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        懸臂式鋼模臺車在防浪墻混凝土施工中的應用

        2020-04-17 10:09:46
        工程技術研究 2020年4期
        關鍵詞:防浪鋼模板鋼模

        張 潮

        (中國水電建設集團十五工程局有限公司,陜西 西安 710016)

        1 工程概況

        東薩宏水電站工程位于老撾共和國南部占巴塞省,距孔恩瀑布約2km。工程采用明渠引水發(fā)電,引水明渠長5km,水頭約20m。電站總裝機260MW,設計最大引水流量1600m3/s。在明渠兩側修建堤防工程,共分3段,總長度約6760m,堤頂高程76.95m,在右岸設開敞式溢洪道700m。堤壩沿明渠兩側分3段布置,其中堤壩1布置在明渠的右岸,長2963m(含700m長的溢洪道);堤壩2布置在發(fā)電廠房進水口的左岸,長860m;堤壩3布置在明渠左岸,長2937m。

        堤壩壩型為RCC碾壓砼重力壩(見圖1),堤頂高程76.95m,最大壩高26m,最低壩高3.2m,防浪墻高度1.25m,寬度0.4m,C25鋼筋混凝土,分倉長度10m。

        圖1 壩體典型斷面示意圖

        2 懸臂式鋼模臺車

        懸臂式鋼模臺車由鋼模板、懸臂桁架及調節(jié)系統(tǒng)、工作平臺、臺車支撐桁架、臺車行走裝置、臺車配重塊等組成(見圖2)。

        圖2 懸臂式鋼模臺車斷面示意圖

        2.1 鋼模板

        臺車鋼模板面板采用5mm厚的Q235鋼板制作,迎水面面板為1000cm×150cm,背水面面板為1000cm×125cm。鋼模板背肋采用∠100×100×10角鋼制作,角鋼間距300mm,面板與背肋之間采用焊接方式形成一個整體。

        2.2 懸臂桁架及調節(jié)系統(tǒng)

        臺車懸臂桁架采用Ⅰ32a和Ⅰ28a工字鋼加工制作,各構件對接處焊接對接鋼板,在對接鋼板上打φ20螺栓孔,然后采用高強φ20螺栓進行各構件之間連接。懸臂桁架上分別安裝可調節(jié)懸掛裝置和液壓油缸、調節(jié)絲杠、工作平臺及鋼模板。

        鋼模板背側每隔2.5m設置一組[18槽鋼背肋,并在中上部和中下部打φ20對穿孔,其中中上部孔用來安裝液壓油缸系統(tǒng),中下部孔用來安裝調節(jié)絲杠。液壓油缸系統(tǒng)及調節(jié)絲杠均通過連接銷與鋼模板連接。液壓系統(tǒng)和絲杠另一端臺車懸臂桁架連接。液壓系統(tǒng)操作柜布置于臺車支撐桁架上,便于操作人員操控。懸臂桁架上每隔2.5m安裝一組可調節(jié)懸掛裝置??烧{節(jié)懸掛裝置與鋼模板槽鋼背肋之間采用φ20連接銷連接。

        模板安裝時,通過液壓系統(tǒng)和調節(jié)絲杠聯(lián)動,使模板在水平方向移動,通過可調節(jié)懸掛裝置連接點的螺桿調節(jié),使模板在高度方向移動,最終使模板固定在設計位置。模板拆除時,通過液壓系統(tǒng)和調節(jié)絲杠調節(jié),使模板整體脫離混凝土面約5cm,確保臺車在轉場時不會與已澆筑好的防浪墻發(fā)生碰撞。

        2.3 臺車工作平臺

        臺車工作平臺位于鋼模板外側,采用∠100×100×10角鋼加工成L型支架,支架間距250cm,支架頂部與臺車懸臂桁架連接,底部鋪設防滑網(wǎng)踏板,滿足防浪墻混凝土模板安裝和脫模時工作人員安全操作要求。

