段,中部豎井段內設有垂直電梯井和樓梯間等,在筒體內不同高程布置有維修平台。塔柱上下游端部和兩塔柱之間設有剪力牆,剪力牆與塔柱同高,剪力牆與筒體間通過布置在不同高程的縱向連繫梁連線為整體,對稱布置在升船機中心線兩側,另在左、右側塔柱高程196.0米設有跨航槽中控室、觀光室平台,以及7根橫向連繫梁,與上、下閘首淨距1.0米,在船廂室左右外側高程185.4米還設有觀光交通廊橋。
根據升船機塔柱結構及液壓自升式模板安裝條件,高程57.21米以下主要採用無支架的D15、D22多卡模板,其中筒體樓梯間、電梯間、電梯井前廳和側廳、樓梯井前廳和側廳使用D22模板,拐角部位採用專用的D22角模,其餘部分主要採用D15模板,補縫時主要採用木模板或膠合板模板。膠合板模板肋板中心間距不大於30厘米,模板拉條間距不大於75厘米x75厘米。D22模板面板不貼膠合板,但要求面板平整,3米寬的模板使用三背架,2.1米寬的背架使用二背架;D15模板面板貼膠合板,2.4米寬的模板使用三背架,2.1米寬的背架使用二背架,1.2米寬的模板儘量與相鄰模板拼裝在一起使用。遇特殊結構(如孔洞、預留凹槽、不允許預留凹槽的圈樑部位)採用木模板拼裝,補縫採用膠合板。
筒體樓梯井前廳和側廳採用提升式豎井模板,並且樓梯井前廳、電梯井、電梯井前廳、電纜豎井均採用液壓自升式爬模,面板為鋼面板,其餘部位均為芬蘭面板配doka木工字梁。高程57.21米以下筒體模板配置詳見圖1、圖2。
大型升船機液壓自升式模板施工工法
圖1 高程57.21米以下筒體模板配置示意圖
大型升船機液壓自升式模板施工工法
圖2 高程57.21米以下豎井模板配置示意圖及模板典型加固圖
高程57.21米以上除豎井模板外仍採用與高程57.21米以下配置,二期混凝土部位、平衡重凹槽部位、電纜槽部位等採用木模板或專用模板,縱向連繫梁牛腿部位採用專門加工的牛腿模板外,其餘部位均採用液壓自升式模板。因筒體邊界條件不同,液壓自升式模板的爬升體系相應不同,預埋掛錐的高度也相應有所不同,其中塔筒牆體靠近山體側、上閘首、下閘首僅1.0米的部位,液壓自升式模板採用窄邊爬模,其餘部位均採用標準配置的液壓自升式模板。高程57.21米以上筒體模板配置詳見圖3、圖4。
大型升船機液壓自升式模板施工工法
圖3 高程57.21米以上筒體模板配置示意圖
大型升船機液壓自升式模板施工工法
圖4 高程57.21米以上筒體液壓自升式模板爬架布置示意圖
液壓自升式模板依靠自身的提升機構在脫模、合模及爬升時模板和爬架始終通過錨固系統懸掛在混凝土牆壁上,通過液壓自升式模板的動力系統經輸油管將千斤頂頂升和回收,從而將爬升架體及導軌爬升至預定位置,然後採用掛靴和定位錐固定液壓自升式模板導軌及爬升架體。
豎井內的提升鋼模板則通過布置在左右兩側的建築塔吊依次將豎井鋼模板分塊提升至預定位置,然後採用定位錐進行加固的一種模板型式。

工法特點

《大型升船機液壓自升式模板施工工法》的工法特點是:
1.根據液壓自升式模板結構特點,依靠自身的提升機構及動力系統爬升,不需任何起吊設備,先爬升導軌後爬升架體。
2.模板和爬架始終錨固在混凝土結構上,承載能力高,適合升層高混凝土牆體澆築。液壓自升式模板可一次定位,連續上升。
3.爬升操作簡單,多層平台可同時上升。模板可單升,可群升。
4.模板上升、定位、調整方便快捷,適應高精度、高質量施工要求。
5.具有封閉寬敞的施工平台。備倉、立模、混凝土外觀質量修補、模板退模、合模、爬升等各層平台集於一身,可在不同的工作層面上同時展開,最大程度地節省了施工時間及成本。此外該封閉的工作平台受氣候因素的影響小,安全性好。
6.對各種結構形狀以及不同的特殊用途具有廣泛的適應性。

操作原理

適用範圍

《大型升船機液壓自升式模板施工工法》根據不同的結構形狀可靈活布置,模板寬度可自由組合,因此可適用於各種建築結構如圓筒狀牆體、橋墩和豎井等,尤其適用於在狹小的場地建造超高層建築物的施工。由於升船機塔柱筒體內豎井較多,考慮到與其他機械設備的影響,除樓梯井前廳和側廳採用整體提升式模板外,其餘均採用液壓自升式模板。

工藝原理

《大型升船機液壓自升式模板施工工法》的工藝原理敘述如下:
液壓自升式模板是依靠自身的提升機構上升,自動爬升器是一種液壓驅動的提升設備。與爬架連線,用於提升模板或承擔建築施工中的其他荷載。液壓自升式模板是一種不需要吊車提升的爬升模板,主要由模板系統、爬升架體、爬升系統3大部分組成。爬升系統包括錨固預埋件部分、導軌系統、液壓系統。模板的頂升通過液壓油缸對導軌和爬架交替頂升來實現。

