《斜井變徑滑模混凝土襯砌施工工法》是中國水利水電第十四工程局完成的建築類施工工法,完成人是鄧孝洪、錢興喜、熊訓邦、張玉彬,適用於水電、鐵路及捷運外形漸變的隧洞、洞室混凝土施工。
《斜井變徑滑模混凝土襯砌施工工法》主要的工法特點是構思新穎,結構合理;採用鋼絞線液壓爬升器進行牽引,結構緊湊,爬升力大,運行平穩,操作簡便;全斷面一次連續澆築成形,施工速度快。
2008年1月31日,《斜井變徑滑模混凝土襯砌施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2005-2006年度國家一級工法。
基本介紹
- 中文名:斜井變徑滑模混凝土襯砌施工工法
- 工法編號: YJGF081-2006
- 完成單位:中國水利水電第十四工程局
- 主要完成人:鄧孝洪、錢興喜、熊訓邦、張玉彬
- 套用實例:三峽永久船閘地下輸水系統工程南北坡斜井混凝土澆築
- 主要榮譽:國家一級工法(2005-2006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
由中國水利水電第十四工程局承建施工的三峽永久船閘地下輸水系統工程斜井隧洞具有數量多、長度短、體型複雜、鋼筋粗而密集、混凝土表面質量要求高等特點。尤其是斜井上大下小、邊牆高度逐漸變化,使斜井成為一個變截面的斜井,給斜井混凝土施工帶來了極大的困難,致使斜井混凝土襯砌工期一度嚴重滯後,成為控制整個地下輸水系統工期的關鍵線路。
而在之前幾條斜井混凝土施工中採用的幾種傳統模板形式,除了施工成本高、速度慢外,均存在著施工工藝複雜、表面質量差、縫面處理困難等缺點。為形,為加快施工進度,保證施工質量,研製新的斜井模板勢在必行。
為解決上述存在的施工進度和施工質量問題,中國水利水電第十四工程局三峽三聯總公司永久船閘項目經理部組織自行研製了斜井全斷面變徑滑模,並分別於2001年4月21日至5月4日及2001年9月1日至9月15日成功地套用於三峽永久船閘地下輸水系統工程北坡四級及北坡五級斜井混凝土澆築,順利地完成了兩條斜井隧洞的混凝土襯砌。混凝土襯砌後,表面光滑平整,無錯台及施工縫,滿足了設計要求。
工法特點
《斜井變徑滑模混凝土襯砌施工工法》的工法特點是:
1.斜井全斷面變徑滑模構思新穎,結構合理,具有獨創性。
2.斜井全斷面變徑滑模採用鋼絞線液壓爬升器進行牽引,結構緊湊,爬升力大,運行平穩,操作簡便。
3.斜井全斷面變徑滑模在使用中沿高度方向自動變化,全斷面一次連續澆築成形,施工速度快,表面質量及施工安全得到了可靠保證。
4.由於斜井變徑滑模施工斜井全斷面一次澆築成形,混凝土表面光滑平整,無錯台及施工縫,極大地提高了混凝土表面質量,可減少工程隧洞在高速水流沖刷下發生氣蝕的可能性,提高洞室的使用壽命,減少維修的機率,具有顯著的經濟效益和社會效益。
5.鋼筋可以超前一次綁紮完成。
操作原理
適用範圍
《斜井變徑滑模混凝土襯砌施工工法》適用於水電、鐵路及捷運外形漸變的隧洞、洞室混凝土施工。
工藝原理
《斜井變徑滑模混凝土襯砌施工工法》的工藝原理敘述如下:
新研製的全斷面變徑滑模主要由模板、針梁、鎖定裝置、軌道裝置及牽引系統等組成。中梁採用卷揚機牽引,模板採用鋼絞線液壓爬升器牽引。模板分為底模和邊項模,在施工過程中,模板沿中梁滑升形成自動變徑,達到全斷面一次成形及高度變化的目的。
施工工藝
- 工藝流程
《斜井變徑滑模混凝土襯砌施工工法》的工藝流程見圖1。
- 操作要點
《斜井變徑滑模混凝土襯砌施工工法》的操作要點如下:
一、主要結構特點