        2.4 臺車支撐桁架

        臺車支撐桁架采用Ⅰ32a工字鋼進行加工制作,頂部采用∠100×100×10角鋼焊接網(wǎng)架進行連接,以確保桁架整體穩(wěn)定性和剛性。臺車桁架通過φ20螺栓與懸臂鋼架連接。支撐桁架最外側設置配重塊固定橫梁,以便于配重塊的吊裝和固定,從而確保在防浪墻澆筑期間臺車不會出現(xiàn)位移等現(xiàn)象。

        2.5 臺車行走裝置

        臺車行走裝置為8個鋼質行走輪,在臺車支撐桁架底部每側安裝4個,并安裝行走輪制動裝置,當臺車就位后即打開制動裝置,使臺車固定在軌道上。

        壩體混凝土澆筑期間,同時進行壩后路路基的施工,直至壩后路路基填筑至EL73.6高程。臺車就位前,首先由測量隊放出臺車軌道安裝中心線,臺車軌道中心線間距3.7m,然后沿臺車軌道安裝中心線鋪設約10cm厚,50cm寬的碎石骨料,由人工采用鐵鍬等工具整平。然后在整平后的碎石骨料頂面,每隔40cm鋪設一根枕木,然后按照臺車軌道中心線進行臺車軌道安裝,臺車軌道與枕木間加固牢固,軌道頂面用水準儀配合找平。

        2.6 配重塊

        臺車配重塊采用C25鋼筋混凝土進行預制,根據(jù)平衡計算的結果,算出所需配重塊的數(shù)量,然后安裝圖紙要求進行鋼筋制安及混凝土澆筑。配重塊頂部預留φ20吊環(huán)。

        2.7 懸臂式臺車安裝

        懸臂式臺車安裝在軌道安裝固定后進行。首先采用25t吊車配合,按照臺車組裝圖紙完成臺車行走裝置和臺車支撐桁架的安裝和就位。然后吊裝配重塊至臺車外側行走輪頂部的配重塊固定橫梁上,并對配重塊進行加固。

        臺車支撐桁架安裝完成且配重塊吊裝到位后,采用25t吊車進行臺車懸臂桁架系統(tǒng)系統(tǒng)的安裝,臺車懸臂桁架可提前進行拼裝,采用螺栓與臺車支撐桁架進行連接,在臺車懸臂桁架安裝期間,需注意臺車變化,若發(fā)現(xiàn)臺車有傾覆跡象,則停止作業(yè),并增加臺車配重塊,以確保臺車安裝期間人身安全。

        臺車懸臂系統(tǒng)安裝完成后即進行臺車鋼模板懸掛件、臺車鋼模板、臺車工作平臺、臺車模板調節(jié)液壓系統(tǒng)及調節(jié)絲杠的安裝。

        2.8 臺車轉場作業(yè)

        當本倉位混凝土澆筑完成,且臺車已脫模、下一倉位鋼筋制安已完成后,即可開始臺車轉場移動作業(yè)。臺車轉場移動時,先按照臺車軌道鋪設步驟將臺車軌道鋪設至下一倉混凝土處,然后采用裝載機進行牽引,平直段時,在確定模板不會碰撞已澆筑混凝土的情況下,可不拆除模板,直接進行臺車牽引轉場。在弧形壩段,每次轉場時須拆除模板,以避免模板卡在已澆筑防浪墻上,造成防浪墻破壞和模板變形。

        2.9 臺車拆除

        當混凝土澆筑結束,即可進行臺車拆除作業(yè),臺車拆除采用25t吊車進行。拆除首先拆除臺車鋼模板液壓和調節(jié)絲杠系統(tǒng),然后拆除工作平臺和臺車懸臂桁架系統(tǒng),其次吊出臺車配重塊,再進行臺車支撐桁架和臺車行走裝置的拆除,最后拆除臺車軌道。

