閘墩一次成型大鋼模施工工法

2、工法特點3、適用范圍4、工藝原理5、施工工藝流程及操作要點6、材料和設備7、質(zhì)量控制8、安全措施9、環(huán)保措施10、效益分析11、工程實例閘墩一次成型大鋼模施工工法1.0.1近幾年，大中型水利工程中水閘、泄洪閘的混凝土閘墩高度高，異形結(jié)構(gòu)多，外觀質(zhì)量要求高，其模板立模體系的設計、施工也在不斷創(chuàng)新。但對于高度大（>8m異形結(jié)構(gòu)多的閘墩，當前國內(nèi)外大、中型水閘、泄洪閘閘墩混凝土施工大多采用分層分塊澆筑成型工藝，分層高度3m左右，閘墩施工一般分3~4次到頂，施工周期長，施工時易造成混凝土層間冷縫、錯臺、垂直度偏差等問題，混凝土外觀質(zhì)量差。閘墩一次成型大鋼模施工工法采用縱向分塊一次到頂?shù)钠囱b方案，圍檁內(nèi)穿Ф22mm鋼筋對拉拉條螺栓進行模板固定，模板整體性好，安全可靠?；炷量梢淮螡仓巾?，施工周期大大縮短，混凝土閘墩拆模后，外觀質(zhì)量效果好?？梢暂^好地滿足工期緊、外觀質(zhì)量要求高的水閘及泄洪閘混凝土閘墩施工。1.0.2閘墩一次成型大鋼模施工工法于2006年~2007年應用于曹娥江大閘樞紐工程的閘墩混凝土施工，閘墩共28個，閘墩厚4m，中間分縫，上下游長24.0m，最大高度為12m，閘墩混凝土總方量為8960m3，混凝土為C30。2006~2007年應用于湖南玉龍巖電站，閘墩共8個，閘墩厚3m，上下游長18.0m，最大高度為9m，閘墩混凝土總方量為2360m3，混凝土為C25。通過上述二個工程的實踐總結(jié)，其施工工藝已基本成熟，并在所應用的工程獲得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。1.0.3采用的關鍵技術(shù)“閘墩一次成型大鋼模”于2006年12月25日通過了浙江省水利廳科技成果鑒定，專家組認為該技術(shù)成果在水利行業(yè)中達到國內(nèi)領先水平，在類似工程施工中具有推廣應用價值。該關健技術(shù)獲2007年度浙江省水利科技創(chuàng)新三等獎。2工法特點2.0.1本工法結(jié)合工程結(jié)構(gòu)設計對立模體系的要求，閘墩一次成型大鋼模施工工法采用大鋼模直立拼裝，一次立模到頂，模板安拆方便，混凝土可一次澆筑到頂，閘墩一次成型，施工周期大大縮短。2.0.2大鋼模內(nèi)撐對拉螺栓間距疏，且多數(shù)設置在門槽二期混凝土部位，僅有二排設置在一期混凝土部位，從而減少了閘墩一期混凝土外露面螺栓孔的修補工作，不僅保證了混凝土內(nèi)在質(zhì)量，更最大限度地保證了閘墩混凝土的外觀美觀要求，使混凝土的外觀質(zhì)量有效提高。2.0.3本工法采用大鋼模直立拼裝，拼縫少且沒有橫向接縫，不僅解決了閘墩垂直度偏差、分層冷縫、錯臺等問題，而且混凝土的外觀光潔無痕，外觀質(zhì)量效果好。3適用范圍3.0.1本工法適用于水利工程中水閘、泄洪閘的閘墩（高度超過8.0m采用常規(guī)立模體系無法滿足外觀和工期要求的閘墩的施工。4工藝原理4.0.1大鋼模采用縱向分塊一次到頂?shù)钠囱b方案，圍檁內(nèi)穿鋼筋對拉拉條螺栓（對拉螺栓穿于UPVC套管內(nèi)）進行模板固定，整個閘墩一次立模完成，閘墩模板形成整體，整體性好。承受澆筑混凝土側(cè)壓力的對拉螺栓多數(shù)均設置在門槽二期混凝土部位，每個閘墩總共八排螺栓孔中僅有二排設置在一期混凝土部位。由于多數(shù)螺栓孔設在二期混凝土內(nèi)，減少了閘墩一期混凝土外露面螺栓孔的修補工作，最大限度地保證了閘墩混凝土的外觀美觀要求。