施工工藝

《大型升船機液壓自升式模板施工工法》的施工工藝流程及操作要點敘述如下:
液壓自升式模板施工工藝流程如圖5所示。
大型升船機液壓自升式模板施工工法
圖5 液壓自升式模板施工流程
液壓自升式模板主要由模板系統、爬升架體和爬升系統3部分組成。
1.模板系統TOP50
TOP50系統由膠合板、木工字梁、水平鋼圍檁、連線件及對拉系統組成(圖6),是典型的鋼木結合型模板。在設計上相鄰大板間隙設計尺寸為0.5毫米,木膠合板面板具有吸水性,不但可防止混凝土澆築面氣泡的產生,亦可縮小板縫,從而保證混凝土外觀質量。
大型升船機液壓自升式模板施工工法
圖6 TOP50組成示意圖
1)面板設計採用木工字梁表面貼21毫米的膠合板,面板與木工字梁直接通過木螺釘連線,橫背楞之間採用“連線爪”進行連線;面板與面板之間採用芯帶連線,同時為防止漏漿,在面板與面板間縫隙內塗抹矽膠。該型面板剛度大,接長和接高方便,在一定範圍內能拼裝成各種大小不一的模板。
面板高度按混凝土標準層高度3.5米設計,面板高3.66米,其中模板壓老混凝土面100毫米,上露50毫米。面板寬度根據結構部位不同而不同,最寬可達6.1米。
為減少面板的拼縫,根據爬模的升層高及結構尺寸,訂做了3.66米的芬蘭板,考慮到芬蘭板多次周轉使用,對爬模面板上安裝外貼芬蘭板提出了嚴格的要求。芬蘭板面板在良好的使用及維護條件下,要求澆築倉次為45次以上。在其拼裝時各道工序均需嚴格按照芬蘭板施工技術要求施工。
2)木工字梁:截面高200毫米,上下翼寬80毫米,翼高40毫米,腹板厚32毫米,木工字梁可使用6~7年。
3)水平鋼圍檁:在設計中採用2U100雙槽鋼型鋼圍楞。
4)多卡連線卡具:鋼圍檁與木樑之間有多種方式連線,所有連線件均經過熱鍍鋅處理,從而大大的提高了螺栓構件的使用壽命及周轉使用次數。
5)對拉螺桿系統:拉桿系統由高強對拉鋼筋、拉接螺栓及塑膠套管3部分構成。對拉桿直徑為15毫米,其抗拉強度可達120千牛。
2.爬升架體系統
爬升架體系統分上下架體,上架體為桁架式結構,通過鉤頭螺栓與面板橫圍檁相連,架體由上至下設3層操作平台,可作為鋼筋綁紮、混凝土振搗、模板操作及修補等平台。下架體為三角形桁架結構形式,設2層工作平台,分別起操作液壓系統、修整混凝土面和保溫被施工工作平台的作用。爬升架體系統見圖7。
大型升船機液壓自升式模板施工工法
圖7 爬升架體系統示意圖
3.爬升系統
爬升系統包括錨固系統、導軌系統、液壓系統。
1)錨固系統
埋件板、高強螺桿、爬錐、受力螺栓和埋件支座等(圖8)。
大型升船機液壓自升式模板施工工法
圖8 錨固系統示意圖
2)導軌系統
導軌是整個爬模系統的爬升軌道,它由16號工字鋼及一組梯檔(梯檔數量依澆築高度而定)組焊而成,梯檔間距225毫米,供上下轆的棘爪將載荷傳遞到導軌,進而傳遞到埋件系統上。見圖9所示。
大型升船機液壓自升式模板施工工法
圖9 導軌組成圖
3)液壓系統
液壓系統由液壓動力櫃RL、環向油管及十安分配器組成。液壓動力櫃RL液壓泵、油缸、上、下換向盒4部分。液壓泵和油缸向布置在爬模掛靴上的千斤頂提供升降動力。
1.模板拼裝
1)芬蘭板的儲存與保護
芬蘭板應水平堆放,底部套用方木支墊並找平,堆放場地應通風良好並有遮蓋嚴密,避免雨水進入和太陽暴曬。芬蘭板可以重疊堆放,但高度不應超過3包。若在潮濕及炎熱的環境中堆放超過半個月以上時,應事先將模板上的打包帶拆除,以避免由於水分含量變化造成模板厚度膨脹後打包帶在模板的上下沿邊角留下勒痕。
2)模板拼裝在專設的拼裝廠進行。為保證模板拼裝有序進行,拼裝場劃分為倉儲區、拼裝區及成品堆放區。拼裝場應場地平整、布局合理、功用明確,拼裝區設預拼裝區及拼裝平台。預拼裝區採用混凝土硬化地平,面積不小於200平方米,底部用方木找平,主要用於爬模結構的拼裝;拼裝平台採用方木,厚木板(厚度≥50毫米)在混凝土硬化的地平上搭設。拼裝平台必須堅固牢實,採用邊長量具及水平儀調水平,且表面不平度≤1毫米。拼裝平台專用於面板的定位拼裝。模板拼裝嚴格按圖紙進行。
3)模板系統TOP50
模板系統TOP50由膠合板、木工字梁、水平鋼圍檁及其他附屬檔案組合而成。模板使用的膠合板為進口芬蘭板,在現場根據圖紙裁剪拼裝。芬蘭板尺寸有三種∶3.6米(長)×1.25米(寬)×21毫米(厚)、3.6米(長)×1.50米(寬)×21毫米(厚)、3.6米(長)×1.525米(寬)×21毫米(厚)。升船機每個筒體需拼裝81塊摸板。
4)模板拼裝場地
嚴格按照圖紙尺寸放置水平鋼圍檁,在水平鋼圍檁上放置木工字梁,用螺栓將木工字梁鑽孔和鋼圍檁連線,然後用螺釘將芬蘭膠合板固定在木工字樑上。順序為∶放置水平鋼圍檁→木工字梁→芬蘭膠合板→自攻螺釘固定。
5)模板拼裝、測量的工器具
液壓自升式模板拼裝分為兩部分,先拼裝各層爬升架,再拼裝面板部分。其中面板拼裝採用捲尺通過勾股定理計算來檢測面板拼裝的精度。模板拼裝工器具見表1。
表1 爬模拼裝、測量主要工器具及設備表
序號
設備、材料名稱
數量
單位
1
圓木
273.6
立方米
2
20噸自卸車
1
3
圓盤鋸
1
4
大帶鋸
1
5
小帶鋸
1
6
小型空壓機(1立方米)
1
7
手風鑽
2
8
切割機
2
9
電焊機
2
10
20噸平板汽車
1
11
25噸汽車吊
1
12
捲尺
2
由於模板面板採用芬蘭板,且芬蘭板多次周轉使用,因此需每個環節加強對面板的保護。經通過現場面板拼裝過程察看,主要有以下幾點需改進:
(1)芬蘭板拼裝保護
面板與工字木通過自攻螺釘連線為一整體,加上每塊芬蘭板較大,在拼裝過程中拼裝人員勢必要到面板上進行施工,為了避免操作人員鞋釘等損壞芬蘭板表面,操作人員應穿著鞋底較軟的鞋上下面板,或者操作人員施工時腳踩保溫被等軟體材料進行施工。
(2)芬蘭板保護
液壓自升式模板面板安裝時在其切割邊緣和對拉桿孔周邊採用丙烯酸漆或防水油漆封邊漆2次,鑒於對拉桿多次穿取,面板邊緣備倉過程中沒有及時有效的保護,磨損了對拉桿孔邊緣及面板邊緣的封邊防水漆,要求對拉桿孔每倉混凝土施工完畢後均需重新塗刷防水漆,面板邊緣及時塗刷防水漆。模板在起吊點處芬蘭板上口未採用木板進行了保護,為避免芬蘭板上口邊緣破損,應將芬蘭板上口全部採用木板保護,木板寬約20厘米,厚5厘米,這樣綁紮鋼筋及混凝土澆築時均可站在木板上面操作。
(3)芬蘭板儲存
模板的儲存時應堆放在通風良好並有適當遮蓋,避免雨淋和太陽暴曬。此外芬蘭板可以重疊堆放,但高度不應超過3包,且堆放場地儘可能平整。若在潮濕及炎熱的環境中堆放超過半個月以上時,應事先將模板上的打包帶拆除,以避免由於水分含量變化造成模板厚度膨脹後打包帶在模板的上下沿邊角留下勒痕。切割加工時應沿表面木紋方向切割。為了儘可能增加模板的周轉使用次數,在切割邊緣採用丙烯酸漆或防水油漆封邊兩次,在模板鑽孔處也採用同樣方法進行封邊。
6)模板拼裝的操作要點
(1)切割加工
沿表面木紋方向切割,若表面用細齒鋸刀,則需控制好切割速度。參考表2。