        臺車拆除期間需注意安全,尤其是不能提前吊出臺車配重塊,以確保臺車平衡。

        3 混凝土澆筑施工

        3.1 工藝流程

        臺車軌道鋪設→臺車就位→模板調節(jié)→模板加固→封倉→混凝土澆筑→臺車脫?!_車移動至下一倉(臺車就位)。

        3.2 倉位準備

        鋼模臺車就位前,首先完成倉內的鋼筋制安作業(yè),并清理干凈倉位。

        3.3 模板加固及封倉

        臺車就位后,根據(jù)測量放樣,采用臺車液壓系統(tǒng)使模板基本就位,然后采用調節(jié)絲杠和懸掛連接裝置使模板緊挨鋼筋上設置的模板定位混凝土墊塊,以確保鋼筋保護層和模板安裝滿足設計要求。利用模板底部預留的拉錨筋孔和倉內的錐心絲套,將模板底部進行二次加固,以避免模板變形。對于模板和已澆筑混凝土的結合部位及模板和封倉模板連接處,可采用雙面膠粘貼或填充聚氨酯泡沫膠的方式進行處理,以避免混凝土澆筑期間出現(xiàn)的漏漿掛簾等現(xiàn)象。

        臺車就位并調整好模板后,即安裝分倉結構縫位置止水,同時采用木模板進行防浪墻倉位封倉施工,封倉模板安裝時須保證止水位置與設計位置一致,采用φ50鋼管作為模板圍檁與臺車模板進行加固。

        3.4 混凝土澆筑

        混凝土采用混凝土罐車進行運輸,卸料至1m3混凝土吊罐后,采用16t汽車吊提升混凝土吊罐至臺車頂部進行入倉。入倉時吊罐不得碰撞臺車。下料高度不得大于1.5m,采用分層通倉鋪料,鋪料厚度不大于50cm,采用φ30振搗棒平倉和振搗,振搗棒平倉距離不大于1.5m,振搗時間不小于20s,當混凝土不再顯著下沉,不出現(xiàn)氣泡為準。振搗期間,振搗棒不得碰撞模板、止水和鋼筋。混凝土頂面采用人工兩次抹面、壓光。第二次抹面、壓光宜在混凝土初凝前進行。

        3.5 臺車脫模

        在混凝土強度達到2.5MPa,且防浪墻表面及棱角不因脫模而受損壞后,可進行臺車脫模作業(yè)。

        臺車脫模時,首先拆除底部連接在錐形絲套上的拉錨絲桿,然后由專人操縱臺車模板的液壓系統(tǒng),使模板緩慢脫離防浪墻混凝土,脫離距離不影響臺車移動至下一倉即可。

        3.6 混凝土養(yǎng)護

        臺車模板脫離后,即可開始防浪墻混凝土養(yǎng)護?;炷琉B(yǎng)護采用養(yǎng)護毯全覆蓋混凝土表面,采用花管長流水或人工灑水的方式是養(yǎng)護毯在養(yǎng)護期間一直保持濕潤狀態(tài),防浪墻混凝土養(yǎng)護時間28d。

        4 缺陷處理

        采用鋼模臺車進行防浪墻混凝土施工,基本上未產(chǎn)生混凝土外觀質量缺陷,只有個別倉面因底部密封不嚴而造成的漏漿現(xiàn)象。

        對于漏漿部位,采用手持磨光機進行打磨,打磨前先用墨線彈出標準基線,然后有人工進行打磨處理。

        模板脫模后,對底部的預留的錐形絲套進行鑿除,然后采用同標號的預縮砂漿對錐形絲套孔進行修補,并覆蓋灑水養(yǎng)護。約7天后采用手持磨光機對其進行打磨處理,以保證防浪墻表面整體平整度。

        5 結語

        采用懸臂式鋼模臺車澆筑防浪墻混凝土,其外觀良好,混凝土表面光滑無氣泡麻面等現(xiàn)象,后期缺陷修補作業(yè)較少。施工速度快,通過選用合適的配合比,每臺鋼模臺車澆筑防浪墻可達到24~30h一個循環(huán),大量節(jié)省了施工人員,達到了節(jié)約成本,加快施工進度的目的。

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