楊波
摘要:本文通過(guò)邵伯三線(xiàn)船閘閘室墻施工為例,分析龍門(mén)架整體拼裝大模板在船閘工程中應(yīng)用的可能性,通過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證了使用效果,為整體拼裝大模板在船閘工程中的應(yīng)用提供了有益實(shí)踐。
關(guān)鍵詞:龍門(mén)架 整體拼裝 對(duì)稱(chēng)澆筑
工程概況
邵伯三線(xiàn)船閘閘室總長(zhǎng)260m,為分離式閘室結(jié)構(gòu),扶壁式閘墻透水底板,閘室墻體共14段,首尾兩段為鋼筋砼空箱結(jié)構(gòu),每段長(zhǎng)10m,其余12段均為鋼筋砼扶壁結(jié)構(gòu),每段長(zhǎng)20m。各段之間設(shè)紫銅止水和橡膠止水帶,伸縮縫采用聚乙烯泡沫塑料板(PEB3板)填充。閘室墻分東西兩側(cè),鋼筋砼扶壁結(jié)構(gòu)共24塊,鋼筋砼空箱結(jié)構(gòu)上下游各2塊。
閘室墻內(nèi)附屬設(shè)施有垂直紫銅止水片及預(yù)制塊、橡膠止水帶(2cm×3cm)、鋼護(hù)木、浮式系船柱及水位計(jì)、甲種鐵爬梯、系船鉤、沉降-伸縮縫及角鋼護(hù)角、排水檢查井、縱橫軟式排水管及電纜溝等。在擋浪板墻頂上,每隔20m分段,每段兩端中心位置各設(shè)置一個(gè)位移沉降觀測(cè)釘(距閘室墻前沿線(xiàn)為15cm,距兩端15cm),以便觀測(cè)閘室墻的位移和沉降量。
施工流程
1、施工次序
為形成閘室墻施工流水作業(yè)縮短工期,并減少不同結(jié)構(gòu)砼應(yīng)力變化引起的裂縫,將閘室墻體分為四部分澆筑。
第一部分:-1.67m ~+0.33m,高2.0m,閘室墻倒角及300mm高閘墻體。
第二部分:+0.33m~+10.23m,高9.9m,為第二層閘室墻體及肋板加強(qiáng)角。
第三部分:閘室墻后五塊肋板。
第四部分:浮式系船柱槽后澆帶。
2、工藝流程
施工準(zhǔn)備→閘室墻體鋼筋綁扎→伸縮縫填充和止水帶安裝→閘室墻體模板支立→閘室墻體砼澆注→養(yǎng)護(hù)→肋板模板支立→肋板砼澆注→養(yǎng)護(hù)→沉降觀測(cè)。
其中鋼筋砼扶壁結(jié)構(gòu)第二層閘室墻體數(shù)量眾多結(jié)構(gòu)統(tǒng)一,決定迎水面采用大型鋼模板支立,本文重點(diǎn)介紹大型整體鋼模施工方案。
墻體施工
1、龍門(mén)制作
制作前,先將閘室底板清理干凈,利用全站儀放出龍門(mén)軌道中心線(xiàn),軌道中心線(xiàn)距離底板倒角線(xiàn)1.2m,然后安裝軌道,安裝時(shí)用水準(zhǔn)儀找平,軌道墊實(shí)并錨固在底板上。
閘室墻前模板拼裝為整塊大模板后,利用整體龍門(mén)吊移,整體龍門(mén)由龍門(mén)桁架、平車(chē)和軌道組成,用卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引前行。龍門(mén)桁架由6排貝雷片拼接而成。橫梁長(zhǎng)30m,凈跨18m,采用10節(jié)貝雷桁架拼制,上下部用加強(qiáng)弦桿進(jìn)行加強(qiáng),為加強(qiáng)橫梁的抗剪能力,在橫梁支點(diǎn)附近加設(shè)斜撐;立柱采用5節(jié)貝雷片拼制,高15m,立柱間采用槽鋼聯(lián)結(jié),斜撐加強(qiáng)。平車(chē)采用36#工字鋼拼裝而成,行走輪采用¢600鋼輪,軌距1.04m。
2、模板設(shè)計(jì)
迎水面模板分為2片大模板,以浮式系船柱槽為界,兩側(cè)模板由38塊整體鋼模拼接而成,模板在加工場(chǎng)地制作,模板表面應(yīng)平整、光滑、無(wú)銹蝕,外表面應(yīng)涂刷防銹漆,驗(yàn)收合格后運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)拼裝。
