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长距离侧墙装配式钢模板施工工艺

时间:2021-07-27

长距离侧墙装配式钢模板施工工艺

摘要:针对工程需求,提出了一种长距离地下通道侧墙装配式模板施工方法。该施工方法采用装配式模板单元,按照模数化设计,能够组合拼装成不同的平面曲线,实现了以直代曲、施工区段长度变化灵活;解决了传统模板施工中模板拼装精度差、影响混凝土结构质量、施工机械化程度低、现场劳动强度大以及模板材料无法循环使用、资源浪费大的问题。

关键词:装配式钢模板;施工工艺;控制要点;浇筑试验

随着交通市政设施的迅速发展,现浇钢筋混凝土结构工程的比重日渐增长,且模板制作及施工的劳动量占工程成本的比例很大,其费用也很高。据统计,模板工程约占钢筋混凝土总造价的25%、劳动量的35%、工期的50%~60%,对于推动建筑工业化发展和提高效益影响极大。因而研究采用结构先进、经济合理的模板工程技术,正确选择与施工规模相匹配的模板,对于加快施工速度,保证工程质量,节约木材和降低模板工程成本,具有十分重要的社会和经济意义。为此,本文基于工程实际提出了一种长距离地下通道侧墙装配式模板施工方法,用于解决传统模板施工中模板拼装精度差、影响混凝土结构质量、施工机械化程度低、现场劳动强度大以及模板材料无法循环多次使用、资源浪费大的问题。

1工程概况

某市政道路隧道段主线横断面为双向六车道,采用两孔箱涵形式。隧道使用明挖法施工,主体结构顶板厚度为900、1000、1100、1200mm,内衬墙厚度为400mm,中隔墙厚度为500、600mm,底板厚度1000、1100、1200mm,主体结构净高4150mm。针对明挖隧道的特点,研发了侧墙移动模架,为实现整体吊入地下通道,侧模宽度需要小于钢支撑宽度(净宽为0.6~3.0m),现考虑结构布局,侧模宽度设计为2.1m,模板总高3.15m,纵向跨度2.5m,总共分为3片钢架。

2装配式钢模板施工工艺

2.1装配式钢模板施工工艺流程

长距离地下通道侧墙的总体施工流程包括:土方开挖、支撑施工→通道侧墙施工区段划分→埋置模板单元固定埋件、浇筑底板混凝土→侧墙钢筋绑扎、隐蔽验收→装配式模板单元拼装、验收→侧墙混凝土浇筑、养护→拆模、下一节段流水施工[1-3]。1)根据通道总体平面曲线情况,进行模数化设计,确定装配式模板单元的尺寸。主要采用以直线代替曲线的方式确定装配式模板单元的尺寸,以保证装配式模板的拼缝质量,实现装配式模板体系模数化设计,从而克服了全钢大模板按墙体定型尺寸定制,缺乏工程通用性的缺陷。为了满足设计要求,底板与侧墙交界处装配式模板单元的高度高出侧墙高度10cm,便于装配式模板单元顶部的固定以及拆模时顶脱模板。2)根据通道的长度和平面曲线情况,划分若干侧墙施工区段。为了保证混凝土的浇筑质量,根据通道长度和平面曲线情况,通过以直代曲合理划分侧墙的施工区段,确保通道线形。3)装配式模板单元在拼装前根据通道线形在每一施工区段拉通线作为装配式模板单元拼装的基准线,从而保证通道线形。4)进行侧墙施工区段的侧墙钢筋绑扎及隐蔽验收。5)装配式模板单元拼装、校核以及质量验收。具体来说,装配式模板单元的定位与校核主要包括如下步骤:①根据施工区段通线埋设限位钉,并按照通线确定线形位置后通过预埋在底板中的地脚螺栓固定。②调整装配式模板单元的垂直度,使得装配式模板单元顶部向地下连续墙的方向倾斜,倾斜度不大于1/2000,以防止或抵消混凝土浇捣过程中所产生的侧向压力所引起的装配式模板单元体系的变形差。③装配式模板单元的垂直度调整完成后,采用埋设在地下连续墙中的拉结螺栓对装配式模板单元的顶部进行拉结紧固。④依次进行下一施工区段装配式模板单元的拼装,并保证相邻2个装配式模板单元之间的拼缝不大于2mm,从而保证装配式模板的安装稳定性。6)侧墙施工区段混凝土浇筑养护。为了保证混凝土浇筑质量,侧墙的混凝土浇筑时采用多点匀速的浇筑方式,并加强浇筑过程中的振捣,防止产生施工冷缝。7)拆除装配式模板单元1。8)将装配式模板单元移至下一个侧墙施工区段,并重复步骤3)—7),直至完成整个侧墙的施工。装配式模板单元采用卷扬机或者自带动力机械系统移至下一施工区段,实现机械化施工,减轻劳动强度。

