輕型組合式大模板工法稿

xx水電站輕型組合式大模板工法完成單位：xx項(xiàng)目部主要完成人：xxxxxxxx工程局xx項(xiàng)目部前言1.1工法的形成原因?yàn)榻鉀Q同組合小鋼模拼裝繁瑣、材料消耗大、不利于快速施工、大倉號(hào)澆筑時(shí)模混凝土面平整度不易控制，以及大型懸臂模板施工時(shí)，受模板重量大，安裝費(fèi)時(shí)費(fèi)力，依賴大型起重設(shè)備吊裝，維護(hù)困難的弊端，中水九局巴江口水電站工程項(xiàng)目部結(jié)合實(shí)際施工情況，經(jīng)結(jié)構(gòu)分析及計(jì)算，設(shè)計(jì)、制作了模板面積為9m2（A型）、1860m2（B型）及單塊模板面積60m2的超大型輕型組合式大模板投入生產(chǎn)，編制并完善了該型模板施工工法，該工法及配套模板已大量使用在廣西桂江巴江口水電站工程建設(shè)項(xiàng)目。1.2關(guān)鍵技術(shù)及獲獎(jiǎng)情況該型模板的空間桁架支撐結(jié)構(gòu)、60m2(3×20)的超大面積模板及自制模板提升裝置等關(guān)鍵技術(shù)經(jīng)技術(shù)情報(bào)部門科技查新，屬國類領(lǐng)先地位。與傳統(tǒng)的施工方法相比，該型模板在工期、質(zhì)量、安全、造價(jià)等技術(shù)經(jīng)濟(jì)效能等方面的具有明顯的先進(jìn)性和新穎性，具有施工速度快、質(zhì)量可靠、節(jié)約成本、環(huán)保節(jié)能的特點(diǎn)，經(jīng)巴江口水電站施工實(shí)際使用后取得了良好的社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益。該型模板于2005年4月榮獲了水電九局首屆科技技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)，2005~2006年度集團(tuán)公司科技技術(shù)進(jìn)步三等獎(jiǎng)。工法特點(diǎn)2.1快速施工突出的特點(diǎn)是施工快速，與安裝同等面積散裝組合小鋼模、，在安裝時(shí)間、勞動(dòng)強(qiáng)度方面明顯優(yōu)勢，在同等條件下，工效是散裝組合小鋼模2~3倍，與重量較大的大型懸臂模板相比，由于具有重量上的優(yōu)勢，工效一般是大型懸臂模板的1~2倍。2.2結(jié)構(gòu)合理根據(jù)混凝土澆筑期間，模板承受混凝土側(cè)向壓力分布情況及變化規(guī)律，采用空間桁架支撐結(jié)構(gòu)受力，保證了混凝土澆筑各個(gè)階段，模板強(qiáng)度均能滿足現(xiàn)行DL/T5144-2001《水工混凝土施工規(guī)范》、《水電水利工程模板施工規(guī)范》DL/T5110-2000要求。通過采用不同組合方式，可拼裝出9~60m2常規(guī)及超大型模板用于生產(chǎn)，通用性及適應(yīng)能力強(qiáng)。2.2重量輕、吊裝靈活輕型大模板使用靈活，不依賴大型起重設(shè)備，完全可采用安全簡單的提升裝置自行提升、拆卸。與國內(nèi)外同類工法相比，具有安全可靠、工作效率高、質(zhì)量保證、工人勞動(dòng)強(qiáng)度小。由于工法克服了常規(guī)大型模板重量大、對大型起重設(shè)備依賴性強(qiáng)，可少占用或不占用大型起重機(jī)械，提高了大型起重機(jī)械使用效率，加快施工速度，為降低施工成本奠定了基礎(chǔ)；2.3造價(jià)低廉用定型組合鋼模板進(jìn)行預(yù)拼裝，預(yù)拼裝施工可在加工廠進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)了工廠化作業(yè)，加工質(zhì)量易于控制，加工無特殊要求，工程完工后，輕型結(jié)合式大模板可以解體為定型組合模板，易于運(yùn)輸、保管，維護(hù)、保養(yǎng)工作小，減少了管理成本。