轉換梁結構井塔施工技術

轉換梁結構井塔施工技術1.前言為縮短煤礦建設周期，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“轉換梁結構”形式，其優(yōu)點是一層使用空間不受框架柱的制約，擴大了一層的使用空間，利于大型機械的使用；另一優(yōu)點是井塔框架結構施工到一定部位后，利用已施工的結構改絞，然后進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構、設備關鍵節(jié)點施工，達到早投產的目的。傳統(tǒng)井塔施工多采用倒模和滑模施工工藝，針對轉換梁結構井塔工程的特殊性，建筑安裝工程公司成立了課題組，開展轉換梁結構井塔快速施工的工藝研究，經過調研、論證、方案設計、工程驗證，總結出轉換梁結構井塔施工技術。本技術關鍵技術為：通過大模板、導軌式爬架一體化和轉換梁施工技術的綜合運用，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計和施工等技術難題。2.技術特點2.1采用清水混凝土定型大模板施工技術，工業(yè)化、機械化程度高，裝拆速度快、周轉方便、工效高，施工的混凝土表面平整、光滑、大角順直，達到普通清水混凝土質量標準，可省去外墻抹灰，避免抹灰層空鼓開裂。2.2導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的提升或下降，帶動架體運動，從而實現(xiàn)導軌式爬架的升降運動，安全可靠工效高。2.3外墻導軌式爬架是將外防護腳手架作為一個整體，提供3～4層作業(yè)平臺，在施工期間隨著結構層的升高一起提升，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采用轉換梁施工技術解決了轉換梁結構井塔的樓層超高、梁截面大、跨度大的施工難點。2.5本技術機械化程度高，大模板和爬架可多次周轉使用，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.適用范圍本技術適合煤炭地面工程轉換梁結構形式的井塔和其他類似的工程施工。4.工藝原理轉換梁結構井塔具有截面大、跨度大、結構復雜等特點。采用大模板和導軌式爬架一體化的施工技術具有滑模的長處，又可一次爬升一個樓層高度，具有大模板的長處。該技術可以靈活多變，能有效的完成結構施工，縮短施工周期。針對大截面梁、大跨度的轉換梁結構，應用了模板高支撐體系和深梁混凝土澆筑綜合的轉換梁施工技術。5.施工工藝流程及操作要點轉換梁結構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首層結構預留好附墻穿墻孔后，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、底部桁架的安裝調整→外墻模板及模板支承架→架體搭設→鋪腳手板、安全網封閉→內外模板就位→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（或細鋼絲繩）相連。5.2.4調試驗收1.架體搭設完畢后，按升降腳手架搭設驗收設計要求驗收并作詳細的書面記錄。2.對架體進行試提升，檢查升降設備是否正常運行；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）準備爬升1—固定銷；2—外架；3—導軌圖5.2.5-1爬架提升流程示意圖1（3）爬升（4）爬升結束1—外架；2—固定銷；3—導軌圖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，確認去掉所有約束，清除影響架體提升的障礙物。確認每個機位與電控柜的連線聯(lián)機完好，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，去掉電動葫蘆和吊掛防墜裝置。5.2.6重復混凝土澆筑→模板拆除→爬架爬升→安裝模板等步驟，至結構封頂。5.2.7大模板的施工要求1.安裝前準備工作1）大模板安裝前應進行技術交底，模板進場后應依據(jù)模板設計要求，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.大模板的安裝應符合下列規(guī)定1）大模板安裝應符合模板設計要求。2）大模板安裝時按模板編號遵循先內側，后外側的原則安裝流程。3）模板支撐必須牢固穩(wěn)定，支撐點應設在堅固、可靠處，不得與腳手架拉結。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度達到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。在混凝土強度達到要求后，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度達到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、大跨度的轉換梁結構模板支撐體系的施工技術轉換梁結構截面尺寸為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，采用中國建筑科學研究院研制的PKPM系列軟件進行計算。2.轉換梁底模、側模采用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，轉換梁支撐架體與周圍支撐架連成整體，并設豎向和橫向剪刀撐。4.架體下須設100×150mm墊木，轉換梁下設置通長墊木，每邊應寬出架體800mm。5.施工轉換層大梁時，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行計算，如不能滿足要求或上一層混凝土強度較低，為了保證安全，應在梁底設置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爬架提升維護人員6爬架提升維護4木工40結構施工5鋼筋工20結構施工6混凝土工10結構施工7架子工6搭設腳手架8力工106.材料與設備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.質量控制7.1質量控制標準7.1.1混凝土質量驗收允許偏差混凝土質量驗收允許偏差，見表7.1.1-1。表7.1.1-1混凝土質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門窗洞口及預留洞口位置偏差10陰陽角方正4順直4預埋件位置偏差20裂縫寬度寬度小于0.2mm7.1.2質量控制標準《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》GB50204—2002（2010年版）《建筑施工工具式腳手架安全技術規(guī)范》JGJ202-2010《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范》JGJ130-2011《建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術規(guī)范》JGJ166-2008《建筑工程大模板技術規(guī)程》JGJ74-20037.2施工時主要質量要求及控制措施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，墻體模板必須用標準穿墻栓。7.2.5標準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，因為頂板結構高度不標準直接影響梁模高度，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)場設置專職安全員一人，各施工班組均設兼職安全員，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，都要進行詳細的安全技術交底。8.3在井塔周圍劃出施工危險區(qū)，并設臨時圍欄和警戒標志，非施工人員及車輛禁止進入。8.4警戒區(qū)內搭設進塔專用通道，通道上設安全隔離棚。8.5吊裝設備的電氣開關、機具、起吊索具、吊鉤、構件支架等重要設備及關鍵器具，每班作業(yè)前都要逐一認真檢查。8.6每班操作前，應輕車試開，查驗機械性能是否正常，剎車是否有效。8.7指揮吊裝人員與吊裝司機要統(tǒng)一信號。8.8六級及以上大風及大雨、大雪、大霧天氣嚴禁吊裝。8.9經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，如有異常需進行修理或更換后方能進行提升作業(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。嚴禁無統(tǒng)一指揮的情況下繼續(xù)操作。8.13嚴禁在爬架上堆放各種施工材料和支模受力于爬架。8.14在混凝土結構強度未達到10MPa前導軌式爬架不得進行提升作業(yè)。9.環(huán)保措施9.1施工期間機械設備及材料污染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利用；實在不能回收的按照有毒有害垃圾分