側(cè)墻模板錨桿拉桿施工法
——苗河水庫溢洪道側(cè)墻模板的施工工藝

杜慶民

(甘肅建投隧道工程有限公司,甘肅 蘭州 730314)

模板工程連同混凝土工程構(gòu)成了現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)工程的主體,模板支撐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制作、安裝,對(duì)于一個(gè)施工工作者尤其是施工一線的技術(shù)人員來說,是日常工作的主要部分,是一項(xiàng)復(fù)雜且精細(xì)的工作。模板支撐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,充分利用已有資源條件,做到位置正確,尺寸符合設(shè)計(jì)要求,模板接縫嚴(yán)密,不漏漿,力求使用桿件規(guī)格少,構(gòu)造簡(jiǎn)單,裝拆方便,便于混凝土入模與振搗,又具有足夠的承載力、剛度和整體穩(wěn)定性。甘肅禮縣苗河水庫溢洪道側(cè)墻模板的施工工藝,在這方面取得了一定的突破。

近年來,國家對(duì)病險(xiǎn)水庫改建加固工程的投資逐年增大,其中甘肅禮縣苗河水庫溢洪道除險(xiǎn)加固工程是這類工程的代表性實(shí)例。這類工程在設(shè)計(jì)中一般是對(duì)溢洪道的混凝土底板進(jìn)行加厚,對(duì)溢洪道混凝土側(cè)墻進(jìn)行加寬,對(duì)溢洪道底板側(cè)墻的混凝土表面進(jìn)行鑿毛處理,并在溢洪道原側(cè)墻上設(shè)有錨桿,用來增強(qiáng)新舊墻體的連接,溢洪道由于其工程性質(zhì)的要求,側(cè)墻高度不一樣高,進(jìn)口段高度大,末尾段高度小,隨著溢洪道流水坡度的增大,進(jìn)口段與末尾段側(cè)墻高度的高差就越大,像苗河水庫溢洪道側(cè)墻,最大墻高(進(jìn)口段)8.9 米,最小墻高(末端)3.9米,進(jìn)口段與末尾段的高差達(dá)5 米,側(cè)墻新加寬混凝土0.25 米,設(shè)有間距2 米梅花型布置的Φ16 錨桿。這類溢洪道側(cè)墻工程的混凝土澆筑模板支撐系統(tǒng)的傳統(tǒng)做法(斜撐整體模板架設(shè)法)如圖1。

圖1

這種模板支撐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)顯然不符合模板支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)則,主要缺點(diǎn)如下：

(1)由于測(cè)墻高度差別太大(前面已有說明,高差5米),斜撐長度不統(tǒng)一,斜撐長度規(guī)格多,斜撐桿件數(shù)量多,(斜撐在豎向和橫向的間距以0.9 米計(jì),斜撐的傾角不宜超過60。這樣就造成在不同高度的墻段,使斜撐的數(shù)量和桿件長度都不一樣)。

(2)由于橫向支撐體積龐大,墻高且薄(側(cè)墻厚度0.25 米,又因原側(cè)墻不平整,最小厚度可能是0.20 米),影響混凝土的入倉振搗工序。因?yàn)殇摻钶^密的高薄墻施工,如按此方法施工,混凝土從模板上口入倉,會(huì)造成混凝土離析,混凝土振搗質(zhì)量也不容易控制,要么漏振,要么過振,一般應(yīng)采用逐層架設(shè)模板,逐層入倉振搗混凝土,混凝土從模板上口入倉,在不使用起重設(shè)備的情況下,需搭設(shè)工作平臺(tái),工作平臺(tái)受斜撐桿件影響距工作面較遠(yuǎn),大大增加工人勞動(dòng)量,墻高且薄,影響混凝土振搗工序。如能取消斜撐,將簡(jiǎn)化混凝土的入倉工序。(本工程由于實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)道路情況不能采用吊車及泵車)。