3、模板安裝
模板底部用預(yù)埋于倒角砼上的Φ28精軋螺紋做支撐,每根精軋螺紋的扛剪強(qiáng)度為10.6噸,考慮兩點(diǎn)支撐,墻體前片模板重量18噸,因此,支撐沒(méi)有問(wèn)題。由于此層模板高度將近10m,中間設(shè)置對(duì)拉螺栓,兩端設(shè)PVC圓臺(tái)螺母,對(duì)拉螺栓水平間距1.10m,豎向間距約2 m,模板水平向用龍門(mén)架作支撐,增強(qiáng)模板的穩(wěn)定性。為防止閘室墻體前傾,模板頂端預(yù)留后傾量不大于15mm。
模板底部縫隙要粘貼海綿止?jié){條,若縫隙較大,應(yīng)在模板內(nèi)側(cè)抹M30的砂漿封縫。紫銅片止水通過(guò)模板夾緊,橡膠止水帶的水平丁字頭和垂直丁字頭用專(zhuān)用膠水粘接。驗(yàn)收合格后,進(jìn)行澆筑。
4、 模板拆除
在砼強(qiáng)度達(dá)到5MPa時(shí),安排同一班人拆除模板。先拆后片、再拆前片、后拆堵頭。將支撐大面模板的螺旋頂托松開(kāi),收緊手拉葫蘆,拆除拉條螺栓,用手拉葫蘆將臨水面模板拉向移動(dòng)龍門(mén),并緊靠豎向貝雷架,使模板與砼面有20cm的距離,防止模板移動(dòng)時(shí)擺蕩而撞擊砼表面。
5、砼澆筑
為防止模板澆筑過(guò)程中偏心受力產(chǎn)生位移,澆筑時(shí)應(yīng)左右閘室墻對(duì)稱(chēng)澆筑,同一片閘室墻上下游兩側(cè)也對(duì)稱(chēng)澆筑,澆筑采用泵車(chē)進(jìn)行,澆筑前檢查所有預(yù)埋件尺寸型號(hào),澆筑過(guò)程中安排專(zhuān)人值班,每塊閘室墻迎水面吊4個(gè)錘球,堵頭位置各吊1個(gè)錘球,以觀測(cè)模板垂直度和變形,出現(xiàn)異常應(yīng)停止?jié)仓员悴扇〈胧m艥仓^(guò)程按砼施工規(guī)范嚴(yán)格執(zhí)行。
受力計(jì)算
1、龍門(mén)架結(jié)構(gòu)驗(yàn)算
龍門(mén)架受力考慮集中荷載和勻布荷載兩塊,集中荷載來(lái)自懸掛在龍門(mén)架上的迎水面鋼模板和圍檁,勻布荷載來(lái)自于龍門(mén)架橫梁自重。
龍門(mén)架橫梁驗(yàn)算:應(yīng)計(jì)算抗彎強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度,計(jì)算簡(jiǎn)圖如下:
其中F為鋼模板圍檁產(chǎn)生的集中荷載
q為龍門(mén)架橫梁產(chǎn)生的勻布荷載
抗彎強(qiáng)度計(jì)算:σ= Mmax /W<[σ]
抗剪強(qiáng)度計(jì)算:τ= Qmax /A<[τ]
龍門(mén)架立柱驗(yàn)算:立柱屬于偏心受壓,因此除驗(yàn)算偏心受壓強(qiáng)度外,還應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算。
偏心受壓計(jì)算:■
穩(wěn)定性驗(yàn)算:■
龍門(mén)架抗傾覆驗(yàn)算:由于本工程緊鄰邵伯湖,閘室墻施工中可能遭遇大風(fēng)天氣,因此按風(fēng)正面吹在大模板上進(jìn)行抗傾覆驗(yàn)算,風(fēng)荷載取揚(yáng)州地區(qū)50年一遇狂風(fēng)作用。計(jì)算簡(jiǎn)圖如下:
其中:G1、G2、G3、G4分別為中部橫梁自重、端部橫梁自重、端部橫梁自重、立柱自重。
ω為風(fēng)載,風(fēng)荷載ωk×模板面積,ωk按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》計(jì)算。
2、 模板結(jié)構(gòu)驗(yàn)算
