倒虹吸運用鋼模臺車施工工法

1、1目目 錄錄1 1 前前 言言.2 22 2 工法特點工法特點.2 23 3 適用范圍適用范圍.2 24 4 工藝原理工藝原理.2 25 5 鋼模臺車鋼模臺車 .2 26 6 施工工藝和操作要點施工工藝和操作要點.4 47 7 設備配置設備配置.7 78 8 勞動組織勞動組織.7 79 9 質量控制措施質量控制措施.7 71010 安全措施安全措施.8 81111 環(huán)保與文明施工環(huán)保與文明施工.8 81212 效益分析效益分析.8 81313 工程實例工程實例.9 92大型倒虹吸運用鋼模臺車施工工法大型倒虹吸運用鋼模臺車施工工法王 永 1 1 前前 言言在南水北調中線一期安陽段洪河渠道倒虹吸工

2、程管身段和閘室段施工中，采用兩架鋼模臺車一聯(lián)兩孔同時對稱施工，混凝土成型準確，進度快，質量好、安全可靠，現(xiàn)將這項施工技術進一步完善總結形成本工法。2 2 工法特點工法特點2.1 結構可靠，操作方便，混凝土成型面好，混凝土外觀質量易保證。2.2 施工人員數(shù)量少，節(jié)省人工費用；單節(jié)管身施工周期縮短，施工效率高。2.3 安全實用，可改善員工工作環(huán)境，減輕工人勞動強度，提高施工安全系數(shù)。3 3 適用范圍適用范圍主要適用于大型倒虹吸、混凝土箱涵等工程。4 4 工藝原理工藝原理鋼模臺車由模板系統(tǒng)和支撐行走系統(tǒng)兩部分組成。以管身設計分縫為準,臺車模板的長度正好等于（或大于）1 節(jié)管身的長度,模板安裝在支撐系

3、統(tǒng)上,支撐系統(tǒng)和行走系統(tǒng)組合在一起,模板的伸縮和支撐均由絲杠或千斤頂來完成。在模板就位完成一節(jié)管身的混凝土澆筑后,根據(jù)混凝土拆模強度的要求,確定脫模時間,將全部模板脫離混凝土面后再將臺車移至新的澆筑位置就位，進行下一倉位的混凝土澆筑。5 5 鋼模臺車鋼模臺車鋼模臺車主要由模板組、行走機構、臺車架、撐桿系統(tǒng)及一些輔助設施構成（如圖 5-1 以洪河渠道倒虹吸應用為例的鋼模臺車示意圖） 。5.1 模板組每架臺車模板組分為內墻墻體及頂板模板、外墻模板和端模三個部分。5.1.1 內墻模板縱向分為節(jié)，每節(jié)長m，面板鋼板厚mm，框板為636 角鋼,橫肋為808 角鋼，豎肋為工10 工字鋼；頂板模板面板厚mm

4、，框板為636角鋼，橫肋為 80426 矩形鋼，豎肋為工10 工字鋼,支架背楞均為l0 槽鋼。內側墻身模板及上倒角下半部分為一整體，頂板及上倒角上半部分為一整體，二者用 65cm（長）10cm（寬）2.5（厚）cm 鋼板通過螺栓和豎肋工10 工字鋼連接為3整體板。5.1.2 外側墻身模板（大型鋼模板 3.85m2.55m）面板厚mm，框板為636角鋼，橫肋為808 角鋼，豎肋為工10 工字鋼,支架背楞為l0 槽鋼。5.1.3 端模根據(jù)止水帶位置制作異型模板進行拼裝。內墻墻體及頂板模板均用相對應絲杠系統(tǒng)固定支撐，外側墻身模板依據(jù)支撐桁架加固。外側墻身側模（大型鋼模板 3.85m2.55m）與鋼模

5、臺車內模選用一種適宜的對拉拉桿（20 通扣螺栓） 。共分三節(jié)組成，中間部分為錐體雙向絲杠，長度與墻體厚度相同；內外側拉絲均穿入絲杠內，兩頭長度 40cm，用錐體螺母連接，并起到內部固定墻模的作用；外側與模板固定均采用方板支墊和山字母固定在支架背肋上，形成整體對拉連接。澆筑混凝土達到拆模強度后,按照上述順序的反順序拆模，錐體螺母拆除后在混凝土墻體上留下的孔洞采用微膨脹砂漿填補。拆模后錐體螺母和兩頭螺栓重復利用，止水效果比普通拉條好，費用與普通拉條相當。5.2 行走機構每架臺車行走機構設置有帶自鎖裝置的車輪 8 個，并由卷揚機牽引整車行走，行走控制速度均勻緩慢。行走軌道采用工14 工字鋼，按照設計