表2 切割鋸參數表
機器
切割速度
進給速率
圓形鋸齒
3000~6000米/分鐘
31米/分鐘
條形鋸齒
3000米/分鐘
1~7米/分鐘
線形
540米/分鐘
3.2米/分鐘
模板切割後直線度偏差≤1毫米。縱橫向垂直度偏差≤1毫米。
(2)封邊及鑽孔
為了儘可能增加模板的周轉使用次數,在切割後必須及時對切剖邊進行封邊,封邊時模板應在乾燥狀態下進行,切割邊不平整處需先行打磨平整,並且必須採用丙烯酸漆或防水油漆封邊兩次。模板可採用木工鑽或手電鑽鑽孔,模板鑽孔後在其鑽孔周邊採用同樣方法進行封邊。
(3)模板和背後支撐的鋪設方式
為了獲得芬蘭板的最大使用強度,模板的背支撐應當與模板表面木紋方向垂直(表面木紋方向就是模板短邊方向)。
(4)模板間拼接
由於不同木材含水率不同,尺寸會有細微的變化。因此安裝時模板與模板之間的拼縫處採用矽膠在模板側面填充,使模板在反覆使用後有伸縮的餘地。
(5)模板的固定
芬蘭板的固定通常採用螺釘或螺栓來固定在支撐體系上。採用螺釘固定可分為從模板正面安裝和反面安裝。採用正面固定,事先鑽細孔作為導向定位,固定部位應離邊緣20毫米以上,離角部25毫米以上。在緊固螺釘前先在模板通孔內打上矽膠,以確保螺孔防水。若採用從模板背後固定,則至少預留3~4毫米的模板不穿透,以確保模板表面光滑不破損。在對混凝土表面有特殊要求時,可採用從模板背面緊固的方式;若從模板正面固定,則應採用沉孔方式來安裝,螺釘頭應至少緊固至模板表面以下3~4毫米,然後用膩子等填充材料抹平。此外,普通的釘子只用來固定水平模板時使用,豎直方向固定模板時,嚴禁使用普通釘子固定。
(6)隔離劑塗刷保護
升船機隔離劑採用中國國產粉狀水溶性的水性隔離劑。為防止太陽暴曬或雨淋,模板拼裝完畢後應及時在其表面上塗刷1~2層隔離劑。
隔離劑應嚴格按照廠家配方及配製的工藝要求,由專人集中配製並發放。不允許現場隨意改變隔離劑濃度。
2.爬升架體拼裝
1)爬升架體布置及功用
爬升架體共有5層平台,從上到下分別為+1、+2、0、-1、-2平台,拼裝時按照圖紙施工。爬升架體結構見圖10。
大型升船機液壓自升式模板施工工法
圖10 爬升架體分布圖
爬升架體各層平台為施工人員提供了一個安全方便的施工空間,模板的安裝工作均在平台上進行。各層平台主要功用如下∶
+2:平台用於鋼筋綁紮和混凝土澆築。
+1:平台用於安裝、調整模板。
0:平台為主平台,用於合模、脫模操作。
-1:平台為懸掛平台,用於操作自動爬升裝置和完成混凝土修補工作。
-2:平台為懸掛平台,用於拆除懸掛靴和完成混凝土修補工作。
2)爬升架體的拼裝
爬升架體拼裝嚴格按照液壓自升式模板組裝圖施工。
3.液壓自升式模板堆放、運輸及吊裝
長時間堆放,應採用防雨布進行遮蓋,防止暴曬或雨淋。
為了避免鋼絲繩磨損爬升架體防腐漆和損壞芬蘭板邊緣,起吊時必須採用纖維軟體吊帶。
液壓自升式模板運輸採用平板車,且爬升架體及面板落放時必須墊木方,不得直接將其放至車廂內。模板運輸應慢速平穩,防止顛簸,車速應≤20千米/小時。模板卸車起吊過程中,應採取合適的起吊及支墊方式,防止在卸車起吊過程中模板邊緣直接接觸物體導致損壞,有效的保護方法是;在合適的部位放置方木,使模板邊緣在起吊下放過程中始終處於懸空狀態;或在相應部位設定橡膠運輸帶,支墊模板邊緣。
液壓自升式模板分爬升架體安裝及TOP50模板安裝,各部位的爬升架體及TOP50模板必須根據設計圖紙編號對應掛裝,尤其在掛裝面板時必須設專人指揮,防止與周圍的物件鹼碰撞。若與周圍物件有干擾時必須先清除障礙物方可掛裝在村板吊裝時。為防止上模板上的鋼背檁彎曲變形。模板吊裝運輸時採用製作的專用平台托架或[16雙槽鋼製作而成的扁擔進行模板的整體吊裝,放置平穩並綁紮牢靠;面板運輸時一次不得超過3塊,面板上下之間用光滑的木條進行隔離放置。此外為了避免鋼絲繩磨損爬升架體防腐漆和損壞芬蘭板邊緣,起吊時必須採用纖維軟體吊帶,並且爬升架體及面板必須墊木方,不得直接放入車內或地面上。
4.鋼筋、預埋件與埋件施工
1)鋼筋加工
(1)按照設計圖紙檔案放樣配置鋼筋,安裝前做好詳細的施工交底,對鋼筋的疊放位置、綁紮順序及相互間占位避讓關係作好統籌安排,不可傷及模板;綁紮前先按設計位置調整鋼筋保護層(宜按正誤差控制,儘量不用預製混凝土塊來控制保護層),入倉的鋼筋要保持清潔,無明顯水銹'油污及W他污染,綁紮鋼筋的軋絲向牆內彎折,不可因外露造成銹斑。鋼筋安裝前,先將豎筋校正到位後再畫線綁紮水平鋼筋,使水平筋、豎筋橫平豎直且間距均勻,並且水平筋、豎筋間距及鋼筋保護層滿足規範要求。鋼筋交叉的連線按設計規定進行,設計檔案未作規定的,且鋼筋直徑在25毫米以下時,則除樓板和牆內側靠近外圍兩行鋼筋之相交點應逐點扎牢外,其餘按50%的交叉點進行綁紮。豎向鋼筋以直螺紋套筒連線為主,水平筋以搭接焊為主,當豎筋採用搭接焊時,採用偏頭焊接,確保受力主筋在同一軸線上連線。由於現場施工鋼筋布置空間狹小,樓板預留槽、檢查通道預留槽處的豎筋保護層要求按正偏差控制,其餘部位鋼筋的安裝位置、間距、保護層均按規範和設計要求執行。
(2)鋼筋加工安裝的允許誤差
鋼筋加工安裝的允許誤差均應嚴格按照施工詳圖及有關檔案規定執行。如無專門規定,鋼筋加工和安裝允許誤差則遵照表3和表4執行。
表3 加工後鋼筋的允許偏差
偏差項目
允許偏差值(毫米)
受力鋼筋全長淨尺寸的偏差
±10
箍筋各部分長度的偏差
±5
鋼筋彎起點
±20
鋼筋轉角的偏差
30
表4 鋼筋安裝的允許偏差
偏差項目
允許偏差(毫米)
綁紮鋼筋網
長、寬
±10
網眼尺寸
±20
綁紮鋼筋骨架
±10
寬、高
±5
受力鋼筋
間距
±10
排距
±5
保護層厚度
基礎
±10
柱、梁
±5
板、牆、殼
±3
綁紮箍筋、橫向鋼筋間距
±20
鋼筋彎起點位置
20
預埋件
中心線位置
5
水平高差
+3,0
2)施工預埋件埋設及鋼筋避讓
(1)對拉桿、模板錨錐部位鋼筋避讓
對拉桿屬於周轉使用材料,因此必須確保對拉桿的重複使用。為了更方便快捷的拔出對拉桿,確保錨錐預埋質量,在綁紮鋼筋之前,應先量取對拉桿孔、錨錐大致位置,並在模板上口作出醒目規則的標記。在鋼筋綁紮時先行調整豎向鋼筋位置,使豎直鋼筋避開對拉孔。其後在綁紮水平鋼筋及箍筋時,也應調整間距避讓對拉桿。錨錐孔均在兩豎向鋼筋正中間,以避免對拉桿不能安裝或折卸困難、錨錐孔移位等問題。水平鋼筋綁紮也應注意適當調整位置對上述孔位進行避讓。
(2)施工預埋件埋設固定
①液壓自升式模板錨錐埋設固定
液壓自升式模板錨錐的預埋設質量直接影響著液壓自升式模板是否能順利爬升和高空作業安全的關鍵。因此為了確保液壓自升式模板錨錐的預埋質量,錨錐埋設時採用測量儀器定位,即根據規劃好的錨錐埋設位置,通過測量儀器將錨錐的高程和X、Y樁號分別放樣,並在鋼筋網上做好標識,然後在做好的標識位置安裝錨錐,並採用鋼筋與周邊鋼筋網焊接加固,待液壓自升式模板爬升到位後,將B7螺栓穿過液壓自升式模板面板與錨錐旋緊。這樣即避免了混凝土下料時衝擊錨錐和蛇形筋而使得錨錐移位,也保證了液壓自升式模板錨錐安裝的精度。
