梁成福 黃未來(lái)
(中國(guó)水利水電第四工程局有限公司,青海 西寧 810000)
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工應(yīng)用,在單一體型的結(jié)構(gòu)建筑物施工過(guò)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(diǎn)。
(1)施工過(guò)程連續(xù),無(wú)須設(shè)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(shí),減少傳統(tǒng)混凝土澆筑的施工縫面處理工序,施工進(jìn)度快;(3)混凝土表面無(wú)錯(cuò)臺(tái)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(fèi)及預(yù)埋件的投入,施工成本低。
液壓滑模系統(tǒng)主要包括:模板結(jié)構(gòu)、工作平臺(tái)、提升機(jī)構(gòu)、液壓控制系統(tǒng)等部分組成。
(1)模板:設(shè)計(jì)混凝土達(dá)到滑升強(qiáng)度的時(shí)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(dá)到滑升強(qiáng)度的時(shí)間;V—模板滑升速度。
考慮到市場(chǎng)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?yàn)?0*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(jì)算如下:
其中:N總—總荷載;N1—操作平臺(tái)系統(tǒng)自重;N2—施工荷載;N3—卸料對(duì)平臺(tái)的沖擊力;N4—混凝土的摩阻力;N5—風(fēng)荷載。
則:N/P
式中:N—總荷載;P—單個(gè)千斤頂?shù)某惺芰?50 kN
664/50=13.28=14個(gè)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(jì)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(jì)算長(zhǎng)度,取60 cm。
則 :P=(0.8/1.8)×(99.6-0.22×60)=38.4 kN
實(shí)際支撐管的承受力:
P實(shí)=664/20=33.2 kN
P>P實(shí),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(shè)一個(gè),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(zhǎng)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(guò)(亦可用Φ25或Φ28的螺紋鋼)。
(1)清理好現(xiàn)場(chǎng);(2)按要求,在基礎(chǔ)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(shè)備;(4)清點(diǎn)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(jìn)行焊接;(6)將千斤頂裝在模梁上,并接上油路,進(jìn)行耐壓排氣檢驗(yàn),油路無(wú)故障后,插入支承管(支承管高度應(yīng)錯(cuò)開(kāi),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(tái)板,圍欄接好安全網(wǎng);(8)待滑升高度達(dá)到1.8 m,裝上吊架并鋪上木板,掛上安全網(wǎng)。
液壓滑模施工程序?yàn)椋簻y(cè)量放點(diǎn)→綁扎基礎(chǔ)上部鋼筋→滑模系統(tǒng)組裝→水平及垂直測(cè)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。
4.2.1 施工縫面處理
施工前施工縫面采用沖毛機(jī)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(shí)間通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定,一般收盤(pán)后6~14 h后進(jìn)行,人工鑿毛在混凝土達(dá)到規(guī)范要求強(qiáng)度后進(jìn)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(shè)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?,除必須符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求外,尚應(yīng)滿足滑模施工的工藝要求。因此,應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的氣溫變化等情況進(jìn)行配比,滿足在6 h后的混凝土出模強(qiáng)度為0.5~2.5 kg/cm2。
滑模施工過(guò)程中,混凝土的入倉(cāng)鋪料采用分層平鋪法,同時(shí)要求對(duì)稱均勻下料,每層鋪筑厚度≤30 cm?;炷脸醮螡仓仨殗?yán)格按以下步驟進(jìn)行:第一次試提升時(shí),時(shí)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(jìn)行模板的試滑。開(kāi)始滑升5~10 cm,檢查脫模的混凝土是否滿足滑升要求,若無(wú)異?,F(xiàn)象,便可進(jìn)行正常澆筑滑升。在混凝土振搗時(shí),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(yīng)立即進(jìn)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(cāng),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(dāng)混凝土在模板內(nèi)澆灌高度60~70 cm時(shí),第一層的混凝土強(qiáng)度應(yīng)在0.5~2.5 kg/cm2之間。此時(shí),啟動(dòng)控制臺(tái),滑升兩個(gè)行程,觀察出模后的砼,當(dāng)手指按下有印痕而砂漿不粘手則可滑升,反之則未到時(shí)間,當(dāng)手指按下,無(wú)印痕則說(shuō)明滑升太遲。