斜井變徑滑模屬於針梁式有軌滑模,其結構主要由以下幾部分組成:模板組(底模和頂模)、中梁、牽引系統、上平台、主平台、懸掛平台、尾部平台、模板鎖定支座、中梁尾部鎖定架等,其中底模與頂模即可以聯動,也可以單獨滑升。為保證使用過程中面板不變形該滑模製作時面板厚度為6毫米,整套滑模系統總重(包含中梁)約16噸模板結構參見圖2。
1.模板
模板分底模和頂模兩部分,面板厚度為6毫米,設計時在邊牆部分有一個搭接段,此滑升過程中頂模與底模的包容處將會產生相對位移而拉開,因此混凝土襯砌後存在一個6毫米的系統錯台為方便施工,在模板架上分別設定了上平台、主平台及懸掛平台。
2.中梁
中梁漸變是該滑模系統最大的特點,由於斜井高度是向上逐漸變大的,中梁做成與斜井同樣的斜度並設有上部和下部軌道,其上部軌道和下部軌道分別與斜井的頂拱母線和底板平行,即上下兩軌道之間有一個0.65°的相對夾角。中梁長度為14.7米,但受台車架的影響,每個階段滑模的有效行程約6.3米。中梁分五段加工製作,中間通條布置有人行爬梯。
3.牽引系統
斜井全斷面變徑滑模施工時,其牽引系統主要有三部分組成:
1)模板牽引系統模板主要採用液壓系統牽引,安裝於滑模主平台上,主要由泵站、爬升器、各種控制閥及管路組成。底模和頂模各採用2個液壓爬升器,通過固定在井口的Φ15.24毫米鋼絞線連續向上連續滑升,每個爬升器出力不小於15噸。為使液壓系統調整方便,各種控制閥均集中在一起,同時為保證油缸同步動作,液壓系統均設定了單獨調整油路,當同步誤差較大時,可單獨調整各爬升器,滿足系統同步要求。
2)中梁提升系統由一台JM-8型慢速卷揚機承擔,在滑模運行過程中用於中梁的提升工作。
3)輔助牽引系統為使該滑模系統能順利使用,除採用4個液壓爬升器牽引模板之外,還在中樑上配置了4隻5噸手拉葫蘆,作為開始起滑階段及非正常情況下的備用牽引系統。
4.軌道
中梁移動時,行走輪在鋼軌道上行走。前行走輪軌道固定於底板內層鋼筋上,並用拉筋與底板錨桿進行加固;後行走輪軌道置於已澆成型底板混凝土面上,輪下墊兩根12號槽鋼,避免混凝土面被壓損,軌道可重複使用。
新研製的斜井變徑滑模與以往使用過的滑模相比,主要有以下兩個顯著特點:
1)模板分為兩半,在滑升過程中自動變徑,實現斜井全斷面一次澆築成形,構思新穎。
2)模板牽引採用鋼絞線液壓爬升器,此種爬升器在中國國內研製尚屬首次。
二、工作原理
斜井全斷面變徑滑模的工作原理是:由於斜井高度是向上逐漸變大的,中梁做成與斜井同樣的斜度並設有上部和下部軌道。頂模和底模是獨立的兩部分,但結合處的面板又是搭接包容的,即頂模的部分面板緊貼在底模面上,滑升時這兩部分模板產生相對位移,其結果形成了襯砌斷面逐漸變大的收分效果。
1.模板滑升時,把中梁定位好,前端用卷揚機拉住,後端把尾部鎖定架調整受力,頂緊成型混凝土面。邊頂模與底模是相互獨立的兩部分,各由2隻爬升器牽引,既可同步運動,又可單獨進行滑升。頂模在中樑上與斜井同樣的斜度的軌道上滑升,即可實現模板的變徑。
2.模板滑完一個行程後,把邊頂模及底模聯固為一體,把模板支架調整受力、頂緊底板混凝土面,鬆開中梁尾部鎖定架及其他連線件。然後中梁用慢速卷揚機進行牽引就位。
3.中梁就位後,把尾部鎖定架支撐好,把邊頂模行走輪調至中樑上軌面,解除邊頂模與底模之間的連線,鬆開模板支架,至此模板又可進行下一循環的滑升。
由於中梁長度的限制,模板沿中梁的有效行程約6米,但只要經過“模板滑升→提升中梁→模板再滑升”這樣的多次循環,就可以完成整條斜井的全斷面混凝土襯砌。
三、混凝土澆築主要工藝說明
斜井滑模混凝土施工主要包括下部三角體直段及上部三角體,特別是上部三角體的施工一改以往拆除滑模後重新架立小模板澆築的狀況,全部用滑模進行施工。
