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        鋼模板在壩體縱縫混凝土施工中的應用

        2017-04-13 12:07:56景旭
        東北水利水電 2017年8期
        關鍵詞:背楞拉筋縱縫

        景旭

        (中國水利水電第一工程局有限公司,吉林長春130062)

        鋼模板在壩體縱縫混凝土施工中的應用

        景旭

        (中國水利水電第一工程局有限公司,吉林長春130062)

        豐滿電站重建工程廠房壩段壩體下游縱縫施工過程中,針對縱縫立面設置的鍵槽結構,采用了一體式鍵槽鋼模板,并配合掛式工作平臺進行施工,大大地加快了該部位混凝土的施工速度。此外,通過對每層鋼模板增加鎖腳結構,有效地改善了混凝土的外觀質量。文中從一體式鍵槽鋼模板的設計、制作、安裝等方面詳細介紹了其在水工鍵槽面混凝土中的應用,并對其主要優(yōu)勢進行了論述。

        鍵槽鋼模板;壩體裂縫;混凝土施工

        1 工程概況

        豐滿電站重建工程位于第二松花江干流上的豐滿峽谷口,上游建有白山、紅石等梯級水電站,下游建有永慶反調節(jié)水庫。重建工程是按恢復電站原任務和功能,在原豐滿大壩下游120 m處新建一座大壩,并繼續(xù)利用原豐滿三期工程。工程以發(fā)電為主,兼有防洪、灌溉、城市及工業(yè)供水、養(yǎng)殖和旅游等綜合功能。

        電站樞紐建筑物主要由碾壓混凝土重力壩、壩身泄洪系統(tǒng)、左岸泄洪兼導流洞、壩后式引水發(fā)電系統(tǒng)、過魚設施及利用的原三期電站組成。

        根據(jù)設計要求,在新壩廠房壩段下游0+ 057.275樁號位置設置縱縫,高程從基巖面177.5 m位置至發(fā)電副廠房底板192.9m平臺,高度15.4 m,總長168 m。該縱縫內設置鍵槽以增強壩體上下游之間的傳力效果。鍵槽為三角形結構,高度90 cm,6個壩段鍵槽總長度886.8 m,其投影面積共計798.12 m2。待大壩混凝土施工至192.9 m高程,且壩體溫度穩(wěn)定后對其進行接縫灌漿。根據(jù)縱縫的規(guī)模及鍵槽數(shù)量綜合考慮,該部位全部采用一體式鍵槽鋼模板進行施工。

        2 一體式鍵槽鋼模板主要結構介紹

        2.1 鋼模板的設計與制作

        一體式鋼模板的設計需根據(jù)相應工程鍵槽結果的實際尺寸進行設計,其主要結構由平面鋼模板、鍵槽鋼模板、縱橫背楞以及其他輔助配件等組成。為了簡化制作過程,節(jié)省材料,平面模板部分可采用P3015或其他小型鋼模板進行拼裝、焊接,鍵槽部分模板采用鋼板及角鋼加工制作。

        2.1.1 模板面板

        面板是直接和混凝土接觸的部分,要求表面平整、拼縫嚴密,且要有良好的強度和剛度。鍵槽部位面板選用5 mm厚的鋼板制作,以5×5 cm的等邊角鋼做肋,平面模板部位利用現(xiàn)有的P3015小型鋼模板拼裝,但須保證模板表面的平整度及光潔度滿足規(guī)范要求。確保面板具有良好的強度和剛度,能承受較大的混凝土側壓力及其它施工荷載。對于鋼面板應用,其重復利用率高。另外,由于鋼板面平整光滑,耐磨性好,易于清理,這些均有利于提高混凝土表面的質量。

        2.1.2 背楞

        背楞是面板的支撐骨架,由縱向背楞和橫向背楞組成,直接承受面板傳來的荷載。背楞均選用10號槽鋼制作,其中縱向背楞以單根間距45 cm進行布置,橫向背楞位于最外側,以兩根槽鋼背向組合為一組,沿模板高度方向上、中、下共布置三組??v楞和橫楞采用焊接連接,能更好的對面板起到支承的作用。

        2.2 掛式工作平臺

        針對一體式鍵槽鋼模板高空作業(yè)要求,結合鋼模板的自身結構形式,配套定制一種可以懸掛于模板背面橫楞上的掛式工作平臺。該平臺借鑒了懸臂模板的設計思路,但是將其背部的懸臂部分變?yōu)榭刹鹦兜目蚣苁浇Y構,平臺采用直徑48 mm的架子管焊接而成,長寬高尺寸規(guī)格為2.8 m×0.8 m×2.74 m,頂部設置三個由直徑22 mm圓鋼制作的掛鉤,其結構簡單、制作容易、重量輕、易于安裝和拆卸,安裝時用吊車將其吊起,掛于鋼模板外側橫向背楞上即可。

        對于普通平面鋼模板,當需要在模板外側進行施工時,必須搭設腳手架以形成穩(wěn)定的平臺方可進行相關作業(yè),這樣是既增加了工作量,又加大了成本投入,而掛式作業(yè)平臺安裝的便捷性較好地克服了上述不足。與此同時,工作平臺和鋼模板各自獨立安裝的設計思路,大大地減輕了模板的重量,有利于加快模板施工速度,在鍵槽混凝土施工過程中發(fā)揮了重要的作用。