5施工工藝流程及操作要點5.1施工工藝流程5.1.1閘墩一次成型大鋼模施工工藝流程： 施工準備 定位放線編制專項安全方案閘墩大鋼模拼裝編制專項安全方案腳手腳手架搭設安全纜風設置混凝土澆筑 拆模、清理、維護圖5.1.1閘墩一次成型大鋼模施工工藝流程圖5.2操作要點5.2.1定位放線模板支立前，先進行測量放樣，在基礎面放出控制定位點，然后根據(jù)模板的編號，依據(jù)放樣點進行模板定位。為了便于模板定位，先在底板混凝土面上沿閘墩輪廓線鉆孔并插打短鋼筋，以準確控制模板底腳。5.2.2編制安全專項施工方案根據(jù)國家水利部《水利工程建設安全生產(chǎn)管理規(guī)定》第二十三條，在閘墩大鋼模安裝前編制高大模板安全專項施工方案，報公司總工程師和總監(jiān)理工程師審核，并召開專家論證會對方案進行審查。5.2.3大鋼模拼裝施工1大鋼模采用縱向分塊一次到頂?shù)钠囱b方案，人工配合吊車安裝模板就位，通過控制模板垂直度使整塊模板定位，然后用定位銷等進行加固連接。2在吊裝前，首先清理干凈面板表面，銹跡必須清除徹底，并涂刷好液壓油，表面再覆蓋一層塑料薄膜，以防灰塵等粘附在模板表面，待澆筑前再將塑料薄膜揭除。3閘墩大鋼模按所屬結(jié)構(gòu)位置分為閘墩正面板和背面板二部分，按正面和背面分塊安設與拆除，模板均進行編號，依次安裝。4根據(jù)模板結(jié)構(gòu)特點，安裝自上游向下游依次進行。由于正面板中有上游圓弧段及門槽七字板，其自穩(wěn)能力相對較大，故安裝順序為：先安裝上游圓弧段模板，再安裝相鄰正面平板及背板，再依次安裝一至二塊正面板后，接著跟進背面板，直至全部安裝結(jié)束。安裝過程中必須保持正面及背面板同時跟進，同時，已立每一塊大模板均要與兩側(cè)的腳手支架用鋼管進行上中下三個部位的連接，塊與塊之間用銷栓連接，正面與背面板用對拉螺栓及UPVC管進行臨時加固，以形成一個具有一定自穩(wěn)能力的框架。其中對拉螺栓需加固雙螺母。最后用全站儀及線錘校正模板位置，用鋼筋對拉拉條和UPVC套管進行固定，最后整體軸線、平面校正。5大模板底部均設有調(diào)節(jié)螺栓，模板吊裝就位后，人工配合吊車將模板底腳高程調(diào)至設計高程。單塊閘墩模板全部調(diào)整完畢達到要求后，對模板底部縫隙用水泥砂漿填塞。6閘墩牛腿倒懸模板的支承鋼管腳手架必須按計算規(guī)定搭設，嚴禁利用橫桿中部進行支承，鋼模板底模在橫桿上的支承點不得少于二點，并在承重腳手架外側(cè)立面四周各設立一道斜撐，斜撐一定要設置在縱橫桿交接的節(jié)點部位。5.2.4安裝圍檁、拉條大鋼模安裝完成后，從下至上安裝橫圍檁，節(jié)約了人工修補的數(shù)量。承受澆筑混凝土側(cè)壓力的對拉螺栓多數(shù)均設置在門槽二期混凝土部位，閘墩總共八排螺栓孔中僅有二排設置在一期混凝土部位，從而減少了閘墩一期混凝土外露面螺栓孔的修補工作。對拉拉條安裝加固時必須使用雙螺帽。5.2.5安全纜風設置考慮閘墩模板一次到頂，所受風荷載較大，施工時可利用閘墩工作門槽及上、下游檢修門槽部位、閘墩頂面模板上，左右方向?qū)ΨQ設置三道纜風繩，纜風繩底部通過索具螺旋扣與吊耳板連接，吊耳板與閘底板的預埋鐵板焊接固定。纜風繩通過索具螺旋扣進行調(diào)整。5.2.6腳手架搭設跑道腳手架采用扣件式鋼管腳手架，用竹腳手片作為施工跑道，腳手片上設置一根防滑木條。腳手架的設置和搭設必須符合《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定。跑道腳手架在鋼模板安裝過程中穿插進行，吊運作業(yè)時不得搭設腳手架。5.2.7混凝土澆筑由于閘墩高度較高，為防止混凝土下落時的沖擊作用帶動漏斗沖擊模板，同時預防混凝土產(chǎn)生離析，采用設置串筒方法，根據(jù)閘墩長度可設置串筒，且使末端固定，不使其來回滑動?