1.下部三角體的施工
滑模安裝就位後,模板與下彎段之間形成了三角塊體,需用拼模進行澆築。為保證混凝土的成型質量,消除底拱混凝土水汽泡及麻面,斜井下部三角塊體底拱部分採用小翻模抹面的施工工藝,邊頂拱部分則採用架立小鋼模進行澆築。
當底拱澆築混凝土初凝強度達到一定強度,即可把底拱模按澆築順序由下往上逐漸拆除,並對底拱直段及反弧面進行人工抹面、壓光,消除水汽泡及麻面。另外,為便於更好地掌握模板初滑時間,當混凝土澆至滑模時,需停料2~3小時後再進行下料,然後按正常速度將混凝土澆築至距離滑模上口約30厘米,等待起滑。同時,拆除三角體處的邊頂模板及支撐,解除各部與滑模之間的約束。
2.直段混凝土施工
1)基礎清理
先檢查基礎面是否有欠挖,對於局部欠挖用風鎬處理,大面積欠挖則採用鑽孔爆破處理。欠挖處理完畢後,用高壓水槍或高壓風槍沖洗岩面,保持岩面清潔濕潤、無鬆散石渣、灰塵及雜質。由於滑模施工的連續性,基礎清理工作在鋼筋綁紮前一次性完成。
2)錨桿制安
斜井施工的錨桿主要有三部分:固定卷揚系統的錨桿、加固滑模軌道的插筋及固定起滑處不軌則體的拉筋錨桿。為保證錨桿的強度,錨桿制安在斜井滑模安裝前一次性完成。
為使中梁的牽引鋼絲繩受力較好,將鋼絲繩與底板成平行狀態布置,錨桿直徑為Φ28,其長度為340厘米,入岩深度300厘米,天輪固定錨桿造孔時,使前後兩排錨桿之間有一個10°~20°左右的夾角。錨桿造孔時,根據需要在底板及邊頂拱上增補架立筋插筋,以滿足後期鋼筋綁紮要求。
3)鋼筋綁紮
鋼筋綁紮的原則是:先綁紮完底板鋼筋,再將邊頂拱鋼筋一次性綁完,聯繫筋則暫不綁紮,可在混凝土澆築時邊滑邊綁。為便於滑模安裝,邊頂鋼筋安裝時井口範圍預留出約9米長的一段,其餘部分鋼筋在滑模安裝前一次性綁紮完畢。對於頂拱部分過短的鋼筋必須給予加長處理,以免模板滑升時受影響。
4)止水及灌漿管安裝
在鋼筋綁紮完、模板就位後即可進行止水及灌漿管安裝,灌漿管底板及部分邊牆一次安裝完成,邊頂拱的在滑模滑升時在上平台進行安裝。灌漿管兩端用膠帶封死,先用鉛絲綁紮在鋼筋上,在澆築混凝土過程中,邊澆邊用焊鉗進行加固,並且在模板一頭用保溫被包裹。
5)軌道安裝
底板鋼筋施工完畢並經監理初驗後,即可開始軌道安裝工作。準確定出軌道位置後,利用底板的Φ28插筋來安裝中梁軌道。中梁軌道軌距為2000毫米,分為井身直段和上部延長段兩部分,其長度分別為35.2米和5.4米。軌道安裝時需調校好錨桿位置,並將底板鋼筋焊接連為一體,利用鋼筋網承受部分外力,但需要將該部位處的鋼筋與插筋焊接牢固並落在底板上,使力直接傳遞到底板上部延長軌道可在混凝土澆築至井口附近時再安裝,加固位置應儘量不影響正常施工及模板滑出。
6)滑模安裝
中梁軌道經驗收合格後方可開始滑模的安裝工作,滑模安裝工作分為以下幾個步驟:
①卷揚系統安裝:卷揚機布置在上彎段與平洞分縫線上游20米處,鋼絲繩直接從頂拱天輪下來後與卷揚機相連,但需要將卷揚機布置成與鋼絲繩正交。天輪固定錨桿需進行拉拔試驗後方能使用,每根拉力不小於10噸,並將錨桿用10號槽鋼從根部串聯且焊接牢固後使用。
②模板安裝調試:模板組安裝完畢後,檢查所有部件均齊全且位置準確並將爬升器安裝調試正常後,即可將滑模台車滑至底部並上下試運行幾次。停滑狀態時將中梁尾部鎖定架鎖定,並用四個5噸手動葫蘆將台車底模、頂模分別固定於中樑上,同時將中梁前端用拉筋與底板錨桿固定,以防止滑模意外下滑。
