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      淺談液壓滑模施工技術(shù)在水利水電工程施工中的應用與研究

      2019-06-26 07:24:38梁成福黃未來
      智能城市 2019年9期
      關(guān)鍵詞:脫模滑模桁架

      梁成福 黃未來

      (中國水利水電第四工程局有限公司,青海 西寧 810000)

      1 液壓滑模施工優(yōu)點

      根據(jù)現(xiàn)場實際施工應用,在單一體型的結(jié)構(gòu)建筑物施工過程中,相較于傳統(tǒng)的混凝土澆筑技術(shù),液壓滑模施工具有以下優(yōu)點。

      (1)施工過程連續(xù),無須設水平施工縫,施工質(zhì)量容易控制;(2)立模、鋼筋、混凝土澆筑等工序可以平行施工,同時,減少傳統(tǒng)混凝土澆筑的施工縫面處理工序,施工進度快;(3)混凝土表面無錯臺等質(zhì)量通病,平整度高,外觀質(zhì)量好,后期缺陷處理工作量?。唬?)模板一次組裝好,一直到施工完畢,減少了傳統(tǒng)立模施工周轉(zhuǎn)材料的浪費及預埋件的投入,施工成本低。

      2 液壓滑模的結(jié)構(gòu)組成

      液壓滑模系統(tǒng)主要包括:模板結(jié)構(gòu)、工作平臺、提升機構(gòu)、液壓控制系統(tǒng)等部分組成。

      3 液壓滑模的設計、制作與安裝

      3.1 液壓滑模的設計、制作

      (1)模板:設計混凝土達到滑升強度的時間為6 h,模板滑升速度為0.3 m/2 h,則模板高度為:

      H=T×V=6×0.15=0.9 m

      式中:H—模板高度;T—混凝土達到滑升強度的時間;V—模板滑升速度。

      考慮到市場上5 mm的鋼板定型寬度為1.25 m,則模板高度為1.25 m,模板的背肋為50×5的角鋼,模板以大模板為主,模板間的連接為螺栓連接,模板與鋼桁架間的連接為焊接。

      (2)圍圈:為抵消混凝土的側(cè)壓力,圍圈采用桁架式,桁架的主邊框為80*的角鋼,腹桿為63*的角鋼,桁架寬度為1.2 m,高度為1 m。

      (3)提升架:千斤頂為20只,則提升架為20榀。計算如下:

      其中:N總—總荷載;N1—操作平臺系統(tǒng)自重;N2—施工荷載;N3—卸料對平臺的沖擊力;N4—混凝土的摩阻力;N5—風荷載。

      則:N/P

      式中:N—總荷載;P—單個千斤頂?shù)某惺芰?50 kN

      664/50=13.28=14個千斤頂

      現(xiàn)用千斤頂20只>14只,可行。

      支撐桿(Φ48×3.5鋼管)允許承載能力計算如下:

      P=(a/k)×(99.6-0.22L)(kN)

      式中:P—支撐桿的允許承載力;a—工作條件系數(shù)取0.8;K—安全系數(shù)取1.8;L—支撐桿計算長度,取60 cm。

      則 :P=(0.8/1.8)×(99.6-0.22×60)=38.4 kN

      實際支撐管的承受力:

      P實=664/20=33.2 kN

      P>P實,可行。

      提升架高度為2.7 m,1.7 m兩種。立柱為20#槽鋼,千斤頂橫梁為20#槽鋼,其中2.7 m的提升架上橫梁為桁架式結(jié)構(gòu)(防止模板變形)桁架的上弦為80*的角鋼,下弦及腹桿為63*6的角鋼。

      (4)掛架:掛架為Φ18的鋼筋制作,高度1.8 m,寬度1 m,每間隔1 m設一個,上鋪木板,以便于出模后混凝土表面的修飾。

      (5)支撐桿為Φ48×3.5的腳手架管,管與管間的連接用一根15 cm長的Φ40的管焊接,焊好后需磨光滑,以便于千斤頂能夠順利通過(亦可用Φ25或Φ28的螺紋鋼)。

