建筑工程施工人字柱現(xiàn)澆鋼模體系應(yīng)用總結(jié)

人字柱現(xiàn)澆鋼模體系在工程中的應(yīng)用

人字柱現(xiàn)澆鋼模體系在工程中的應(yīng)用

[摘要]：隨著勞動力結(jié)構(gòu)的變化，勞動力成本急劇提升，在勞動密集且繁重的土建施工領(lǐng)域尤為突出。因此近幾年施工機械化程度也隨之不斷提高，以減少對勞動力的依賴程度。越來越多的成型模具被運用到工程中，達到了加快進度、提高質(zhì)量及降低勞動力成本的目標。[關(guān)鍵詞]：冷卻水塔、人字柱、鋼模支撐一體化體系

在火力發(fā)電廠的系統(tǒng)工程中，大型自然通風(fēng)冷卻塔是極其具有代表性的構(gòu)筑物之一。其人字柱為一空間雙向傾斜圓形支柱，施工過程存在定位、支模困難以及勞動力需求大的特點。本文所提到的現(xiàn)澆鋼模體系很好的解決了這一施工難點，其具有質(zhì)量工廠化控制、程序化施工、低勞動力需求以及高人性化設(shè)施的特點。1前言

雙曲線自然通風(fēng)冷卻塔為火力發(fā)電廠中用于循環(huán)水冷卻的水工構(gòu)筑物，其筒壁下的“人字柱”國內(nèi)設(shè)計一般為一空間雙向傾斜圓形支柱，施工過程具有定位困難，不易現(xiàn)澆，一般采用預(yù)制吊裝方式施工，但存在施工臨建投入大，砼外觀質(zhì)量存在“陰陽臉”現(xiàn)象、結(jié)構(gòu)整體性不如現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)。

隨著我國電力工業(yè)的高速發(fā)展，機組向大容量發(fā)展，循環(huán)水的需求量越來越多，淋水面積超過1萬平方米的超大冷卻塔已屢見不鮮。冷卻塔變得更高更大，人字柱的直徑、長度也在不斷的增加，單根人字柱重量也隨之變大，從原先的10t左右發(fā)展到現(xiàn)在的20t多甚至更大，現(xiàn)場的機械已無法滿足預(yù)制吊裝的工藝或者是成本成跳躍式增漲。為此國內(nèi)很多公司都采用滿堂腳手架現(xiàn)澆的施工工藝，但隨之而來的是空間制模定位困難、勞動力密集、高空作業(yè)多、工期變長以及質(zhì)量不可控等現(xiàn)象。1前言

在現(xiàn)下社會背景、行業(yè)情況等因素下，以上兩種工藝都存在其局限性，然此次公司自主研發(fā)的“人字柱現(xiàn)澆鋼模體系”很好的解決以上兩種工藝存在的問題，該體系為一鋼模支撐一體化體系，其具有安裝方便、工廠化質(zhì)量控制、程序化施工、進度快、低勞動力需求以及高人性化設(shè)施的特點，打破了常規(guī)冷卻塔人字柱現(xiàn)澆采用排架進行支撐的方式。

然此前此種施工工藝在國內(nèi)尚無先例，但通過公司技術(shù)人員對鋼模具體系結(jié)構(gòu)及人字柱在混凝土早期強度下的安全性、可靠性進行反復(fù)、認真的分析、驗算，并在中電建協(xié)的鑒定下順利通過試驗，同時獲得兩項實用新型專利（《冷卻塔混凝土立柱現(xiàn)澆全鋼模板體系專利號:ZL201020637927.3》，《混凝土全鋼模板脫模裝置專利號:ZL201120253713.0》），使該體系有了得以實施的技術(shù)保障。2鋼模具體系的介紹

整個模具體系分為支座小車、模具體系、穩(wěn)定系統(tǒng)及補償小車系統(tǒng)。（見圖1、圖2）

模具體系結(jié)構(gòu)分為上模板、下模板、斜支撐及下橫梁，下模板、斜支撐及下橫梁組成的三角體系可以在支座小車及補償小車系統(tǒng)上前后移動，便于待人字柱砼達到強度后拆模。模具兩側(cè)設(shè)置爬梯，在各施工地點、砼澆筑點均設(shè)置平臺和欄桿。

穩(wěn)定系統(tǒng)為結(jié)構(gòu)部分安裝完畢后拉設(shè)，以抗偶遇陣風(fēng)，可抵抗10級風(fēng)，當大于10級風(fēng)時需將模具平放至支座小車上。

