(湖北水總水利水電建設股份有限公司,湖北 武漢 430000)
大中型水利工程中水閘的混凝土閘墩高度高,外觀質(zhì)量要求高,其模板立模體系的設計、施工也在不斷創(chuàng)新。但對于高度大(≥8m)的閘墩,當前國內(nèi)外大、中型水閘閘墩混凝土施工大多采用分層及一次澆筑成型工藝,分層澆注時高度約2.5~4m左右,閘墩施工一般分2~4次到頂,施工周期長和不安全因素多,施工時易造成混凝土層間冷縫、錯臺、垂直度偏差大及混凝土外觀質(zhì)量差等問題。
套口進洪閘閘墩模板施工采用組合大鋼模板一次安裝到頂?shù)姆椒?,模板間采用螺栓固定,φ16mm拉筋對拉、模板整體性好,安全可靠?;炷量梢淮螡仓巾敚┕ぶ芷诖蟠罂s短和安全系數(shù)高,混凝土閘墩拆模后,層間無冷縫、無錯臺、垂直度偏差小及整體外觀質(zhì)量好。
湖北省洪湖東分塊蓄滯洪區(qū)位于洪湖市境內(nèi)長江中游干流北岸,是洪湖分蓄洪區(qū)的重要組成部分,也是長江中下游整體防洪系統(tǒng)中的重要組成部分,是處理城陵磯地區(qū)超額洪水,保障荊江大堤、武漢市防洪安全和本地防洪安全的一項重要工程設施。
套口進洪閘為洪湖東分塊蓄洪工程運用時的進洪控制樞紐工程,設計進洪流量8000m3/s,工程等別為Ⅰ等,工程規(guī)模為大(1)型。套口進洪閘閘室總凈寬528m,總寬605m,左、右岸連接堤均長300m。閘室為整體開敞式結構,共44孔,兩孔一聯(lián),孔口寬12.0m。
套口進洪閘共有閘墩45個,長22m,寬1~1.5m,最高8m。采用圬式結構,共需澆筑66倉。閘墩施工模板采用鋼模板,一次安裝到頂,混凝土一次澆筑成型。
施工工藝流程見下圖。
閘墩模板施工工藝流程圖
2.2.1 定位放線
進行測量放樣,首先使用全站儀在基礎面上放出控制點位線,為了便于模板定位,彈出閘墩邊線以及向外10cm墨線,在外側墨線處焊模板樣架,以準確控制模板底邊線,然后根據(jù)模板的編號,依據(jù)放樣點、線進行模板定位。
2.2.2 鋼模板拼裝成組合大鋼模板
充分利用槽鋼(國標10號)的剛度和強度,先把9塊鋼模拼裝成型,然后將槽鋼按“井字形”焊接在模板上,模板整體效果好。
鋼模板背面加焊槽鋼有效控制模板截面變形,一定程度上減少了錯臺、脹模、漏漿等質(zhì)量通病的產(chǎn)生,同時減少了鋼管、扣件用量,所有措施材料均可以重復利用,節(jié)約了成本。
在吊裝前,先用角磨機配鋼絲刷清理模板表面,銹跡必須清除徹底,并涂刷色拉油,然后模板表面覆蓋一層塑料薄膜,以防灰塵等粘附在模板表面,待澆筑前再將塑料薄膜揭除。
2.2.3 編制專項施工方案
根據(jù)國家水利部《水利工程建設安全生產(chǎn)管理規(guī)定》第二十三條,在閘墩鋼模板安裝前編制《高大模板專項施工方案》,報公司總工程師和總監(jiān)理工程師審核,并召開了專家論證會對方案進行審查。
2.2.4 組合大鋼模板安裝
a. 閘墩模板采用組合大鋼模板安裝施工方法,人工配合吊車安裝模板就位,通過控制模板垂直度使整塊模板定位,然后用“山型卡”配螺母進行加固連接。
b. 閘墩鋼模按所屬結構位置分為閘墩正面板和背面板二部分,按正面和背面分塊安設與拆除,模板均進行編號,依次安裝。
c. 先安裝有附架一側模板并進行固定后,然后安裝背板,再安裝上、下游側圓弧段模板。第一層模板安裝完成后按以上順序依次安裝第二層模板,直至全部模板安裝結束,在鋼模安裝的過程中將門槽中的木模板也同時安裝加固。對已立的每一塊模板均要與附架用鋼管進行上、中、下三個部位的連接,塊與塊之間用拉筋連接,且為防止漏漿塊與塊之間貼有泡沫膠,正面與背面板用對拉拉筋及UPVC管進行臨時加固,以形成一個具有一定自穩(wěn)能力的框架。其中對拉拉筋需采用雙螺母。最后用全站儀及線錘校正模板垂直度,用鋼筋對拉拉筋和UPVC套管進行固定,最后整體軸線、平面校正。