6、位置鋪設在已澆筑管節(jié)底板混凝土面上，采用預埋鋼板和螺栓固定。5.3 臺車架每架臺車架主要由門架上下橫梁、門架立柱、上下縱梁、門架斜撐組成，各部分通過螺栓連接組合成臺車架總體，各橫梁及立柱之間通過連接梁和斜拉桿連接?？梢苑纸鉃槎鄠€門架，各個門架都螺接在下縱梁上，每側下縱梁底面裝有多個支承千斤，內置行走輪。軌道與下縱梁間并配備多組液壓千斤頂?；炷翝仓r，混凝土荷載通過頂板底模傳遞至門架上，并分別通過基礎千斤、行走輪和液壓千斤頂先傳遞到軌道，再到底板。門架為臺車主要承重支構體，均采用20 槽鋼。同時為保證門架立柱壓桿穩(wěn)定性和整個門架在側向應力下有足夠的剛度，在立柱與上橫梁、相鄰門架之間增加門架斜撐

7、，采用單、雙斜撐、X 型斜撐三種形式。5.4 撐桿系統(tǒng)鋼模臺車撐桿系統(tǒng)采用絲杠支撐系統(tǒng)，由錨栓連接在模板組和門架之間。臺車門架立柱左右撐桿系統(tǒng)設置 4 組，每組 10 支絲杠（55） ；臺車架上部撐桿系統(tǒng)設置 3組，每組 10 支絲杠，等距布置在上橫梁上。整個臺車架和模板組通過其聯(lián)接成為一4個剛性受力整體。 圖 5-1 鋼模臺車示意圖6 施工工藝和操作要點6.1 施工工藝6.1.1 工藝流程管身段采用先底板后墻體和頂板的澆筑順序進行施工。第一次底板澆筑至倒角上30cm 處，采用普通組合鋼模板；第二次澆筑墻身和頂板混凝土,采用鋼模臺車。見圖6.1-1。圖 6.1-1 管身段澆筑次序示意圖6.1.

8、2 工藝流程圖（圖 6.1-2）5圖 6.1-2 大型倒虹吸運用鋼模臺車施工工藝流程圖6.2 施工操作要點6.2.1 軌道設置底板混凝土強度達到設計強度的 30%后，軌道板鋪設在底板上，采用螺栓和預埋在底板混凝土上的鋼板連接。6.2.2 鋼模臺車校正與清理、刷油（1）鋼摸臺車就位前必須進行模板的校正鋼模臺車內墻墻體、頂板底模面板均為一整體平面，初次使用時需進行全面校正。（2）鋼摸臺車就位前必須進行模板清理、刷油為使模板清理及刷油操作方便，綁扎鋼筋時在管身結合部位留出 1.0m 左右暫不綁扎，主筋先固定在已綁扎的鋼筋上，待模板就位后恢復。每次脫模后，臺車先往前移動 1m，施工人員站在預留位置進行

9、鋼模板的清理，同時將脫模劑裝入小膠皮桶中，人工手持滾動毛刷將脫模劑均勻涂刷在臺車面板上。清理前在該處底板上鋪設塑料布底板(腋角上 30cm 處)施工軌道安裝臺車校正、清理、刷油鋼模臺車就位、校模端模安裝伸縮縫與止水安裝裝墻 身 和 頂 板 混 凝 土 澆 筑頂板混凝土強度達 75%后臺車拆除、移動鋼筋制安側模拆除 施工縫處理6收集渣料和滴下的脫模劑。清刷完 1m 后臺車再往前移動 1m，如此周而復始清理和刷油，直至鋼模全部清理干凈、刷完脫模油，鋼模臺車方可就位。6.2.3 鋼模臺車就位、校模新臺車在澆筑好的管身段混凝土底板上組裝，成型后用卷揚機牽引,順軌道至待澆倉位。用手動葫蘆將臺車微調至與管