同時(shí)在需要時(shí)能快速組裝迅速投入生產(chǎn)，對于模板變形、穿孔的部位，可快速采用單塊更換的方式保證整體平整的要求，徹底解決了大型模板保養(yǎng)、維護(hù)成本高的弊病。2.4材料消耗少，節(jié)能環(huán)保與常規(guī)工法工藝對比，減少了約20%拉筋使用量及40%焊接工作量，節(jié)約了材料、減少了廢氣排放量，由于不用或少用大型起重設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗、保護(hù)環(huán)境的目標(biāo)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。適用范圍工法特別適用于工程建設(shè)工期短、模板工程量大的閘壩工程，外形變化不大、連續(xù)上升的直墻式建筑物混凝土施工；由于對大型提升設(shè)備依賴性不強(qiáng)，在不適合架設(shè)起重設(shè)備的河道混凝土護(hù)坡，圍堰混凝土面板施工，以及大型橋墩、孔樁內(nèi)襯混凝土施工等工程也可參考使用。工藝原理4.1模板結(jié)構(gòu)輕型組合式大模板在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，利用定型組合鋼模重量輕、強(qiáng)度、剛度高、拼裝靈活的特點(diǎn)，將定型組合鋼模先整體拼裝，后按新澆混凝土對模板側(cè)壓力分布規(guī)律布置空間桁架結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)，輕型大模板結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示：4.2面板及龍骨輕型大模板面板一般選用P3015平面模板制作面板，并可根據(jù)施工需要，采用定型模板可拼裝出不同面積的模板滿足不同的要求。平面定型組合鋼模板整體拼裝采用φ12普通螺栓連接固定，可有效保證模板頻繁使用時(shí)，保證模板的平整度要求。連接螺栓間距不得大于500mm，兩端頭U型卡孔必須全部螺栓連接。大模板龍骨采用5×10矩形鋼制作，龍骨間距為1000mm，布置在定型模板有孔橫肋上，并用L型插銷插入U(xiǎn)型孔內(nèi)拉緊后，將L型插銷尾部焊接在龍骨上，使拼裝模板與龍骨牢牢地緊貼在一起。相臨龍骨間增加一段長度不小于1000mm同等規(guī)格的矩形鋼以加強(qiáng)大模板上口的強(qiáng)度，龍骨上口焊接安全操作平臺(tái)以利操作人員工作。定型組合模板拼裝及龍骨布置、加固詳見圖2：圖2：定型組合模板拼裝及龍骨布置、加固簡圖4.3桁架結(jié)構(gòu)再在上后，即可完成大模板支撐系統(tǒng)。桁架結(jié)構(gòu)布置在龍骨背部，φ50腳手架鋼管焊接制作，間距為500mm，桁架焊接采用手工電弧焊接。所有桁架結(jié)點(diǎn)均需外幫焊φ18以上圓鋼，以加強(qiáng)結(jié)點(diǎn)處強(qiáng)度，還應(yīng)對所有結(jié)點(diǎn)除銹后刷防銹漆加強(qiáng)保護(hù)。輕型組合式大模板的桁架支撐結(jié)構(gòu)簡圖見圖3：圖3：輕型組合式大模板的桁架支撐結(jié)構(gòu)簡圖4.4安全操作平臺(tái)以大模板桁架為骨架，設(shè)計(jì)安全操作平臺(tái)，可擺放臨時(shí)操作工具、小型設(shè)備的安全工作平臺(tái)，平臺(tái)分上下兩層，上層主要供放置小型機(jī)具(如電焊機(jī)、振搗器變頻機(jī)等)、下層主要供混凝土澆筑期間模板維護(hù)人員工作。