③起滑處不規則塊體立模:滑模系統安裝調試正常並定位後,在起滑點與下彎段襯砌混凝土之間的不規則塊體用小鋼模和木拉條拼裝。支撐系統採用Φ12的拉筋內拉為主,同時還可以輔助使用部分鋼管對撐。為減小後期拉筋處理難度,可在拉筋上面使用橡皮錐套。
④斜井上部滑模直接滑出,不再拼模。堵頭模板可在混凝土澆築過程中安裝,靠近內側的堵頭模板應比結構尺寸小5~10毫米,以便台車能夠順利滑出而不對混凝土產生擾動。
7)溜槽搭設
溜槽布置時,可在底板兩側順坡向下布置兩趟。為減小混凝土骨料分離,溜槽搭設時分成多段,形成3~4次跌坎,使溜槽坡度適當減小並在中間加掛溜筒或直接用溜槽使骨料轉向進行二次拌和,減小骨料分離。同時為了防止混凝土澆築時飛石傷人及減少骨料分離,將溜槽用彩條布覆蓋而形成負壓溜槽。
8)混凝土澆築及模板滑升
①混凝土拌制、運輸、入倉、澆築
混凝土的配製除滿足地下隧洞混凝土的施工要求外,為縮短混凝土的初凝時間,混凝土拌和時採用ZB-1A型高效減水劑,並將坍落度控制在14~16厘米之間,使用6立方米攪拌車作為運輸工具。
混凝土運輸採用攪拌罐車,混凝土入倉除上部三角體採用泵車外,其餘部位皆通過階梯形溜槽緩降入倉。混凝土坍落度控制在設計要求內,並進行現場取樣。正常滑升後,混凝土入倉時按先低後高進行布料,使兩側邊牆及底板、頂拱的混凝土均衡上升,每次澆築層厚加以控制。下料時應及時分料,嚴禁局部堆積過高,保證模板整體向上滑升,避免產生混凝土質量及模板發生側向位移。
開倉時需先用砂漿濕潤溜槽,以防止下料時溜槽堵塞。每次下料高度以30厘米為宜,最大不得超過40厘米,使倉面混凝土均勻上升。
為便於脫模後觀測混凝土面以便於確定滑升時間,當不規則塊體混凝土澆至離滑模約30厘米時,需停料3小時後再進行滑模段的下料,然後按正常速度將滑模段澆築至距離上口約30厘米,等待起滑。
②模板滑升
脫模強度控制在0.10~0.20MPa左右,滑升時以“多動少滑”為原則,每段滑升距離不宜太多,以10~25厘米為宜,減少混凝土表面的拉傷及因滑升距離太長而帶來的偏差。並且可以將底模與頂模交叉進行滑升,分多次進行直至混凝土表面強度合適。
當具備滑升條件時,利用4個液壓爬升器進行模板滑升,當首次滑升比較費力時也可以藉助5噸手動葫蘆來輔助滑升。
出模混凝土表面濕潤不變形,手按有硬的感覺,指印過深要停止滑升,用抹刀將出模面及時壓實抹光,邊牆部分的系統錯台則及時按1/30坡度修整處理。
正常澆築後,斜井全斷面滑模每天滑升2.5~3.2米,最大滑升速度為3.3米/天。
③中梁提升
每個階段滑模的有效行程約6米,當模板組滾輪走到中梁軌道端頭時,就要進行中梁的提升工作。在中梁不提升的狀態下,始終用拉筋將中梁前端與底板錨桿固定。提升時先把獨立的頂模與底模用槽鋼焊接連成整體,再調節模板鎖定支架兩邊的絲桿,使其支撐在已澆築的混凝土面上,並在鎖定絲桿下面墊80厘米長的槽鋼,同時用2隻5噸手動葫蘆將模板組與錨桿相連牢固。鬆開中梁尾部鎖定架的上、下、左、右支撐及前端固定拉筋,此時就可以利用卷揚機將中梁向上提升了。
中梁前輪在軌道上行走,後輪在成型混凝土面上行走。提升到位後在頂模行走輪與中梁軌道之間將會拉開一個空隙,用合適的墊板加在頂模滾輪支座上使滾輪緊貼軌道,然後便可開始第二階段的滑升。
經過模板組滑升→中梁提升→模板組再滑升的多個循環而使滑模向上滑升。
9)模板滑升控制和糾偏
模板滑升按“多動少滑”的原則。滑升過程中用水平管或水平儀經常檢查模板面是否水平,吊垂球檢查模板中心是否偏離了底板軌道中心線。若發生偏移,應及時進行調整。糾偏用爬升器及手拉葫蘆進行。
混凝土澆築過程中必須保證下料均勻,並及時進行分料。當因下料導致模板出現偏移或扭轉時,應適當改變入倉順序並藉助於手動葫蘆等對模板進行調校。
