明挖地下综合管廊现浇混凝土结构整体模板台车施工技术研究

发表时间:2021/6/23   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:奥朋飞
[导读] 摘要:针对DHYD整体模板台车在深圳沙河东综合管廊工程中的应用,浅析DHYD整体模板台车的施工流程、工艺特点及优势。
        中铁一局集团有限公司  广东省深圳市  518000
        摘要:针对DHYD整体模板台车在深圳沙河东综合管廊工程中的应用,浅析DHYD整体模板台车的施工流程、工艺特点及优势。
        关键词:DHYD整体模板台车;施工流程;工艺特点;优势
        0前言
        伴随城市现代化建设进程的快速推进,市政管线建设和运行管理的重要性更加凸显,地下综合管廊建设已经成为国家基础建设战略重点。地下综合管廊为线性工程,长度长,空间小,采用常规支模现浇工艺工序繁琐重复,模板支撑体系材料周转运输困难,侧墙及顶板混凝土等强浪费了大量的时间,要加快进度只能增加投入,且存在拼缝多、对拉螺杆增加漏水概率、现场安全文明施工难以保证等问题,将直接影响施工进度、成本和质量。
        城市综合管廊DHYD智能施工装备是一种综合管廊施工现浇支模系统,由内外模板、钢桁架、液压系统、电气系统和行走系统等模块化组装形成的智能化管廊施工设备,可以实现多种组合完成各种综合管廊现浇施工。模板部分可根据实际施工需求采用铝、塑等新型高强度材料。利用液压油缸可快速、高效进行组装、拆除内外模板,顶墙、立墙同时施工,节省组拆模时间。不需要施工脚手架,模板搭建,组装均使用液压操作完成,减少人工,不占用吊车等设备,节约大量成本。
        1 国内外技术现状及发展趋势
        1.1国内外技术现状、专利等知识产权情况分析
        目前城市地下综合管廊施工工艺工法中,预制拼装尚在起步阶段,经验积累不足,相关规范不完善,可靠性及耐久性尚需时间验证,且造价高,目前多应用于小断面管廊,使用范围小。很长一段时间内明挖地下综合管廊还是以现浇工艺为主。
        目前,现浇工艺支撑体系仅限于满堂架(扣件式、碗扣式、盘扣式),铝模,轻型模架,传统模板台车等。在面对线性地下综合管廊现浇结构时,仍存在诸多问题,廊内支撑体系材料运输困难,无法实现早拆,侧墙及顶板混凝土等强浪费了大量的时间,工效低,要加快进度只能增加投入,性价比低;轻型模架及传统台车在廊内行走困难,面对平面转角较大管廊,甚至无法行走,没有足够空间进行模板面的处理,导致混凝土外观质量差。房建上已成熟应用的铝模虽然可实现快拆,但也存在拼缝多、对拉螺杆增加漏水概率等问题,且地下管廊多采用灌注桩支护,结构施工时无外模,无法采用对拉螺杆对外墙进行加固,外墙内模需另设内支撑,降低了铝模本身的便利性。
        综上,地下综合管廊现浇工艺仍存在诸多问题,有很大的创新空间。
        1.2国内外技术发展趋势
        2017年6月,住房和城乡建设部将管廊模板技术列入了《建筑业10项新技术(2017版)》,作为一个新兴的领域和市场,明挖现浇地下综合管廊混凝土结构如何安全、经济、优质、高效的建造,对推进管廊建设进程意义重大,目前仍有诸多问题需要进一步研究和解决。
        2 项目立项的必要性及市场需求分析
        2.1项目技术攻关的必要性
        地下综合管廊作为新进领域及新兴市场,通过对本工程的技术攻关能够给明挖现浇综合管廊建造提供创新、先进的建造工法、工艺和工装,能有效提升我公司整体施工技术水平,保持技术优势,增强我公司在综合管廊领域的竞争力,扩大公司在综合管廊领域市场份额。
        2.2项目的市场需求分析
        城市地下综合管廊在我国尚处于起步阶段,下一步将进行大规模建设,在仍以现浇工艺为主导的现状下,创新、先进的工艺工法和工装为市场和管廊领域所急需,因此明挖地下综合管廊现浇混凝土结构整体快拆模板台车施工技术具有广阔的市场需求。
        3 施工工艺流程及设备施工特点
        3.1设备施工特点