4.5提升方式由于輕型組合式大模板重量輕、強(qiáng)度高、整體性好、易固定，為大減少對大型起重設(shè)備的依賴性，減少了施工過程中的干擾因素，除首次安裝及最后拆除回收以外，施工間內(nèi)的提升過程應(yīng)盡量采用自制提升裝置完成。自制提升裝置由自制提升支架及固定桿件；3t手拉葫蘆；吊繩、張緊鋼繩及設(shè)計(jì)在模板上的U型吊耳等部份組成。輕型組合式大模板自制提升裝置結(jié)構(gòu)簡圖見圖4；圖4：輕型組合式大模板自制提升裝置結(jié)構(gòu)簡圖自制提升支架采用φ150mm(管壁厚δ≥4.5mm)無縫鋼管制作主體，主體上部與主體呈90度角焊接有5×10矩形鋼橫桿，橫桿外瑞下方焊有U型吊耳；為便于上下，主體上焊有采用φ18鋼筋焊接的爬梯。支架主體2/3處設(shè)有支腿鉸座，用于安裝支腿。支腿鉸座大樣圖見圖5；圖5：支腿鉸座大樣圖自制提升主體長度可按下式確定：L=C+Tγ+d+g+t（4.5-1）試中：L—主體長度(m)；C—擬澆筑倉面高度(m)，一般為3m；T—手葫蘆最小長度(m)，一般取0.2~0.3m；γ—拉葫蘆長度修正值，一般取1.05~1.1；d—吊耳長度(m)一般取0.2~0.25m；g—鋼吊繩長度(m)，一般取0.2~0.25m；t—手拉葫蘆吊耳繩長度(m)，一般取0.2~0.25m；施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1施工準(zhǔn)備5.1.1技術(shù)交底施工操作人員應(yīng)具備用工手續(xù)，懂得模板的原理、使用方法、操作要領(lǐng)，熟悉模板施工方案和施工工藝，特殊工種應(yīng)有上崗證及培訓(xùn)證書。組織施工管理人員以書面形式進(jìn)行逐級(jí)技術(shù)交底，明確施工工序及施工作業(yè)條件。技術(shù)交底要符合規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，要符合施工現(xiàn)場實(shí)際情況。5.1.2材料及主要機(jī)具5.1.2.1施工中所需的測量器具應(yīng)齊備，并要經(jīng)檢測部門檢測合格，有合格證書，施工前應(yīng)按設(shè)計(jì)圖紙完成現(xiàn)場施工放樣工作。5.1.2.2檢查大模板安全防護(hù)欄，作業(yè)爬梯及作業(yè)平臺(tái)板是否已全部按要求完成，檢查手拉葫蘆、吊繩、吊耳、提升支架是否完好無損，發(fā)現(xiàn)受損，必須修復(fù)或更換，并經(jīng)檢查合格后方可使用。5.1.2.3施工前還應(yīng)檢查施工必備工具是否準(zhǔn)備完善如錘子、活動(dòng)扳子、手鋸、水平尺、線錘、撬棍、松模液壓千斤頂、安全繩具、電焊機(jī)具等。5.2施工工藝流程及要點(diǎn)5.2.1大模板提升工藝流程輕型組合式大模板安裝工藝流程圖見圖5；5.2.2大模板提升工藝要點(diǎn)5.2.2.1輕型組合式大模板提升時(shí)，倉內(nèi)混凝土強(qiáng)度應(yīng)滿足《水工混凝土施工規(guī)范》DL/T5144-2001的要求(有特殊要求時(shí)，應(yīng)適當(dāng)延長)。大模板提升前還應(yīng)按設(shè)計(jì)圖紙完成測量放樣，放出模板安裝控制點(diǎn)。5.2.2.2提升支架安裝時(shí)應(yīng)注意支架要架在模板U型吊耳上方，且支架上U型吊耳與模板U型吊耳呈直線的位置處，以保證支架垂直受力及模板的垂直上升。