唐 洪 應(yīng), 曾 金, 田 燕 龍
(中國(guó)水利水電第十工程局有限公司,四川 成都 610072)
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達(dá)克曲克水電站豎井無支架翻模施工技術(shù)
唐 洪 應(yīng), 曾 金, 田 燕 龍
(中國(guó)水利水電第十工程局有限公司,四川 成都 610072)
滑模技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用越來越成熟,但滑模施工前期準(zhǔn)備工作時(shí)間長(zhǎng),連續(xù)不間斷施工,人員、設(shè)備集中投入大,施工強(qiáng)度高,模體一次性攤銷,投資大。達(dá)克曲克水電站調(diào)壓井工程采用無支架定型組合鋼模板進(jìn)行混凝土襯砌施工,既節(jié)約了成本、靈活施工,又能滿足設(shè)計(jì)及施工質(zhì)量要求。
達(dá)克曲克水電站;豎井;無支架;翻模;施工技術(shù)
達(dá)克曲克水電站位于玉龍喀什河與布亞河匯合口下游29 km的河段上,是和田河水電規(guī)劃中的第四級(jí)電站,采用混合式開發(fā)。達(dá)克曲克水電站調(diào)壓井的型式為阻抗式,由上室、上室連接段和豎井組成。豎井最大高度57 m,井壁襯砌混凝土厚度1.5 m(C25鋼筋混凝土),澆筑成型后直徑15 m,阻抗孔面積為8 m2。調(diào)壓井上室采用城門洞型,上室采用80 cm厚C25鋼筋混凝土襯砌,襯砌后斷面尺寸為8 m×12.7 m。
(1)豎井高度大,最大高度為57 m,調(diào)壓井上室、發(fā)電引水洞與豎井同時(shí)施工,三個(gè)工作面立體交叉影響大,施工過程中安全隱患大,施工難度高。
(2)豎井與上室連接段處包含中墩、中隔板及頂板結(jié)構(gòu)建筑物,形成一個(gè)缺口,施工時(shí)模板需要在此處斷開,模板立模難度大,支撐強(qiáng)度要求高。
(3)調(diào)壓井平臺(tái)場(chǎng)地狹窄,三面環(huán)山且豎井口平臺(tái)僅有2.5 m寬,無法滿足車輛通行,施工材料運(yùn)輸及混凝土入倉(cāng)較為困難。
調(diào)壓井施工通常采用小鋼模板、無支架翻模以及滑模三種施工方法。筆者綜合對(duì)比分析了三種施工方案:
方案一:腳手架加組合小鋼模板:豎井搭設(shè)滿堂腳手架作為施工平臺(tái),組合小鋼模板混凝土襯砌施工,模板安裝工程量為2 096 m2,腳手架工程量為8 300 m3。模板現(xiàn)場(chǎng)施工費(fèi)、腳手架搭設(shè)加模板與架管租賃費(fèi)用總計(jì)為35.5萬元。
方案二:滑模施工?;T跒豸斈君R市制作運(yùn)輸至工地安裝。滑模制作成本、現(xiàn)場(chǎng)施工費(fèi)、拆除費(fèi)及運(yùn)輸費(fèi)總計(jì)為43.6萬元。
方案三:無支架翻模施工。翻模在烏魯木齊市制作運(yùn)輸至工地安裝。翻模制作成本、現(xiàn)場(chǎng)施工費(fèi)、運(yùn)輸費(fèi)總計(jì)為26.5萬元。
經(jīng)綜合比較得知:滑模施工預(yù)算最高,工藝要求嚴(yán)格,且在上室連接部位有一缺口(8 m×12.7 m),需要對(duì)滑模進(jìn)行改造,重新支撐加固,改造工程量大,裝拆不便,耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng);組合小鋼模板施工預(yù)算居中,同時(shí),組合小鋼模施工質(zhì)量不易控制,腳手架工程量較大,工期無法保證。經(jīng)綜合比較后最終選擇了無支架翻模施工,其施工預(yù)算最少,利用模板自身組裝的角鋼支撐作為施工操作平臺(tái),既節(jié)約了施工成本,施工過程中又靈活方便,能夠保證工期要求。
翻模主要由鋼模面板、縱橫向背楞、支架連接板、操作平臺(tái)、吊孔等組成,模板外徑為15 m。
鋼模面板:2 980 mm(長(zhǎng))×2 250 mm(高)×6 mm(厚度),2 117 mm(長(zhǎng))×2 250 mm×6 mm(厚度),每一層組合 模 板 由 15 塊 通 用 模板2 980 mm(長(zhǎng))×2 250 mm(高)和一塊楔模2 117 mm(長(zhǎng))×2 250 mm(高)組成,共計(jì)三層,模板與模板靠螺栓連接,楔模與左右兩邊模板制作成楔形接口,以方便模板的拆除。由于楔模與通用模板結(jié)構(gòu)的差別主要在長(zhǎng)度以及楔形接口處,故筆者未畫楔模示意圖。翻模結(jié)構(gòu)見圖1~3。
