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摘要:随着目前水利工程的高速发展,对施工模板工程技术提出了越来越高的要求,特别是一次成型混凝土浇筑施工。闸室是水利工程常规建筑物,但闸室一次成型浇筑施工较少,由于模板直接接触混凝土,模板工程必须要与构件设计要求的形状、尺寸和空间位置相符合。同时模板支撑必须确保支撑牢固,若不牢固在混凝土浇捣过程中会有变形、错位等现象,造成结构构件的尺寸及位置出现偏差,严重时出现倒塌事故。所以,模板施工必须符合设计要求。对于一次成型浇筑对模板工程及支撑体系要求更高,本文通过八堡排水泵站挡潮排水闸模板施工实例进行模板工程及支撑体系施工研究,以供类似工程参考。
关键词:一次成型;模板工程;模板设计;模板施工
1工程简况
扩大杭嘉湖南排八堡排水泵站工程位于杭州市经济技术开发区头格社区,规划京杭运河二通道一线船闸东侧、月雅路以西条带,排水口设在头格村附近的钱塘江北岸海塘上。工程为Ⅰ等工程,主要建筑物级别为1 级,主要由上游引河、进水池、泵站、出水池、排水箱涵、挡潮排水闸、月雅河节制闸、管理房、配套市政和景观工程等组成。泵站设计排涝流量200m3/s,选用5 台50m3/s 斜式轴流泵组(其中1 台备用)。挡潮排水闸为破堤建闸,闸室位于钱塘江堤身,上接下游排水箱涵,后连钱塘江,挡潮排水闸建筑主要包括闸室、消力池及防冲槽,消力池两侧由重力式挡墙与原海塘衔接。挡潮排水闸共5 孔闸底板高程1.00m,单孔净宽7.40m,每个闸孔设1 道工作闸门,每孔设上、下两层闸门,一道检修闸门。受启闭机房布置影响,排水挡潮闸各孔工作闸门中心线成阶梯状布置,采用液压启闭机启闭。
图1 工程总体平面效果图
挡潮排水闸模板工程及支撑体系涉及范围包括:底板、墩墙、隔墙、工作平台、检修平台、翼墙、防浪墙等;根据挡潮排水闸砼施工分层情况(见挡潮排水闸砼施工方案),上游侧与箱涵衔接段顶板(顶板厚0.8m)、砼隔墙(顶板厚1.0m)等施工总荷载约为20~25KN/m2 超过15 KN/m2,挡潮排水闸下游侧检修平台搭设高度达到8.8m 超过8m;根据《水利水电工程施工安全管理导则》(SL 721-2015)附录A 确定为超过一定规模的危险性较大的单项工程,应编制专项施工方案,且须组织专家对专项施工方案进行审查论证。
2模板设计
模板及支架材料应符合《水工混凝土施工规范》(SL677-2014),其结构必须具有足够强度、刚度、和稳定性,以保证浇筑后结构物的形状、尺寸和相互位置符合设计图纸规定,各项误差在允许范围之内。闸室段出水口外露面采用钢模板,隔墙前部为预埋钢板(长508mm),其余部位采用胶合木模板,详见下图。模板表面处理光洁平整,接缝严密,不漏浆。承重模板及支架,应在砼强度达到下列强度后,才准开始拆除:其它梁、板、拱:跨度≤2m 时,强度达50%;2m< 跨度≤8m 时,强度达75%;跨度>8m 时,强度达100%。悬臂梁、悬臂板:跨度≤2m 时,强度达75%;跨度>2m 时,强度达100%。胸墙、隔墙等重要部位的承重支架,除砼强度达到上述规定以外,龄期不得少于28 天。
图2 模板用料示意图(未标注轮廓均用木模)
3模板及围檩选用
3.1侧墙模板
本工程除出水口外露面采用钢模板外,其余都采用的普通木模板。木模板选用15mm 厚度光滑坚硬的双面酚醛树脂覆盖面胶合板,竖向内楞采用50mm×50mm 硬质松木木方,间距200mm,水平向外楞为双ф48mm*3.2mm 钢管,间距450mm,拉筋采用ф14mmHPB300 钢筋与主筋焊接,两侧对称焊接固定,拉筋竖向间距450mm,拉筋横向间距600mm。要求木材材质符合《砼模板用胶合板》中有关规定。对于高差较大的部位(例如:工作平台墩墙、检修平台墩墙等)模板采用拉筋作主支撑,脚手架对撑辅助支撑。闸室段10.4m 高程以下墩墙浇筑块四周墙模采用拉筋加抛杆支撑固定。
3.2承重模板
隔墙、箱涵连接段顶板、工作平台、检修平台等为承重模板,采用木模板,选用15mm 厚度光滑坚硬的双面酚醛树脂覆盖面胶合板(异型模板适当加厚),内楞采用50mm×50mm 的落叶松方木,间距根据顶板厚度布设,外楞采用落叶松方木,截面80×80mm,每道楞1 根方木,间距根据顶板厚度布设;承重脚手架采用φ48mm 钢管,立杆纵横向间距根据顶板厚度布设,步距1500mm。