；炷劣身敳考隙饭┝?，經(jīng)串筒卸入倉內(nèi)，串筒隨混凝土的上升逐個拆除。5.2.8符合要求后拆模1根據(jù)規(guī)范和設計的要求，混凝土達到一定強度后拆除模板。2模板拆除時，遵循先上后下，先門槽后其余的順序。在拆除模板前，先要拆除對拉螺栓，但每一塊模板上均要保留上部及中部各一根對拉螺栓，直到要拆除該塊模板時，才將螺栓全部拆除，以防模板大面積傾倒。3由于模板與混凝土接觸面積較大，拆模時間也較長，模板與混凝土面的粘結(jié)力較大，為了便于拆模，在拆模時，先用吊車將擬拆除模板用鋼絲繩吊住，并保持松馳狀態(tài)，然后用手拉葫蘆拉動模板使其脫離混凝土面，再用人工配合吊車將模板拆除，擺放至指定地點。4已拆除模板按編號順序排放，設專人進行模板清理、涂刷潤滑油及粘貼塑料薄膜的工作，完成以上工作后才能運至下一工作倉面進行安裝。6材料和設備6.1主要組成材料模板形式主要有平面和曲面兩種。模板大面用平面鋼模，墩頭用曲面鋼模，門槽部位用七字板鋼模。大鋼模寬度均在2m左右，最寬達2.91m，模板高4.98～11.98m，詳見下表所列：正面模板共20塊，背面模板共12塊2固定鋼模板拉條孔共計118個，最后外露拉條孔22個，拉條孔徑為Φ32，對拉螺栓直徑Φ22，螺紋長80mm規(guī)格分別為：（1）長2660mm：2件/墩（2）長3440mm：6件/墩（3）長3500mm：53件/墩（4）長3660mm：2件/墩（5）長4440mm：2件/墩（6）長4500mm：13件/墩（7）長4660mm：46件/墩6.2機具設備序號設備名稱型號數(shù)量備注125t用于吊運大鋼模250T用于吊運大鋼模3倒鏈葫蘆5T2只4倒鏈葫蘆3T2只5調(diào)節(jié)桿DQ2520.20.16纜風7鋼絲繩FC1670ZZ178.687質(zhì)量控制7.1執(zhí)行質(zhì)量標準7.1.1本工法施工質(zhì)量應符合GB50204—2002《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》、GB50300—2001《建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準》、DL/T5169—2002《水利水電工程模板施工規(guī)范》和SL176-1996《水利水電工程施工質(zhì)量檢驗與評定規(guī)程》（現(xiàn)替換為SL176-2007）的有關規(guī)定。7.2施工操作中的質(zhì)量控制7.2.1對每個進入本項目大鋼模一次成型施工的人員，均要求達到一定的技術(shù)等級，具有相應的操作技能，操作人員持證上崗，項目部對每個進場的勞動力進行考核，同時，在施工中進行考察，對不合格的施工人員堅決退場，保證操作者本身具有合格的技術(shù)素質(zhì)。7.2.2加強對每個施工人員的質(zhì)量意識教育，提高他們的質(zhì)量意識，自覺按操作規(guī)程進行操作，在質(zhì)量控制上加強其自覺性。7.2.3施工管理人員，特別是工長及質(zhì)檢人員，隨時對操作人員所施工的內(nèi)容、過程進行檢查，在現(xiàn)場為他們解決施工難點，進行質(zhì)量標準的測試，對達不到質(zhì)量要求及標準的部位，指導操作者整改。7.2.4在施工中各工序要堅持自檢、互檢、專業(yè)檢制度，在整個施工過程中，做到工前有交底，過程有檢查，工后有驗收的“一條龍”操作管理方式，以確保工程質(zhì)量。