        2.3 模板鎖腳結構設計

        廠房壩段壩體下游縱橫高度為15.4 m,施工時需分層進行澆筑,層高為3 m。按照常規(guī)的施工方法,在模板支立過程中,上層模板需和下部已澆筑混凝土設置2~3 cm的搭接,以保證上下層混凝土接縫位置表面的平整、順直。但是采用這種方法進行混凝土施工,其搭接位置易出現(xiàn)漏漿、掛簾、錯臺等問題,影響混凝土的外觀質量。與之相比,翻模施工可有效避免上述問題的出現(xiàn),但是采用翻模至少備有兩層混凝土所需的模板,其模板用量大,成本較高。針對上述情況,在進行鍵槽混凝土施工過程中,對鍵槽鋼模板尺寸及結構進行了調整,在每層模板下部均增加了一條可拆卸的平面鋼模板鎖腳結構,并對模板的裝拆工藝提出新的思路,有效地保證了混凝土的施工質量。

        鍵槽鋼模板鎖腳結構的主要施工方法及工作原理為:每個層高為3 m的混凝土澆筑倉,在支模過程中,選用高度為3.3 m的鋼模板,而該種模板又由上、中、下3部分組成。中間部分為高2.7 m的鍵槽鋼模板,上、下各增加一層30 cm高的小型平面鋼模板,各層模板之間采用螺栓及模板卡進行連接,且上下層模板背部均以槽鋼作為背肋并布置拉筋孔。支模時,模板下部30 cm與底層混凝土進行搭接,在本層混凝土澆筑完成后,保留上部30 cm的小型鋼模板不拆,將中間層及下層模板整體拆除后翻轉,支立在先澆層保留的小鋼模上。這樣,底部鎖腳部分為先澆層混凝土的成型模板,與混凝土面貼合嚴密,可有效避免兩層混凝土接縫處漏漿問題的產生,保證混凝土成型效果及外觀質量。

        3 一體式鍵槽鋼模板施工方法

        3.1 鋼模板的安裝工序

        一體式鍵槽鋼模板的施工程序如下:

        施工準備→吊裝模板→模板就位、調垂直→穿插螺栓、拉筋→焊接拉筋→測量校核→調節(jié)垂直度→面板清理→涂刷脫模劑→處理節(jié)點(加強背楞)。

        3.2 主要工序施工方法

        3.2.1 一體式鍵槽鋼模板安裝

        一體式鍵槽鋼模板在進行吊裝模板前,必須檢查吊鉤、螺栓是否緊固。起吊前,應注意檢查模板是否有兜掛現(xiàn)象,并及時進行清理。吊裝作業(yè)時要建立統(tǒng)一的指揮信號,并設專人指揮,模板起吊時要垂直起吊,穩(wěn)起穩(wěn)落,嚴禁大幅度擺動,當模板吊裝就位后,先由汽車吊吊住模板,施工人員將本層模板與現(xiàn)澆層混凝土頂部的鎖腳模板進行連接固定,同時在位于主要受力點位置的拉筋孔中穿插拉筋,并將其與錨筋焊接,對模板起到臨時穩(wěn)固的作用。此時汽車吊進行摘勾,鋼模板依靠底部焊接的拉筋固定在相應位置。汽車吊摘勾后,吊臂必須超過模板高度及其他障礙后方可轉臂,地面操作人員在模板起吊時,必須離開模板兩米以外。

        吊裝模板完成后,對其余避開鍵槽區(qū)域預留的拉筋孔進行拉筋的穿插并與混凝土面上的錨筋

        進行焊接,進一步對鋼模板起到定位緊固的作用,防止在混凝土澆筑過程中發(fā)生滑模等情況的發(fā)生。模板安裝完成后,應進行嚴格的檢查驗收,確保模板位置準確、板面拼縫平整、接縫嚴密、加固牢靠。

        在混凝土澆筑前應認真清理鋼模板板面,清除模板板面的污垢和銹蝕,然后才能涂刷脫模劑,脫模劑要薄而均勻,不得漏刷,涂刷脫模劑后的模板,不得長時間放置,以防雨淋或落上灰塵,影響拆模。

        在保證鋼模板加工質量的前提下,同時也要保證支模的施工質量,相鄰兩塊模板間除螺栓以外,還要使用背楞進行微調和整平。

        3.2.2 一體式鍵槽鋼模板拆除

        混凝土達到一定強度后方可拆模,鋼模板拆除時,應先拆除背楞外側的螺母及墊片,使模板完全脫離混凝土表面。由于鍵槽通常為三角形或梯形結構,而鍵槽模板則呈現(xiàn)內窄外寬的形式,其脫模過程較為容易。當局部有吸附或粘結時,可在模板下口用撬棍輕輕撬動,不得在上表面晃動或用大錘砸模板。脫模后,用汽車吊配合進行模板的調轉。模板拆除后對面板表面要及時進行清理,堆放在現(xiàn)場材料存放區(qū),待進行二次循環(huán)使用。

        4 結語

        一體式鍵槽鋼模板是根據(jù)已知的鍵槽面結構尺寸制作的特定形式的模板,雖然其使用部位相對局限,但是對于規(guī)模較大的鍵槽面混凝土施工,由于其周轉次數(shù)多,從而可有效地降低施工成本。此外,一體式鍵槽模板支模過程簡便,人員用量少,機械化程度高,大大地縮短了支模時間,對于工期要求緊張的工程可大幅度提高工程進度,加之掛式工作平臺和鎖腳結構的應用,使其在保證施工安全的同時,又進一步改善了混凝土的外觀質量,具有較高的實用價值和推廣價值。

        TV698.2+31

        B

        1002—0624(2017)08—0033—02

        2017-03-02

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