在固定時(shí)，安裝時(shí)若作業(yè)地點(diǎn)地面不平整，支架無法保持垂直時(shí)，可人工將支架扶直，在腳部另加焊直徑不小于25mm鋼筋作為支腳，調(diào)整支架的垂直度。支架垂直調(diào)整工序完成后，須將支架腳部與倉內(nèi)結(jié)構(gòu)筋或預(yù)埋鋼筋焊接鎖定，防止支架翹腳。5.2.2.3提升支架支腿在支架調(diào)整直鎖腳后進(jìn)行安裝，支腿必須支撐的作業(yè)必須堅(jiān)硬，并應(yīng)與拉筋預(yù)支埋件焊接。每根提升支架支腿不得少于2根，且支腿夾角應(yīng)控制在20~30o間；支腿安裝完成后，拉緊支架上部設(shè)置的張緊鋼繩，張緊鋼繩與支架間角度應(yīng)控制在45~60o之間，張緊鋼繩鎖腳點(diǎn)應(yīng)選擇在穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)鋼筋或預(yù)支埋鋼筋根部。圖5輕型組合式大模板安裝工藝流程圖5.2.2.4模板起吊前應(yīng)對支架起吊系統(tǒng)進(jìn)行檢查，重點(diǎn)應(yīng)檢查支架垂直度、支架鎖腳、張緊鋼繩繩卡、支架支腿支撐點(diǎn)等部位。5.2.2.5模板起吊時(shí)各個(gè)支架應(yīng)平穩(wěn)的同時(shí)拉動(dòng)手葫蘆，吊至安裝位置初步就位，用撬棍按結(jié)構(gòu)線調(diào)整模板位置，在模板內(nèi)側(cè)打好斜撐，隨后安裝地腳螺栓。用線錘測調(diào)垂直、校正標(biāo)高，使模板的垂直度、水平度、標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求后，按模板預(yù)留孔安裝斜向拉筋，固定后立即擰緊螺栓。5.2.2.6模板安裝完成后，應(yīng)再次對模板的垂直度、水平度、光潔度、標(biāo)高進(jìn)行符合，為防止模板下口跑漿，應(yīng)仔細(xì)清理模板與倉面的貼邊線內(nèi)的細(xì)小雜物，必要時(shí)，在清理干凈后還可填補(bǔ)砂漿，以確保混凝土外觀質(zhì)量滿足要求。5.2.2.7對于如閘墩、墻體等兩側(cè)模板距離較近的部位，在兩側(cè)模板均完成調(diào)整滿足要求后，應(yīng)將兩側(cè)模板上口采用鋼管連接鎖定，并取出模板內(nèi)側(cè)斜撐；若倉面較大，無法兩對鎖，應(yīng)在混凝土澆筑到模板高度一半時(shí)，才取出模板內(nèi)側(cè)斜撐；無論倉面大小，轉(zhuǎn)角處相臨模板必須連接對鎖，以保證轉(zhuǎn)角處線型。5.2.3大模板拆除工藝流程輕型組合式大模板拆除工藝流程圖見圖6；圖6：輕型組合式大模板拆除工藝流程圖5.2.4大模板拆除工藝要點(diǎn)5.2.4.1輕型組合式大模板拆除前準(zhǔn)備工作與提升前準(zhǔn)備工作基本相同，脫模時(shí)混凝土強(qiáng)度應(yīng)滿足《水工混凝土施工規(guī)范》DL/T5144-2001的要求(有特殊要求時(shí)，應(yīng)適當(dāng)延長)。5.2.4.2輕型組合式大模板固定拉筋較少，模板拆除時(shí)必須先張緊起吊繩后，才能切除固定拉筋，嚴(yán)禁在張緊繩未拉緊前除拉固定拉筋。5.2.4.3模板固定拉筋切除完成后，模板與混凝土面間的剝離宜采用機(jī)械式千頂，以保證建筑物頂部線型。