污水處理廠筒體滑模施工技術(shù)

**河污水處理廠筒體滑模施工技術(shù)

摘

要

**河污水處理廠筒體施工采用了滑模方案,工程質(zhì)量?jī)?yōu)良.介紹其施工方法、主要技術(shù)措施.

關(guān)鍵詞

筒體,滑動(dòng)模板施工,鋼筋混凝土,施工方法

青島市**河污水處理廠一期續(xù)建工程由三座消化池、污泥控制間、電器控制間等組成,工程造價(jià)約2200萬元.其中消化池筒體為無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),其內(nèi)徑23m,筒體壁厚450mm,兩個(gè)一級(jí)消化池滑模高度為自壁根部(承臺(tái)面)標(biāo)高+5.81m滑至頂部標(biāo)高+22.7m,實(shí)際滑升16.89m,一個(gè)二級(jí)消化池自壁根部(承臺(tái)面)標(biāo)高+3.81m滑至頂部標(biāo)高+19.7m,實(shí)際滑升15.89m.三座消化池呈三角形布置,各自獨(dú)立,分別進(jìn)行滑模施工.

圖1

滑模平面布置示意圖

1-千斤頂;2-開字架;3-中心拉桿;4-中心拉盤;5-模板;6-外平臺(tái);7-內(nèi)平臺(tái);8-液壓控制臺(tái)

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滑模系統(tǒng)設(shè)計(jì)

以1個(gè)消化池為例,見圖1,2.采用液壓滑模方案,由模板系統(tǒng)、操作平臺(tái)系統(tǒng)、液壓提升系統(tǒng)和施工精度控制系統(tǒng)4部分組成.

(1)模板系統(tǒng)

主要有模板、圍圈和提升開字架.模板采用專用弧形鋼模板,內(nèi)外模板高度均為1200mm,附壁柱兩側(cè)預(yù)應(yīng)力鋼絲束錨固端采用固定木模,外側(cè)采用異形模板,隨筒體模板一起滑升.圍圈采用Φ48弧形鋼管.[1]提升架為型鋼組合焊接式重型開字架,在角點(diǎn)部位增設(shè)鋼板加強(qiáng).提升架按剛度條件進(jìn)行驗(yàn)算.提升架沿圓形筒壁均勻布置,間距為1320mm,共56組.

(2)操作平臺(tái)系統(tǒng)

通過在每個(gè)開字架內(nèi)外側(cè)各安裝一榀三角桁架,三角桁架上鋪100×80mm方木,方木上鋪25mm厚木板來構(gòu)成操作平臺(tái),內(nèi)平臺(tái)寬2.5m,外平臺(tái)寬1m.操作平臺(tái)主要用于混凝土水平運(yùn)輸、澆注、振搗,筒體鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼絲束的堆放和

圖2

滑模系統(tǒng)立面圖

1-開字架;2千斤頂;3-圍圈;4-內(nèi)平臺(tái)木板;5-內(nèi)安全欄桿;6-內(nèi)三角架;7-中心拉盤;8-中心拉

桿;9-花籃螺栓;10-內(nèi)吊籃;11-外吊籃;12-外挑架;13-外安全欄桿;14-外平臺(tái)木板;15-支承桿綁扎,千斤頂爬桿的堆放和接長(zhǎng),預(yù)埋件的堆放和安裝.在筒體中心安設(shè)一外徑為Φ1400mm的鋼盤,開字架腿下部連接56根Φ16鋼拉桿與鋼盤拉結(jié),形成一輻射狀的對(duì)拉結(jié)構(gòu).在三角架上掛設(shè)內(nèi)外吊籃,用于混凝土表面修飾及混凝土養(yǎng)護(hù),預(yù)埋件封板的拆除.支承桿采用材質(zhì)為Q235-A的Φ25mm圓鋼,并按滑升狀態(tài)中的最大荷載進(jìn)行了穩(wěn)定性驗(yàn)算,每榀提升架需設(shè)置兩根支承桿.

(3)液壓提升系統(tǒng)

由液壓控制臺(tái)、高壓膠管、千斤頂?shù)冉M成,按每榀提升架設(shè)置2個(gè)千斤頂共設(shè)GYD—35型千斤頂112臺(tái),配YKT—36型液壓控制臺(tái)2個(gè).

(4)滑升水平及垂直控制系統(tǒng)

在操作平臺(tái)上置一大水桶,外伸2根Φ20塑料水管與開字架環(huán)水管相通,環(huán)水管與開字架橫梁上的豎向水管相通,充水后形成一個(gè)測(cè)平水平面,作好標(biāo)志,作為以后調(diào)整平臺(tái)的基準(zhǔn)水平面.滑升垂直度采用4個(gè)重線錘,進(jìn)行地面原點(diǎn)對(duì)中控制觀測(cè).

