轉(zhuǎn)換梁結(jié)構(gòu)井塔施工技術(shù)

轉(zhuǎn)換梁結(jié)構(gòu)井塔施工技術(shù)1.前言為縮短煤礦建設(shè)周期，提高井筒出煤能力，作為煤礦重要組成部分的主副井塔，近年來廣泛采用“轉(zhuǎn)換梁結(jié)構(gòu)”形式，其優(yōu)點是一層使用空間不受框架柱的制約，擴(kuò)大了一層的使用空間，利于大型機(jī)械的使用；另一優(yōu)點是井塔框架結(jié)構(gòu)施工到一定部位后，利用已施工的結(jié)構(gòu)改絞，然后進(jìn)行礦建或安裝工程的施工。通過礦建（或安裝）工程和土建工程立體交叉作業(yè)，快速完成井筒及提升結(jié)構(gòu)、設(shè)備關(guān)鍵節(jié)點施工，達(dá)到早投產(chǎn)的目的。傳統(tǒng)井塔施工多采用倒模和滑模施工工藝，針對轉(zhuǎn)換梁結(jié)構(gòu)井塔工程的特殊性，建筑安裝工程公司成立了課題組，開展轉(zhuǎn)換梁結(jié)構(gòu)井塔快速施工的工藝研究，經(jīng)過調(diào)研、論證、方案設(shè)計、工程驗證，總結(jié)出轉(zhuǎn)換梁結(jié)構(gòu)井塔施工技術(shù)。本技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)為：通過大模板、導(dǎo)軌式爬架一體化和轉(zhuǎn)換梁施工技術(shù)的綜合運用，解決了大層高、大跨度、大截面、超大洞口混凝土梁模板體系設(shè)計和施工等技術(shù)難題。2.技術(shù)特點2.1采用清水混凝土定型大模板施工技術(shù)，工業(yè)化、機(jī)械化程度高，裝拆速度快、周轉(zhuǎn)方便、工效高，施工的混凝土表面平整、光滑、大角順直，達(dá)到普通清水混凝土質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，可省去外墻抹灰，避免抹灰層空鼓開裂。2.2導(dǎo)軌式爬架主要有架體系統(tǒng)、附墻支承系統(tǒng)、提升系統(tǒng)組成。通過附著在建筑物的升降機(jī)的提升或下降，帶動架體運動，從而實現(xiàn)導(dǎo)軌式爬架的升降運動，安全可靠工效高。2.3外墻導(dǎo)軌式爬架是將外防護(hù)腳手架作為一個整體，提供3～4層作業(yè)平臺，在施工期間隨著結(jié)構(gòu)層的升高一起提升，利用爬架的操作平臺與大模板配套使用，減少工藝流程，提高了施工效率，減少了塔吊吊次。2.4采用轉(zhuǎn)換梁施工技術(shù)解決了轉(zhuǎn)換梁結(jié)構(gòu)井塔的樓層超高、梁截面大、跨度大的施工難點。2.5本技術(shù)機(jī)械化程度高，大模板和爬架可多次周轉(zhuǎn)使用，能有效的節(jié)約木材和鋼材，降低了能源消耗，符合國家提倡的節(jié)約能源的要求。3.適用范圍本技術(shù)適合煤炭地面工程轉(zhuǎn)換梁結(jié)構(gòu)形式的井塔和其他類似的工程施工。4.工藝原理轉(zhuǎn)換梁結(jié)構(gòu)井塔具有截面大、跨度大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點。采用大模板和導(dǎo)軌式爬架一體化的施工技術(shù)具有滑模的長處，又可一次爬升一個樓層高度，具有大模板的長處。該技術(shù)可以靈活多變，能有效的完成結(jié)構(gòu)施工，縮短施工周期。針對大截面梁、大跨度的轉(zhuǎn)換梁結(jié)構(gòu)，應(yīng)用了模板高支撐體系和深梁混凝土澆筑綜合的轉(zhuǎn)換梁施工技術(shù)。5.施工工藝流程及操作要點轉(zhuǎn)換梁結(jié)構(gòu)井塔的施工工藝主要包括大模板的工廠制裝，現(xiàn)場安裝和拆除，爬架的安裝、爬升和爬架的拆除。5.1主要工藝流程工藝流程見圖5.1-1。圖5.1-1主要工藝流程5.2操作要點5.2.1爬架架體和大模板安裝當(dāng)首層結(jié)構(gòu)預(yù)留好附墻穿墻孔后，即可安裝使用爬架。