每次中梁提升後,必須把邊頂模行走輪調整緊貼至中梁軌道面,不得留有空隙,以免因存在間隙而致使頂拱下塌,低於設計線。同時,應使中梁中心與軌道中心保持一致,防止模板左右偏移。
10)抹面與養護
模板滑升後應及時進行抹面,滑後拉裂、坍塌部位,要仔細處理,多壓幾遍,保證接觸良好。同時將預埋灌漿管找出,距滑模底部2米以外的混凝土應隨時進行灑水養護。
3.上部三角體的施工
斜井上部三角體採用模板直接滑出方案,底模與邊頂模分開滑升並滑出結構分縫線。澆筑前把軌道延長出直段,堵頭模板安裝時低於混凝土設計線,以便模板滑出時不會碰到堵頭模板及對混凝土產生擾動。這樣整條斜井便全部採用滑模施工完成,混凝土表面光滑平整。
經全斷面變徑滑模施工後的斜井表面光滑平整,無錯台、麻面及施工縫,大大減少了工序,加快了施工進度,平均每天滑升速度達約2.5米,最高日滑升達3.5米;同時,由於採用液壓爬升器進行牽引,操作簡便、省力;滑升中,模板高度順利地實現了自動變化,滿足了斜井體形的要求。
四、存在的問題及處理對策
雖然斜井全斷面變徑滑模在北四、北五斜井混凝土施工中得到了成功的套用,但尚有如下問題需進一步完善:
1.液壓爬升器夾爪與鋼絞線在模板滑升過程中經常出現夾爪打滑現象,夾爪磨損嚴重。需進一步提高夾爪的製作質量及配合精度,選用耐磨及韌性較好的材料,以期使夾爪的使用壽命達到模板滑升20米。
2.底模與頂模的搭接重疊段為6毫米厚鋼板,雖然對其進行了削坡處理,但在施工過程中局部出現
了錯台逐漸變大的現象,致使局部抹面後平整度稍差。可在底模與頂模搭接部位設定調緊裝置,使重疊部分緊密貼合無間隙,避免混凝土漿進入。
3.中梁提升後,頂模行走輪墊板更換較為困難,調整時間較長。可設定絲桿千斤頂調整裝置,減輕更換難度,縮短調整時間。
以上問題在以後的施工中通過完善設計及改進施工工藝,相信均能得到較好的解決。
- 勞動力組織
《斜井變徑滑模混凝土襯砌施工工法》勞動力組織情況見表1。
工種 | 管理人員 | 技術員 | 安全員 | 質檢員 | 下料工 | 混凝土工 | 排水工 | 電焊工 | 電工 | 抹面 | 合計 |
人數 | 2 | 1 | 1 | 1 | 4 | 6 | 2 | 2 | 1 | 4 | 24 |
材料設備
《斜井變徑滑模混凝土襯砌施工工法》主要使用的材料為普通碳鋼Q235的板材和型材。使用的設備主要有慢速卷揚機、液壓爬升器、手拉葫蘆。變徑滑模的主要技術性能參數如表2。設備配置情況見表3。
項目 | 內容 | |
模板 | 分為底模及邊項模兩部分 | 重15.2噸 |
中梁 | 每次有效行程6米 | |
卷揚系統 | JM-8 | |
液壓爬升器 | 拉力15噸、行程10厘米;鋼絞線Φ15.24毫米 | |
軌道 | [12 |
設備 | 電焊機 | 振搗器 | 行燈變壓器 | 氧氣乙炔 | 攪拌車 | 泵車 |
數量 | 2 | 6 | 1 | 1 | 2 | 1 |
質量控制
《斜井變徑滑模混凝土襯砌施工工法》的質量控制要求如下:
一、工程質量控制標準
1.執行《混凝土施工質量檢查驗收標準》
2.變徑模板設計、製作執行下列(不限於)標準:
(1)《碳素結構鋼》GB/T 700-1988;
(2)《鋼結構設計規範》GB 50017-2003;
(3)《鋼結構製作安裝施工規程》YB 9254-95;
(4)《鋼結構工程施工及驗收規範》GB 50505-95;
(5)《建築鋼結構焊接技術規程》J 218-2002;
(6)《水工混凝土施工規範》SDJ 207-82;
(7)《水工隧洞設計規範》SD 134-84;