②其他模板錨錐埋設固定
其他模板主要包括豎井整體提升鋼模板和牛腿模板,在該部位錨錐預埋除採用液壓自升式模板錨錐測量定位方式外,牛腿受荷載較大的部位還採用了錨錐定位模具進行定位,以保證預埋錨錐受力均勻。以縱向聯繫梁牛腿為例:
根據設計圖紙,每個筒體在不同高程均布置有4個縱向聯繫梁,該梁混凝土採用鋼結構桁架梁支撐方案進行澆築。鋼結構桁架梁由鋼牛腿經M42定位錐固定,各層縱向連繫梁預埋錨錐相同。而每個桁架梁約重10噸,再加上3.5米高、寬1.0米、長約6.6米的混凝土縱梁,總計重65噸。這些荷載全部由每根縱梁兩端預埋的12個M42定位錐承載,故錨錐的預埋質量直接影響施工安全。為了確保每個M42定位錐受力均勻,根據定位錐預埋尺寸和直徑,專門加工製作定位樣板。定位樣板靠近爬模一端處將其安裝在面板內側,並與周邊鋼筋網雙面焊接,然後D25錨筋、M42高強螺栓旋緊到位,其中M42高強螺栓要求上入M42錨錐長度為60毫米,D25蛇形筋要求上入M42錨錐長度為70毫米。具體詳見圖11。
大型升船機液壓自升式模板施工工法
圖11 特殊模板錯錐預埋固定
③對拉桿套筒埋設
對拉桿套筒採用ф18x2毫米的PVC管,埋設在模板合模後進行,要求能順利穿過模板的預設埋設孔.且不與鋼筋干涉,並要求套管兩端各超出模板背面10~15厘米。
3)鋼筋綁紮
為了防止鋼筋綁紮施工及金結埋件施工時損壞面板,鋼筋綁紮及金結埋件必須在液壓自升式模板爬升前完成(除螺母柱、齒條二期部位外),並且嚴格按照相關部位鋼筋綁紮流程施工,以免返工而影響液壓自升式模板。
4)特殊部位鋼筋施工
平衡重部位鋼筋施工。
根據升船機結構鋼筋圖、平衡重導軌一二期混凝土連線鋼筋平面圖及平衡重軌道布置圖,平衡重導軌凹槽共分3種形式,即平衡重導軌凹槽A、B、C和平衡生導軌寬槽。由於平衡重導軌埋件布置有鋼錨釘,每20~30厘米布置有一個鋼錨釘,而導軌凹槽和寬槽部位均布置有豎向鋼筋和水平鋼筋,鋼筋間距10~15厘米,鋼筋能否準確定位直接影響導軌的安裝。因此對於導軌凹槽和寬槽部位的豎向鋼筋和水平鋼筋必須嚴格控制每個升層鋼筋起始基準高程及間排距。
(1)平衡重導軌凹槽A
平衡重導軌凹槽A寬1.30米,嵌入牆體0.50米,凹槽內布置有8根ф25豎向鋼筋,另外還布置有ф25的水平結構鋼筋。對於水平結構鋼筋需採取測量定位的方法對其進行絕對高程的定位,每隔1.65米左右測量鋼筋的絕對高程。豎向鋼筋間的間距為15厘米。其中凹槽或寬槽兩端的豎向鋼筋距凹槽或寬槽中心線7.5厘米,其綁紮誤差不得大於2厘米。箍筋緊貼著豎向鋼筋將水平鋼筋每2根或4根綁紮成整體,其綁紮誤差不得大於1.0厘米。
平衡重導軌凹槽A鋼筋施工見圖12。
大型升船機液壓自升式模板施工工法
圖12 平衡重導軌凹槽A鋼筋施工示意圖
(2)平衡重導軌凹槽B
平衡重導軌凹槽B寬1.30米,嵌入牆體0.50米,與凹槽A所不同的是凹槽B向牆體內凹進18厘米,且導軌錨板布置在凹槽內,導軌錨板背面的錨釘較凹槽A內的導軌錨板背面的錨釘多一排,並且錨釘呈梅花形布置。凹槽B內同樣布置有8根ф20豎向鋼筋,豎向鋼筋距錨板5厘米,另外還布置有ф28的水平結構鋼筋。對於水平結構鋼筋採取與凹槽A相同的方法對其進行絕對高程的定位,每隔1.65米左右測量鋼筋的絕對高程。豎向鋼筋間的間距為15厘米,其中凹槽或寬槽兩端的豎向鋼筋距凹槽或寬槽中心線7.5厘米,其綁紮誤差不得大於2厘米。箍筋緊貼著豎向鋼筋將水平鋼筋每2根或4根綁紮成整體,其綁紮誤差不得大於1.0厘米。平衡重導軌凹槽B鋼筋施工見圖13。
大型升船機液壓自升式模板施工工法
圖13 平衡重導軌凹槽B鋼筋施工示意圖
(3)平衡重導軌凹槽C
平衡重導軌凹槽C寬1.30米,嵌入牆體0.50米,導軌錨板布置在凹槽外,導軌錨板背面的錨釘關乾凹槽中心線對稱布置。凹槽內布置有8根ф28豎向鋼筋,還布置有ф25、ф28的水平結構鋼筋,其中2排ф25水平鋼筋布置在凹槽內,2排ф28水平鋼筋布置在牆體內,水平結構鋼筋同樣採取測量定位的方法對其進行絕對高程的定位,每隔1.65米左右測量鋼筋的絕對高程。豎向鋼筋間的間距為15厘米,其中凹槽或寬槽兩端的豎向鋼筋距凹槽或寬槽中心線7.5厘米,其綁紮誤差不得大於2厘米。箍筋緊貼著豎向鋼筋將水平鋼筋每2根或4根綁紮成整體,其綁紮誤差不得大於1.0厘米。平衡重導軌凹槽C鋼筋施工見圖14。
大型升船機液壓自升式模板施工工法
圖14 平衡重導軌凹槽C鋼筋施工示意圖
(4)平衡重導軌寬槽
平衡重導軌寬槽寬1.30米,嵌入牆體0.50米,與其他凹槽所不同的是寬槽直接將軸⑦牆分為左右兩塊,導軌錨板一塊凹進牆體18厘米,且布置在內側,另一塊則布置外側。導軌錨板背面的錨釘呈現連續布置。寬槽內布置有16根ф20豎向鋼筋,豎向鋼筋距錨板5厘米,另外還布置有2排ф28的水平結構鋼筋緊貼著豎向鋼筋布置在內側。水平結構鋼筋絕對高程的定位參照其他凹槽內的定位方法。由於寬槽內導軌錨釘連續布置,故寬槽內的水平鋼筋每隔1.65米左右測量鋼筋的絕對高程。豎向鋼筋間的間距必須嚴格按15厘米控制,其中寬槽兩端的豎向鋼筋距寬槽中心線7.5厘米,其綁紮誤差不得大於2厘米。箍筋緊貼著豎向鋼筋將水平鋼筋每2根或4根綁紮成整體,其綁紮誤差不得大於1.0厘米。平衡重導軌寬槽鋼筋施工見圖15。
大型升船機液壓自升式模板施工工法
圖15 平衡重導軌寬槽鋼筋施工示意圖
5)縱導嚮導軌部位鋼筋施工
縱導嚮導軌處二期混凝土流向寬20厘米,左右向寬80.5厘米,在縱導嚮導軌處二期混凝土部位左右向15厘米、高程上30厘米左右間隔布置有一個鋼錨釘,鋼筋能否準確定位直接影響導軌埋件的安裝。因此對於縱導嚮導軌處的相應鋼筋必須嚴格控制每種鋼筋起始基準高程及間排距。縱導嚮導軌二期混凝土部位鋼筋綁紮施工流程見圖16。
大型升船機液壓自升式模板施工工法
圖16 縱導嚮導軌二期混凝土部位鋼筋綁紮施工流程圖
其中12號豎向鋼筋需精確控制左右向、上下遊方向間距位置;8號水平鋼筋需精確控制起始高程及左右向間距;9號鋼筋需精確控制起始高程及上下遊方向間距位置;10號鋼筋在二期混凝土施工時與對應的9號鋼筋焊接,9號鋼筋定位準確即可精確控制10號鋼筋;11號鋼筋在二期混凝土施工時安裝,需精確控制起始高程及上下遊方向間距位置。相應鋼筋控制高程及樁號見圖17。各種編號鋼筋的綁紮誤差不得大於1厘米。
大型升船機液壓自升式模板施工工法
圖17 縱導向軌部位鋼筋施工示意圖
5.液壓自升式模板安裝
1)錐體埋設
(1)液壓自升式模板錨錐埋設按照施工預埋件埋設固定,然後將蛇形筋旋入定位錐內,旋入的尺寸以蛇形筋標識為準。
(2)特殊部位錐體埋設
當液壓自升式模板掛錐位於凹槽或凹槽附近時,先期需將掛錐周邊的凹槽採用混凝土澆滿,待液壓自升式模板脫離該掛錐後,由人工鑿除掛錐周邊混凝土形成凹槽。當液壓自升式模板掛錐位於樓板梁預留門洞時,利用門洞內塔柱牆體鋼筋網加焊鋼板的形式固定加長B7螺栓及爬模掛靴。