模具防風(fēng)措施為：6級風(fēng)可裝拆、8級風(fēng)工作（澆筑砼）、10級風(fēng)可抗、10級以上平臥。圖2支座小車平面布置圖圖1人字柱現(xiàn)澆鋼模板體系3D總裝圖3人字柱結(jié)構(gòu)構(gòu)簡介本文以九江江工程為例例，淋水面面積為1萬m2，人字柱共共有96根，人字柱柱直徑為950，長度為11.722m，柱下底中中心標高為為-0.297m（相對標高高），上口口中心標高高為10.60m（相對標高高）、半徑徑為57.723m，傾斜角度度為68.375°，水平投影影與支墩中中點徑向成成32.403°夾角，混凝凝土強度為為C30W8。（見圖3）圖3人字柱平、、剖立面布布置圖模具、小車車組裝定位放線人字柱鋼筋筋籠整體安安裝人字柱鋼模模板系統(tǒng)就就位支墩鋼筋臨臨時安裝焊接支墩鋼鋼筋支墩模板安安裝支墩混凝土土澆筑驗收不合格合格支墩養(yǎng)護、、施工縫處理理養(yǎng)護下道工序拆模、局部表面修修人字柱上模模板分節(jié)安裝、分節(jié)節(jié)澆筑砼人字柱鋼筋筋籠制作整改4工程實施流流程及方法法4.1施工工藝流流程4.2定位放線利用CAD放樣，按照照小車定位位的相關(guān)尺尺寸，確定定出小車定定位控制點點的坐標。。再根據(jù)現(xiàn)現(xiàn)場已有的的測量基準準點，利用用全站儀放放出小車定定位控制點點。小車放放樣尺寸（（見圖4），圖中A1點為半徑61864mm處的支墩中中心點，C1、c1點分別為兩兩個人字柱柱中心線與與環(huán)基面的的交點。通過圖中的的F1/G1、f1/g1四點定位兩兩部支座小小車，而后后將前后“八字”拋錨臨時固固定。（見圖4）小車定位尺尺寸圖4.3支座小車調(diào)調(diào)平支撐小車調(diào)調(diào)平采用4支腿上的絲絲桿進行調(diào)調(diào)整，將支支座小車調(diào)調(diào)整至設(shè)計計標高后（（見圖5）及可拉設(shè)設(shè)“八字”拋錨，而后后再安裝下下模具及斜斜支撐系統(tǒng)統(tǒng)。圖5支座標高調(diào)調(diào)整圖6下模具吊裝裝就位圖7下模具起板板4.4模具支撐系系統(tǒng)安裝4.4.1起吊下橫梁梁、斜撐桿桿，將其平平放在支座座下車上，，并將相關(guān)關(guān)銷軸連接接；4.4.2通過四點起起吊組裝好好的下模板板，使得下下模板連接接耳板與下下橫梁通過過銷軸連接接，緩慢落落下下模板板，使下模模板放置在在斜撐桿上上的枕木上上。（見圖圖6）4.4.3換短頭鋼絲絲繩，并通通過卸扣與與模板頂部部兩個吊耳耳連接，起起吊下模板板，緩慢提提升下模板板，使下模模板與斜支支撐以四連連桿方式整整體轉(zhuǎn)動。。(見圖7)圖8標高測量圖9水平度控制制4.4.4緩慢提升下下模板，當當斜撐桿端端部耳板插插入下模板板連接耳板板，采用人人工通過撬撬棒將斜撐撐桿端部耳耳板銷孔與與下模板連連接耳板銷銷孔對齊，，穿上銷軸軸，而后臨臨時拉設(shè)好好穩(wěn)定纜風(fēng)風(fēng)即可。4.4.5整個模具體體系安裝完完成后對模模具的標高高及垂度進進行測量，，標高以支支座小車上上桁架面為為控制基準準，采用水水平儀測量量標高，塑塑料水管作作為輔助手手段控制水水平度（圖圖8、圖9）；垂直度采用用在人字柱柱水平投影影軸線的延延長線上架架設(shè)經(jīng)緯儀儀進行測量量，如有偏偏差采用纜纜風(fēng)繩進行行微調(diào)，最最后收緊穩(wěn)穩(wěn)定纜風(fēng)，，自此模具具體系安裝裝完畢。（（圖10、圖11）在現(xiàn)場施工工中以《雙雙曲線冷卻卻塔施工與與質(zhì)量驗收收規(guī)范》（（GB50573-2010）規(guī)范中表表5.6.3中的要求對對現(xiàn)澆人字字柱模板進進行相關(guān)控控制。（具具體驗收依依據(jù)見表1）圖11穩(wěn)定纜風(fēng)拉拉設(shè)圖10模具垂直度度驗收圖12鋼筋籠翻身身就位4.5支墩鋼筋臨臨時安裝4.5.1對環(huán)基上的的支墩插筋筋位置進行行復(fù)核，按按照設(shè)計圖圖紙將支墩墩的各部位位鋼筋臨時時就位，接接頭待人字字柱鋼筋就就位好后再再進行焊接接。