      3.2 滑模的安裝

      (1)清理好現(xiàn)場;(2)按要求,在基礎上彈出模板,圍圈、提升架等位置線;(3)備用水平儀、線錘、電氣焊等設備;(4)清點所需模板、鋼桁架、螺栓等鋼結(jié)構(gòu)數(shù)量、質(zhì)量,放在附近,備用;(5)按照所彈的線,先組裝好模板,并調(diào)好模板水平及錐度,將模板固定。然后靠上鋼桁架,調(diào)好尺寸后與模板進行焊接;(6)將千斤頂裝在模梁上,并接上油路,進行耐壓排氣檢驗,油路無故障后,插入支承管(支承管高度應錯開,一般分為4、5、6 m三種規(guī)格)支承管下面與鋼筋做必要的固定焊接;(7)焊好圍欄,鋪好平臺板,圍欄接好安全網(wǎng);(8)待滑升高度達到1.8 m,裝上吊架并鋪上木板,掛上安全網(wǎng)。

      4 液壓滑模施工程序及方法

      4.1 液壓滑模施工程序

      液壓滑模施工程序為:測量放點→綁扎基礎上部鋼筋→滑模系統(tǒng)組裝→水平及垂直測量→混凝土澆筑→試滑→初升后檢查→正常滑升(因故?;幚恚┥鸪O到y(tǒng)→繼續(xù)其他結(jié)構(gòu)施工。

      4.2 液壓滑模施工方法

      4.2.1 施工縫面處理

      施工前施工縫面采用沖毛機沖毛或人工鑿毛,并用高壓水沖凈,清除縫面所有浮漿松散物及污染體。沖毛時間通過現(xiàn)場試驗確定,一般收盤后6~14 h后進行,人工鑿毛在混凝土達到規(guī)范要求強度后進行。在澆筑上一層混凝土或在基面上澆筑第一層混凝土之前,先鋪設一層2~3 cm厚的水泥砂漿。

      4.2.2 滑模施工

      (1)混凝土澆筑?;仓炷恋呐渲疲仨毞显O計強度要求外,尚應滿足滑模施工的工藝要求。因此,應根據(jù)施工現(xiàn)場的氣溫變化等情況進行配比,滿足在6 h后的混凝土出模強度為0.5~2.5 kg/cm2。

      滑模施工過程中,混凝土的入倉鋪料采用分層平鋪法,同時要求對稱均勻下料,每層鋪筑厚度≤30 cm。混凝土初次澆筑必須嚴格按以下步驟進行:第一次試提升時,時間控制在3 h以內(nèi),混凝土澆筑厚度控制在60~70 cm,分2~3層澆完,然后進行模板的試滑。開始滑升5~10 cm,檢查脫模的混凝土是否滿足滑升要求,若無異常現(xiàn)象,便可進行正常澆筑滑升。在混凝土振搗時,振搗器不得直接接觸支撐桿、鋼筋和模板,脫出模的混凝土面應立即進行抹面,使混凝土面光滑平整。在模板滑升階段只可下料、平倉,禁止振搗。

      (2)模板的滑升。模板的滑升分為初試滑升階段、正?;Y(jié)束和完成滑升階段。

      模板的初試滑升階段:當混凝土在模板內(nèi)澆灌高度60~70 cm時,第一層的混凝土強度應在0.5~2.5 kg/cm2之間。此時,啟動控制臺,滑升兩個行程,觀察出模后的砼,當手指按下有印痕而砂漿不粘手則可滑升,反之則未到時間,當手指按下,無印痕則說明滑升太遲。

      初升階段的高度在20 cm左右,停息一段時間,檢查提升設備和模板系統(tǒng),無問題后,方可進入正?;?/p>

      模板的正?;A段:正?;母叨仁桥c混凝土澆灌高度相配合的,即澆灌20~30 cm的混凝土,一次性滑升20~30 cm,每次滑模的間隔時間控制在1 h之內(nèi),時間越長,摩阻力越大。在氣溫高時或澆灌混凝土跟不上時,可每隔半小時提升1~2個行程,以減少混凝土與模板之間的摩擦力。

      滑升速度的快慢對混凝土出模質(zhì)量影響很大,因此,必須嚴格按計劃進行施工,并隨時檢驗模板的傾斜度及各部分的尺寸,并及時進行調(diào)整、修理。若脫模混凝土有流淌、坍塌或表面呈波紋狀,說明混凝土的脫模強度低,應放慢滑升速度;若脫?;炷帘砻娌粷駶?,手按有硬感或伴有混凝土表面被拉裂現(xiàn)象,則說明脫模強度高,宜加快滑升速度。正?;龝r模板的滑升速度控制在0.5~0.9 cm/min。