當液壓自升式模板掛錐位於結構門洞內時,採取在門洞側牆預埋多卡錨錐,後期採用型鋼支撐的方式固定加長B7螺栓及爬模掛靴。詳見圖18所示。
定位錐安裝到位後將蛇形筋旋入定位錐內,旋人的尺寸以蛇形筋標識為準。
大型升船機液壓自升式模板施工工法
圖18 門洞與模板掛錐干擾處理示意圖
2)爬靴安裝
固定懸掛靴的部件為通用爬升錐和B7高強螺栓。預埋錐體必須按照設計圖紙埋設準確。
3)爬升架體安裝
因爬升架體與操作平台連線為一整體,故實際上爬升架體與操作平台同步安裝。安裝順序如下;
(1)先安裝0平台,將0平台主支撐體系掛在懸掛靴上,然後插入安全銷鎖緊。
(2)將+1、+2安裝在0平台,然後依次將-1、-2平台懸掛在0平台鋼構件上。
4)面板系統安裝
用起吊設備吊裝面板,並勾頭螺栓將其與+1、+2平台的橫貫鋼樑相連。
掛裝模板時必須先通過定位錐定位爬架,再通過對拉桿定位固定面板。由於筒體模板不能在倉外布置外撐加固,因此只能在倉內採用對拉+對撐形式加固。待模板定位且合模後按照爬模布置的拉桿孔安裝拉桿,首先安裝PVC套管,並且伸出模板5~10厘米,在套管安裝之前,檢查拉桿孔周邊是否磨損,對周邊磨損的孔先打磨平整,再封邊兩次,然後及時採用含樹脂成分的原子灰抹平,以保護芬蘭板避免發脹。
5)液壓自升式模板安裝驗收
(1)在50米底板做好輪廓控制點,作為模板驗收使用;
(2)利用測量中心提供的不同高程面上的專用控制網點架設精密測量儀器(如TCA2003、NET05全站儀等)對模板進行粗調,粗調的結果是使模板偏離結構線±3毫米以內;
(3)在50米底板輪廓控制點上架設兩台雷射天頂儀,對模板進行精確調整直至滿足設計結構線要求後加固模板;
(4)在模板上口與投測點一致的位置焊接2根強度較高的鋼條,根據投測坐標在2根鋼條上張拉一根鋼絲,作為混凝土澆築過程中模板位移的監控線。
6.液壓自升式模板定位、調整及固定
1)與測量的配合及相關定位調整辦法
首先通過測量儀器檢測模板上口寬度是否達到設計要求,定位調整檢查項目和標準見表5所示。
表5 模板定位調整檢查表
調整部位
檢查項目
檢查標準
備註
0層平台
懸掛安全銷、防跳安全銷
安裝位置正確
豎向鋼樑垂直度
豎向鋼樑平行與垂直
移動支架
兩支撐腿調節一致、且鋼樑內側面與牆面平行
加固鋼管
加固鋼管連線牢固
+1、+2舒台
爬架豎向鋼圍楞垂直度
豎向鋼圍檁平行與垂線
平台框架
平台框架無傾斜、扭曲
可調螺桿M36
高度一致且水平
後退裝置、豎向鋼圍楞楔鐵
後退裝置一致,楔鐵楔合牢固
加固鋼管
加固鋼管連線牢固
模板面板
模板面板垂直度
模板無扭曲且平行垂線
模板上下端面水平度
模板上下端面水平
模板面板錯縫
模板板縫小於1毫米
面板平面或高度方向錯台
模板面板平整、端面無明顯錯台
•鉤頭螺栓
鉤頭安裝正確且連線牢固
定位錐孔
定位錐孔垂線與懸掛靴錐孔垂線重合
2)定位調整過程中遇有混凝土上口定位面與已安裝鋼筋、埋件干涉,必須對混凝土定位面、鋼筋、埋件進行處理,消除干涉因素方可進行調整、固定。
3)對拉桿必須與模板面各向垂直,且不與任何鋼筋、埋件干涉。對拉桿必須均勻壓於兩工字木樑間,對拉承力後必須保持對拉桿原安裝狀態不變位,絕對不允許採用普通鋼筋替代高強螺桿。
7.混凝土施工
1)混凝土強度等級、級配、坍落度
混凝土強度等級為R28 350號 F200 W8,二級配混凝土,高程63.15米以下主要採用天泵,高程63.15米以上採用布料桿澆築,採用布料桿澆築時根據輸送高程,混凝土由低壓混凝土泵以及高壓混凝土泵配合布料桿入倉,輸送高度≤50米時,坍落度以16-18厘米為宜;輸送高度50~100米時,坍落度以18~20厘米為宜。輸送高度≥在100米時,坍落度以20~22厘米為宜。
2)混凝土澆築
混凝土水平運輸攪拌車,垂直運輸採用混凝土泵+布料桿澆築,建塔輔助澆築。混凝土採用平鋪法,坯層厚度40厘米。為防止飛濺起的灰漿污染模板表面,混凝土採用多點定點下料的方式,下料點以3米左右為宜,下料高度應控制在1米以下。對於飛濺在模板上的灰漿採用類似拖把的軟體材料或抹布進行擦亦可用軟性材料的灰鏟及時清理,直至混凝土澆築結束。另外,液壓自升式模板退模後必須及時採用灰鏟清理模板上的灰漿,現場管理人員及時督促相關人員及時清理。液壓自升式模板面板灰漿清理工具如圖19所示。下料點應在開倉前布設好,原則應布設在鋼筋相對稀疏處,並將下料點處可能阻礙下產導管伸入牆體的水平箍筋臨時先移除,待澆築至相應高程時恢復。混凝土澆築時原則上應待下料導管移動至下料點並伸入牆全後不規則卸料,儘量避免下料導管在過程中污染鋼筋和模板。卸料過程中被局部污染的鋼筋和模板,應及時採用高壓風槍將混凝土清除。尤其注意齒條、螺母柱部位混凝土下料不能對著PVC套管下料,澆築過程中嚴禁振搗棒碰撞PVC套管。
大型升船機液壓自升式模板施工工法
圖19 液壓自升式模板面板清理工具
振搗器主要為ф100插入式振搗棒,局部輔以ф50軟軸振搗器振搗,齒條鋼架鋼筋密集部位主要採用6米長ф70、ф50軟軸振搗棒,一般30~40分鐘後用ф80手持式振搗器復振,頂層在30分鐘後進行復振(澆築過程中,嚴禁棒體觸及模板)。振搗棒插入下一坯層深度達到5-10厘米,振搗時間以混凝土翻漿不再下沉和表面無氣泡泛起為止,一般為30秒左右。用振搗器振搗邊側混凝土時,防止振搗器碰撞預埋錨筋,以免錨筋鬆動及面板定位孔變形。振搗完畢後,用木刮尺沿收倉面角鋼刮平倉面,再用抹子壓平、壓實;施工縫處或有預埋件及插筋處也用抹子壓平、壓實。收倉面不得凹凸不平。沖手時沖毛槍應在豎向鋼筋內側,且沖毛槍角度宜控制在70°~90°進行。
混凝土澆築注意事項:
(1)混凝土澆築過程中工作平台應保持清潔,尤其是安裝液壓系統以後,塵土將直接影響液壓系統的運行。因此應從各個環節加強控制入倉下料、振搗及沖倉打毛等工序避免混凝土及灰漿汽污染模板及平台,隨時安排專人清掃灑落在平台的混凝土料及其他雜物。
(2)為確保混凝土收倉面上口及外表面不在沖毛過程中沖蝕破壞,保證模板上連線埠不被沖蝕產生髮脹現象,在芬蘭板上口邊緣採用3厘米厚,寬20厘米的木板遮蓋,然後在木工字梁外側採用角鋼將木工字梁與木板包裹,這樣也可防止沖毛時高壓水沖壞芬蘭板邊緣。收倉後嚴禁養護水正對著模板出水。
(3)振搗時應避免振搗頭與模板面直接接觸而引起模板板面損傷。
3)混凝土養護
流水養護時,嚴禁水管直接對著模板,應該將其固定在收倉面緩慢流,並且出水口需留在二期混凝土部位。
冷卻水管出水口必須伸出操作平台並將其固定,避免冷卻水對模板或操作平台浸泡造成發脹。
4)脫模、退模及模板保護
脫模、退模。
(1)脫模、退模時間控制
混凝土澆築完畢且強度達到2.5兆帕(具體時間可根據當地環境氣溫通過試驗確定)即可脫模。按環境氣溫,達到2.5兆帕(需1~2天)時,即可鬆動對拉桿螺栓,同時轉動對拉桿2~3圈,便於後期對拉桿的拔出。然後將液壓自升式模板後退,對面板進行清理,去除面板上的灰漿等雜物,再將液壓自升式模板合攏,以形成鋼筋施工所需的完整通道及安全穩定的工作平台,然後進行鋼筋綁紮施工。利用液壓自升式模板平台進行鋼筋等工序施工時,液壓自升式模板離混凝土面距離不宜過大,同時需恢復部分對拉桿,確保爬模仍處於整體連線狀態。
