摘 要:根据滑模施工的条件以及装置的技术改进设计,介绍了滑模现浇混凝土的施工工艺及关键环节的施工控制,总结了该技术的应用情况,指出这是一种先进可行且经济实用的技术。
关键词:滑模,装置,现浇混凝土
引言
大禹渡枢纽沉沙池是解决二级站高扬程水泵磨损和渠道淤积的关键工程,本次改造采用池内现浇200号钢筋混凝土防渗加固等工程措施,施工中在池堤坡面现浇混凝土采用了滑模施工方案,由于沉沙池坡面变形较大,传统的滑模机械不能适应沉沙池现浇混凝土施工,因此,因地制宜地改进滑模施工机械和研究相应的施工技术成为研究人员的攻关课题。
1 滑模施工机械
1.1 沉沙池坡面施工条件
大禹渡枢纽沉沙池池厢为梯形断面,底宽3.5 m~5.0 m,上口宽16.0 m~28.5 m,池堤边坡1∶1~1∶1.86。经过三十多年运行,坡面发生不同程度的变形,平整度最大偏差达15 cm,本次沉
沙池边坡防渗加固采用现浇混凝土衬砌方案,边坡顶部混凝土衬砌厚度0.3 m,底部厚度为0.4 m~0.63 m,边坡每隔5 m设横向伸缩缝。底板与边坡设水平企口伸缩缝,企口缝以下坡面坡比为1∶1.5~1∶2.19,坡长1.26 m~3.85 m;企口缝以上坡面坡比为1∶0.94~1∶1.805,坡长5.62 m~11.9 m。
1.2 滑模装置
根据沉沙池改造工程特点,企口缝以上现浇混凝土坡面采用滑模施工,要求滑模施工机械既不能受现状坡面平整度的影响,又要与底部坡面平顺衔接,同时还要达到保证施工质量、提高施工速度和降低施工成本的目的。本着上述宗旨对本滑模装置的模板系统、牵引系统和轨道系统等部分进行了技术改进和设计。
1.2.1 轨道系统
轨道系统采用架空方式,根据其功能不同分为底部支撑段、工作段、滑板拆装段三大类型轨道,底部固定于已浇筑成型的底板混凝土上,顶部固定于堤顶,工作段利用焊接在轨道侧面的钢管扣件和底面的可调螺杆支撑在坡面上,从而解决了坡面平整度对轨道系统的制约和影响。
1.2.2 模板系统
5 采用塑钢窗代替钢窗,注重装修效果
塑料窗具有密封性好、隔热保温、抗腐蚀、成本低廉、外观漂亮、使用寿命长的特点,因而选用在8级站厂房上,事实证明效果不错。外装修采取比较简洁大方的设计方案,既能体现装修效果,又能节省投资。主副厂房正立面 1.2 m~4.8 m是高方窗,上部是圆形与方形百页窗相间布置,圆窗下边还镶有压条点缀,在每个圆方窗上部加上窗帽,显得丰富多彩。副厂房正立面开两个半圆形窗。颜色搭配上,厂房上下左右四周均为赭红色彩色瓷砖墙面,中间范围为橘黄色防水涂料,且四周凸出中间区域5 cm。“v”型折板齐口用“红白蓝”三色条板镶拼,体现了线条美。南立面厂房大门雨篷上墙面嵌了两个“人”字型面板,增强了立体效果。室内装修:主副厂房±0地面为彩色石子水磨石地面,玻璃条分;内墙面, 0~1.2 m为天蓝色油漆墙裙, 1.2 m~9.8 m部分为石灰泡花墙面,起到吸音效果。
6 副厂房塑钢隔断施工方案修正
由于塑钢隔断当时还属于新兴产品,产生厂家缺乏安装经验。未搞过如此大面积(12 m×3.7 m)隔断安装施工,建成后,稳定性、刚度差。通过分析认为,变形晃动是由于没有立柱,中间无横向肋骨造成的,针对这种情况,决定增加10 cm×12 cm方木立柱两根,基部插入地板4 cm ,上部用膨胀螺丝与屋顶现浇板固定,中部增加横向角铁l50×4一道。按照这个方案处理后的隔
断刚度,稳定性均满足质量标准要求。经过以上续建方案施工不仅保证施工质量,还加快了工程进度,1993年4月开工,1994年4月竣工交付使用,实现了市委提出的“一年建成一个站,受益一个站”的奋斗目标,同时节省了大量资金,为续建工程建设积累了丰富经验。1998年10月,省水利厅、省纪委等有关部门对尊村引黄二期工程进行了竣工验收。八级站厂房质量全部合格,被评为优良工程,这就充分说明此续建方案是切实可行的。模板系统采用面板式,由滑板、进料口、操作平台、导向板、向侧向反向滑块等部分组成。滑板由面板和主梁骨架组成,宽1.1 m,长5.1 m,滑板上口与平板成45°的漏斗状,作为填料进口,平板上设操作平台,上部导向板与牵引系统相连,为减小摩擦力、平衡上托力及侧向位移,在导向板上设正向、侧向及反向滑块;同时模板系统上还设有安全设施及停滑措施。
1.2.3 牵引系统
牵引系统采用手扳葫芦牵引方案,滑板两端各设一个3 t手扳葫芦牵引。手扳葫芦牵引设备简单,便于施工人员掌握和操作,提升速度由操作杆摆动速度和幅度控制,方便现场施工,施工速度快,设备费用低,经济实用,但必须加强安全保险措施。
2 滑模现浇混凝土施工技术