        侧墙及顶板混凝土浇筑后36小时拆模,8小时完成拆模、行走、模板面处理、下段支模,相较其他传统工艺一是支拆快,二是可自动行走,可大大提高施工工效。拆模收缩后模板与侧墙钢筋净距大于50cm,可容作业人员进入维护保养面板,可提高结构观感质量。提高预埋槽道合格率,提高管廊支架质量,避免了后置法破坏混凝土结构的问题。
        3.2施工工艺流程
       
        图3.1 DHYD综合管廊智能支模系统施工工艺流程图
        3.3操作要点
        3.3.1 施工准备及设备组装步骤
        1、准备工作
        (1)在施工段准备好足够大的安装场地,且场地应平整,安装场地距离施工段距离要近,便于组装好后吊入要施工段中。
        (2)准备好起重设备。
        (3)备好支撑杆、工具、材料、长卷尺、水平仪等。
        (4)对设备的零部件进行清点。
        (5)组装安装的主要人员熟悉安装图纸和安装使用说明书,熟悉设备的结构、工作原理、安装程序和方法步骤。
        2、组装步骤
        应设备在出厂前已进行过厂内拼装、调试,故在现场只需要部分组装和调试即可,其组装步骤如下:
        (1)用汽车吊将机架吊在组装场地上,调整机架并使其标高满足组拼要求;
        (2)将液压油缸、导杆组件、支撑组件,螺旋丝杆安装在机架上;
        (3)安装内模、顶模、肩模,并将导杆组件、液压油缸连接在各自相应的模板上;
        (4)安装外模板钢架及油缸;
        (5)设备调试;
        (6)调试完成组织各部门进行现场验收;
        (7)设备吊入施工工作段。
        3.3.2 施工测量
        按设计规范要求放样测设出舱室中线,将设备两条行走轨对称至于中线两侧,然后采用行走油缸牵引设备就位,在移动过程于中要随时检查设备中线是否与舱室中线重合(偏差不大于5cm),就位后再次检查,不合格要求要进行调整,检查符合要求后进入下一步工序。将设备顶升至设计高程,加固前再次用测量仪器复测中线和高程。
        3.3.3 设备操作程序
        1、检查设备各部分,有无损坏和变形的地方。
        2、按要求在需要润滑的部位加上润滑油。检查液压油的油标,是否缺油。
        3、检查电路电器安全装置和液压系统。
        4、设备行走到管廊浇筑位置后便可立模,立模前设备处于脱模状态(如下图)。
       
        5、立模程序
        (1)设备移动到立模位置后,安装哈芬槽。
        (2)合闸通电,液压系统运转。
        (3)将设备精确调整到预定管廊施工段后,遥控操作液压油缸使设备抬升到标准管廊施工高度。
        (4)用液压油缸将顶模顶升到预定位置,平移油缸将内模平移到与已浇筑好的下部管廊贴合,用螺栓将内模板固定在已浇筑好的下部立墙上。
        (5)用油缸控制顶模及肩模,使其移动到相应工作状态下的位置上。
        (6)锁定楔块装置,使模板与模板间紧密贴合成一个整体,防止浇筑时漏浆。
        (7)自上而下安装每一个螺旋丝杆,通过调整丝杆对模板进行微调确保达到设计要求。
        (8)通过手摇支撑组件使支撑组件处于支撑工作状态。
        (9)外钢架平移油缸将外侧模板到与已浇筑好的下部管廊贴合,用螺栓将内模板固定在已浇筑好的下部立墙上。
        (10)对外侧模板进行加固支撑。
        (11)对油缸卸压,使油缸处于卸压状态。
        (12)安装堵头板、施工缝或变形缝并加以固定密封。
        (13)个别模板间连接缝的密封处理。
        (14)顶板钢筋绑扎和快拆体系安装。
        为保证设备在施工中安全可靠,每次立模完成后,必须再次检查调整。立模过程中必须认真负责对每一个丝杆均要上紧到位,避免后续施工时出现爆模、跑模,设备变形,管廊平面度出现不平整等情况,与上一组浇筑好的管廊搭接处要严密,防止错台,对与个别不能密贴的地方,要进行处理,使之密贴。安装堵头板时一定要牢固可靠,要保证不发生漏浆、跑模现象。
        3.3.4 混凝土浇筑
        1、浇筑顺序