安裝順序為：主框架地面拼裝→安裝附墻支座→吊裝主框架→底部桁架的安裝→主框架、底部桁架的安裝調(diào)整→外墻模板及模板支承架→架體搭設(shè)→鋪腳手板、安全網(wǎng)封閉→內(nèi)外模板就位→墻壁混凝土澆筑。5.2.2爬升系統(tǒng)安裝外模板拆除后，安裝附墻支承系統(tǒng)、爬升導(dǎo)軌及爬升的電控系統(tǒng)等裝置。5.2.3爬架防墜裝置將包含防墜滾柱的防墜主體部分安裝于中支座（防墜支座）上，而包含動作彈簧的觸發(fā)部分安裝于下支座（提升支座）上，兩支座都通過穿墻螺栓與墻體固定。防墜裝置的主體部分和觸發(fā)部分相對固定,中間通過16號鉛絲（或細(xì)鋼絲繩）相連。5.2.4調(diào)試驗收1.架體搭設(shè)完畢后，按升降腳手架搭設(shè)驗收設(shè)計要求驗收并作詳細(xì)的書面記錄。2.對架體進(jìn)行試提升，檢查升降設(shè)備是否正常運行；5.2.5爬架爬升1.爬架爬升流程見圖5.2.5-1、圖5.2.5-2（1）初始狀態(tài)（2）準(zhǔn)備爬升1—固定銷；2—外架；3—導(dǎo)軌圖5.2.5-1爬架提升流程示意圖1（3）爬升（4）爬升結(jié)束1—外架；2—固定銷；3—導(dǎo)軌圖5.2.5-2爬架提升流程示意圖22.爬架提升接好電動葫蘆連線，將電動葫蘆鏈條預(yù)緊（每個提升點的松緊程度要一樣），解除架體與樓體的連接件，然后檢查拆除情況，確認(rèn)去掉所有約束，清除影響架體提升的障礙物。確認(rèn)每個機(jī)位與電控柜的連線聯(lián)機(jī)完好，開啟控制柜，操縱提升按鈕，使提升架提升3m。提升到位后，拉緊靜態(tài)牽引鋼絲繩至鋼梁的掛桿上，用鋼管和扣件將架體與建筑物相拉結(jié)，去掉電動葫蘆和吊掛防墜裝置。5.2.6重復(fù)混凝土澆筑→模板拆除→爬架爬升→安裝模板等步驟，至結(jié)構(gòu)封頂。5.2.7大模板的施工要求1.安裝前準(zhǔn)備工作1）大模板安裝前應(yīng)進(jìn)行技術(shù)交底，模板進(jìn)場后應(yīng)依據(jù)模板設(shè)計要求，清點數(shù)量，核對型號及編號，清理表面刷隔離劑。2）將兩塊3m大模板現(xiàn)場拼接為6m模板，接縫處加設(shè)加勁槽鋼。3）合模前必須通過隱蔽工程驗收。2.大模板的安裝應(yīng)符合下列規(guī)定1）大模板安裝應(yīng)符合模板設(shè)計要求。2）大模板安裝時按模板編號遵循先內(nèi)側(cè)，后外側(cè)的原則安裝流程。3）模板支撐必須牢固穩(wěn)定，支撐點應(yīng)設(shè)在堅固、可靠處，不得與腳手架拉結(jié)。4）模板安裝就位后，對縫隙處采取有效的堵縫措施。3.模板拆除1）墻模板拆除在混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2MPa，以保證其棱角不因拆除模板面受損，方可拆除。拆除順序為先縱墻后橫墻。在混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后，先松動穿墻螺栓，再松開地腳螺栓，使模板與墻體脫開。外掛架需在混凝土強(qiáng)度達(dá)到10MPa時方可拆、掛。2）門洞口模板拆除松開洞口模板四角脫模器及與大模板連接螺栓，撬棍從側(cè)邊撬動脫模，禁止從垂直面砸出洞口模板，防止門洞口過梁混凝土拉裂。5.2.8高支撐、大跨度的轉(zhuǎn)換梁結(jié)構(gòu)模板支撐體系的施工技術(shù)轉(zhuǎn)換梁結(jié)構(gòu)截面尺寸為600×4500mm、1000×4500mm、600×3500mm、600×2500mm，最大支模高度為12.5m，跨度為25.4m，其特點是自重大、支撐高，施工難度大。1.支撐體系的計算按照碗扣式鋼管高支撐架考慮，采用中國建筑科學(xué)研究院研制的PKPM系列軟件進(jìn)行計算。2.