7.3大鋼模安拆質(zhì)量控制7.3.1大鋼模制作前，做好模板結(jié)構(gòu)設計及荷載計算并進行技術(shù)交底，做到模板分塊尺寸無誤，確保混凝土結(jié)構(gòu)物尺寸。7.3.2大鋼模安裝前，貼好海綿條，做好面板的除銹后及時刷脫模劑，并用塑料薄膜覆蓋。7.3.3嚴格按吊裝和拆除方案進行分塊大鋼模的拼裝和拆除，確保依次進行。7.3.4大鋼模吊裝就位后，調(diào)節(jié)地腳螺栓，控制頂高程及模板的垂直度。7.3.5模板安裝按現(xiàn)行國標結(jié)合水利工程設計圖紙的標準。項次允許偏差（mm）檢驗方法1模板表面平整±1用2m靠尺和楔尺檢查2相鄰兩板接縫平整1用不銹鋼尺靠和手摸3軸線位移5全站儀和拉線4截面尺寸鋼卷尺量5垂直度（12m）5線墜和全站儀6底模標高±3抄平、以標高拉線用硬尺量7.3.6模板安裝后，必須檢查連接質(zhì)量，經(jīng)檢查合格后，才能摘鉤或拆除臨時固定工具，以防模板傾倒。操作人員要嚴格按照吊裝及拆除方案進行操作。7.3.7模板拆除時，混凝土強度應能保證其表面及棱角不受損傷。7.4混凝土施工質(zhì)量控制7.4.1鋼筋綁扎施工時，鋼筋接頭要互相錯開，搭接長度和鋼筋截面積比率、鋼筋級別、直徑、根數(shù)和間距均符合設計規(guī)定和施工規(guī)范要求。鋼筋接頭焊接前，根據(jù)同等施工條件進行試焊，合格后再進行正式焊接。在鋼筋綁扎完成后，質(zhì)量員進行全面復核，并進行隱蔽工程驗收，做好隱檢記錄。7.4.2混凝土所用原材料，包括水泥、砂、石等，有質(zhì)保書和復檢資料，并按國家規(guī)范和有關規(guī)定檢驗，每項技術(shù)指標符合要求后方能使用。拌合用水采用無污染自來水。7.4.3混凝土入倉采用串筒下料，避免離析，混凝土澆筑嚴格分層作業(yè)。7.4.2澆筑倉面全部準備結(jié)束后，由項目總工組織，由質(zhì)檢負責、安全員、施工員及相關管理人員參加，共同對作業(yè)倉面的安全情況進行全面檢查，并形成書面記錄，確認安全后方可進行混凝土的澆筑。8安全措施8.0.1項目部成立安全生產(chǎn)管理機構(gòu)，建立以項目經(jīng)理為組長的安全生產(chǎn)領導小組，全面負責并領導本項目的安全生產(chǎn)工作。安全生產(chǎn)領導小組成員由項目經(jīng)理（任組長）、項目總工、項目副經(jīng)理、主管安全生產(chǎn)工作的專職安全人員、各班組負責人組成。8.0.2模板安裝及拆除落實專人負責和指揮。具體分為大鋼模安拆技術(shù)責任人、大鋼模安拆責任人、大鋼模起吊指揮人和大鋼模起吊安全負責人。8.0.3施工前逐級進行安全技術(shù)教育及交底，落實所有安全技術(shù)措施和人身防護用品，未經(jīng)落實時不得進行吊裝施工。8.0.4吊裝操作人員必須接受安全教育與考試，合格者上崗，每日崗前進行一次安全檢查活動，共同提高安全意識，提出不安全因素，及時進行整改。8.0.5起重作業(yè)前，進行安全防護設施及起吊機具等的逐項檢查和驗收，驗收合格后，方可進行吊裝。8.0.6施工中要經(jīng)常檢查安全防護設施，發(fā)現(xiàn)有缺陷和隱患時，必須及時解決；危及人身安全時，必須立即停止作業(yè)，并采取應急措施。8.0.7施工作業(yè)場所，有墜落可能的物件，一律先進行撤除或加以固定，高處作業(yè)中所有的物料，均應堆放平穩(wěn)，不防礙通行和裝卸；隨手用工具應放在工具袋內(nèi)；作業(yè)中的走道內(nèi)余料應及時清理干凈，不得任意亂擲或向下丟棄；傳遞物件禁止拋遞8.0.8雨天不安排進行高空作業(yè)，否則必須采取可靠的防滑措施。8.0.9禁止酒后作業(yè)，施工現(xiàn)場禁止打鬧、嬉戲。禁止拋接小型機具等物品。