脫模前準備及檢查:
①脫模時先將對拉桿全部拆除,以免脫模時損壞拉桿孔。
②了解隔離劑的使用相關技術要求,尤其是隔離劑塗刷時機;嚴格按照該產品的使用說明書的比例配製及控制每升的塗刷面積。尤其注意每次合模前必須重新塗刷一次隔離劑(隔離劑在塗刷前必須攪拌均勻)。隔離劑兌水使用(使用比例為F850W:水=1:2~3;F850S:水=1:1),攪拌均勻。可使用機械噴塗或人工均勻塗布。
(2)退模前檢查
①退模前首先檢查0層以上平台拐角處是否連線。若連線則需先解開,同時檢查是否被其他構件卡住,全部檢查後方可退模。
②退模必須採取模板平行退模作業方式,嚴禁單側單獨退模,特別對於內轉角部位退模,必須先將封邊模板拆除,然後再平行退模。
③模板後退後,後退裝置上的壓緊楔鐵必須楔緊,固定楔鐵必須固定牢靠;0層平台以上的豎向桿件必須設定水平和剪刀撐鋼管。
5)混凝土上口測量及打磨修整
為了確保液壓自升式模板合模時其底腳模板緊貼混凝土面,脫模後需通過測量儀器檢查混凝土上口平整度,必要時採用墨斗打線,沿線採用打磨機進行打磨。
6)模板保護
(1)嚴禁採用敲、錘、撬等方法進行脫模。
(2)模後,及時清理粘在面板的灰漿等雜物。
(3)模板下部可滑移齒輪與上部螺桿同步後退,避免模板變形。
8.模板爬升
1)導軌爬升前需檢查的事項
(1)強度達到10兆帕以上;
(2)掛件安裝到位,B7螺栓緊固到位;
(3)靴位置符合設計;
(4)軌和支撐靴並在導軌表面塗上潤滑油,支撐靴抵緊牆面;
(5)爬升機構手柄的方向,使其一致向上(確保此時油閥關閉狀態),
(6)統各部件和控制櫃狀況處於良好狀態;
(7)觀察人員到位,通信設施(對講機)聯繫暢通。
2)爬升架體爬升前需檢查的事項
(1)清除爬升架體上不必要的荷載、固定爬升架體內部活動物品;
(2)強度達到10兆帕以上;
(3)檢查爬升架體各層在爬升軌跡上是否有阻礙物;
(4)各層平台和欄桿之間的連線是否解除,同時拆除與相鄰大模板及腳手架間的連線桿件,使各個爬升模板單元系統分開。然後拆卸爬升架上或爬升大模板上的穿牆螺栓,調整好大模板或爬升支架的重心,使其保持垂直,防止晃動與扭轉;
(5)抬起爬升導軌底部支撐腳並旋轉收縮爬架支撐腳;
(6)檢查爬升架體主供電電纜的長度,保證爬架爬升時電纜有足夠伸展長度;
(7)檢查相鄰邊的連線(如跳板等)是否解除;
(8)改變提升機構手柄的方向,使其一致向下(確保此時油閥關閉狀態);
(9)液壓系統各部件和控制櫃狀況是否處於良好狀態;
(10)拔出安全插銷,爬升操作前各層平台上觀察人員到位,聯繫暢通。
(11)各部件安裝後,應對所有連線螺栓和穿牆螺栓進行緊固檢查,並應試爬升和驗收。
3)導軌爬升
首先將控制手柄向上推動至"Profile"位置,使油缸進入空行程,即千斤頂回油,待千斤頂完全回油到位後,再次將控制手柄向下推動至"Profile"位置,使油缸進入工作行程,即千斤頂頂升,將導軌頂升直至安裝高程。見圖20。
大型升船機液壓自升式模板施工工法
圖20 導軌爬升示意圖
4)爬昇平台
首先將控制手柄向下推動至"Platform"位置,使油缸進入空行程,即千斤頂回油,待千斤頂完全回油到位後,再次將控制手柄向下推動至"Platform"位置,使油缸進入工作行程,即千斤頂頂升,將平台頂升直至安裝高程。見圖21。
大型升船機液壓自升式模板施工工法
圖21 操作平台爬升示意圖
9.液壓自升式模板的保養維修
1)面板保養與維修
每倉脫模後,面板上粘灰漿的部位及時清理,並均勻塗刷水性隔離劑一次,同時應對模板面板進行仔細檢查,發現面板損傷,及時對面板進行修補。當面板破損部位較少,破損程度較輕時,可直接在立模狀態下修補;當破損程度較嚴重或破損部位較多時,應將模板折下吊運至地面並處於平置狀態。修補前,應對損傷部位進行清理或鑿除,使面板修補部位為新鮮的木材糙面,採用日曬或電吹風等乾燥方法,使被修補部位為乾燥狀態。對於貫穿性損傷建議採用木塊填塞或背面補平後,正面用含樹脂成分的原子灰抹平即可;對於淺表性損傷可直接用含樹脂成分的原子灰抹平即可。對於損傷部位邊緣的毛邊,在修補前可用鑿子或手提砂輪機打磨清理乾淨。
2)爬升架體系統
爬升架體系統主要包括液壓自升式模板各種支撐系統、連線件等,故應經常檢查桿件間的連線處、焊接部位,對損壞較小的桿件及時維修加固,損壞較大的桿件應更換。
3)爬升系統
(1)爬升導軌檢查
爬升導軌為一工字鋼,肋板每隔4厘米設計有一個4厘米×3厘米的空檔,主要為爬升提供支承,因此每倉脫模後必須檢查該空檔是否堵塞及導軌磨損情況。
(2)液壓系統檢查
液壓系統是液壓自升式模板爬升的動力結構,主要由液壓裝置、分油器、液壓千斤頂、液壓管和連線器組成。而灰漿對液壓裝置的影響較大,對液壓裝置必須遮蓋,同時定期檢查油管、液壓千斤頂及油量。此外由於油管較多,油管與油管間通過邊接器連線,因油管長度較長,故油管應整齊布置,特別是油管間的連線器部位採用抹布等包裹,防止灰漿污染。
(3)錨固系統檢查
液壓自升式模板的所有荷載均由錨固系統承載,因此錨固系統的牢固是確保液壓自升式模板高空作業施工安全的關鍵。錨固系統由懸掛靴、B7螺栓、安全銷軸和防跳銷軸組成,定期檢查懸掛靴、B7螺栓、安全銷軸和防跳銷軸表面是否有裂紋,有裂紋的嚴禁使用。此外模板爬升後懸掛靴及時拆除嚴禁長期懸掛於混凝土牆壁上。
4)操作平台及安全設施
(1)升船機施工部位長期處於露天施工環境及施工棄水,混凝土養護用水影響等因素,考慮操作平台木板長期受潮濕環境腐蝕,其安全性要求操作平台正面及背面每隔半年重新塗刷一次防腐漆。
(2)混凝土澆築完畢後,及時清理各層操作平台上掉落的灰漿,保持操作平台乾淨。特別是轉角部位翻轉通道板,經兩道簡易的活頁螺栓連線形成,故應經常檢查轉角部位翻轉通道板。
(3)防護欄桿損壞的及時修復,尤其是+2層全封閉平台,防護全部採用木板。
5)自爬升模板優點及使用問題
(1)採取相關結構措施後,可適應有一期埋件和超出結構邊線埋件的施工工況;
(2)採用多層對拉結構,模板系統縱向剛度較大,單塊模板面積大且表面平整,便於提高混凝土的形體尺寸及表面質量。
(3)可依靠模板配置的液壓自升裝置群體分段或單獨自行上升,不需要其他起重設備安裝,便於操作,大大縮短了備倉時間。
(4)簡化了立模、拆模工作,提高了模板利用率,同時減少了接縫處理工作,使混凝土表面平整光潔,增強建築物的整體性。
(5)液壓自升式模板是逐層分塊安裝,故其垂直度和平整度易於調整和控制,可避免施工誤差的積累。
(6)模板安裝、拆卸工序繁雜,工作量大,且要求具備相應的安裝條件。
(7)模板定位錐留下的孔洞後期需回填砂漿影響外觀;
(8)模板面板及工字梁均為木質結構,較易破損。

