滑模施工是用液压的提升装置滑升模板以浇筑竖向混凝土结构的施工方法。它是按照建筑物的平面形状,在地面(或一定的标高)将一整套液压滑模装置(模板、围圈、提升架、操作平台、支承杆及液压千斤顶等)组装好。利用液压千斤顶在支承杆上爬升,带动提升架、模板、操作平台一起上升。每浇筑一层混凝土后就进行模板滑升,直至结构浇筑结束。此法施工要对模板体系经常进行调平,以保证建筑物和构筑物垂直。整套装置。
滑模施工具有机械化程度高;施工文明;大量节约模板;施工速度快;造价低等优点。是一种值得推广的先进施工技术,尤其对高耸构筑物(烟囱、电视塔、囤仓、桥墩…)及塔式高层建筑更能发挥其优越性。我国在这方面有较高的施工水平,已用其施工了大量的构筑物和高层民用建筑。
滑模施工 14.5.1 工艺概况 滑模施工是将滑升模板的全部施工荷载转至墩身钢筋(称之为支承杆)上,混凝土浇 注至一定强度后,通过自身液压提升系统将整个装置沿支承杆上滑,调整后又继续浇注混 凝土并不断循环的一个过程。滑模装置由模板系统、操作平台系统、液压提升系统和垂直 运输系统四大部分组成,其主要结构部件如图 14.5.5-1 所示。 结构体系组成: 一、模板系统 模板系统由模板、围圈、提升架及其他附属配件组成。 围圈又称拱带, 其主要作用是使模板保持组装的平面形状和将模板与提升架连成一体。 围圈在工作时,主要承受由模板传递的混凝土侧压力、冲击力及风荷载等水平荷载以及滑 升摩阻力、平台荷载等竖向荷载,分内外围圈。为使围圈在使用荷载作用,两相邻提升架 之间的围 圈其垂直和水平方向变形不大于跨度 1/500 ,提升架、围圈、模板三者应采用栓接连 成整体,以加强整体刚度。 图 14.5.5-1
1 工程概况 xxxxx 寺水库枢纽一期工程闸墩施工分为边墩、中墩和缝墩,八个闸室共计两个边墩、 八个中墩、 七个缝墩。 闸墩底面高程为▽ 41 米,顶部高程为▽ 53.2 米,采用钢筋混凝土浇 筑。中墩外型为长条船型,长 23.5 米、宽 3 米;缝墩长 23.5 米、宽 3.5 米;边墩为长方 形,长 23.5 米、宽 2.5 米。闸室内有检修门槽和工作门槽,其中工作门槽为边断面设计。 顶部▽ 52.485 至▽ 53.2 高程墩体收台。 根据多年来的施工经验, 对于等截面的混凝土结构采用滑模法施工是最佳方案之一。 该 闸墩具有数量多,外型变化小等特点,宜采用滑模进行施工。 2 施工方案 根据闸墩尺寸、 工程量和工期要求, 采用单个闸墩独立滑升, 两套滑模同时施工的方案, 既制作两套模体, (一套中墩和一套缝墩模体)一套滑升、一套准备。利用其中一套模体改 制成边墩模体完成一侧边墩的滑模
【学员问题】高墩自带提升托架滑模施工要求?