4.5.2由于上支墩墩面層鋼筋筋、柱鋼筋筋規(guī)格大且且較密，支支墩面層鋼鋼筋按正常常順序擺放放，與大多多數(shù)人字柱柱主筋相碰碰，為此節(jié)節(jié)約人字柱柱鋼筋籠的的就位時間間，需要將將支墩面層層鋼筋位置置做調(diào)整，，使柱主筋筋與面層鋼鋼筋錯開。。4.7人字柱砼澆澆筑4.7.1人字柱混凝凝土振搗采采用人下至至鋼筋籠子子內(nèi)完成的的方式，為為便于混凝凝土工振搗搗時上下，，預(yù)先在鋼鋼筋籠子內(nèi)內(nèi)綁扎上下下爬梯通道道，爬梯采采用不小于于16鋼筋與鋼筋筋籠子綁扎扎而成，間間距300mm，此爬梯不不拆除，澆澆筑在混凝凝土中。4.7.2由于柱子有有一定的傾傾斜角，柱柱子上表面面不易振搗搗充分，在在模板外面面另外輔以以振搗棒振振搗，減少少表面蜂窩窩等缺陷。。4.7.3人字柱上模模板有三節(jié)節(jié)，必須逐逐段安裝模模板，澆筑筑完成一節(jié)節(jié)混凝土后后再安裝下下一節(jié)模板板。4.8模板拆除4.8.1上模拆除4.8.1.1人字柱澆筑筑超過12小時后，即即可進行上上模板拆除除。4.8.1.2上模板分段段拆除，先先拆除各段段模板之間間的連接螺螺栓、定位位銷軸，再再通過旋進進脫模螺栓栓，將模板板與混凝土土脫開，在在這過程中中必須將模模板臨時固固定，以防防不慎掉落落。4.8.1.3起吊上模板板頂段。將將底部安放放在地面的的枕木上，，而后起吊吊旋轉(zhuǎn)使上上模板翻身身，及時進進行上模板板清理。4.8.2下模拆除通過計算，，當人字柱柱砼強度達達到15Mpa以上(不同截面拆拆模強度不不同)即可進行下下模板拆除除的拆除，，采用同條條件試塊強強度確定。。拆除步驟驟如下：4.8.2.1拆除模具體體系與支座座小車桁架架之間的銷銷軸；4.8.2.2旋出下模板板最底部、、靠近底部部的兩處脫脫模裝置，，讓模具體體系的前滾滾輪落在支支座小車上上；4.8.2.3同步向下旋旋轉(zhuǎn)支座小小車前支腿腿兩側(cè)的絲絲桿一圈，，查看下模模板頂部、、靠近頂部部的脫模裝裝置是否可可以旋出，，如否，則則每次同步步旋進絲桿桿半圈直至至脫模裝置置直至可以以旋出為止止；4.8.2.4按模具移位位圖配置2噸鏈條葫蘆蘆，收緊鏈鏈條葫蘆，，使模具體體系向后移移動約300mm，拉緊纜風(fēng)風(fēng)緊繩器。。(見圖13)4.8.2.5待對人字柱柱的砼表面面局部修補補完畢，以以及砼表面面成品保護護工作均完完成后繼續(xù)續(xù)后移模具具體系，直直至其重心心移出人字字柱鋼筋水水平投影范范圍，即可可采用吊車車將模具體體系吊運至至下一個施施工區(qū)域。。圖13具支撐體系系后移5項目實施效效果5.1根據(jù)前期的的設(shè)計過程程中，計算算得人字柱柱施工中及及15MPa強度拆模后后頂部會產(chǎn)產(chǎn)生35.17mm左右的變形形，在模具具制作中考考慮了此部部分的變形形，采用預(yù)預(yù)頂升的方方式解決。。實際施工工中，測得得人字柱15MPa強度下拆模模后頂部綜綜合累計變變形最終副副值為28.6mm，與預(yù)頂升升值相比差差值為6.57mm小于規(guī)范10mm的要求；另另根部附近近未出現(xiàn)裂裂縫。5.2根據(jù)分類統(tǒng)統(tǒng)計完成一一對人字柱柱各工序（（含鋼筋制制作等輔助助工序）所所用的工時時合計約為為216h，則綜合工工日為1.5工日/m3，小于電力力預(yù)算定額額YT12-54現(xiàn)澆人字柱柱的綜合工工日13.06工日/m3。5.3綜合考慮驗驗收及養(yǎng)護護所需的時時間，一對對人字柱工工期約為5~6天。6結(jié)語6.1該體系定位位快速、準準確、操作作簡單、產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量量情況穩(wěn)定定，對人字字柱的垂直直角度、直直線度、截截面尺寸均均可通過控控制模具得得以實現(xiàn)，，質(zhì)量精度度可達mm級。6.2進度可控，，效率較高高，較傳統(tǒng)統(tǒng)的滿堂腳腳手架方式式，單對人人字柱的工工期可縮短短2~3天。6.3相比傳統(tǒng)工工藝，大多多數(shù)的工作作均在地面面完成，僅僅有上模安安裝及鋼筋筋籠吊裝在在高空完成成，且作業(yè)業(yè)環(huán)境安全全設(shè)施齊全全，工人的的安全有了了更大保障