材料設備

《大型升船機液壓自升式模板施工工法》的主要施工機械設備及材料見表6。
表6 主要施工機械設備及材料表
序號
設備名稱
數量
備註
1
圓木
2台
操作平台用
2
圓盤鋸
1台
操作平台拼裝用
3
大帶鋸
1輛
4
小帶鋸
1輛
5
小型空壓機
1輛
1立方米
6
手風鑽
2台
7
切割機
2台
8
電焊機
2台
9
20噸平板車
1台
拼裝及運輸
10
25噸汽車吊
1台
11
電鑽
2台
參考資料:

質量控制

《大型升船機液壓自升式模板施工工法》的質量控制要求如下:
1.模板控制標準
模板製作標準見表7。
表7 模板製作驗收標準
偏差項目
允許偏差(毫米)
木模
小型模板:長和寬
±2
大型模板(長、寬大於3米):長和寬
±3
模板面平整度(未經刨光)
相鄰兩板面高差
0.5
局部不平(用2米直尺檢查)
3
面板縫隙
1
鋼模
模板長和寬
±2
模板面局部不平(用2米直尺檢查)
2
連線配件的孔眼位置
±1
模板安裝質量檢查項目、質量標準、檢查方法和檢查數量見表8。
表8 模板安裝質量檢查項目、質量標準、檢查方法和檢查數量見表
項類
檢查項目
質量標準
檢查方法
檢查數量
1.強度、剛度和穩定性
符合模板設計要求
對照審定的模板設計檔案和施工技術方案現場檢查
全數檢查
2.大模板安裝位置偏差
位置
≤3毫米
鋼尺檢查
對於每一檢查項目,模板面積在100平方米以內時,總檢查點數不少於20個;模板面積在100平方米以上時,每增加100平方米檢查點數增加不少於10個
標高
±5毫米
水準儀或拉線、鋼尺檢查
上口寬度
±4毫米
鋼尺檢查
垂直度
≤5毫米
吊線錘、鋼尺檢查
3.爬升模板組裝偏差
預留穿牆螺栓孔
位置
±5毫米
鋼尺檢查
直徑
±2毫米
鋼尺檢查
爬升支架
標高
±5毫米
水準儀或拉線、鋼尺檢查
垂直度
≤5毫米或≤1‰
吊線錘、鋼尺檢查
1.模板平整度
相鄰兩面板錯台
≤2毫米
2米靠尺和塞尺檢查
對於每一檢查項目,模板面積在100平方米以內時,總檢查點數不少於20個;模板面積在100平方米以上時,每增加100平方米檢查點數增加不少於10個
局部不平
≤2毫米
2米靠尺和塞尺檢查
2.板面縫隙
≤1毫米
塞尺檢查
3.模板外觀
規格符合設計要求,表面光潔無污物
現場觀察
4.隔離劑
質量符合標準要求,且塗抹均勻
現場觀察
5.預留孔洞
中心線位置偏差
±5毫米
鋼尺檢查
截面內部尺寸偏差
0~10毫米
鋼尺檢查
2.混凝土結構面體形尺寸允許偏差
混凝土結構面體形尺寸允許偏差見表9。
表9 混凝土澆築後複測驗收標準
項目
允許偏差(毫米)
混凝土結構面
牆、柱、梁
5
剪力牆
5
垂直度
每層
8
全高
H/1000且≤30
標高
每層
±8
全高
±25
截面尺寸
混凝土構件
+8,-5(抹灰),+5,-2(不抹灰)
表面平整度
(2米長度)
5(抹灰),3(不抹灰)
預留孔洞中心線位置
10
預埋設施中心線位置
預埋件
10
預埋螺栓
5
預埋管
-5
電梯井
井筒長、寬對定位中心線
+25,-0
井筒全高垂直度
H/1000≤W30
註:H為結構全高。
1.模板安裝控制措施
1)液壓自升式模板分爬升架體安裝及面板安裝,各部位的爬升架體及面板必須根據設計圖紙編號對應掛裝,並按照技術要求進行組件的調整,調整完畢後申請報驗。
2)為了確保爬升架安裝順利,同時保證爬升架靈活自如爬升,定位錐體嚴格按圖紙規定尺寸預埋,以保證不同高程定位錐孔垂線與懸掛靴錐孔垂線重合,為爬升架安裝及爬升提供條件。此外+1、+2層平台傾斜度較大,對此則要求採用吊線錘的方法來確定+1、+2層平台的垂直度。
3)筒體模板採用對拉+對撐形式加固,待模板定位且合模後按照液壓自升式模板布置的拉桿孔安裝拉桿,首先安裝PVC套管,然後再將對拉桿水平橫穿模板。3.5米升層模板布置3層對拉拉桿,其中底部對拉拉桿距已澆混凝土面45厘米,上部對拉拉桿距收倉面75厘米,中部對拉桿距底部和上部對拉桿約1.13米。
4)對拉桿採用10.9級的高強螺桿,嚴禁採用普通鋼筋替代高強螺桿直接與鋼筋焊接,若確實需要焊接則必須採用焊接套筒方可與鋼筋焊接。
5)塔柱牆體在拐角及“T”字形處無法形成拉桿對拉部位,採用可焊套筒與鋼筋網焊接牢固,同時用兩根ф16圓鋼成“人”字或“八”布置與周邊鋼筋網焊接,可焊套筒焊接在同高程的水平鋼筋上,水平鋼筋與豎向鋼筋點焊,點焊的豎向鋼筋不得少於5根。
6)在綁紮鋼筋之前,應首先量取對拉桿孔大致位置,並在模板上口作出醒目規則的標記。在鋼筋綁紮時先行調整豎向鋼筋位置,使豎直鋼筋避開對拉孔。其後在綁紮水平鋼筋及箍筋時,也應調整間距避讓對拉桿。兩側模板的對拉桿孔應一一對應且確保全裝的對拉桿水平,且垂直模板面板。對拉桿外部的PVC套管必須穿過模板且每端均應出露10~15厘米。
7)模板上口設定可調節的鋼製對撐(圖22),該鋼製對撐具有雙向限位功能,即防止向外跑模又可防止向內收縮,從而實現提高模板上口精度要求。
大型升船機液壓自升式模板施工工法
圖22 雙向限位調節鋼對撐
8)在倉內模板中間增加一道鋼支撐,該鋼支撐類似花籃螺栓可調節,用於調節模板拉條時起向內限位作用。當混凝土澆築2~3個坯層後,拆除內支撐。
9)模板與老混凝土搭接處應在模板脫模後拉線打磨,搭接部位處理後必須平直光潔、圓滑過渡,無明顯凸凹不平,無粉塵顆粒等雜物。模板與老混凝土搭接處以及模板拼接縫處應貼上雙面膠,防止振搗時漏漿。
2.混凝土澆築質量保證措施
1)在澆築混凝土前做好周密的倉面設計,落實操作人員崗位職責,作業班次、交接時間和交接制度,做好交底工作,落實操作人員崗位職責,做好天氣預報預警。
2)確保適宜的入倉強度,在牆體澆築過程中,合理調度輸送料時間,防止待料時間過長。嚴格控制每次下料的高度和厚度,保證分層厚度不超過35~40厘米。下料時,按照坯層線控制每坯層混凝土澆築高度,下料時應控制導管或罐體混凝土不得直接衝擊模板。
3)確保混凝土和易性,要求對每車運輸的混凝土進行檢查,發現坍落度過大或過小均不得使用。採用泵機澆築時,當嚴密觀察攪拌車向泵機卸料全過程,發現超徑石,必須撿出。
4)每倉混凝土澆築收倉後,及時對混凝土輸送泵管進行清洗,對於彎折≥90°的彎管應拆除清洗,確保泵管內無混凝土余料。每倉混凝土開倉前對混凝土輸送泵機、布料桿進行檢查調試,確保處於良好狀態。
5)振搗應及時,有序,振搗間距50-80厘米(視振搗棒規格調整),振搗時間30秒。不得漏振、欠振和過振,確保混凝土內部密實,外表面光滑、無麻面、無氣泡。採用二次振搗法,以減少表面氣泡。
6)混凝土澆築過程中,採用有效的方法清除混凝土下料時對鋼筋、模板的污染,應緊隨卸料導管用高壓風管將粘結在鋼筋、模板的混凝土吹除,對濺在模板面上的混凝土漿液用麻布擦乾淨。
7)施工過程中如膠合板受損或鬆動移位必須及時修復緊固或調整到位,保證混凝土的外觀質量和形體尺寸。