d. 模板底部均使用“2015型”鋼模進行調(diào)節(jié),大型模板吊裝前,調(diào)至統(tǒng)一安裝高程。單塊閘墩模板全部調(diào)整完畢達到要求后,對模板底部縫隙用水泥砂漿填塞。
e. 閘墩牛腿倒懸模板的支承鋼管腳手架必須按計算規(guī)定搭設,嚴禁利用橫桿中部進行支承,鋼模板底模在橫桿上的支承點不得少于二點,并在承重腳手架外側立面四周各設立一道斜撐,斜撐一定要設置在縱橫桿交接的節(jié)點部位。
2.2.5 拉筋安裝
閘墩拉筋總共分為二段,上游段為11排,其他位置為14排,間距70cm,排距60cm。對拉拉筋安裝加固時必須使用雙螺帽。
2.2.6 安全纜風繩安裝
考慮閘墩模板一次到頂,所受風荷載較大,施工時可利用閘墩模板上槽鋼,左右方向對稱設置7道φ10mm鋼絲繩纜風繩,纜風繩底部通過索具螺旋扣與吊耳板連接,吊耳板與閘底板的預埋鐵板焊接固定。纜風繩通過索具螺旋扣進行調(diào)整。
2.2.7 澆筑平臺腳手架搭設
a. 澆筑平臺腳手架搭設采用扣件式鋼管腳手架,用竹腳手板作為施工跑道,腳手板上設置一根防滑木條。腳手架的設置和搭設必須符合《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范》(JGJ 130—2011)的規(guī)定。
b. 澆筑平臺腳手架搭設在鋼模板安裝完成后進行,吊運作業(yè)時不得搭設腳手架。
2.2.8 混凝土澆筑
由于閘墩高度較高,為防止混凝土下落沖擊模板,同時預防混凝土骨料分離,采用設置溜筒方法,根據(jù)閘墩高度設置溜筒個數(shù),溜筒末端必須固定,避免來回滑動?;炷链怪边\輸采用門座式起重機配備3m3臥罐入倉,溜筒隨混凝土的上升逐個拆除。
煤層氣生產(chǎn)調(diào)度與開采技術先導試驗基地位于長治市大化村,建筑層數(shù)地上四層,建筑高度16.05m,一層層高4.2m,二、三、四層層高3.8m,出屋面水箱間、樓梯間3.9m?;A為柱下獨立基礎,鋼筋混凝土框架結構,抗震設防烈度Ⅶ度,建筑耐火等級二級,屋面防水等級一級。該工程地上四層,層高4.5m,框架結構,中庭截面31.2m×3.2m,12m×10.8m,建筑高度16.05m。
2.2.9 拆模
a. 根據(jù)規(guī)范和設計的要求,混凝土達到一定強度后拆除模板。
b. 模板拆除時,遵循先安裝的后拆,后安裝的先拆的原則。在拆除模板前,先要拆除對拉拉筋,但每一塊模板上均要保留上部及中部各一根對拉拉筋,直到要拆除該塊模板時,才將拉筋全部拆除,以防模板大面積傾倒。
c. 由于組合大鋼模板與混凝土接觸面積較大,拆模時間也較長,模板與混凝土面的粘結力較大,為了便于拆模,在拆模時,先用吊車將擬拆除模板用鋼絲繩吊住,并保持松馳狀態(tài),然后用手拉葫蘆使模板脫離混凝土面,再用人工配合吊車將模板拆除,吊放至指定地點。
d. 已拆除模板按編號順序排放,設專人進行模板清理、涂刷色拉油及粘貼塑料薄膜的工作,完成以上工作后才能運至下一工作倉面進行安裝。
a. 模板主要由平面鋼模板、圓弧鋼模板及異型鋼模板等組成。模板大面用平面鋼模板,上、下游兩側墩頭使用圓弧鋼模板,牛腿及懸挑梁使用異型鋼模板,門槽部位使用木模板。鋼模板尺寸為1.2m×1.5m,模板共90塊(包括圓弧鋼模板及異型鋼模板)。
b. 固定鋼模板拉筋孔共計392個,最后外露拉筋孔390個,拉筋孔徑為φ16,拉筋長2~2.7m。
機具設備配置表