側(cè)墻錨桿拉桿施工法就是取消斜撐,采用逐層架設(shè)模板,逐層入倉振搗混凝土,很好的解決了混凝土入倉勞動(dòng)量大,混凝土振搗難于控制的問題。當(dāng)然采用逐層架設(shè)模板,逐層入倉振搗混凝土法也有一些不足,如模板平整度不足,模板接縫大,不易控制,模板錯(cuò)臺(tái)大,不易控制,但是經(jīng)過精細(xì)的施工操作,這些缺陷會(huì)解決的。該做法如圖2。

圖2

該施工方法,利用原側(cè)墻為主要支撐系統(tǒng),在側(cè)墻內(nèi)安設(shè)膨脹螺栓,在膨脹螺栓上依次焊接錨桿、拉桿(也是設(shè)計(jì)中的錨桿),把模板固定在原側(cè)墻上,原側(cè)墻與模板之間用木支撐撐住,以拉桿與木支撐為模板的支撐體系,固定模板,而且以木支撐保證新澆筑墻體寬度。該法拉桿為Φ16,間距是橫向50cm(第一豎線距伸縮縫25cm),豎向90cm,設(shè)計(jì)間距為200cm 梅花型布置的Φ16 錨桿,比設(shè)計(jì)多一倍多,超過了設(shè)計(jì)要求,但也利用了設(shè)計(jì)的一半。

其基本施工方法為：先根據(jù)錨桿抗拔力,通過拉拔試驗(yàn)選擇膨脹螺栓規(guī)格(本工程采用Φ16×100),并在原側(cè)墻上已打好的孔內(nèi)安裝膨脹螺栓,并依次焊接錨桿、拉桿,在拉桿上先穿上有孔模板,用“3”型扣件把橫向豎向鋼管連接在拉桿上,用木支撐和拉桿內(nèi)撐外拉把模板固定在原側(cè)墻上。這種設(shè)計(jì)只要拉桿和木支撐的間距合適(拉桿間距橫向50cm,縱向90cm,木支撐間距100cm),就能保證模板支撐系統(tǒng)的剛度、承載力和整體穩(wěn)定性要求,而且解決了混凝土的入倉振搗問題。

側(cè)墻模板錨桿拉桿施工法的工藝流程為：一錨桿定位放線、二鉆孔及膨脹螺栓安裝、三錨桿拉桿的焊接、四鋼筋綁扎、五逐層架設(shè)模板,逐層入倉振搗混凝土。眾所周知,模板設(shè)計(jì)是一項(xiàng)精細(xì)的工作,必須反復(fù)考慮各個(gè)細(xì)節(jié)的問題,而且此施工方法(單側(cè)立模,有孔模板根據(jù)拉桿定位)又和一般的拉桿施工方法(雙側(cè)立模,拉桿根據(jù)有孔模板定位)不同,所以下面詳細(xì)說明各個(gè)施工工序過程。

1 錨桿定位放線

此道工序是該施工方法的關(guān)鍵工序之一。根據(jù)平面模板類型(本工程采用P1000×300 規(guī)格模板)和縱向橫向鋼管的間距(縱向間距50cm,橫向間距90cm),用墨線在原側(cè)墻上距底板107cm 處彈一條平行于底板的線條,按300 模板的理論值是105cm(30*3+15),考慮底板不平因素定為107cm,在伸縮縫處彈一條垂直于底板的線條,以這兩條線為基準(zhǔn)線,橫向間距90cm、豎向間距50cm(第一根豎線距伸縮縫25cm)彈出各自的平行線,各線的交叉點(diǎn)為錨桿的定位點(diǎn)。最底部可用預(yù)埋地錨或拉桿?？紤]到多個(gè)工序的累計(jì)誤差,定位放線必須準(zhǔn)確,應(yīng)小于1cm,否則在模板架設(shè)過程中,會(huì)使U 型卡放不上,造成模板接縫不嚴(yán)、模板板面錯(cuò)臺(tái)太大。通過正確的放線方法和細(xì)致的工作作風(fēng),是完全可以達(dá)到的。