8.0.10嚴禁超載吊裝，避免斷繩重物下墜或“倒塔”。吊車不得停置在斜坡上工作，也不允許吊車兩邊支點一高一低。8.0.11禁止斜吊，避免造成超負荷及鋼絲繩出槽，甚至造成拉斷繩索和翻車事故；斜吊會使物體在離開地面后發(fā)生快速擺動，可能會傷人或碰壞其他物體。8.0.12設置吊裝及拆除工作禁區(qū)，禁區(qū)邊緣拉設警戒線，禁止與吊裝及拆除作業(yè)無關的人員入內(nèi)。8.0.13高空操作人員，必須按規(guī)定正確佩帶好安全防護用具。安全帶應高掛低用。8.0.14模板吊裝過程中，各個工種進行上下立體交叉作業(yè)時，不得在同一垂直方向上操作，下層作業(yè)的位置，必須處于上層高度確定的可能墜落范圍半徑之外，不符合以上條件時，應設置安全防護層。模板拆除作業(yè)區(qū)域內(nèi)禁止從事其它作業(yè)。8.0.15防止高空墜落和物體下落傷人8.0.16地面操作人員必須正確配戴安全帽。8.0.17在高空使用氣割或電焊切割時，采取鋪設木板等措施防止割下的金屬或火花落下傷人。8.0.18地面操作人員，避免在高空作業(yè)的正下方停留或通過，也不得在吊車的吊桿和正在吊裝的構(gòu)件下停留或通過。8.0.19已吊裝就位的模板及時用螺栓及內(nèi)撐進行連接固定形成一個整體框架，以增大抗傾覆能力。大風天氣不得進行大鋼模板的吊裝工作。8.0.20遇異常惡劣天氣，施工現(xiàn)場管理人員必須立即撤離所有高空作業(yè)或從事其它易發(fā)生安全事故作業(yè)的人員至安全區(qū)域，以確保施工安全。8.0.21施工操作平臺四周均用Ф48(δ=3.5）支架管搭設防護欄，防護欄立柱間距1.5m，相互間用斜向拉桿連接，防護欄高度不小于1.2m。另外沿平臺四周掛設安全網(wǎng)。9環(huán)保措施9.0.1認真學習環(huán)境保護法，執(zhí)行當?shù)丨h(huán)保部門的有關規(guī)定，并充分發(fā)揮項目經(jīng)理部中環(huán)保組的作用，會同有關部門組織環(huán)境監(jiān)測，調(diào)查和掌握環(huán)境狀態(tài)，督促全體職工自覺做好環(huán)境保護工作，并認真接受業(yè)主和環(huán)保部門的監(jiān)督指導。9.0.2時常開展文明教育，使廣大員工從思想上提高環(huán)保意識，督促施工人員遵守道德規(guī)范，現(xiàn)場施工人員統(tǒng)一著裝，均佩帶胸卡，按人員類別、工種統(tǒng)一編號管理。9.0.3加強對施工現(xiàn)場粉塵、廢油的檢查、控制和處理工作。加強對散落的混凝土清理工作。將與文明施工現(xiàn)場管理一起檢查、考核、獎罰。實行環(huán)保目標責任制，建立完善的環(huán)保監(jiān)控體系。9.0.4做好落手清工作，保證現(xiàn)場的文明施工順利進行。10效益分析在工程施工中采用了閘墩一次成型大鋼模的施工工法，拼縫少且沒有橫向接縫，不僅解決了閘墩垂直度偏差、分層冷縫、錯臺等問題，而且混凝土外觀光潔無痕；鋼模內(nèi)撐對拉螺栓間距疏，且大多置于二期混凝土部位，不僅保證了混凝土內(nèi)在質(zhì)量，混凝土外觀質(zhì)量提高效果尤為明顯。工程綜合成本得以降低。經(jīng)過工程實踐證實，單個閘墩可縮短工期50%左右，和以往閘墩分3~4層施工相比，模板安裝可減少3~4次的立模和拆模工作量，混凝土澆筑次數(shù)也縮短為一次，且無需進行層間的混凝土鑿毛處理，減少了施工人員的高空作業(yè)時間和次數(shù)，減少和杜絕了安全事故發(fā)生的概率。同時可以取得項目提前投入使用帶來的效益，節(jié)約工程綜合成本可達50萬元。10.2社會效益我公司成功應用了閘墩一次