图3 墩墙内侧模板支撑示意图
3.3外露面钢模板
钢模选用选用6mm 厚度Q235 钢板,横竖向筋板高60mm×厚10mm 的Q235 钢板,间距400mm,外楞采用2 根A48mm*3.2mm,间距450mm;拉条采用直径14 的圆钢,与模板侧拉条连接,拉条间距为450mm*600mm。
4模板施工
4.1木模板
闸室底板、消力池、翼墙、护坡护脚、防浪墙等侧墙模板均为木模板,采用人工抬运人工安装,局部较高部位设少量钢管斜撑加固。闸墩侧墙木模板采用汽车吊吊装,吊装后按用拉条和斜撑固定,使模板面平整,拉条固定受力后,侧向增加内撑、斜撑确保安全。安装由下而上,固定一层再安装上一层。隔墙、工作平台、检修平台底部为满堂架,承重模板采用木模板,在墩墙侧模完成后进行承重模板安装,承重模板由汽车吊吊运至作业面,人工安装。为了减少砼浇筑时漏浆现象。在模板接缝位置均用胶带密封。
4.2预埋钢板
上闸门基础隔墙前部为不锈钢护面(预埋钢板),长508mm,上下两段。底部段采用异型模板支撑固定。隔墙上部砼顶板支撑架有两排钢管须穿过隔墙浇筑区才可以支撑至砼底板上,还有一排正好在预埋钢板上方,拟采用钢管门架形式即该排钢管由邻近两侧钢管传力至底板基础。
4.3外露面钢模板
外露面钢模板在侧墙木模板安装时同步安装,采用汽车吊吊装,吊装后按用拉条和斜撑固定,使模板面平整,钢模板与斜角木模板用拉条连接,拉条固定受力后,侧向增加斜撑确保安全。安装由下而上,固定一层再安装上一层。
4.4其他部位模板
门槽等二期砼采用木模板配置,木模板厚度为15mm,且表面光滑无凹坑、皱折和其它表面缺陷,板缝采用双面胶密封。一期模板在相关位置按设计要求设置隔断,待门槽、轨道、等安装完毕后进行二期砼浇筑施工。施工时与金属结构安装单位多沟通,在金结安装完成后方可进行模板安装。
4.5模板安装
木模板制作完成后,利用汽车吊进行吊装,模板单节最大重量满足现场汽车吊最小起重量的要求,吊运模板的起重工1 名,须持证上岗。对于墩墙侧面模板用φ14 拉筋固定,拉筋上按设计要求设止水环,按45×60cm 网格状布置。模板安装确保有足够的强度、刚度和稳定性,保证浇注后结构物形状、尺寸和相互位置符合图纸规定,各项误差在规范允许范围之内。确保混凝土表面质量平整光滑,其外观质量和谐统一。
4.6模板拆除
墩、墙部位的侧面模板要同时满足其强度不低于2.5Mpa 和混凝土内外温差不大于20℃时方可拆除。承重模板要达到设计强度后方可拆除。模板拆除时拉筋露出砼面的,将头部进行剔凿(1-2cm)后气割切除,然后采用聚合物水泥砂浆抹平压实。
5混凝土外观及效果
闸室段9.4m高一次成型浇筑,拆模后混凝土表面光洁,美观、线型顺直,减少了施工缝的错台、挂帘等现象,保证了施工质量和外观。
6混凝土浇筑注意事项
(1)浇筑过程中,各专业设专人观察模板、支架、钢筋、预埋件等的情况,当发现有变形、移位时,立即停止浇筑,并立即采取措施在已浇筑的混凝土凝结前修整完好。
(2)各区块砼分层浇筑,浇筑速度度控制在0.5m/h 左右。
(3)模板、钢筋制安期间严禁人员过于集中在工作面上,避免模板、钢筋变形、脱焊。
(4)砼入仓时,泵车胶管口离卸料位置净空不大于1.0m,避免入仓时对模板直接冲击和砼离析;无法直接入仓或高度过高的,例如闸墩一次性浇筑面层钢筋距地面高差约9.4m,采用直径300mm 的波纹管作为溜槽伸至离卸料面小于1m 的位置,随着砼面逐步抬高。砼入仓时严禁对着拉条卸料,避免拉条被破坏。
(5)砼振捣时严禁对脚手架、模板、拉条等直接进行振捣。
(6)砼浇筑期间对浇筑区块四周进行防护,防护采用脚手架钢管、安全网。
7结束语
综上所述,闸室一次成型模板工程施工过程中,首先要对施工区域的水文地理情况进行勘察,对施工材料进行质量控制,遵循施工流程和控制施工质量,防止受水荷载及温度变化等影响导致建成后带病运行。同时,不合格的工程会降低使用性能,缩短使用寿命,无法获得最大化的经济效益和社会效益。
参考文献:
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[2]熊畅.混凝土模板支撑工程论证标准探讨[J].山西建筑,2014,40(09)
作者简介:孟金波(1975-),男,高级工程师,大学本科,主要从事水利工程建设管理。E- mail:75436624@qq.com