材料與設(shè)備輕型組合大模板制作材料設(shè)備見表1輕型組合大模板(18m2)制作材料、配套設(shè)備表表1項(xiàng)目內(nèi)容型號(hào)單位數(shù)量使用部位備注定型鋼模板P3015m233塊面板多次使用，可回回收矩形鋼10×10m29.5龍骨多次使用鋼管Φ50m25桁架及支腿多次使用角鋼50×50m1拉筋固定座多次使用鋼管Φ150m約9提升支架多次使用，可回回收鋼筋Φ20Kg20桁架加強(qiáng)幫條多次使用鋼筋Φ18Kg7提升爬梯多次使用繩卡個(gè)4張緊鋼繩固定鋼繩Φ10m6張緊鋼繩多次使用手葫蘆3~5t個(gè)2提升模板多次使用，可回回收焊條Φ40kg10制作模板制作消耗人工日6制作模板3人2天完成質(zhì)量控制7.1制作驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)輕型組合大模板制作驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)詳見表2輕型組合大模板制作驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)表2項(xiàng)次項(xiàng)目允許偏差（mmm）備注1平面尺寸－2尺檢2表面平整±22m靠尺、楔尺3對角線－3尺檢4螺栓孔位置±2尺檢7.2安裝驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)輕型組合大模板安裝驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)詳見表3輕型組合大模板安裝驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)表3項(xiàng)次項(xiàng)目允許偏差（mmm）備注1模板位置－2尺檢2模板垂直±32m靠尺及吊線線3模板底部標(biāo)高±34墻體模板上口凈凈寬－2尺檢5大模固定螺栓全數(shù)檢查無松動(dòng)螺栓用扳手檢查螺帽是否緊固安全措施8.1施工前安全檢查8.1.1吊裝工要經(jīng)過培訓(xùn)，持上崗證，方可上崗。指揮吊裝人員及掛鉤人員事先經(jīng)過訓(xùn)練，統(tǒng)一信號(hào)。8.1.2吊裝大模板必須采用自鎖卡環(huán)，防止脫鉤，在施工時(shí)，每次起吊前應(yīng)仔細(xì)檢查吊環(huán)有無開焊、斷裂等現(xiàn)象，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)應(yīng)及時(shí)處理；嚴(yán)禁用重物撞擊U型吊耳或用其做支點(diǎn)脫模，嚴(yán)禁私自改變吊環(huán)位置。8.1.3大模板桁架要按規(guī)定支搭好安全網(wǎng)，上下兩層安全操作平臺(tái)地板要鋪滿，并綁扎牢固，不得出現(xiàn)孔洞、探頭板，已受損地板要立即更換。8.1.4提升支架、支腿、張緊鋼繩及繩卡應(yīng)分類擺放，露天擺放時(shí)應(yīng)墊離地面，并有遮雨措施；使用前應(yīng)檢查提升支架、支腿有無彎曲、變形焊接點(diǎn)有無開焊、斷裂等現(xiàn)象，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)應(yīng)及時(shí)處理；檢查張緊鋼繩及繩卡有無斷絲、死彎、鎖緊螺帽滑絲現(xiàn)象，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)必須更換。8.2施工時(shí)安全措施8.2.1進(jìn)入入施工現(xiàn)場場必須戴安安全帽。吊裝作業(yè)業(yè)要建立統(tǒng)統(tǒng)一的指揮揮信號(hào)。大大模板組裝裝或拆除時(shí)時(shí)，指揮、拆拆除和掛鉤鉤人員，要要站在可靠靠的地方操操作，嚴(yán)禁禁人員隨大大模板起吊吊。六級(jí)以以上大風(fēng)及及大雨、大大雪、大霧霧天氣要停停止吊裝作作業(yè)。