2.2施工工艺关键歩序

2.2.1区段划分

采用轻量化、标准化的设计。标准段上,30m施工段内一共布置12组侧模单元。非标准段上,由于格构柱的存在,需要将宽2.5m模架与宽1.0m模架进行组合。

2.2.2地脚螺栓埋设

1)地脚螺栓按照施工图预埋并固定好,地脚螺栓与地面成45°;同时,为保证地脚螺栓受力合理,其埋设角度也应为45°。2)为保证地脚螺栓埋设位置与侧墙线形走向一致,可采取以直代曲拉通线的方法,保证每一施工区段的地脚螺栓埋设位置连线与施工区段走向平行。3)埋设地脚螺栓前应对其螺纹采取保护措施,避免底板混凝土浇筑时混凝土覆盖螺纹,影响固定螺母的安装。4)地脚螺栓应采取有效的固定措施(焊接或绑扎在底板钢筋上,或设置专用的固定装置),防止因底板混凝土浇筑的扰动使得地脚螺栓产生偏移。

2.2.3模板单元拼装

1)模板单元拼装前,侧墙钢筋必须绑扎完毕,预埋管线及预埋构件必须安装完毕。2)模板单元正式拼装前必须进行试拼装,并对模板单元编号。试拼装合格后,方可按照编号进行模板单元的正式拼装。3)模板单元必须依照限位钉位置对模板进行安装,确保模板位置准确和立面垂直。4)模板拼装完毕后必须对接缝部位进行严格检查,防止因接缝部位处置不当造成漏浆等问题。

2.2.4混凝土浇捣

1)严格控制混凝土的浇筑速度,混凝土一次浇捣高度应根据现场试验段确定。2)多点下料浇筑时,应注意各点混凝土浇筑量和浇筑速度,实现多点匀速浇筑。浇筑过程中注意加强多点混凝土浇筑接触面间的振捣,避免形成施工冷缝。3)混凝土浇筑过程中应排专人值守,及时发现浇筑过程中模板可能产生的过大变形等异常问题。4)混凝土浇筑过程中不得直接冲击模板面,防止由于混凝土浇筑冲击产生的胀模及模板面磨损,从而提高施工安全性和模板使用寿命。

3装配式钢模板施工控制要点

3.1施工控制要点

3.1.1施工前准备工作

装配式钢模板施工之前,首先要确保施工组织设计完成,做好总体部署工作,同时要针对该工程的特点进行以下工作准备:1)安排好模架堆放场地。由于装配式钢模架系统体型较大、质量较大,因此现场需要塔吊的协助吊运,故需将模板堆放在塔吊的工作半径范围内,方便直接吊运。在拟建区域附近留出一片堆放区,若粗略按照模板每块5m2的面积估算,纵向长30m的施工流水,每个施工单元大约需要300m2的模板堆放场地。加上支撑系统的杆件等附属材料,至少留出300m2的材料堆放空间。2)做好技术交接。针对装配式钢模板的施工难度,必须进行班组的技术交接,使得技术有其针对性、实用性、可操作性。3)做好放线测量工作。钢模板的安放位置准确,需建立在提前进行准确放线测量的基础上。吊装时,钢模板底部必须要抹砂浆找平层,同时在钢筋上焊接钢筋顶撑,再加上放线抄平,就能确保模板各个方向都处于正确位置。4)刷脱模剂。对脱模剂的基本要求是:容易脱模、涂刷方便、易于干燥和清理、对钢模板无腐蚀作用、材料价格便宜。脱模剂的种类主要有油类脱模剂、水性脱模剂、化学脱模剂等。脱模剂施工中应注意:首次涂敷脱模剂前,必须对钢模板进行检查和清理;脱模剂涂敷要薄而均匀;不得涂刷在钢筋上;现场配制脱模剂时要随用随配;涂刷时要防止散落在建筑物、机具和人身衣物上;脱模后应及时清理板面的浮渣,然后再涂敷脱模剂;涂敷脱模剂后的全钢大模板不能长时间放置,要防雨、防尘。