【解答】1、施工准备
1.1施工现场需敷设一趟3×25+1×10电缆,提供380伏电源,为确保滑模施工顺利进行,不发生粘模事故,要做好备用电源准备工作。
1.2模板制作
该项施工对象为薄壁空心墩,其工艺核心部分的基本原理为:根据设计图纸提前加工钢模板和与模板一体的操作平台,模板主要由钢板作为面板和角钢作为桁架组成。墩身施工前浇筑承台时,在墩身几何尺寸范围内四角各预埋一根钢管(起初为实心段,所以为四根),四个中空式千斤顶与事先做好的模板固定,待墩身模板内浇筑完砼以后,油泵供油,中空式千斤顶带动模板利用事先预埋的钢管作为爬杆向上滑升。滑升到墩身空心段以后安装内模板,同理,再次加装四个中空式千斤顶利用墩身实心段预埋的钢管带动内模板(内模板与外模板用提升架进行连接,以便达到同步)向上滑升,此过程无需搭设任何支架。各部组成具体要求如下:
1.2.1模板
墩身段模板采用6m×1.26m×0.005m钢板制作而成,用∠50×5mm的角钢作为加强肋,同桁架梁相连固定。横桥向模体尺寸为6m×1.26m,顺桥向(变截面)固定段模体尺寸为每侧1m×1.26m,另外使用每段0.3m×1.26m×0.005m的钢板做为变形段模体。围圈主要用来加固内侧模板,使其成为一个整体,围圈采用上下两道,选用18#槽钢。
1.2.2提升系统
提升架是内、外模板与混凝土间的联系构件,主要用于支撑模板、围圈及滑模盘,并且通过安装在顶部的中空式千斤顶支撑在爬杆上,整个滑升荷载将通过提升架和千斤顶传递给爬杆,爬杆由Ф48mm的钢管(壁厚为3.25mm)制成,根据施工经验和常规设计,采用“开”字型提升架,选用18#槽钢焊制而成。
1.2.3滑模盘
滑模盘分为操作盘和辅助盘。操作盘为施工的操作平台,承受工人、物料等荷载。操作盘框架采用桁架梁结构上铺马道板,由于混凝土施工过程中侧向受力较大,为确保操作盘的刚度,经过计算选用∠80、∠63角钢加工制做的1.2m×1.0m复式桁架梁。
辅助盘为养护、修面、作预埋处理的工作平台,采用钢木结构悬吊布置,沿混凝土面布置一周宽0.8m的工作平台上铺马道板,用Ф25钢筋悬挂在提升架和桁架梁上。
1.2.4液压系统
选用HQ—100型千斤顶,设计承载能力为100kN,液压控制台为ZYXT—36型自动调平液压控制台,并通过高压油管同千斤顶相连,形成液压系统(见右图)。
1.2.5辅助系统
包括养护液养护、中心测量、水平测量等装置。
在辅助盘上定时由专人喷洒养护液对施工完成的墩身混凝土进行养护。
中心测量用重垂线来观察模体的水平位移情况,且在模体的两个不同位置设置两根重垂线。水平测量利用水平尺,用来观察滑模盘的水平度。
2、施工工艺
2.1工艺特点
自带提升托架滑模施工以其独特的施工工艺,具有以下施工特点:
2.1.1施工质量可靠,由于滑模施工具有连续性,故而减少了施工缝,体形也具有可调性,防止出现较大的体形偏差或跑模;表面质量平滑,外观平整,避免出现“蜂窝麻面”及错缝现象;
2.1.2安全性好,由于滑模模体结构有封闭、稳定的操作平台,所以可以有效防范施工人员、物品坠落等安全事故;
2.1.3投入成本少,滑模模体结构简单,重量轻,材料投入少,消耗少,相对于其它施工方法来说,材料、设备等投入成本可大大降低,比如说任何高度的墩身施工无需搭设任何排架就能说明该问题;
2.1.4施工速度快,该工法适用于高墩柱的桥梁施工,只要供料能力达到,日平均进度可达3米左右。
2.2施工工艺
2.2.1 爬杆支立
滑模施工的特点是钢筋绑扎、混凝土浇筑、模板滑升平行作业,连续进行,互相适应。模体就位后,按设计进行钢筋绑扎、焊接,搭接及焊接要符合设计规范要求。滑升施工中,爬杆在同一水平内接头不超过1/4,因此第一套爬杆要有4种长度规格(2.8m、3.2m、3.6m、4.0m),错开布置。正常滑升时,每根爬杆长3.0m ,要求平整无锈皮。当千斤顶滑升距爬杆顶端小于350mm时,应接长爬杆且接头对齐(采取焊接方式连接爬杆),不平处用锉找平,爬杆同环筋相连加固。
2.2.2模板滑升(以浇筑空心段砼为例)
浇筑空心段砼时,利用墩身预埋的8根(内侧4根,外侧4根)φ48mm的钢管作为爬杆,(经过计算,8根爬杆可以替代8根Ф25的立筋-墩身主筋),预埋的爬杆与环筋焊接相连得以加固。当施工进入正常浇筑和滑升时,应尽量保持连续性施工并设专人观察和分析混凝土表面情况,根据现场条件确定合理的滑升速度和分层浇筑厚度。具体依照下列情况进行鉴别:滑升过程中能听到“沙沙”的声音;出模的混凝土无流淌和拉裂现象,手按有硬的感觉并留有1mm左右的指印;能用抹子抹平。