8.2.2現(xiàn)場場使用的機(jī)機(jī)電、機(jī)具具等設(shè)備須須設(shè)專人使使用并保管管。大模板板安裝就位位后，要采采取防止觸觸電的保護(hù)護(hù)措施，要要設(shè)專人將將大模板串串聯(lián)起來，并并同避雷網(wǎng)網(wǎng)接通，防防止漏電傷傷人。8.2.3施工工現(xiàn)場的材材料應(yīng)分類類碼放整齊齊，注意防防火防雨。配配備足夠的的消防器材材，并設(shè)立立明顯標(biāo)識(shí)識(shí)。8.2.4夜間間施工須配配備足夠的的照明設(shè)施施。電氣開開關(guān)、起重重機(jī)具、起起吊索具、吊吊鉤、構(gòu)件件支架、模模板要經(jīng)常檢查查無使用隱隱患。8.2.5主要要起重機(jī)械械必須專機(jī)機(jī)配備專人人。每班操操作應(yīng)輕車車試開，查查驗(yàn)機(jī)械性性能是否正正常，剎車車是否有效效。第一次起起吊時(shí)，必必須在起吊吊2m后放下下剎車，明明確機(jī)械正正常后方可可投入施工工，司機(jī)如如因事離開開崗位須停停電、鎖門門，無關(guān)人人員不得進(jìn)進(jìn)入司機(jī)室室。效益分析9.1操作工效輕型組合式大模模板與散裝裝組合小鋼鋼模支模方方式比，具具有方便、快快捷優(yōu)點(diǎn)，其其背部桁架架支撐可以讓讓工人迅速速地校正和和固定模板板，與傳統(tǒng)統(tǒng)支模工藝藝相比，在在同等條件件下完成同同等面積支支模，工效效是散裝組組合小鋼模模3~4倍，一般般是大型懸懸臂模板的的1.5~~2倍，加快了速速施工進(jìn)度度。9.2節(jié)約成本通過合理的結(jié)構(gòu)構(gòu)布置，在在保證模板板強(qiáng)度及穩(wěn)穩(wěn)定性的前前提下，減減少了拉筋筋的使用量量，經(jīng)統(tǒng)計(jì)計(jì)，與傳統(tǒng)統(tǒng)支模工藝藝相比，完完成同等面面積支模，可減少了約20%拉筋使用用量及40%焊接工作作量，節(jié)約約了材料、減減少了對焊焊工人數(shù)的的需求量，由于工效效較高，可可減少大量量施工人員員，節(jié)約了了施工及管管理成本。9.3節(jié)能環(huán)保輕型組合式大模模板安裝焊焊接工作量量小，減少少廢氣排放放量；大模模板制作實(shí)實(shí)現(xiàn)了工廠廠化、標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化作業(yè)，減少了加工材料的消耗。因其強(qiáng)度高，制作材料變形小，周轉(zhuǎn)使用能力高（回收時(shí)鋼模完好率在80%以上）、實(shí)現(xiàn)一次制作多個(gè)工程可以再利用的效益。幾種種常見模板板工藝技術(shù)術(shù)指標(biāo)對比比表(60m2)表4名稱散裝組合小鋼模模輕型組合式大模模板大型懸臂模板竹膠板外包角鋼鋼模板滑動(dòng)鋼模板重量(kg)11009202500750約3000模板整體強(qiáng)度差好好可靠好重復(fù)次數(shù)50≥50≥50＜10≥50模板利用率低高高低高上升方式人工拆裝手拉葫蘆提升大型機(jī)械提升人工拆裝配套專用設(shè)備占用機(jī)械不占較少占用占用較少占用占用使用機(jī)械不用手拉葫蘆4個(gè)大型機(jī)械2~33個(gè)臺(tái)班不用大型機(jī)械2~33臺(tái)班投入勞動(dòng)力30~40個(gè)人人工6個(gè)人工10~20個(gè)人人工20~30個(gè)人人工10~20個(gè)人人工勞動(dòng)狀態(tài)強(qiáng)度大輕松一般強(qiáng)度大一般施工速度慢快快一般快材料來源現(xiàn)有利用現(xiàn)有材