3.1.2模板拼装质量控制标准

模板拼装前应进行试拼装,试拼装应在经处理平整的场地或者定制的组装平台上进行,模板拼装质量控制标准参考GB50214—2001《组合钢模板技术规范》。试拼装完毕后应对模板进行编号,并按质量控制标准逐块进行拼装质量检验,主要检查各部位尺寸是否合适,操作平台架是否合适,模板间接缝是否严密,如发现问题应及时进行修理,解决后方可正式安装。同时,应检查配件的数量位置和紧固情况。按照试拼装的编号顺序依次进行模板单元的正式拼装,从而确保模板的拼装精度。

3.1.3模板拆除质量保证措施

1)拆模前应制订拆模程序、拆模方法及安全措施,钢模板单元的支承件和连接件应逐件拆卸,钢模板单元应逐块拆卸传递,拆除时不得损伤已浇筑的混凝土侧墙和钢模板,拆除的钢模板单元和配件均应分类堆放整齐。2)钢模板单元的拆除顺序:拆除钢模板单元上部连接固定装置→拆除相邻模板之间的连接件→松开钢模板单元下部地脚螺栓紧固件→用撬棍向外侧拨动钢模板单元或依靠其自身质量,使其平稳脱离墙面→清理模板,刷脱模剂。依次重复逐块拆除钢模板单元。3)脱模后要及时清理钢模板单元上的混凝土残渣,并刷脱模剂。

3.1.4安全质量保证措施

1)模板间连接螺栓必须连紧,且不得随意减少连接螺栓的数量。2)混凝土浇筑过程中不得单点下料,且不得直接冲击模板,待混凝土浇筑至模板上方一定高度后,应等待一段时间再继续放料,以防胀模。3)相邻2个装配式模板单元之间的拼缝不大于2mm,可操作性强,能够克服相邻的装配式模板间拼接缝隙过大、高低差过大等严重影响混凝土结构质量的缺陷。4)为了处理侧墙与通道顶板之间的施工缝,底板与侧墙交界腋角处混凝土浇筑高度高出设计标高3cm,在绑扎侧墙钢筋前凿除易松动的混凝土以及表层浮浆;并且沿通道长度方向在侧墙的宽度中心即腋角宽度中心处埋设止水钢板。

3.2装配式钢模板单元浇筑试验

现场根据以上操作规程进行了装配式钢模板单元浇筑试验(图2),试验结果表明:该方法施工工艺简单、施工速度快、拆模后混凝土表观质量好。

4结语

本文针对施工工程需求提出了一种长距离地下通道侧墙装配式模板施工方法。该施工方法采用装配式模板单元,按照模数化设计,能够组合拼装成不同的平面曲线,实现了以直代曲,施工区段长度变化灵活,可以根据需要进行组合,适用性强。单元浇筑试验表明,该方法施工工艺简单,施工速度快,拆模后混凝土表观质量好。

参考文献

[1]吕俊杰.装配式混凝土结构预制墙侧向预留简易封堵洪[J].建筑工人,2017,38(5):43.

[2]周芬.基于绿色施工的环境保护技术[J].研究探索,2011,29(1):61-64.

[3]朱晓秦,王智荣,陈自强,等.丰满水电站重建工程水工廊道装配式钢模板设计与应用[J].水利水电技术,2016,47(6):99-102.

作者:王新新 单位:上海建工集团工程研究总院

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