        混凝土采用分层、左右侧交替对称浇筑,每层浇注厚度不大于1m。两侧高差控制在50cm以内,浇筑速度控制在1.3m/h以内。浇筑过程要连续,避免停歇造成冷缝,间隙时间超过1.5小时则按施工缝处理。
        2、混凝土捣固
        振捣时采用插入式振捣器。为确保混凝土的浇筑质量,因由专业人员捣固,以保证混凝土密实,振动时间10-30s,振动间距10-15cm,振动棒距离钢模板5-10cm,严禁振捣棒直接作用于模板上。
        3、保证混凝土灌注的连续性措施
        合理配置机械设备,储备充足的易损件,做到设备有用有备;并加强机械设备操作人员的培训和设备检修保养。
        3.3.5 脱模、养护
        1、脱模程序
        混凝土灌注完毕后,对混凝土进行养护,待混凝土强度达到脱模要求时方可脱模,脱模时间与气温、湿度及混凝土强度等因素有关,脱模顺序为:
        (1)拆除堵头板。
        (2)拆除模板固定螺栓及哈芬槽固定螺栓组。
        (3)松开各加固点的螺旋丝杆。
        (4)用液压油缸按顺序收外侧模板。
        (5)用液压油缸按顺序收舱内模板。
        (6)检查每一个脱模的到位步骤情况,确认到位后,设备整体下移,轨道着地。
        (7)设备行走前应确定设备周围无其他工作人员和障碍物。
        (8)移动设备至下一组管廊施工位置,检查管廊混凝土的外观质量,分析问题后进行局部修订。
        (9)检查钢模板是否有变形部位,以便调整或更换。
        (10)清除模板上混凝土残渣,清洗模板工作面光洁后涂刷脱模剂。
        2、养护:脱模后对管廊混凝土进行洒水养护至少7天。
        4 DHYD模板台车的主要目标及主要研究内容
        4.1主要目标
        通过对明挖地下综合管廊现浇混凝土结构模板施工技术的研究,解决现有模板工艺存在的问题,提高现浇管廊施工功效,提高主体结构质量,降低成本。同时为我国的综合管廊建设提供新的思路和方法并积累相关经验,使综合管廊建造技术有所创新和突破。
        4.2主要研究内容
        (1)明挖综合管廊模板台车快拆技术;
        (2)综合管廊模板台车行走技术;
        (3)综合管廊模板台车环向大幅度伸缩技术;
        (4)结合管廊模板台车的管廊预埋支架施工技术。
        4.3关键技术及创新点
        (1)结合管廊顶板设计预埋的钢板,通过上部受力构件,实现台车快拆功能;
        (2)通过优化液压油缸、传动机构在台车主体上的布置,实现台车遥控行走功能;
        (3)通过台车机械构造的创新设计,实现台车遥控升降、大幅环向伸缩模板功能;
        (4)采用电磁铁技术或机械原理,对预埋槽道进行加固,有效提高预埋槽道的施工效率和合格率;
        (5)通过以上创新点的结合形成一套完整的明挖地下综合管廊现浇混凝土结构整体快拆模板台车,台车所有动作通过集成遥控进行控制。
        5 结语
        地下综合管廊为线性工程,长度长,空间小,现浇混凝土支撑体系材料只能在廊内运输,先浇段受后浇段混凝土等强限制,廊内周转材料运输困难,功效受限,且现场安全文明施工难以保证,是目前明挖现浇管廊共同存在的问题。在保证安全、质量的前提下,采用现浇混凝土结构整体快拆模板台车加快支撑体系安拆速度、周转速度,提高工效,对项目的成本控制、进度控制有重要意义。在国家大力建设地下综合管廊的背景下,也为今后明挖现浇综合管廊施工及同类工程施工具有指导和借鉴意义。
        参考文献:
        [1]刘振生.现浇混凝土施工过程中的质量控制[J].地产,2019(15):112+137.
        [2]罗玉玲.房屋建筑现浇钢筋混凝土结构主体施工要点分析[J].住宅与房地产,2019(25):181.
        [3]伍永胜,肖鹏,刘梦泽,张俊.装配式混凝土框架结构研究现状[J].混凝土与水泥制品,2017(04):42-47.
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