      滑升過程中,操作平臺水平狀態(tài),直接關(guān)系到混凝土墻體的垂直度。因此,應勤檢各千斤頂?shù)母卟?,通過千斤頂調(diào)平器或關(guān)閉部分千斤頂來達到調(diào)平目的,確保水平度和垂直度。

      模板的完成滑升階段:當模板滑升至距頂部高程1.00 m左右時,此時應放慢滑升速度,保證頂部標高的正確。同時,對已脫出模的混凝土面進行抹面,對局部有缺陷的部位及時進行處理、修復,保證混凝土外觀質(zhì)量。

      (3)?;胧┘笆┕たp的處理?;J┕B續(xù)進行,因意外原因需要?;瑫r,在停止?jié)补嗷炷梁髴扛舭胄r提升一個行程,直至模板與混凝土不能粘接為止。

      停滑所產(chǎn)生的施工縫,必須進行認真處理,在?;?,混凝土澆灌成一個水平面,在下次滑升之前,清除鋼筋上的混凝土塊,按規(guī)范要求進行縫面處理并用水沖干凈,澆灌混凝土前先鋪筑一層砂漿,再澆筑原配混凝土,然后按照滑模操作程序再進行正?;?/p>

      (4)糾偏處理。在滑模施工過程中,當平臺出現(xiàn)扭或偏時,應該及時進行校正。校正時一般采取千斤頂升差法、千斤頂傾斜法、荷載法、外力法、改變混凝土澆筑法等。

      (5)混凝土表面的修飾及養(yǎng)護。剛出模后的混凝土,此時正處于塑性狀態(tài),處理起來很方便,當表面出現(xiàn)蜂窩、麻面或小裂縫時,應用同樣的水泥砂漿壓實,并用木抹子將其抹平。

      養(yǎng)護混凝土可在輔助盤上安裝噴水管,噴水管隨提升架滑升,可隨時隨地噴水養(yǎng)護,保證混凝土表面保持濕潤。4.3 滑模拆除

      滑模施工結(jié)束后,待混凝土終凝后進行滑模設備的拆除。步驟如下:(1)拆除液壓控制臺,電焊機等(千斤頂油管等除外);(2)拆除下吊架;(3)割斷支承管,將千斤頂連同模板鋼桁架分節(jié)吊下。

      5 技術(shù)安全與質(zhì)量檢查

      此滑模的操作平臺為上下兩層,為封閉式,以利各工種的安全,在大風、雷電或大雨時可采用?;胧豢扇我庾儎悠脚_上的荷載,保持平臺荷載均勻。每一段滑模施工的混凝土墻體的垂直度與水平度是很重要的,必須按制在誤差之內(nèi),應有具體、有效、準確的檢驗手段。主要的檢驗方法如下。

      (1)水平度觀測。水平度的控制,利用水管法在支承管上找出所有水平點,每0.3 m一層,并在所有的0.3 m外,用限位卡鎖緊,當每個千斤頂升至此同一水平高度時,千頂停止工作。這樣就讓平臺操作系統(tǒng)保持在一個水平狀態(tài)。

      (2)垂直度觀測。在閘墩的長面及短面各放兩個線錘,線錘通過細鋼絲繩隨著滑升而不斷地往下放,每班觀察一次,以確定偏差程度進行相應調(diào)整。

      6 結(jié)語

      隨著施工技術(shù)水平的不斷發(fā)展和提高,智能、快速、高效的施工技術(shù)不斷在工程實際施工中投入運用,傳統(tǒng)的施工工藝必將被先進技術(shù)所替代。液壓滑模施工技術(shù)因其施工過程連續(xù)、機械化程度高、施工效率高、周轉(zhuǎn)材料投入少等優(yōu)點,在水利水電工程施工中必將得到大量應用。因此,不斷總結(jié)和完善滑模施工過程中出現(xiàn)的各類問題,進一步提高滑模施工技術(shù)水平,將對滑模施工技術(shù)在水利水電工程中的施工應用起到有力的推動作用。

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