2 鉆孔及膨脹螺栓安裝

在側(cè)墻錨桿的定位點(diǎn)上,用沖擊鉆(鉆頭的規(guī)格比膨脹螺栓大4mm)鉆孔,孔深大于膨脹螺栓長度2～3cm。鉆孔時(shí)鉆桿垂直于墻面,使錨桿垂直于墻面,從而保證定為放線的準(zhǔn)確度。膨脹螺栓安裝時(shí)要一邊往里打一邊上緊螺栓,以使膨脹螺栓充分膨脹。如果一次性打到位再上膨脹螺栓,就有可能使膨脹螺栓不能充分膨脹,影響膨脹螺栓的抗拔力甚至使膨脹失效。

3 錨桿拉桿的焊接

先把錨桿、拉桿焊接一起,再把它們焊接在膨脹螺栓的外露部分上。焊接采用雙面焊,焊縫長度大于3cm,并符合《鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程》(JGJ18-96)要求。拉桿長度及拉桿的絲桿長度要根據(jù)施工實(shí)際要求計(jì)算,即考慮錨桿拉桿的傾斜損失,又不宜過長,尤其絲桿過長會(huì)給施工帶來麻煩。如果計(jì)算不準(zhǔn)確,可能帶來的結(jié)果是：1. 拉桿過短,“3”型扣件不能安裝；2. 拉桿過長,絲桿上完了還不能把鋼管固定到位；3. 絲桿過長,給施工帶來麻煩。1、2情況是絕對(duì)不允許的,保守辦法是情況3。

4 鋼筋綁扎

按設(shè)計(jì)及施工規(guī)范要求綁扎鋼筋,并把鋼筋焊接在錨桿上。焊接時(shí)要保證鋼筋的保護(hù)層厚度。

5 逐層架設(shè)模板，逐層入倉振搗混凝土

由于本施工方法的特殊性,模板及橫向豎向鋼管安裝分以下步驟進(jìn)行：

第一步,先安裝有孔模板,把有孔模板先穿在拉桿上,為了安全,用“3”型扣件和螺帽臨時(shí)固定,并在模板內(nèi)撐上木支撐。

第二步,先安裝下部第一層橫向鋼管,采用臨時(shí)措施與拉桿及“3”型扣件連接,橫向鋼管內(nèi)插上豎向鋼管,再逐層安裝橫向鋼管。橫向鋼管安裝后用拉桿及“3”型扣件連接。

圖3

圖4

第三步,校正模板。先校正兩邊端頭兩根豎向鋼管,使其處在設(shè)計(jì)規(guī)定位置,在其上下掛兩根縱向線繩,以這兩根線繩為基準(zhǔn),用木支撐內(nèi)撐和拉桿外緊,把模板校正并固定在同一平面上。如圖3。

第四步,在混凝土澆筑過程中,安裝其他模板,這部分模板應(yīng)錯(cuò)縫安裝,并在長邊和短邊上打上“U”卡,來增加模板的整體性。

側(cè)墻模板錨桿拉桿施工法的關(guān)鍵是錨桿的定位放線。因?yàn)樵谀０逍Ｕ潭ê?有孔模板的位置就固定了,如果其偏差過大,就會(huì)使其它模板安不上或模板接縫過大。所以必須要準(zhǔn)確的定位放線,并且每道工序都認(rèn)真去做,以減少累計(jì)誤差。

同時(shí),也需要在具體的施工環(huán)節(jié),加強(qiáng)對(duì)整體工藝的規(guī)范化監(jiān)管,如圖4 所示,為具體的施工檢測(cè)機(jī)制。

側(cè)墻模板錨桿拉桿施工法在苗河水庫溢洪道施工中的成功應(yīng)用,既保證了混凝土的施工質(zhì)量,又取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。該工法隨后在禮縣紅河水庫、禮縣晚家峽水庫、成縣賀溝水庫的溢洪道除險(xiǎn)加固工程中得到應(yīng)用。在這里不但提供的是一種施工工法,更是一種新的施工思路,就是根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行模板的設(shè)計(jì),在實(shí)踐過程中不斷改進(jìn)。