安全措施

採用《大型升船機液壓自升式模板施工工法》施工時,除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外,尚應遵守注意下列事項:
1.為了確保爬升架安裝順利,同時保證爬升架靈活自如爬升,定位錐體嚴格按圖紙規定尺寸預埋,控制埋設尺寸偏差在要求範圍內。其中剪力牆部位除13軸外掛錐預埋精度控制在±1毫米內,軸7牆縱導向部位錐體埋設精度控制在0.5毫米左右,其餘部位掛錐預埋設精度均控制在主2毫米內。高程57.21米以上液壓自升式模板自身已開定位錨錐孔,僅需按此定位孔安裝錨錐即可。以保證不同高程定位錐體成一直線布置,為爬升架安裝及爬升提供條件。此外+1、+2層平台傾斜度較大,對此則要求採用吊線錘的方法來確定+1、+2層平台的垂直度。
2.液壓自升式模板的加固方式主要採用定位錨錐和對拉拉桿。5層平台上的荷載全部集中乾定位錐體上,這樣單個B7螺栓所受的荷載較大,不利於穩定。
截至2009年,針對此問題,根據已有的使用B7螺栓相關材質證明,對B7螺栓進行了承載力覆核,同時嚴格控制堆放在平台上的荷載。因此鋼筋及其他雜物嚴禁集中堆放,因每層平台跨度及爬升架體寬度不同,所承受的荷載也相應有所不同。標準模板平台允許荷載嚴格按表10控制,窄邊模板平台允許荷載按表11控制。
表10 標準模板平台允許荷載表
跨度
平台允許荷載
部位
+2層
+1層
0層
-1層
-2層
2.10米
0.378噸
0.189噸
0.85噸
0.674噸
0.47噸
13號、1號剪力牆內側
3.20米
0.576噸
0.294噸
1.296噸
1.027噸
0.720噸
3.20米
0.576噸
0.294噸
1.296噸
1.027噸
0.720噸
筒體牆
3.26米
0.586噸
0.294噸
1.320噸
1.027噸
0.733噸
3.90米
0.702噸
0.358噸
1.579噸
1.251噸
0.877噸
3.00米
0.540噸
0.275噸
1.215噸
0.963噸
0.675噸
4.60米
0.828噸
0.422噸
1.863噸
1.476噸
1.035噸
2.85米
0.513噸
0.261噸
1.154噸
0.914噸
0.641噸
2.65米
0.477噸
0.243噸
1.073噸
0.850噸
0.596噸
2.575米
0.463噸
0.236噸
1.042噸
0.826噸
0.579噸
1.478米
0.266噸
0.135噸
0.598噸
0.474噸
0.332噸
3.455米
0.621噸
0.317噸
1.399噸
1.109噸
0.777噸
4.15米
0.747噸
0.381噸
1.680噸
1.332噸
0.933噸
4.20米
0.756噸
0.385噸
1.701噸
1.348噸
0.945噸
3.38米
0.608噸
0.310噸
1.368噸
1.084噸
0.760噸
4.40米
0.792噸
0.404噸
1.782噸
1.412噸
0.990噸
7號剪力牆
2.40米
0.432噸
0.220噸
0.972噸
0.770噸
0.540噸
3.70米
0.666噸
0.339噸
1.498噸
1.187噸
0.832噸
表11 窄邊模板平台允許荷載表
跨度
平台允許荷載
部位
+1層
0層
—1層
-2層
2.20米
0.283噸
0.316噸
0.156噸
13號、1號剪力牆外側及基岩
3.18米
0.410噸
0.457噸
0.228噸
4.00米
0.516噸
0.576噸
0.288噸
4.25米
0.548噸
0.612噸
0.306噸
1.00米
0.129噸
0.144噸
0.072噸
注意:該表中的跨度指每榀爬升架兩定位錐間的距離。
3.液壓自升式模板安裝到位後,發現各層作業平台均有不同程度的晃動,特別是+2層平台。
經現場察看分析,液壓自升式模板整體晃動主要與爬模的施工流程有關。在混凝土強度達到25兆帕(可根據當地環境氣溫通過試驗確定具體時間)時即可後退,滿足模板清理、隔離劑塗刷即可,模板清理完畢後,再次向混凝土倉面靠攏距混凝土牆面約3厘米,使液壓自升式模板處於合模狀態,以形成鋼筋施工所需的完整通道及安全穩定的工作平台,然後進行鋼筋綁紮施工。此外0層平台模板背面採用鋼管打剪刀撐,同時各層平台外側欄桿上也採用鋼管打剪刀撐。
4.模板平台欄桿設定
1)全部利用單向扣件將防護欄桿可靠固定在液壓自升式模板相關鋼構件的鑽孔位置處,不允許採用鋼絲綁紮。
2)欄桿接頭必須平整,不允許搭接。接頭不允許有局部凹出部,欄桿端部必須設封頭,且打磨平滑。
3)轉角位置設柔性護欄,柔性護欄採用鐵鏈或繩索,採用中套環固定。模板爬升時將轉角柔性護欄斷開。
4)豎向護欄水平間距控制在3.0米以內,超過3.0米的增加相應的護欄。
5)欄桿以及圍護鋼管或木板安裝完畢後,用安全網對各層平台進行封閉式。
6)每層平台(除轉角部位)上的欄桿長度應與該層平台的長度等長,以避免模板每次爬升均需拆除欄桿。
5.液壓自升式模板平台轉角部位退模後,+2、+1及0層平台斷開,使得液壓自升式模板平台通道中斷,影響施工安全。對此請按照液壓自升式模板施工流程施工,特殊部位如縱向聯繫梁處確實無法形成通道,應製作翻轉式平台並做好欄桿防護,模板分組提升時,該臨時平台必須分離。
6.由於液壓自升式模板各層平台均為木板,且表面塗刷了油漆。同時考慮到鋼筋焊接時有大量的火星掉落至模板上。因此每個筒體均應在各平台板上設定2~3個滅火器等消防設施。
7.液壓自升式模板在運行前,根據液壓自升式模板運行的崗位要求,明確指揮責任人、安全責任人及各崗位職責,做到統一指揮、分工合作、明確到人、各負其責。
8.液壓自升式模板爬升前,必須由專職安全員負責檢查、清除運行前所有的障礙物以及影響液壓自升式模板的安全運行的因素。經確認無誤後,負責通知運行指揮人。
9.在爬模爬升前應通知液壓自升式模板底下作業人員撤離,並確認上述部位所有作業人員全部撤離後方可進行爬升作業。
10.液壓自升式模板爬升前,必須確認爬升的各定位裝置已鬆開或撤除,各裝置不得影響爬升的正常行走。
11.液壓自升式模板單元爬升必須同步,爬升時各層操作平台上必須將所有雜物清除乾淨。除操作人員外不允許其他人員站在操作平台上。
12.檢查液壓系統是否正常,各部位連線螺栓齊全、牢固有效。
13.檢查供電系統、電氣控制作業系統、電壓、電纜是否安全正常。
14.液壓自升式模板爬升至指定地且定位後,為保證施工安全必須及時進行必要的加固。

環保措施

《大型升船機液壓自升式模板施工工法》的環保措施如下:
1.液壓自升式模板液壓系統使用的液壓油等材料儘量使用易處理、無污染的品種。
2.施工過程中做到工完場清,不允許直接從模板上直接拋投棄物、混凝土棄料,廢雜物應裝袋運出,並運至指定地點堆積。
3.液壓自升式模板各層操作平台上及時清理廢棄雜物,保持平台清潔乾淨。

效益分析

《大型升船機液壓自升式模板施工工法》的效益分析是:
1.液壓自升式模板成功套用於升船機主體工程土建施工,提高了混凝土施工質量,保證了混凝土形體尺寸的精度。
2.液壓自升式模板綜合懸臂模板和滑模工藝及施工特點的一種模板新工藝,具有懸臂模板和滑模共同的優點,施工方便、快捷。
3.液壓自升式模板是依靠自身的提升機構上升,是一種不需要外部超重提升的自爬升模板,大大節省了人力資源投入,加快了施工進度。
4.液壓爬升模板是逐層分塊安裝,故其垂直度和平整度易於調整和控制,可避免施工誤差的積累。
5.升船機工程完成後,液壓自升式模板裝置及液壓設備可繼續在其他工程使用,或者由廠家回收,從而降低了施工成本。
6.施工現場文明施工便於控制。

套用實例

《大型升船機液壓自升式模板施工工法》的套用實例三峽升船機塔柱混凝土施工的敘述如下:
1.工程概況
三峽升船機船廂室平面結構布置呈規則矩形,由牆一筒體一牆一筒體一牆組成,底板上的四個塔柱結構形態相同,為平面對稱布置的薄壁鋼筋混凝土結構,空間最大高度169米(含頂部機房)。單個塔柱順流向長度為40.3米,每側寬16.0米,頂部高程196.0米,高度146.0米。筒體結構厚度為1.0米,設有大型埋件部位的結構厚度為1.5~2.0米,最小結構厚度為0.5米。單個塔柱平面結構總體上呈“凹”形,可分為兩側矩形筒體段和中部豎井段,中部豎井段內設有垂直電梯井和樓梯間等,在筒體內不同高程布置維修平台。塔柱上下游端部和兩塔柱之間設有剪力牆,剪力牆與塔柱同高,剪力牆與筒體間通過布置在不同高程的縱向連繫梁連線為整體,對稱布置在升船機中心線兩側,另在左、右側塔柱高程196.0米設有跨航槽中控室、觀光室平台以及7根橫向連繫梁,與上、下閘首淨距1.0米,在船廂室左右外側高程185.4米還設有觀光交通廊橋。
2.施工情況
從2009年4月到2011年3月中旬,三峽升船機採用液壓自升式模板已順利澆築混凝土114個倉次,整個施工過程安全平穩,混凝土成型後精度合格達到了95%以上。
3.工程監測及評價結果
三峽升船機模板施工實踐證明,該工法先進、成熟,全面、系統的解決了水利水電高層建築物高精度混凝土模板所涉及的所有複雜技術難題。

榮譽表彰

2011年9月,中華人民共和國住房和城鄉建設部發布《關於公布2009-2010年度國家級工法的通知》建質[2011]154號,《大型升船機液壓自升式模板施工工法》被評定為2009-2010年度國家二級工法。

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