閘室墻模板最大荷載是在澆筑閘室墻頂部時(shí)產(chǎn)生,按此工況對(duì)模板進(jìn)行受力驗(yàn)算。模板驗(yàn)算主要考慮強(qiáng)度和剛度兩方面,強(qiáng)度驗(yàn)算時(shí)荷載組合取傾倒砼產(chǎn)生的荷載+新澆砼側(cè)壓力,剛度驗(yàn)算時(shí)荷載組合取新澆砼側(cè)壓力。
傾倒砼產(chǎn)生的荷載按《建筑施工計(jì)算手冊(cè)》選用2 kN/m2。
新澆砼側(cè)壓力按和計(jì)算,取較小值。
以下計(jì)算方法均取自《建筑施工計(jì)算手冊(cè)》8.8章節(jié)相關(guān)內(nèi)容,不列出公式。
面板計(jì)算:面板以扁鐵構(gòu)成的橫肋和豎肋固定,并以10#槽鋼加強(qiáng),因此按四面固結(jié)的雙向板計(jì)算強(qiáng)度和剛度。
肋板計(jì)算:取最大橫肋間距為計(jì)算長(zhǎng)度,兩端固結(jié)計(jì)算強(qiáng)度和剛度,計(jì)算簡(jiǎn)圖如下:
加勁肋計(jì)算:為10#槽鋼,按三跨連續(xù)梁計(jì)算強(qiáng)度和剛度,計(jì)算長(zhǎng)度為橫向圍檁最大間距,計(jì)算簡(jiǎn)圖如下:
橫向圍檁及豎向圍檁:分別按《建筑施工計(jì)算手冊(cè)》8.8章節(jié)橫肋及豎向大肋進(jìn)行計(jì)算,不詳細(xì)描述。
經(jīng)過(guò)計(jì)算,龍門(mén)架大模板的方案滿(mǎn)足受力要求,能夠確保安全實(shí)施。
結(jié)束語(yǔ)
經(jīng)實(shí)際使用,龍門(mén)架大模板整體拼裝方案完全達(dá)到預(yù)想效果。拆模后的閘室墻表面光潔平整,無(wú)明顯質(zhì)量缺陷,工程質(zhì)量達(dá)優(yōu)。同時(shí)整體吊運(yùn)方便,節(jié)省了模板拼裝時(shí)間,加快了閘室墻施工進(jìn)度。為整體拼裝大模板在船閘工程中的應(yīng)用提供了有益實(shí)踐。
參考文獻(xiàn):
[1] GB50017-2003鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]
[2] GB50009-2001建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[S]
[3] GB50666-2011混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范[S]
[4] 江正榮.建筑施工計(jì)算手冊(cè)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2001.7
[5] JTS257-2008水運(yùn)工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)[S]
(作者單位:蘇北航務(wù)管理處)endprint
摘要:本文通過(guò)邵伯三線(xiàn)船閘閘室墻施工為例,分析龍門(mén)架整體拼裝大模板在船閘工程中應(yīng)用的可能性,通過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證了使用效果,為整體拼裝大模板在船閘工程中的應(yīng)用提供了有益實(shí)踐。
關(guān)鍵詞:龍門(mén)架 整體拼裝 對(duì)稱(chēng)澆筑
工程概況
邵伯三線(xiàn)船閘閘室總長(zhǎng)260m,為分離式閘室結(jié)構(gòu),扶壁式閘墻透水底板,閘室墻體共14段,首尾兩段為鋼筋砼空箱結(jié)構(gòu),每段長(zhǎng)10m,其余12段均為鋼筋砼扶壁結(jié)構(gòu),每段長(zhǎng)20m。各段之間設(shè)紫銅止水和橡膠止水帶,伸縮縫采用聚乙烯泡沫塑料板(PEB3板)填充。閘室墻分東西兩側(cè),鋼筋砼扶壁結(jié)構(gòu)共24塊,鋼筋砼空箱結(jié)構(gòu)上下游各2塊。