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滑模安裝程序

承臺(tái)平面的搭設(shè)→核測(cè)中心點(diǎn)坐標(biāo)、標(biāo)出提升架內(nèi)外圍圈線→安裝提升架、中心拉桿,與中心拉盤連在一起→安裝內(nèi)外圍圈,調(diào)整垂直度→焊接、綁扎鋼筋,安裝內(nèi)外鋼模板→安裝操作平臺(tái)的桁架、支架、支撐、鋪板等→安裝千斤頂、液壓提升系統(tǒng)→安裝垂直運(yùn)輸系統(tǒng)→液壓系統(tǒng)調(diào)試后,插入支承桿→鋼筋驗(yàn)收→清理承臺(tái)頂面,調(diào)整緊固連接螺栓→滑升、安裝吊籃及安全網(wǎng).

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滑模施工

(1)支承桿連接

首次按4種長(zhǎng)度錯(cuò)開均布于四周,以確保同一平面接頭數(shù)不大于25%,桿一端加工成圓臺(tái)狀,接頭用電弧焊連結(jié),焊縫用手持電動(dòng)砂輪磨平.支承桿上每1m布設(shè)高程點(diǎn),以此來控制滑模施工的標(biāo)高.

(2)初滑

滑模系統(tǒng)組裝調(diào)試后,為保證筒體與底板有良好的接茬,第一層先澆灌10cm厚正常配比減去一半石子的混凝土,然后繼續(xù)澆灌正常配比的混凝土第二層、第三層……直至模板內(nèi)混凝土的高度為80cm,待混凝土強(qiáng)度達(dá)到0.4MPa時(shí),進(jìn)行初滑.將全部千斤頂提升至2~4個(gè)行程,然后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行一次檢查,一切正常后即繼續(xù)澆筑混凝土,每澆一層,再提升2~4個(gè)行程,直至混凝土距模板上口100mm時(shí),即轉(zhuǎn)入正常滑升[2].

(3)正?；?/p>

滑升高度為230mm,每滑升一次,隨即進(jìn)行中心線、標(biāo)高、垂直度、截面尺寸和偏扭的檢查并記錄,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理.

(4)預(yù)應(yīng)力鋼絲束鋪設(shè)

下層鋼絲束,待開字架就位及內(nèi)模板固定后,在安裝外模板前鋪設(shè),鋼絲束伸出錨固端固定模板300mm.上層鋼絲束鋪設(shè)與鋼筋焊接綁扎、澆筑混凝土平行進(jìn)行,穿插施工.

(5)鋼筋連接

采用單面電弧焊,并緊跟滑升速度.為確保鋼筋的位置正確并方便施工操作,向鋼筋長(zhǎng)度不大于4.5m,并錯(cuò)茬,環(huán)向鋼筋9m一根,按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行搭接.在提升架內(nèi)側(cè)各焊接一圈鋼筋,用來限制豎向鋼筋的移位,保證混凝土澆筑過程中鋼筋的保護(hù)層厚度.

每滑升一次,綁扎1~2道水平鋼筋,每滑升1m,接一批豎向鋼筋.

(6)混凝土澆筑

由于施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地較大,材料的存放、施工用水都較方便,出于經(jīng)濟(jì)和便于控制質(zhì)量的原因,在現(xiàn)場(chǎng)配備兩臺(tái)攪拌機(jī),進(jìn)行集中攪拌混凝土.拌和好的混凝土由塔吊運(yùn)輸?shù)讲僮髌脚_(tái)上,人工進(jìn)行水平運(yùn)輸,均勻入模.混凝土澆筑按分段、分層,均勻交圈進(jìn)行,為保證同一澆筑層混凝土表面在同一水平面上,事先制定方案,按計(jì)劃對(duì)稱地變換澆筑方向.筒體混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40,滑模混凝土要求坍落度控制在80~100mm,混凝土的初凝時(shí)間控制在4~5h,9h出模強(qiáng)度達(dá)到0.4MPa,即在出模時(shí)混凝土不至于坍落又能人工壓光抹面.為了達(dá)到此項(xiàng)要求,在混凝土中摻加TJ系列外加劑,并根據(jù)溫度及滑模速度隨時(shí)調(diào)節(jié)TJ外加劑的用量和品種.混凝土分層澆筑厚度為230mm,計(jì)8.08m3混凝土,每隔2h提升一次.按照時(shí)間分析:模板提升用時(shí)8min,最后一斗混凝土入模、振搗結(jié)束用時(shí)10min,則塔吊可用時(shí)102min,每起吊一斗平均用時(shí)5min,則2h內(nèi)可提升混凝土102÷5×0.45=9.18m3,扣除吊運(yùn)鋼筋時(shí)間及其他不可計(jì)時(shí)間約可吊運(yùn)混凝土9.18×90%=8.26m3,而兩臺(tái)JZ350型攪拌機(jī)的拌和能力也滿足混凝土生產(chǎn)要求.這樣可保證各澆筑層間隔時(shí)間不大于混凝土初凝時(shí)間,且混凝土出模時(shí)間大約為9~10h,滿足出模強(qiáng)度要求.振搗采用HZ-50型振動(dòng)棒,振搗時(shí)避免直接觸及支承桿、鋼筋和模板.振動(dòng)棒插入混凝土的深度不超過350mm,并均勻振搗,不漏振.每晝夜滑升高度不低于2.5m,每座筒體滑模施工歷時(shí)6d.