(8)《水電水利工程模板施工規範》DL/T 5110-2000;
(9)《水電水利工程施工安全設施技術規範》DL 5162-2002;
(10)《建築工程模板技術規程》JGJ 74-2003(J270-2003);
(11)《鋼絲繩》GB 8918-1996;
(12)《起重機械安全規程》GB 6067-1985;
(13)《建築卷揚機安全規程》GB 13329-1991;
(14)《施工現場臨時用電安全技術規範》JGJ 46-1998;
(15)《建築施工高處作業安全技術工作規程》JGJ 80-1991;
(16)《水利水電建築安裝安全技術工作規程》SD 267-1998;
(17)《水利水電工程施工安全防護設施技術規範》DL 5162-2002。
二、質量保證措施
1.變徑滑模設計計算必須包括下列設計荷載:
(1)設計襯砌荷載,由水工設計提供。
(2)允許超挖部分的混凝土荷載。
(3)開挖時出現的局部過大超挖部分的混凝土荷載。
(4)新澆築混凝土對模板產生的側壓力。
(5)振搗混凝土時產生的荷載。
(6)傾倒混凝土產生的荷載。
2.變徑模的設計應具有足夠的強度、剛度和穩定性。
3.變徑模材料的選擇應符合GB/T 700碳素結構鋼的有關規定。
4.液壓爬升器應選用耐磨及韌性較好的材料,以保證夾爪的使用壽命。
5.搭接部位應設拉緊調整裝置,使重疊部分緊密貼合無間隙,避免混凝土漿進入。
6.滑模製作嚴格按設計圖紙進行,製作完後須經驗收合格,方可使用。軌道及模板安裝時,應準確放線,努力提高滑模的安裝精度。
7.施工前實行技術交底。準備工作不完備,不得開倉。
8.模板滑升過程中嚴禁振搗混凝土。澆築時,安排專人檢查、監督模板及支撐系統,發現異常,及時處理。
9.混凝土初凝時間是控制滑升速度和質量的關鍵因素,必須根據現場條件或施工需要及時進行相應的配合比調整。
10.嚴格控制滑升速度,當滑升後出現混凝土流淌和局部坍塌時,立即停下處理。
11.澆築混凝土時應對各部位加強振搗工作,使其混凝土密實;同時要防止損傷止水片。
12.模板滑升後,混凝土表面應設專人進行抹面處理,並將灌漿管管口及時找出。
13.混凝土終凝後開始灑水養護,防止混凝土表面出現裂縫,養護時間不得少於28天。
安全措施
採用《斜井變徑滑模混凝土襯砌施工工法》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:
一、認真貫徹“安全第一、預防為主”的方針,根據國家有關規定、條例,結合工程施工單位實際情況和工程具體特點,組成專職安全員和班組兼職安全員以及工地安全用電負責人參加的安全管理網路,執行安全生產責任制、明確各級人員的職責,抓好安全生產。
二、執行下列安全規程
1.《水電水利工程施工安全設施技術規範》DL 5162-2002;
2.《起重機械安全規程》GB 6067-1985;
3.《建築卷揚機安全規程》GB 13329-1991;
4.《施工現場臨時用電安全技術規範》JGJ 46-1998;
5.《建築施工高處作業安全技術工作規程》JGJ 80-1991;
6.《水利水電建築安裝安全技術工作規程》SD 267-1998;
7.《水利水電工程施工安全防護設施技術規範》DL 5162-2002。
環保措施
《斜井變徑滑模混凝土襯砌施工工法》的環保措施如下:
1.成立對應施工環境衛生管理,在施工中嚴格執行國家和地方政府下發的有關環境保護的法律、法規和規章,遵守防火、用電的規章制度。
2.最佳化選用環保設備,降低環境噪聲污染。
效益分析
《斜井變徑滑模混凝土襯砌施工工法》的效益分析如下:
截至2005年,地下輸水系統斜井直線段混凝土施工主要採用以下三種施工方法:一是底拱採用滑模,邊頂拱採用搭滿堂腳手架立小鋼模;二是底拱及邊頂拱採用二次滑模;三是採用全斷面滑模。
第一種方法由於整條斜井邊頂拱搭設滿堂腳手架並拼裝小鋼模,模板安拆、鋼筋運輸綁紮及混凝土施工困難,既費工、費時、成本高,施工又不安全、表面質量差、工期長;第二種方法分兩次滑升,雖施工安全、表面質量好、方便鋼筋運輸及綁紮,但工序重複、施工時間亦較長。而且以上兩種方法由於分兩次施工,均需在底板預設插筋,而且還增加了對縱向施工縫的處理。同時由於工期長,導致模板套數需增加才能滿足施工要求。第三種斜井全斷面滑模由於滑升過程中自動完成收分,使底拱和邊頂拱一次澆築成形,減少了工序、縮短了工期,減少了人工費,而且由於沒有施工縫,質量得到了提高。
以下為三峽工程永久船閘南北坡斜井模板三種施工方案主要經濟性指標分析表4。
項目 | 模板形式 | 重量(噸) | 工期(天) | 備註 | ||
單重 | 總重 | 分部 | 總體 | |||
1 | 底拱滑模 | 5 | 68 | 40 | 140 | 1.該表以南北坡三~五級斜井為例。2.表中重量已包括軌道及支座。3.除邊頂小鋼模未考慮拆模時間外,其餘工期已包括安裝,運行及拆模時間。 |
邊頂小鋼模 | 63 | 100 | ||||
2 | 底拱滑模 | 5 | 21 | 40 | 90 | |
邊頂滑模 | 16 | 50 | ||||
3 | 全斷面滑模 | 23 | 23 | 65 |
由表4可見採用《斜井變徑滑模混凝土襯砌施工工法》不但節約成本,而且可創造良好的經濟效益。
套用實例
《斜井變徑滑模混凝土襯砌施工工法》在三峽永久船閘地下輸水系統工程南北坡斜井混凝土澆築的套用情況如下:
1.工程概況
三峽工程永久船閘為南北雙線五級船閘,地下輸水系統呈南、中、北三條線布置,共有斜井12條(襯砌後為16條,中隔墩襯砌後一分為二)。除二級斜井長為21.9米,斷面高由5.5米漸變至6.7米,底板及邊頂傾角分別為54.5°及57.6°外,3~5級斜井均為長35.2米,斷面高由5米漸變至5.4米,底板及邊頂傾角分別為56.9°及57.5°;頂半徑均為R2.5米,底板寬均為5.0米,由兩個半徑R0.5米的圓弧與直段連線而成。南北坡斜井設計混凝土厚度為0.6米;中隔墩斜井底板、兩邊牆設計混凝土厚度為1.0米,中隔牆混凝土厚為1.5米,正頂拱最大混凝土厚為1.2米。混凝土設計標號為R90300號。
3~5級為南北坡斜井體型斷面示意圖參見圖3。
永久船閘地下輸水系統工程斜井具有數量多、長度短、體型複雜、鋼筋粗而密集、混凝土表面質量要求高,尤其是斜井上大下小、邊牆高度逐漸變化等特點,使斜井成為一個變截面的斜井,給混凝土施工帶來了困難,致使斜井工期一度滯後,成為控制整個地下輸水系統工期的關鍵線路。
2.施工情況
變徑滑模每套實際設計重量約16噸。並分別於2001年4月21日至5月4日及2001年9月1日至9月15日成功地套用於三峽永久船閘地下輸水系統工程北坡四級及北坡五級斜井混凝土澆築,完成了兩條斜井隧洞的混凝土襯砌。混凝土襯砌後,表面光滑平整,無錯台及施工縫,滿足了設計要求。
該斜井全斷面變徑滑模混凝土施工於2001年12月29日在三峽通過三峽總公司的驗收,並得到業主的認可和好評。
榮譽表彰
2008年1月31日,中華人民共和國住房和城鄉建設部發布《關於公布2005-2006年度國家級工法的通知》建質[2008]22號,《斜井變徑滑模混凝土襯砌施工工法》被評定為2005-2006年度國家一級工法。