轉(zhuǎn)換梁底模、側(cè)模采用18mm竹膠板做面板、50×100mm木方做楞和Φ48.5mm碗扣腳手管作為支模材料。3.支撐架系統(tǒng)應(yīng)采用WDJ碗扣型多功能腳手架加絲座的方案。梁底橫向采用3根Φ48.5mm碗扣腳手管，沿長度方向排距不大于600mm，轉(zhuǎn)換梁支撐架體與周圍支撐架連成整體，并設(shè)豎向和橫向剪刀撐。4.架體下須設(shè)100×150mm墊木，轉(zhuǎn)換梁下設(shè)置通長墊木，每邊應(yīng)寬出架體800mm。5.施工轉(zhuǎn)換層大梁時，下一層模板支撐系統(tǒng)不能拆除，并對再下一層的大梁承受能力進(jìn)行計算，如不能滿足要求或上一層混凝土強(qiáng)度較低，為了保證安全，應(yīng)在梁底設(shè)置Φ100mm以上直徑，間距不大于500mm的圓木。5.3勞動力安排勞動力組織情況見表5.3-1。表5.3-1勞動組織表序號單項工程所需人數(shù)備注1管理人員10現(xiàn)場施工管理2爬架組裝人員6爬架組裝3爬架提升維護(hù)人員6爬架提升維護(hù)4木工40結(jié)構(gòu)施工5鋼筋工20結(jié)構(gòu)施工6混凝土工10結(jié)構(gòu)施工7架子工6搭設(shè)腳手架8力工106.材料與設(shè)備6.1大模板系統(tǒng)材料大模板系統(tǒng)所需材料見表6.1-1。表6.1-1大模板材料表序號名稱規(guī)格型號數(shù)量備注1全鋼組合式大模板86系列1160m2根據(jù)實際計算2陰陽角模86系列200根根據(jù)實際計算3穿墻螺栓M16＊401000根配以配套的螺母、墊塊、銷片4隔離劑油性脫模劑100kg根據(jù)實際計算5U型托86系列2000個根據(jù)實際計算6鋼管φ48×3.5mm20t根據(jù)實際計算7扣件10000個根據(jù)實際計算使用工具：錘子、活動扳手、水平尺、線墜、撬棍、吊裝索具等6.2爬架系統(tǒng)導(dǎo)軌式爬架主要有架體系統(tǒng)、附墻支承系統(tǒng)、提升系統(tǒng)等組成，見表6.2-1。表6.2-1爬架材料表序號項目規(guī)格或型號數(shù)量1提升機(jī)具20套2主框架、水平桁架20套3低速環(huán)鏈電動葫蘆7.5t×5m11臺4電控柜10門1臺7.質(zhì)量控制7.1質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)7.1.1混凝土質(zhì)量驗收允許偏差混凝土質(zhì)量驗收允許偏差，見表7.1.1-1。表7.1.1-1混凝土質(zhì)量驗收允許偏差項目項目允許偏差（mm）軸線間的相對位移5截面尺寸±5標(biāo)高每層高層±5多層±10全高±30垂直度每層層高小于或等于5m5層高大于5m層高的0.1%全高高度小于10m8高度大于或等于10m高度的0.1%，不得大于30墻、柱、梁、壁截面尺寸偏差+8，-5表面平整（2m靠尺檢查）4角線順直4門窗洞口及預(yù)留洞口位置偏差10陰陽角方正4順直4預(yù)埋件位置偏差20裂縫寬度寬度小于0.2mm7.1.2質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50204—2002（2010年版）《建筑施工工具式腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ202-2010《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-2011《建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ166-2008《建筑工程大模板技術(shù)規(guī)程》JGJ74-20037.2施工時主要質(zhì)量要求及控制措施7.2.1在大墻面位置豎向保證三道以上，陰角位置必須保證五道以上墻面定位筋。7.2.2大模板除銹必須干凈，刷油必須均勻，不宜過多，也不宜過少。7.2.3大模板在施工中必須保證拼縫嚴(yán)密，拼縫處用雙鉤連接器和模板連接螺栓間隔著用，保證不能漏掉。