(7)混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土出模后,利用內(nèi)外吊籃隨即進(jìn)行抹面壓光處理,在混凝土表皮干后涂刷養(yǎng)護(hù)液進(jìn)行養(yǎng)護(hù).

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主要施工技術(shù)措施

4.1

筒體圓整度保證措施

作為滑模系統(tǒng)的一部分,中心拉盤通過鋼拉桿與各提升架連接,形成均勻布設(shè)的徑向放射狀拉索,在保證最初模板支設(shè)位置準(zhǔn)確的前提下,通過調(diào)整拉索上花籃螺栓力求各根拉索的受力均勻一致,保證模板的圓整尺寸.此外,滑升前提升架內(nèi)側(cè)對(duì)稱拉四條鋼絲繩,防止滑升過程中筒體直徑變化造成偏斜.為控制筒體圓整度和筒體壁厚,內(nèi)外鋼模板安裝時(shí),使模板上口小,下口大,單面傾斜度為模板高度的0.2%~0.5%,而模板高1/2處的凈間距與結(jié)構(gòu)截面相等,這樣可以減小混凝土與模板間的粘聚力,系統(tǒng)提升力較小,既便于脫模又易于控制.

4.2

滑模水平度和垂直度控制措施

模板滑升期間控制其整體水平度是大直徑滑模的難點(diǎn).利用透明連通軟管,在每榀提升架上置的水平液位觀測(cè)系統(tǒng),對(duì)模板系統(tǒng)的水平狀況進(jìn)行直觀的測(cè)定.每次滑模提升后,利用水平液位觀測(cè)系統(tǒng)測(cè)出各千斤頂?shù)乃礁叨?檢查各千斤頂起升是否同步.對(duì)于不同步造成的水平偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象,可以利用調(diào)整千斤頂高度,即使高的千斤頂保持不動(dòng),將其它千斤頂上升,使

之達(dá)到同一水平面的方法來保證系統(tǒng)水平.此外,合理調(diào)整操作平臺(tái)上物料堆放的位置和重量,以控制可能出現(xiàn)的滑模的水平度偏差.由于整個(gè)滑模系統(tǒng)鋼性較好,當(dāng)有效地控制模板水平度時(shí),筒體結(jié)構(gòu)垂直度偏差也就被控制在較理想的范圍內(nèi).[3]

4.3

糾扭措施

利用滑模前在四個(gè)錨固肋中心位置的提升架下懸掛的四個(gè)吊線錘,每滑升一步觀測(cè)一次其定點(diǎn)位置偏差,連續(xù)記錄各點(diǎn)的軌跡,來及時(shí)判定滑模系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)趨勢(shì).當(dāng)定點(diǎn)觀測(cè)記錄軌跡發(fā)某一方向扭轉(zhuǎn)已形成定向趨勢(shì)時(shí),就利用倒鏈一端拉住提升架的上部,另一端拉住相對(duì)的另一提升架下部,撐桿滑輪抵在已滑出的混凝土墻面,隨著提升架的提升,系統(tǒng)就會(huì)向另一側(cè)偏過來.另外還可采用調(diào)整混凝土澆筑方向、澆筑點(diǎn),調(diào)整操作平臺(tái)上的荷載,調(diào)整千斤頂?shù)牟煌鹕俣鹊确椒▉磉_(dá)到糾扭的目的.

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結(jié)論

(1)滑模施工,加快了施工進(jìn)度.每座筒體滑模歷時(shí)6d,三座筒體從放線到滑模完成共歷時(shí)45d,比業(yè)主要