滑升过程中设专人检查千斤顶工作情况,观察爬杆上的压痕和受力状态是否正常,检查滑模中心线及操作盘的水平度。
2.2.3混凝土运输、浇筑
滑模施工所用混凝土由工地搅拌站提供,混凝土罐车运至工地,由塔吊(或汽车吊)悬吊漏斗下料,直接入仓(见右图)。
2.2.4当模体滑升接近墩顶(盖梁底设计高程以下)并预留出盖梁底模的厚度时停滑。使用四根Ф25钢筋把模体与墩身焊接稳固,用作绑扎盖梁钢筋的工作平台。千斤顶及其它液压设备拆除运至另一套已经准备就绪的模体,进行下一墩柱的滑模施工。
2.2.5混凝土表面修整及养护(见下图)
混凝土表面修整是关系到结构外观和保护层质量的工序。当混凝土脱模后须立即进行此项工作。一般做法是用抹子在混凝土表面作原浆压平或修补,如果表面平整亦可不做修整。为使已浇筑的混凝土具有适宜的硬化条件,减少裂缝,需在辅助盘上进行喷洒养护液对混凝土进行养护。
2.2.6停滑措施及施工缝处理
滑模施工要连续进行,确因结构变化、意外停滑时应采取“停滑措施”。当混凝土停止浇筑后,每隔0.5—1小时,滑升1—2个行程,直到混凝土与模板不在粘结(一般4个小时左右)。由于施工所造成的施工缝,应采取以下方法消除:预先做出施工缝,然后在复工前将混凝土表面残渣除掉,用水冲净,先浇一层减半骨料的混凝土或水泥砂浆,然后再浇筑原配合比混凝土。
2.2.7测量控制
滑模中线控制:为保证墩身不发生偏移,在两个墩身内角,各悬挂两根垂线进行中心测量控制,同时也要保证其它部位的测量要求。
滑模水平控制:一是利用千斤顶的同步器进行水平控制;二是利用水平管测量并进行水平检查。
2.2.8模体拆除
当滑模滑升至指定位置时,把滑模体系与墩柱紧固,即可作为施工盖梁钢筋和混凝土的工作平台和支撑体系,拆除时用塔吊或吊车先拆除盖梁模板,后拆除滑模体系。
2.2.9滑模施工中易发问题及处理
滑模施工中易发的问题有:滑模操作盘倾斜、滑模盘平移、扭转、模板变形、混凝土表面缺陷、爬杆弯曲等,其产生的根本原因在于千斤顶工作不同步,荷载不均匀,浇筑不对称,纠偏过急等。因此,在施工中首先把好质量关,加强观测检查工作,确保设备良好的运行状态,发现问题要及时解决。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。
【学员问题】滑模施工对工程设计的要求?
【解答】1.采用骨模施工的工程结构设计,应考虑滑模施工工艺的特点,宜设计成等截面或渐变截面,避免有碍模板滑动的局部突出结构或连接构件,无法避免的突出结构或连接构件可作二期施工处理。
2.钢筋、预埋件、预制件的布置及细部结构的设置,应有利于模板正常滑动和易于安装、固定。
3.混凝土建筑物的接缝、止水、排水和灌浆设施等结构及其布置方式,应结合滑模施工条件设计。
4.面板结构的分缝尺寸,宜力求统一。
溢流面的设计厚度宜为0.5~1.2m,其底部的一期混凝土或浆砌石表面,可设计成台阶形并抹角。
5.在进行井筒、闸墩等结构设计时,可将支承杆作为结构钢筋使用。
6.拦污栅槽等工程结构,宜为二期施工,在确保金属结构安装精度的条件下,可采用滑模施工一次成型。
7.对有温度控制要求的工程,在进行温度控制设计和制定温度控制措施时,应充分考虑滑模施工连续浇筑的特点,尽量减少因利用浇筑层顶面散热而中途停歇的次数。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。
【学员问题】墩台滑模施工要点有哪些?
【解答】1.模板高度宜为1.0~1.2m,并应有0.5%~1.0%的锥度,支撑杆和提升设备应按墩身截面形状及滑动模板和施工临时荷载的全部重量布置。模板在组装完毕经检验合格后才能浇筑混凝土。液压千斤顶及其管路,使用前必须作液压试验。
2.混凝土应分层对称浇筑,顶架处应捣实。
3.当底层混凝土强度达到0.2~0.3MPa时,可继续提升。
4.浇筑混凝土面距模板顶面距离应保持不少于10cm.
8.模板提升过程中,应检查中线、水平情况,发现问题及时纠正。
9.顶架横梁或千斤顶座间的水平允许高差为20mm.位移与扭转应符合规范规定。
10.模板纠偏应先调整平台水平,再纠正位移和扭转。每滑升1m纠正位移值不得大于1Omm.
11.滑模到达预定高度停止浇筑后,每隔1h左右,应将模板提升5~10cm,提升3~4次,混凝土不得与模板粘结。
12.混凝土应连续浇筑。当因故停工后继续提升时,提升后模板与混凝土必须保持不少于30cm的搭接高度。
16.滑动模板不宜冬期施工。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。