2.1 施工方法
坡面混凝土滑模施工采用跳仓法,即将坡面沿纵向按5 m等距分块并编号,编号为1,3,5…的为一序施工板,编号为2,4,6…的为二序施工板,首先进行一序板混凝土滑模法浇筑,一序板混凝土达到一定强度时,在一序板上安装滑模轨道,轨道槽钢底面高于混凝土设计面20 mm,然后进行二序板混凝土现浇施工。
2.2 施工工艺及施工要点
2.2.1 滑模装置的安装
滑模装置的安装顺序依次为:轨道支撑段→工作段→拆装滑板及轨道上部固定段→牵引机具及滑板→操作平台及附属设施。
1)安装前准备:滑模装置安装前,根据坡长选择不同节长的轨道组合,进行轨道预安装检查和滑板验收,认真检查配套设备到位及使用情况。2)轨道安装:轨道接头采用盒式承插连接,沉
头螺丝紧固,同时调节支撑在坡面的可调螺杆及钢管的高度,保证组装滑道工作面精度。3)牵引系统安装:轨道安装到位后,检查手扳葫芦及牵引钢丝绳等牵引设备,检查无误后将手扳葫芦就位。4)滑板就位及试运行:轨道及牵引设备安装到位后,用吊车将滑板安放在拆装滑板段轨道,用手扳葫芦牵引,缓缓下放,进行试运行,查看设备状态,验收滑板工作面。
2.2.2 一序板内模支设
由于滑模轨道为架空式,一序板浇筑需支设内模,鉴于现状坡面不规则,中间还设有止水带,内模支设分两步,止水带底部为37砖模,砖模内面铺设sbs沥青油毡,止水带上部10 cm采用木
枋,注意控制木枋上平面的支设高程和止水带的准确位置。
2.2.3 滑模现浇混凝土施工
滑模装置安装及内模支设验收合格,具备开仓条件后,进行混凝土现浇施工。施工中控制以下关键环节:
1)拌合物质量:浇筑时严格要求混凝土拌合物质量,坍落度一般控制在1 cm~3 cm,尽量选用小的坍落度,避免浇筑时泌水外流。2)入仓方式:混凝土采用塔吊吊运入仓,混凝土料不得直接打在滑板上。3)分层振捣:每层浇筑厚度控制在25 cm~30 cm;振捣采用插入式振捣器振捣,振幅和频率不宜过大,以免振动力偏大而加大混凝土上托力;振捣时不得触及滑板和钢筋,熟练工专人振捣,避免欠振、过振和漏振。4)滑升配合:浇筑过程中必须统一指挥,振捣、滑升、滑升安全、轨道滑板查看及滑升平衡控制等都必须专人负责,分工明确。5)滑升速度:滑升速度与脱模强度相关,脱模强度与配比、气温、外加剂及施工条件等有关。根据《水工建筑物滑动模板施工技术规范》,在45°坡面上脱模时,脱模混凝土强度参考值为贯入阻力0.5 mpa。根据贯入阻力法测定成果和现场生产试验验证,得到最佳的混凝土拌合物坍落度和适宜的滑模滑动速度范围,从而根据相对确定的滑升速度调配资源,优化配置,最大限度地利用设备人员,避免窝工及浪费。6)收面及养护:在不同施工条件下,根据现场试验的贯入阻力曲线查得混凝土初凝和终凝时间,确定脱模和收面的最佳范围,从而在脱模后适当时间内,专业技工收面,收面时利用轨道搭设抹面架。由于滑模施工脱模早,外露面大,浇筑期间注意天气变化情况,做好保温及养护工作。
3 应用情况
3.1 施工工效
上述滑模法施工支模程序简单,浇筑速度快,经测算,滑模法施工工效是组合模板支模法的2倍,整个沉沙池改造整体工期提前60 d以上,大大节约了相关费用。
3.2 施工成本
从施工成本上分析,组合模板支模法施工投入模板架杆多,支模程序复杂,投工多,而上述滑模法施工主要是模板制作摊销大,二者主要在用工和模板费用两项上有差距,经测算,滑模法施工比组合模板支模法可节省施工成本24.5元/m3,节省总施工成本的9.8 %。
3.3 施工质量
施工质量上,滑模法施工既避免了坡面混凝土支模法浇筑时不易消除的气泡、麻面等缺陷,又避免了模板拼装缝处理不当造成的漏浆及起棱,外观质量如平整度和光洁度等方面得到保证,得到了业主、监理和设计单位的一致肯定和好评。内在强度方面,经过现场检测,强度合格率100 %。
4 试运行情况
沉沙池单位工程完工后,业主单位组织监理、设计、运行和施工等有关单位进行单厢试运行、双厢同时试运行和双厢交替试运行,试运行期间,组织专人对沉沙池进行沉降位移观测、变形观测和地下水位观测等,观测成果表明,沉沙池运行正常,工程措施达到预期目的,工程质量达到设计要求。
5 结语
架空式滑模装置施工适应性强,方便施工,既能保证工程质量,又比组合模板支模法节省施工成本9.8 %,工效提高了一倍,从而大大加快了施工进度,极大地节约了相关费用,同时使沉沙池工程提前一季度受益,取得了良好的社会和经济效益,因此上述沉沙池坡面架空式轨道滑模施工是一项先进可行且经济实用的施工技术,在面板混凝土工程尤其在改造加固工程方面有极大的应用价值。
|