10、身中心線對齊，然后起升液壓千斤頂使頂模到位，并用垂直螺旋絲杠進行調平至設計標高；同時將側模用水平螺旋絲杠調整到位，側模底端與底板倒角處墻身緊貼。施工前需測量放點，作為臺車起升、張開控制點。鋼模臺車就位后，采用全站儀控制線位、水準儀控制高程、垂球法校正模板垂直度。安裝好鋼模后，檢查鋼模臺車周邊與已澆筑混凝土的搭接處是否吻合，并用木楔將模板撐緊，使鋼模臺車周邊與已澆筑混凝土搭接嚴密，避免漏漿和出現(xiàn)錯臺現(xiàn)象。6.2.4 端模安裝端頭模板采用角模與墻體模板連接，采用槽鋼作豎圍檁，單向拉桿固定，拉桿端部與墻體鋼筋焊接連接（拉桿處理方式同墻身模板） ，端模拼接應嚴密，防止漏漿現(xiàn)象產生。6.2.5 墻身、頂

11、板混凝土澆筑施工縫處理、鋼筋制安、模板支護、伸縮縫與止水安裝工序檢驗合格后實施混凝土澆筑。側墻澆筑時，施工縫處首先均勻鋪設 2-3cm 厚等級砂漿（標號等同混凝土強度標準） ，混凝土澆筑采用平鋪法，每層澆筑厚度控制在 50cm 左右，混凝土上升速度控制在 2m/h。人工下至倉內用插入式振搗器振搗。澆筑過程中專人做好模板維護，防止模板變形、位移。頂板混凝土采用階梯分層法進行澆筑，分層厚度 30cm，人工及時平倉振搗。凝土澆筑保持連續(xù)性，初凝前按設計標高用振動梁配合滾杠振實整平，人工配合壓光，并加強養(yǎng)護。6.2.6 鋼模臺車拆除、移動墻體混凝土強度達到 2.5Mpa 時開始拆除側模，通過調整水平螺

12、旋絲杠使外模脫離混凝土面。頂板底模在混凝土強度大于設計強度 75時拆除，通過調節(jié)豎直螺旋絲杠回收模板，由卷揚機牽引順軌道移至下一澆筑倉面。77 7 設設備配置表 7.1 一個循環(huán)施工主要機具設備序號序號名名 稱稱規(guī)格規(guī)格單位單位數(shù)量數(shù)量說說 明明1鋼模臺車套1具體尺寸根據(jù)結構物形式定2水準儀DZS3-1臺13全站儀SET22D臺14電焊機BX3-500-2臺15對焊機UN-75 型臺16倒鏈20、50、100KN個數(shù)量根據(jù)施工組織設計定7卷揚機JM25臺28起重機QY25臺19插入式振動器QY25K臺數(shù)量根據(jù)施工組織設計定10混凝土攪拌站HZS90座111移動式龍門吊皮帶機組合式套1水平運輸1

13、2千斤頂QYL10、20臺數(shù)量根據(jù)施工組織設計定13串筒1m/節(jié)節(jié)垂直運輸，數(shù)量根據(jù)施工組織設計定8 8 勞動組織勞動組織表 8.1 勞動力組織序序號號項目及工種項目及工種主要工作內容主要工作內容人員數(shù)量人員數(shù)量1現(xiàn)場施工施工組織設計、測量定位、高程控制、模板校檢52試驗原材檢驗、混凝土拌合物質量控制、試塊強度檢驗43鋼筋工鋼筋加工與綁扎154鋼模臺車操作人員鋼模臺車拼裝、支護就位、拆模移位145混凝土制作混凝土拌合、運輸、澆筑、平倉振搗、看模、養(yǎng)護1889 9 質量控制措施質量控制措施9.1 施工中應嚴格執(zhí)行以下質量標準：鋼模臺車軌道基準面劃線定位，安裝誤差控制在 2mm 范圍內，軌道直線偏