閘室墻內(nèi)附屬設(shè)施有垂直紫銅止水片及預(yù)制塊、橡膠止水帶(2cm×3cm)、鋼護(hù)木、浮式系船柱及水位計(jì)、甲種鐵爬梯、系船鉤、沉降-伸縮縫及角鋼護(hù)角、排水檢查井、縱橫軟式排水管及電纜溝等。在擋浪板墻頂上,每隔20m分段,每段兩端中心位置各設(shè)置一個(gè)位移沉降觀測(cè)釘(距閘室墻前沿線(xiàn)為15cm,距兩端15cm),以便觀測(cè)閘室墻的位移和沉降量。
施工流程
1、施工次序
為形成閘室墻施工流水作業(yè)縮短工期,并減少不同結(jié)構(gòu)砼應(yīng)力變化引起的裂縫,將閘室墻體分為四部分澆筑。
第一部分:-1.67m ~+0.33m,高2.0m,閘室墻倒角及300mm高閘墻體。
第二部分:+0.33m~+10.23m,高9.9m,為第二層閘室墻體及肋板加強(qiáng)角。
第三部分:閘室墻后五塊肋板。
第四部分:浮式系船柱槽后澆帶。
2、工藝流程
施工準(zhǔn)備→閘室墻體鋼筋綁扎→伸縮縫填充和止水帶安裝→閘室墻體模板支立→閘室墻體砼澆注→養(yǎng)護(hù)→肋板模板支立→肋板砼澆注→養(yǎng)護(hù)→沉降觀測(cè)。
其中鋼筋砼扶壁結(jié)構(gòu)第二層閘室墻體數(shù)量眾多結(jié)構(gòu)統(tǒng)一,決定迎水面采用大型鋼模板支立,本文重點(diǎn)介紹大型整體鋼模施工方案。
墻體施工
1、龍門(mén)制作
制作前,先將閘室底板清理干凈,利用全站儀放出龍門(mén)軌道中心線(xiàn),軌道中心線(xiàn)距離底板倒角線(xiàn)1.2m,然后安裝軌道,安裝時(shí)用水準(zhǔn)儀找平,軌道墊實(shí)并錨固在底板上。
閘室墻前模板拼裝為整塊大模板后,利用整體龍門(mén)吊移,整體龍門(mén)由龍門(mén)桁架、平車(chē)和軌道組成,用卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引前行。龍門(mén)桁架由6排貝雷片拼接而成。橫梁長(zhǎng)30m,凈跨18m,采用10節(jié)貝雷桁架拼制,上下部用加強(qiáng)弦桿進(jìn)行加強(qiáng),為加強(qiáng)橫梁的抗剪能力,在橫梁支點(diǎn)附近加設(shè)斜撐;立柱采用5節(jié)貝雷片拼制,高15m,立柱間采用槽鋼聯(lián)結(jié),斜撐加強(qiáng)。平車(chē)采用36#工字鋼拼裝而成,行走輪采用¢600鋼輪,軌距1.04m。
2、模板設(shè)計(jì)
迎水面模板分為2片大模板,以浮式系船柱槽為界,兩側(cè)模板由38塊整體鋼模拼接而成,模板在加工場(chǎng)地制作,模板表面應(yīng)平整、光滑、無(wú)銹蝕,外表面應(yīng)涂刷防銹漆,驗(yàn)收合格后運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)拼裝。
3、模板安裝
模板底部用預(yù)埋于倒角砼上的Φ28精軋螺紋做支撐,每根精軋螺紋的扛剪強(qiáng)度為10.6噸,考慮兩點(diǎn)支撐,墻體前片模板重量18噸,因此,支撐沒(méi)有問(wèn)題。由于此層模板高度將近10m,中間設(shè)置對(duì)拉螺栓,兩端設(shè)PVC圓臺(tái)螺母,對(duì)拉螺栓水平間距1.10m,豎向間距約2 m,模板水平向用龍門(mén)架作支撐,增強(qiáng)模板的穩(wěn)定性。為防止閘室墻體前傾,模板頂端預(yù)留后傾量不大于15mm。
模板底部縫隙要粘貼海綿止?jié){條,若縫隙較大,應(yīng)在模板內(nèi)側(cè)抹M30的砂漿封縫。紫銅片止水通過(guò)模板夾緊,橡膠止水帶的水平丁字頭和垂直丁字頭用專(zhuān)用膠水粘接。驗(yàn)收合格后,進(jìn)行澆筑。
4、 模板拆除
