摘 要:滑模施工,是现浇混凝土工程中机械化施工程度较高的工艺之一,结合某污水处理厂消化池筒体结构滑模施工实例,重点介绍了筒体结构滑模系统的构成、滑模施工工艺、质量控制及保证措施。工程实践表明,筒体滑模施工取得了良好的施工效果和显著的经济效益,值得类似工程推广应用。
关键词:筒体结构,滑模,施工工艺
1 概述
某市污水处理厂扩建工程由三座消化池、污泥控制间、电器控制间等组成。其中消化池基础为钢筋混凝土钻孔桩,筒体为无粘结预应力钢筋混凝土结构,其内径为23 m,筒体壁厚450 mm,筒体混凝土强度等级c40。其中一级消化池两座,滑模高度自壁根部标高+5.6 m滑至顶部标高+22.2 m,实际滑升高度16.6 m。二级消化池一座,滑模高度自壁根部+3.6 m滑至+19.25 m,实际滑升高度15.65 m,三座消化池呈正三角形布置,彼此独立,采用一套滑模装置,分别进行滑模施工。就该工程一个消化池筒体滑模施工简述如下。
2 滑模系统构成
该工程采用液压滑模方案,滑模系统由模板系统、操作台系统、液压提升系统和施工精度控制系统四部分构成,见图1。
2•1 模板系统
主要由模板、围圈和提升架组成。
1)模板采用弧形模板。内外模板高度为1 200 mm,附壁柱两侧预应力钢丝束钢丝锚固端采用固定木模,外侧采用异形模板,随筒体模板一起滑升;
2)围圈采用定制的48弧形钢管;
3)提升架为型钢组合焊接式重型开字架,提升架按刚度条件进行验算。并沿圆形筒壁均匀布置,间距为1 320 mm,共计设置提升架56组。
2•2 操作平台系统
通过在每个门字架内外侧各安装一榀三角桁架,三角桁架上铺100 mm×80 mm方木,方木上铺25 mm厚木板来构成操作平台,内平台宽2.5 m,外平台宽1 m,在筒体中心安设一外径为1 400 mm的钢盘,开字架腿下部连接56根16钢拉杆与钢盘拉结,形成辐射状的对拉结构。在三角桁架上挂设内外吊篮,用于混凝土表面养护及装饰等。支承杆(爬杆)采用材质为q235-a的25 mm圆钢,每榀提升架设置2根支承杆共计112根。
2•3 液压提升系统
由液压控制台、高压胶管、千斤顶组成。每榀提升架设置2个千斤顶,共设gyd-35型千斤顶112台,配ykt-36型液压控制台2台。
2•4 滑模水平及垂直控制系统
在操作平台上放一个大水箱,外伸2根20塑料水管与开字架环形水管相通,环水管与开字架横梁上竖向水管相通,存水后形成一个测平水平面,做好标志,作为以后调整平台的基准水平
面。滑升垂直度采用4个吊线锤,进行地面原点对中控制观测。
3 滑模施工工艺
3•1 滑模组装程序
组装前的准备→承台平面搭设→安装提升架、中心拉杆→联中心拉盘→安装内外围圈→调整垂直度→焊接、绑扎钢筋→安装内、外弧形钢模→安装操作平台→安装千斤顶、液压提升系统→安装电气及照明设施→调试液压提升系统→安装支承杆→钢筋验收→滑升、安装吊篮及安全网。
3•2 滑模施工要点
1)预应力钢丝束铺设:钢丝束待开字架就位及内模板固定后铺设,钢丝束伸出锚固端附壁柱(固定模板)300 mm,而后安装外模板。
2)钢筋连接:采用单面电弧焊,为确保钢筋位置正确并方便施工操作,竖向钢筋长度不大于4.5 m,环向钢筋9 m一根,按设计要求进行搭接,在提升架内侧各焊接一圈钢筋,用于固定钢筋,防止位移,保证混凝土浇筑过程中钢筋的保护层厚度。