組合大鋼模板拼裝施工人員12人(專職安全員1人、管理人員2人、測工2人、電工1人、模板工4人和普工2人);閘墩組合大鋼模板安裝施工人員14人(專職安全員1人、管理人員2人、測工2人、電工1人、模板工6人和普工2人),具有較好的作業(yè)經(jīng)驗,對模板的控制措施有較豐富的經(jīng)驗。
a. 對水閘閘墩組合大鋼模板拼裝及安裝施工作業(yè)人員,均要求達到一定的技術等級,具有相應的操作技能,操作人員持證上崗,項目部對每個進場的作業(yè)人員進行考核,同時,在施工中進行考察,對不合格的施工人員堅決退場,保證操作者本身具有合格的技術能力。
b. 加強對每個施工人員的質(zhì)量意識教育,提高他們的質(zhì)量意識,自覺按操作規(guī)程進行操作,在質(zhì)量控制上加強其自覺性。
c. 施工管理人員,特別是工長及質(zhì)檢人員,隨時對操作人員所施工的內(nèi)容、過程進行檢查,在現(xiàn)場為他們解決施工難點,進行質(zhì)量檢查與驗收,對達不到質(zhì)量要求的部位,指導操作者整改。
e. 在施工中各工序要堅持“三檢制”,在整個施工過程中,做到工前有交底,過程有檢查,工后有驗收的標準化管理方式,確保工程質(zhì)量。
a. 組合大鋼模板安裝前,貼好泡沫膠,做好面板的除銹后及時刷色拉油,并用塑料薄膜覆蓋。
b. 嚴格按吊裝和拆除方案進行組合大鋼模的安裝和拆除,確保依次進行。
c. 鋼模吊裝前,調(diào)節(jié)第一層“2015型”模板,控制模板高程。
d. 模板安裝按現(xiàn)行規(guī)范及工程設計圖紙施工。
e. 模板安裝后,必須檢查連接質(zhì)量,經(jīng)檢查合格后,才能摘鉤或拆除臨時固定工具,以防模板傾倒。操作人員要嚴格按照吊裝及拆除方案進行操作。
f. 模板拆除時,混凝土強度應能保證其表面及棱角不受損傷。
a.項目部成立安全生產(chǎn)管理機構,建立以項目經(jīng)理為組長的安全生產(chǎn)領導小組,全面負責并領導本項目的安全生產(chǎn)工作。安全生產(chǎn)領導小組成員由項目經(jīng)理(任組長)、項目總工、項目副經(jīng)理、主管安全生產(chǎn)工作的專職安全人員、各班組負責人組成。
b.模板安裝及拆除落實專人負責和指揮。
c.施工前逐級進行安全技術教育及交底,落實所有安全技術措施和人身防護用品,否則不得進行吊裝施工。
d.吊裝操作人員必須接受安全教育,每日崗前進行一次安全檢查活動,共同提高安全意識,提出不安全因素,及時進行整改。
e.起重作業(yè)前,進行安全防護設施及起吊機具等的逐項檢查和驗收,驗收合格后,方可進行吊裝。
f.施工中要經(jīng)常檢查安全防護設施,發(fā)現(xiàn)有缺陷和隱患時,必須及時解決;危及人身安全時,必須立即停止作業(yè),并采取應急措施。
閘墩采用組合大鋼模板安裝的施工方案,解決了閘墩垂直度偏差、分層冷縫、錯臺等問題,而且混凝土外觀光潔無痕;保證了混凝土內(nèi)在質(zhì)量,混凝土外觀質(zhì)量提高效果尤為明顯。工程綜合成本得以降低。經(jīng)過工程實踐證實,單個閘墩縮短工期50%左右。避免了分次澆筑需進行層間的混凝土鑿毛所產(chǎn)生的混凝土廢渣處理。安拆作業(yè)時間的縮短和混凝土一次澆筑成型大大減少了施工噪音的頻次。
閘墩采用組合大鋼模板安裝的施工方案,施工周期大大縮短,單個閘墩縮短工期50%左右,確保了湖北省洪湖東分塊蓄滯洪區(qū)套口進洪閘工程施工工期;成功地解決了閘墩分層冷縫、錯臺及垂直度偏差大等問題;減少了立模和拆模工作量,減少了施工人員的高空作業(yè)時間和次數(shù),減少了安全事故發(fā)生的概率。相較于水利工程中閘墩采用的分層立模、人工單塊安裝的施工方法,該技術效率高、施工成本低,對高度8m以上的水閘閘墩具有很好的參考價值。