在砼強(qiáng)度達(dá)到5MPa時(shí),安排同一班人拆除模板。先拆后片、再拆前片、后拆堵頭。將支撐大面模板的螺旋頂托松開(kāi),收緊手拉葫蘆,拆除拉條螺栓,用手拉葫蘆將臨水面模板拉向移動(dòng)龍門(mén),并緊靠豎向貝雷架,使模板與砼面有20cm的距離,防止模板移動(dòng)時(shí)擺蕩而撞擊砼表面。
5、砼澆筑
為防止模板澆筑過(guò)程中偏心受力產(chǎn)生位移,澆筑時(shí)應(yīng)左右閘室墻對(duì)稱(chēng)澆筑,同一片閘室墻上下游兩側(cè)也對(duì)稱(chēng)澆筑,澆筑采用泵車(chē)進(jìn)行,澆筑前檢查所有預(yù)埋件尺寸型號(hào),澆筑過(guò)程中安排專(zhuān)人值班,每塊閘室墻迎水面吊4個(gè)錘球,堵頭位置各吊1個(gè)錘球,以觀測(cè)模板垂直度和變形,出現(xiàn)異常應(yīng)停止?jié)仓员悴扇〈胧m艥仓^(guò)程按砼施工規(guī)范嚴(yán)格執(zhí)行。
受力計(jì)算
1、龍門(mén)架結(jié)構(gòu)驗(yàn)算
龍門(mén)架受力考慮集中荷載和勻布荷載兩塊,集中荷載來(lái)自懸掛在龍門(mén)架上的迎水面鋼模板和圍檁,勻布荷載來(lái)自于龍門(mén)架橫梁自重。
龍門(mén)架橫梁驗(yàn)算:應(yīng)計(jì)算抗彎強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度,計(jì)算簡(jiǎn)圖如下:
其中F為鋼模板圍檁產(chǎn)生的集中荷載
q為龍門(mén)架橫梁產(chǎn)生的勻布荷載
抗彎強(qiáng)度計(jì)算:σ= Mmax /W<[σ]
抗剪強(qiáng)度計(jì)算:τ= Qmax /A<[τ]
龍門(mén)架立柱驗(yàn)算:立柱屬于偏心受壓,因此除驗(yàn)算偏心受壓強(qiáng)度外,還應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算。
偏心受壓計(jì)算:■
穩(wěn)定性驗(yàn)算:■
龍門(mén)架抗傾覆驗(yàn)算:由于本工程緊鄰邵伯湖,閘室墻施工中可能遭遇大風(fēng)天氣,因此按風(fēng)正面吹在大模板上進(jìn)行抗傾覆驗(yàn)算,風(fēng)荷載取揚(yáng)州地區(qū)50年一遇狂風(fēng)作用。計(jì)算簡(jiǎn)圖如下:
其中:G1、G2、G3、G4分別為中部橫梁自重、端部橫梁自重、端部橫梁自重、立柱自重。
ω為風(fēng)載,風(fēng)荷載ωk×模板面積,ωk按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》計(jì)算。
2、 模板結(jié)構(gòu)驗(yàn)算
閘室墻模板最大荷載是在澆筑閘室墻頂部時(shí)產(chǎn)生,按此工況對(duì)模板進(jìn)行受力驗(yàn)算。模板驗(yàn)算主要考慮強(qiáng)度和剛度兩方面,強(qiáng)度驗(yàn)算時(shí)荷載組合取傾倒砼產(chǎn)生的荷載+新澆砼側(cè)壓力,剛度驗(yàn)算時(shí)荷載組合取新澆砼側(cè)壓力。
傾倒砼產(chǎn)生的荷載按《建筑施工計(jì)算手冊(cè)》選用2 kN/m2。
新澆砼側(cè)壓力按和計(jì)算,取較小值。
以下計(jì)算方法均取自《建筑施工計(jì)算手冊(cè)》8.8章節(jié)相關(guān)內(nèi)容,不列出公式。
面板計(jì)算:面板以扁鐵構(gòu)成的橫肋和豎肋固定,并以10#槽鋼加強(qiáng),因此按四面固結(jié)的雙向板計(jì)算強(qiáng)度和剛度。
肋板計(jì)算:取最大橫肋間距為計(jì)算長(zhǎng)度,兩端固結(jié)計(jì)算強(qiáng)度和剛度,計(jì)算簡(jiǎn)圖如下:
加勁肋計(jì)算:為10#槽鋼,按三跨連續(xù)梁計(jì)算強(qiáng)度和剛度,計(jì)算長(zhǎng)度為橫向圍檁最大間距,計(jì)算簡(jiǎn)圖如下:
橫向圍檁及豎向圍檁:分別按《建筑施工計(jì)算手冊(cè)》8.8章節(jié)橫肋及豎向大肋進(jìn)行計(jì)算,不詳細(xì)描述。
經(jīng)過(guò)計(jì)算,龍門(mén)架大模板的方案滿(mǎn)足受力要求,能夠確保安全實(shí)施。
結(jié)束語(yǔ)
經(jīng)實(shí)際使用,龍門(mén)架大模板整體拼裝方案完全達(dá)到預(yù)想效果。拆模后的閘室墻表面光潔平整,無(wú)明顯質(zhì)量缺陷,工程質(zhì)量達(dá)優(yōu)。同時(shí)整體吊運(yùn)方便,節(jié)省了模板拼裝時(shí)間,加快了閘室墻施工進(jìn)度。為整體拼裝大模板在船閘工程中的應(yīng)用提供了有益實(shí)踐。
參考文獻(xiàn):
[1] GB50017-2003鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]
[2] GB50009-2001建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[S]
[3] GB50666-2011混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范[S]
[4] 江正榮.建筑施工計(jì)算手冊(cè)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2001.7
[5] JTS257-2008水運(yùn)工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)[S]
(作者單位:蘇北航務(wù)管理處)endprint
摘要:本文通過(guò)邵伯三線(xiàn)船閘閘室墻施工為例,分析龍門(mén)架整體拼裝大模板在船閘工程中應(yīng)用的可能性,通過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證了使用效果,為整體拼裝大模板在船閘工程中的應(yīng)用提供了有益實(shí)踐。
關(guān)鍵詞:龍門(mén)架 整體拼裝 對(duì)稱(chēng)澆筑
工程概況
邵伯三線(xiàn)船閘閘室總長(zhǎng)260m,為分離式閘室結(jié)構(gòu),扶壁式閘墻透水底板,閘室墻體共14段,首尾兩段為鋼筋砼空箱結(jié)構(gòu),每段長(zhǎng)10m,其余12段均為鋼筋砼扶壁結(jié)構(gòu),每段長(zhǎng)20m。各段之間設(shè)紫銅止水和橡膠止水帶,伸縮縫采用聚乙烯泡沫塑料板(PEB3板)填充。閘室墻分東西兩側(cè),鋼筋砼扶壁結(jié)構(gòu)共24塊,鋼筋砼空箱結(jié)構(gòu)上下游各2塊。
閘室墻內(nèi)附屬設(shè)施有垂直紫銅止水片及預(yù)制塊、橡膠止水帶(2cm×3cm)、鋼護(hù)木、浮式系船柱及水位計(jì)、甲種鐵爬梯、系船鉤、沉降-伸縮縫及角鋼護(hù)角、排水檢查井、縱橫軟式排水管及電纜溝等。在擋浪板墻頂上,每隔20m分段,每段兩端中心位置各設(shè)置一個(gè)位移沉降觀測(cè)釘(距閘室墻前沿線(xiàn)為15cm,距兩端15cm),以便觀測(cè)閘室墻的位移和沉降量。
施工流程
1、施工次序
為形成閘室墻施工流水作業(yè)縮短工期,并減少不同結(jié)構(gòu)砼應(yīng)力變化引起的裂縫,將閘室墻體分為四部分澆筑。
第一部分:-1.67m ~+0.33m,高2.0m,閘室墻倒角及300mm高閘墻體。
第二部分:+0.33m~+10.23m,高9.9m,為第二層閘室墻體及肋板加強(qiáng)角。
第三部分:閘室墻后五塊肋板。
第四部分:浮式系船柱槽后澆帶。
2、工藝流程