初升階段的高度在20 cm左右,停息一段時(shí)間,檢查提升設(shè)備和模板系統(tǒng),無(wú)問(wèn)題后,方可進(jìn)入正?;?/p>
模板的正?;A段:正常滑升的高度是與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(shí)間控制在1 h之內(nèi),時(shí)間越長(zhǎng),摩阻力越大。在氣溫高時(shí)或澆灌混凝土跟不上時(shí),可每隔半小時(shí)提升1~2個(gè)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(duì)混凝土出模質(zhì)量影響很大,因此,必須嚴(yán)格按計(jì)劃進(jìn)行施工,并隨時(shí)檢驗(yàn)?zāi)0宓膬A斜度及各部分的尺寸,并及時(shí)進(jìn)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(shuō)明混凝土的脫模強(qiáng)度低,應(yīng)放慢滑升速度;若脫?;炷帘砻娌粷駶?rùn),手按有硬感或伴有混凝土表面被拉裂現(xiàn)象,則說(shuō)明脫模強(qiáng)度高,宜加快滑升速度。正?;龝r(shí)模板的滑升速度控制在0.5~0.9 cm/min。
滑升過(guò)程中,操作平臺(tái)水平狀態(tài),直接關(guān)系到混凝土墻體的垂直度。因此,應(yīng)勤檢各千斤頂?shù)母卟?,通過(guò)千斤頂調(diào)平器或關(guān)閉部分千斤頂來(lái)達(dá)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(dāng)模板滑升至距頂部高程1.00 m左右時(shí),此時(shí)應(yīng)放慢滑升速度,保證頂部標(biāo)高的正確。同時(shí),對(duì)已脫出模的混凝土面進(jìn)行抹面,對(duì)局部有缺陷的部位及時(shí)進(jìn)行處理、修復(fù),保證混凝土外觀質(zhì)量。
(3)?;胧┘笆┕たp的處理?;J┕?yīng)連續(xù)進(jìn)行,因意外原因需要?;瑫r(shí),在停止?jié)补嗷炷梁髴?yīng)每隔半小時(shí)提升一個(gè)行程,直至模板與混凝土不能粘接為止。
?;a(chǎn)生的施工縫,必須進(jìn)行認(rèn)真處理,在?;?,混凝土澆灌成一個(gè)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(jìn)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(jìn)行正常滑升。
(4)糾偏處理。在滑模施工過(guò)程中,當(dāng)平臺(tái)出現(xiàn)扭或偏時(shí),應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行校正。校正時(shí)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(hù)。剛出模后的混凝土,此時(shí)正處于塑性狀態(tài),處理起來(lái)很方便,當(dāng)表面出現(xiàn)蜂窩、麻面或小裂縫時(shí),應(yīng)用同樣的水泥砂漿壓實(shí),并用木抹子將其抹平。
養(yǎng)護(hù)混凝土可在輔助盤(pán)上安裝噴水管,噴水管隨提升架滑升,可隨時(shí)隨地噴水養(yǎng)護(hù),保證混凝土表面保持濕潤(rùn)。4.3 滑模拆除
滑模施工結(jié)束后,待混凝土終凝后進(jìn)行滑模設(shè)備的拆除。步驟如下:(1)拆除液壓控制臺(tái),電焊機(jī)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。
此滑模的操作平臺(tái)為上下兩層,為封閉式,以利各工種的安全,在大風(fēng)、雷電或大雨時(shí)可采用?;胧?,不可任意變動(dòng)平臺(tái)上的荷載,保持平臺(tái)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(yīng)有具體、有效、準(zhǔn)確的檢驗(yàn)手段。主要的檢驗(yàn)方法如下。
(1)水平度觀測(cè)。水平度的控制,利用水管法在支承管上找出所有水平點(diǎn),每0.3 m一層,并在所有的0.3 m外,用限位卡鎖緊,當(dāng)每個(gè)千斤頂升至此同一水平高度時(shí),千頂停止工作。這樣就讓平臺(tái)操作系統(tǒng)保持在一個(gè)水平狀態(tài)。
(2)垂直度觀測(cè)。在閘墩的長(zhǎng)面及短面各放兩個(gè)線錘,線錘通過(guò)細(xì)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(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
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(shí)際施工中投入運(yùn)用,傳統(tǒng)的施工工藝必將被先進(jìn)技術(shù)所替代。液壓滑模施工技術(shù)因其施工過(guò)程連續(xù)、機(jī)械化程度高、施工效率高、周轉(zhuǎn)材料投入少等優(yōu)點(diǎn),在水利水電工程施工中必將得到大量應(yīng)用。因此,不斷總結(jié)和完善滑模施工過(guò)程中出現(xiàn)的各類(lèi)問(wèn)題,進(jìn)一步提高滑模施工技術(shù)水平,將對(duì)滑模施工技術(shù)在水利水電工程中的施工應(yīng)用起到有力的推動(dòng)作用。