14、差不得大于 5mm/10m；鋼模臺車就位前進行模板校正，檢驗項目及質量標準如下：模板平整度（相鄰兩板面高差）：2mm；局部不平最大高差（2m 直尺檢查）：2mm；板面縫隙（游標塞尺檢查）：1mm。上述項目檢驗合格后方可使用。使用中每澆筑三倉，墻身模板檢驗校正一次；頂板面板為平臺，各檢測項目均容易檢驗，每倉澆筑前均進行檢驗校正。鋼模臺車脫模后對混凝土外觀進行檢查，若平整度有不合格處，要跟蹤校正其相對應處的模板位置。9.2 模板臺車、臺架設計制造時必須以設計斷面為準，應考慮施工誤差、貫通測量調差及預留沉落等因素。臺車架及鋼模必須具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性，并應通過荷載組合計算。當跨度等于或大于

15、4m 時頂模應起拱，當設計無具體要求時起拱高度宜為跨度的 1100031000。混凝土澆筑過程中，對鋼模臺車尤其頂板部位必須由有經驗的人員加強檢測。9.3 鋼模臺車頂模拆除所需混凝土強度應視結構跨度根據(jù)規(guī)范規(guī)定而定。1010 安全措施安全措施10.1 施工過程中，必須安排專人經常檢查絲杠、支撐千斤等受力部位的使用情況，加強千斤頂、吊攀、倒鏈、鋼絲繩、卷揚機等機具設備的維修保養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)問題，及時處理。10.2 動力用電、照明電線必須統(tǒng)一合理布置，并經常清理檢查，以消除漏電、短路等隱患,鋼模臺車移動時避免其干擾,夜間施工時要有足夠的照明設施。10.3 鋼模臺車行走前，先清除軌道上及周圍的障礙物，前移

16、時同步對稱進行，鋼模臺車后端設置限位扣索，專人監(jiān)護,其他人員全部避讓。尤其注意斜坡管身段施工時，除將基礎千斤頂定位鎖制在軌道上外，還必須用倒鏈緊固鋼模臺車于底板預埋錨栓上。10.4 施工人員必須經上崗培訓和安全技術交底，嚴格按操作程序作業(yè)。91111 環(huán)保與文明施工環(huán)保與文明施工11.1 鋼模臺車采用的液壓千斤頂，必須達到密封、不漏油，避免污染鋼筋、混凝土和周圍環(huán)境。11.2 模板加工垃圾及時清理，放置到指定垃圾站，現(xiàn)場做到工完場清。整個模板堆放場地與施工現(xiàn)場要達到整齊有序、干凈無污染、低噪聲、低揚塵、低能耗的整體效果。11.3 推廣使用先進工藝，不使用有毒有害的混凝土添加劑或養(yǎng)護劑。1212

17、 效益分析效益分析以南水北調安陽段洪河渠道倒虹吸工程為例：該工程采用兩架鋼模臺車一聯(lián)兩孔同時對稱施工，進度快、質量好、安全可靠，社會效益明顯，經濟效益可觀。雖然前期一次性投入較大，耗用一部分鋼材（臺門架和軌道） ，但從整個工程綜合比算來看，還是為工程節(jié)約了大量成本、發(fā)揮了效益：（1）施工快速、高效，較常規(guī)施工方法節(jié)省時間 30%，減少了人員、設備長期投入；節(jié)省勞動力，比用滿堂支架施工減少操作工人 80 人左右。（2）對拉螺栓使用量較散裝模板拼接施工減少 1/3，提高了有壓引水建筑物的防滲漏能力，消除了對拉螺栓多帶來的負面影響，每節(jié)管身（兩聯(lián)）可節(jié)約鋼材 1.2噸。（3）鋼模臺車設計為整體模板式，接縫嚴密，解決了散裝模板拼裝容易出現(xiàn)錯臺的問題，且混凝土面成型尺寸精度高、光滑平整，大大提高了混凝土內在和外觀質量。（4）管身段混凝土澆筑完成后，將鋼模臺車稍加改進便可在閘室段及上部結構中延伸使用，閘墩內?？梢岳门_車內模；另外鋼模臺車可以作為閘室上部結構交通橋、檢修橋模板支撐體系，能夠繼續(xù)發(fā)揮作用和效益。1313 工程實例工程實例洪河渠道倒虹吸工程是南水北調總干渠中線工程安陽段三座大型水工引水建筑物之一，水平投影長度 276 米，由進口漸變段、進口檢修閘、管身段、出口控制閘和出口漸變段組成。其中：管身段水平投影長度 149m，由 2 節(jié)進口管身段（坡比 1：4）