圖1 通用弧形模板示意圖(單位尺寸:mm)
圖2 操作平臺(tái)示意圖(單位尺寸:mm)
圖3 無支架翻模平面布置圖
縱橫向背楞:縱橫向背楞均采用[10槽鋼,用于固定和支撐鋼模面板,縱向背楞緊貼鋼模背面。
支架連接板、操作平臺(tái)與吊孔:支撐連接板由11.5 mm厚鋼板組成,主要用于模板與操作平臺(tái)的連接;操作平臺(tái)由角鋼組成,作為施工人員鋼筋安裝和混凝土澆筑的施工平臺(tái);吊孔安裝于模板頂部外側(cè),用于吊裝模板。
首先,在施工現(xiàn)場(chǎng)將操作平臺(tái)與鋼模組裝完成,然后用塔吊將模板吊裝于指定位置,然后由拉模筋進(jìn)行定位,依次進(jìn)行其它模板的組裝,左、右兩側(cè)模板由螺栓連接,最后安裝楔型模板;模板拆除與安裝順序相反,即先拆除楔形模板,再依次拆除其它模板。安裝完一層模板后進(jìn)行第二層模板的組立,上下兩層模板同樣依靠螺栓連接。
調(diào)壓井模板采用三層組合高度鋼模板交替翻模使用,每層模板高度為2.25 m。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到10 MPa 時(shí)即可進(jìn)行翻模施工。模板采用內(nèi)拉加固,每塊模板布設(shè)9根拉模筋,外部采用螺栓連接,每層模板由15塊通用模板和1塊楔模組成,將楔形模板端口制作成楔形接口,主要考慮的是拆除模板方便,提高翻升效率。模板翻升安裝利用井口平臺(tái)塔吊進(jìn)行,由專人負(fù)責(zé)指揮。
鑒于模板無外部支撐,作業(yè)施工時(shí)僅依靠模板背面的角鋼和木模板作為操作平臺(tái),模板安裝和拆除是施工重點(diǎn),因此,支模與拆模統(tǒng)一由一個(gè)作業(yè)班組執(zhí)行作業(yè),這樣實(shí)施有利于在支撐時(shí)即考慮到拆模的方便與安全;拆模時(shí),人員熟知拆模的關(guān)鍵點(diǎn)位,對(duì)拆模進(jìn)度、安全、模板及配件的保護(hù)均有好處。
調(diào)壓井上室與豎井連接處存在中墩、中隔板以及頂板,模板需要在此處斷開,故此部位采用組合小鋼模板。整體澆筑時(shí)模板承受混凝土側(cè)壓力,主要依靠拉模筋以及模板背枋形成整體受力,斷開后模板主要依靠拉模筋受力,因此,澆筑此段混凝土?xí)r應(yīng)放緩澆筑進(jìn)度,四周均勻下料。
豎井模板拆除亦為豎井混凝土襯砌工程中遇到的一個(gè)難點(diǎn)。盡管最后一塊模板接口采用楔形接口,但受井圈混凝土側(cè)向壓力作用,使得整個(gè)井圈模板形成緊固整體,楔形接口模板不易拆除,經(jīng)多次摸索,在楔形模板上安裝了液壓千斤頂,采用手動(dòng)液壓泵解決了這一難題。拆除第一塊模板后,其余模板按照常規(guī)拆除方式進(jìn)行拆除,實(shí)現(xiàn)了模板的快速翻升。
混凝土拌和與運(yùn)輸:混凝土拌和采用HZS60型拌和站,配料采用電子自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)。混凝土由10 m3混凝土攪拌運(yùn)輸車接料運(yùn)至澆筑現(xiàn)場(chǎng)。
混凝土入倉(cāng):沿井口四周布置三套φ200溜管,溜管通過鋼筋與豎井系統(tǒng)錨桿進(jìn)行加固。進(jìn)料斗采用腳手架搭設(shè)簡(jiǎn)易溜槽接進(jìn)溜管,針對(duì)溜管無法覆蓋井圈的部位,在溜管底部布設(shè)溜筒及緩沖板。
入倉(cāng)質(zhì)量控制:高空混凝土作業(yè)應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土坍落度,將坍落度控制在12±2 cm,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)入倉(cāng)實(shí)際情況可以具體調(diào)整,既要保證混凝土不發(fā)生離析現(xiàn)象,又要保證混凝土和易性滿足施工要求;盡量保持連續(xù)、均衡下料,防止溜管堵塞、骨料分離;混凝土入倉(cāng)后嚴(yán)格控制分層澆筑,分層厚度不超過50 cm。