3)混凝土浇筑:混凝土采用现场搅拌。根据混凝土工程量配置搅拌机3台,备用1台,垂直运输采用塔吊,振捣采用振捣棒人工振捣,根据施工组织设计要求,浇筑混凝土分段、分层均匀交圈进行,变换浇筑方向一定要按施组规定位置对称变换。混凝土强度等级为c40,坍落度控制在80 mm~100 mm,初凝时间4 h~5 h,出模时间9 h,强度达到0.4 mpa。混凝土分层厚度为230 mm,每隔1.8 h提升一次。
4)模板滑升
初升:滑模系统调试后,为保证筒体与底板接茬良好,第一层先浇筑100 mm厚正常配合比减去一半石子的混凝土,然后连续浇筑正常配合比混凝土第二层、第三层,直至模板内混凝土高度
为800 mm,待混凝土强度达到0.4 mpa时进行初升,将全部千斤顶升2个~4个行程,然后对系统进行一次检查,一切正常后即继续浇筑混凝土,每浇一层再提升2个~4个行程直至混凝土距模板上口100 mm时转入正常滑升。正常滑升:是滑模施工的主要阶段,此时钢筋绑扎、预埋件留设、支撑杆的连接等工序应与混凝土浇筑配合进行。滑升高度为230 mm,每滑升一次,随即进行中心线、标高、垂直度、截面尺寸和偏扭的检查并做好记录,发现问题及时调整处理。每昼夜滑升高度不低于2.5 m。末升:当模板升到距筒体顶约1 m时,应放慢速度提升,并在距顶部200 mm标高以前,随浇筑随做好抄平校正工作,以保证最后一层混凝土均匀交圈,顶部标高准确。
5)混凝土养护:混凝土出模后利用内外吊篮随即在混凝土表皮涂刷养护液进行养护。若混凝土表面局部出现粘连、拉裂时,进行必要的压实抹光,充分保证混凝土强度及外观质量。
6)滑模系统拆除:提升系统在操作平台上拆除,操作平台系统分段整体拆除,模板系统高空解体散拆。
4 质量控制及保证措施
1)筒体圆整度保证措施:中心拉盘通过钢拉杆与各提升架连接,形成均匀布设的径向放射状拉索,在保证模板支设位置准确的前提下,通过调整拉索上花篮螺栓,力求各根拉索受力均匀一致,保证模板圆整尺寸。此外,滑升前提升架内侧对称拉四条钢丝绳,防止滑升过程中筒体直径变化而造成偏斜。
2)滑模水平度保证措施:采用透明连通软管,在每榀提升架上设置水平液位观测系统,对模板系统水平状况进行直观的测定。每次滑模提升后,利用水平液位观测系统测出各千斤顶的水平高度,检查各千斤顶起升是否同步,对于不同步造成的水平偏转现象,可以利用千斤顶调整高度,使高的千斤顶保持不动,其它千斤顶上升,使之达到同一水平的方法来保证系统水平。
3)筒体垂直度保证措施:有效地控制滑模的水平度是筒体垂直度保证的前提。筒体平面均匀布设4个点,于附壁柱(锚固端)中心位置采用4个吊线锤来控制垂直度,利用激光铅直仪复核筒
体垂直度。
4)滑模纠扭措施:利用滑模前在四个锚固肋中心位置的提升架下悬挂的4个吊线锤,每滑升一步观测一次其位置偏差,连续记录各点的轨迹来及时判定滑模系统扭转态势。当从记录轨迹发现向某一方向扭转形成定向态势时,就利用倒链一端拉住提升架上部,另一端拉住提升架下部,撑杆滑轮抵在已滑出的混凝土墙面,随着提升架提升,系统就会向另一侧偏过来达到纠扭的目
的。
5 结语
5•1 滑模施工中,人工振捣混凝土时,严格控制振捣棒直接接触支撑杆(爬杆)、钢筋和模板,并均匀振捣,不得漏振。
5•2 根据施工过程中的控制记录及完工后的检测记录显示,筒体壁厚、平面尺寸、表面平整度、垂直度等各项指标误差均符合国家规范规定。
5•3 筒壁混凝土强度等级符合设计要求。
5•4 滑模施工节约了大量模板木材,节省了劳动力,降低了工程成本,提高了经济效益。经测算比采用固定式模板降低造价21.5 %,而且采用滑模工艺后,加快了施工进度,每座筒体滑模施工平均历时5 d,三座消化池筒体滑模完成历时15 d,比业主要求的工期提前8 d,且质量获得监理、业主的好评,值得类似工程推广应用。
|