7.2.4穿墻栓必須加固好，異性角模部位不但依照設(shè)計圖紙用雙頭絲扣穿墻螺栓，且要對螺栓加PVC套管，防止混凝土凝固后拆不下來。梁模部位用梁模穿墻栓，墻體模板必須用標(biāo)準(zhǔn)穿墻栓。7.2.5標(biāo)準(zhǔn)陽角模要用直角背楞加固，一個陽角部位最少兩道，陽角部位與大模板的拼縫同樣處理，且要用斜拉螺栓加固。7.2.6陰角模板部位用陰角鉤加固，每個陰角部位必須保證三道陰角構(gòu)栓，對于高過3900mm的樓層需加五道，陰角背楞用于加固墻垛處的異型角模和平口角模。7.2.7支腿的安裝如下要求：1.2m以下的不上，1.2-2m之間上一個支腿，2-5m之間上兩個支腿。7.2.8堵板用堵板卡具和M12×40mm螺栓連接加固，個別需要特殊加固的需用絲杠頂。7.2.9在堵板、連墻柱模板、梁側(cè)模加固時，必須在接觸面加雙面膠帶，以保證墻角不出現(xiàn)毛茬。7.2.10對于長度超過1200mm的梁模而沒有穿墻栓的需采用梁模板對拉栓加固。7.2.11必須控制好頂板澆注時的高度，因為頂板結(jié)構(gòu)高度不標(biāo)準(zhǔn)直接影響梁模高度，模板墻體的堵頭的垂直度。7.2.12在上層與下層的接茬處必須在墻上貼雙面膠帶，以免漏漿影響墻體觀感。7.2.13使用連接角模的陰角部分必須采用斜墊腳及對拉栓加固。7.2.14在模板加固完好后，必須檢查穿墻栓、支腿是否到位，有沒有松動現(xiàn)象，膠套是否上齊。7.2.15在墻體加固完后，沒有使用的富余孔必須用孔堵堵上。8.安全措施8.1現(xiàn)場設(shè)置專職安全員一人，各施工班組均設(shè)兼職安全員，建立健全項目各項安全管理制度。8.2每次大模板施工和爬架提升前，都要進(jìn)行詳細(xì)的安全技術(shù)交底。8.3在井塔周圍劃出施工危險區(qū)，并設(shè)臨時圍欄和警戒標(biāo)志，非施工人員及車輛禁止進(jìn)入。8.4警戒區(qū)內(nèi)搭設(shè)進(jìn)塔專用通道，通道上設(shè)安全隔離棚。8.5吊裝設(shè)備的電氣開關(guān)、機(jī)具、起吊索具、吊鉤、構(gòu)件支架等重要設(shè)備及關(guān)鍵器具，每班作業(yè)前都要逐一認(rèn)真檢查。8.6每班操作前，應(yīng)輕車試開，查驗機(jī)械性能是否正常，剎車是否有效。8.7指揮吊裝人員與吊裝司機(jī)要統(tǒng)一信號。8.8六級及以上大風(fēng)及大雨、大雪、大霧天氣嚴(yán)禁吊裝。8.9經(jīng)常檢查大模板上吊環(huán)焊縫有無隱患。8.10每次提升前，要特別檢查葫蘆有無卡死、翻鏈、扭鏈等現(xiàn)象，鋼絲繩有無松動或斷絲，如有異常需進(jìn)行修理或更換后方能進(jìn)行提升作業(yè)。8.11提升架在提升時，架體上不得有鋼筋、模板、木方等雜物，除提升架操作人員外，其它工種人員不得在架體上施工或行走。8.12提升過程中，要統(tǒng)一指揮，指揮人員用對講機(jī)向操作人員發(fā)布提升指令；遇到異常情況，立即停止提升作業(yè)。待消除異常情況后方可繼續(xù)提升。嚴(yán)禁無統(tǒng)一指揮的情況下繼續(xù)操作。8.13嚴(yán)禁在爬架上堆放各種施工材料和支模受力于爬架。8.14在混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度未達(dá)到10MPa前導(dǎo)軌式爬架不得進(jìn)行提升作業(yè)。9.環(huán)保措施9.1施工期間機(jī)械設(shè)備及材料污染9.1.1爬架提升系統(tǒng)使用的液壓油等必須合理回收，防止污染現(xiàn)場。9.1.2大模板的脫模劑滴到地面后應(yīng)及時清理干凈，防止污染環(huán)境。9.1.3腳手架工程使用的油漆等要妥善保管好，在滿足現(xiàn)場要求的前提下，盡量節(jié)約油漆用量。廢舊油漆工具、用具要及時回收并盡量重復(fù)利用；實在不能回收的按照有毒有害垃圾分