混凝土振搗:混凝土澆筑高度不得超過1.5 m,超過時(shí)必須加溜管或緩沖設(shè)施等。振搗上一層時(shí)應(yīng)插入下層5~10 cm,以使兩層混凝土結(jié)合牢固,使用插入式振搗器應(yīng)快插慢拔,插點(diǎn)應(yīng)均勻排列,做到均勻振實(shí),施工中加強(qiáng)振搗,保證混凝土的密實(shí)性,避免出現(xiàn)過振 、漏振等現(xiàn)象。振搗時(shí),振搗棒不能觸及拉模筋和模板。
澆筑混凝土應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,如必須間歇,其間歇時(shí)間應(yīng)盡量縮短并應(yīng)在下層混凝土初凝之前將次層混凝土澆筑完畢。間歇時(shí)間過長(zhǎng)遇到混凝土初凝時(shí)應(yīng)按施工縫處理?;炷翝仓瓿珊?,應(yīng)加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)工作。
由于是高空豎井施工且其施工面狹窄,經(jīng)常會(huì)遇到幾個(gè)工序同時(shí)作業(yè),故施工過程中存在一定的高處墜落風(fēng)險(xiǎn)。在施工過程中,每位工作人員除應(yīng)佩系安全帶并嚴(yán)格按要求系帶牢固、高掛低用、正確佩戴安全帽外,所有工作人員還應(yīng)加強(qiáng)防護(hù)意識(shí),相互照應(yīng),嚴(yán)格按操作規(guī)程施工并安排專人監(jiān)護(hù);施工臨時(shí)用電設(shè)施應(yīng)設(shè)置接地裝置,現(xiàn)場(chǎng)配置專業(yè)電工經(jīng)常檢查用電線路;豎井交通利用鋼筋爬梯作為上下人行交通通道,在井筒壁上打錨筋安裝鋼筋爬梯,并在爬梯外圍設(shè)防護(hù)攔、加設(shè)安全閉目網(wǎng),爬梯每10 m 高設(shè)置一個(gè)休息平臺(tái),以保證施工人員上下通行安全。
達(dá)克曲克水電站豎井施工過程中采用的無支架翻模安裝、拆卸靈活方便,并且模板能夠利用已經(jīng)完成的襯砌段自成系統(tǒng),減少了腳手架的搭拆工程量,保證了施工進(jìn)度。經(jīng)統(tǒng)計(jì),豎井翻模平均翻升速度為1 m/d,滿足進(jìn)度要求,混凝土外觀質(zhì)量好且無施工安全事故發(fā)生,可靠性高,得到了業(yè)主和監(jiān)理工程師的一致好評(píng)。
隨著施工技術(shù)水平的不斷發(fā)展、相關(guān)技術(shù)的日益成熟,可以將液壓裝置應(yīng)用于翻模上,從而不依靠外部吊裝而利用自設(shè)的傳動(dòng)裝置,必將大大提高施工效率??梢韵嘈牛簾o支架翻模技術(shù)在中小型工程中將會(huì)有越來越多的應(yīng)用。
(責(zé)任編輯:李燕輝)
2016年水電工程施工技術(shù)交流會(huì)在西寧召開
2016年7月14~16日,2016年水電工程施工技術(shù)交流會(huì)在西寧召開。來自青海、廣東、湖南、四川、云南、廣西水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)的60余名代表出席了會(huì)議。青海省水電學(xué)會(huì)副秘書長(zhǎng)劉艷霞主持技術(shù)交流會(huì),介紹了來自各省區(qū)的學(xué)會(huì)領(lǐng)導(dǎo)并講話。12名代表先后在交流會(huì)上做學(xué)術(shù)報(bào)告,介紹了所在單位采用的相關(guān)施工技術(shù),受到與會(huì)代表熱烈歡迎。在學(xué)術(shù)交流后,會(huì)議舉行了簡(jiǎn)短的閉幕式,來自各省區(qū)學(xué)會(huì)的領(lǐng)導(dǎo)先后在會(huì)上發(fā)言,祝賀會(huì)議的成功舉行。四川省水電學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)兼副秘書長(zhǎng)伍康定出席會(huì)議并在閉幕式上講話。學(xué)術(shù)交流會(huì)后,與會(huì)代表實(shí)地考察了李家峽水電站。在完成了預(yù)定的議程后,會(huì)議圓滿結(jié)束。
2016-08-15
TV7;TV52
B
1001-2184(2016)05-0061-03
唐洪應(yīng)(1982-),男,湖北恩施人,工程師,學(xué)士,從事水利水電工程施工技術(shù)與管理工作;
曾 金(1984-),男,湖北武漢人,工程師,學(xué)士,從事水利水電工程施工技術(shù)與管理工作;
田燕龍(1987-),男,河南開封人,助理工程師,從事水利水電工程施工技術(shù)與管理工作.