施工準(zhǔn)備→閘室墻體鋼筋綁扎→伸縮縫填充和止水帶安裝→閘室墻體模板支立→閘室墻體砼澆注→養(yǎng)護(hù)→肋板模板支立→肋板砼澆注→養(yǎng)護(hù)→沉降觀測(cè)。
其中鋼筋砼扶壁結(jié)構(gòu)第二層閘室墻體數(shù)量眾多結(jié)構(gòu)統(tǒng)一,決定迎水面采用大型鋼模板支立,本文重點(diǎn)介紹大型整體鋼模施工方案。
墻體施工
1、龍門(mén)制作
制作前,先將閘室底板清理干凈,利用全站儀放出龍門(mén)軌道中心線(xiàn),軌道中心線(xiàn)距離底板倒角線(xiàn)1.2m,然后安裝軌道,安裝時(shí)用水準(zhǔn)儀找平,軌道墊實(shí)并錨固在底板上。
閘室墻前模板拼裝為整塊大模板后,利用整體龍門(mén)吊移,整體龍門(mén)由龍門(mén)桁架、平車(chē)和軌道組成,用卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引前行。龍門(mén)桁架由6排貝雷片拼接而成。橫梁長(zhǎng)30m,凈跨18m,采用10節(jié)貝雷桁架拼制,上下部用加強(qiáng)弦桿進(jìn)行加強(qiáng),為加強(qiáng)橫梁的抗剪能力,在橫梁支點(diǎn)附近加設(shè)斜撐;立柱采用5節(jié)貝雷片拼制,高15m,立柱間采用槽鋼聯(lián)結(jié),斜撐加強(qiáng)。平車(chē)采用36#工字鋼拼裝而成,行走輪采用¢600鋼輪,軌距1.04m。
2、模板設(shè)計(jì)
迎水面模板分為2片大模板,以浮式系船柱槽為界,兩側(cè)模板由38塊整體鋼模拼接而成,模板在加工場(chǎng)地制作,模板表面應(yīng)平整、光滑、無(wú)銹蝕,外表面應(yīng)涂刷防銹漆,驗(yàn)收合格后運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)拼裝。
3、模板安裝
模板底部用預(yù)埋于倒角砼上的Φ28精軋螺紋做支撐,每根精軋螺紋的扛剪強(qiáng)度為10.6噸,考慮兩點(diǎn)支撐,墻體前片模板重量18噸,因此,支撐沒(méi)有問(wèn)題。由于此層模板高度將近10m,中間設(shè)置對(duì)拉螺栓,兩端設(shè)PVC圓臺(tái)螺母,對(duì)拉螺栓水平間距1.10m,豎向間距約2 m,模板水平向用龍門(mén)架作支撐,增強(qiáng)模板的穩(wěn)定性。為防止閘室墻體前傾,模板頂端預(yù)留后傾量不大于15mm。
模板底部縫隙要粘貼海綿止?jié){條,若縫隙較大,應(yīng)在模板內(nèi)側(cè)抹M30的砂漿封縫。紫銅片止水通過(guò)模板夾緊,橡膠止水帶的水平丁字頭和垂直丁字頭用專(zhuān)用膠水粘接。驗(yàn)收合格后,進(jìn)行澆筑。
4、 模板拆除
在砼強(qiáng)度達(dá)到5MPa時(shí),安排同一班人拆除模板。先拆后片、再拆前片、后拆堵頭。將支撐大面模板的螺旋頂托松開(kāi),收緊手拉葫蘆,拆除拉條螺栓,用手拉葫蘆將臨水面模板拉向移動(dòng)龍門(mén),并緊靠豎向貝雷架,使模板與砼面有20cm的距離,防止模板移動(dòng)時(shí)擺蕩而撞擊砼表面。
5、砼澆筑
為防止模板澆筑過(guò)程中偏心受力產(chǎn)生位移,澆筑時(shí)應(yīng)左右閘室墻對(duì)稱(chēng)澆筑,同一片閘室墻上下游兩側(cè)也對(duì)稱(chēng)澆筑,澆筑采用泵車(chē)進(jìn)行,澆筑前檢查所有預(yù)埋件尺寸型號(hào),澆筑過(guò)程中安排專(zhuān)人值班,每塊閘室墻迎水面吊4個(gè)錘球,堵頭位置各吊1個(gè)錘球,以觀測(cè)模板垂直度和變形,出現(xiàn)異常應(yīng)停止?jié)仓员悴扇〈胧m艥仓^(guò)程按砼施工規(guī)范嚴(yán)格執(zhí)行。
受力計(jì)算
1、龍門(mén)架結(jié)構(gòu)驗(yàn)算
龍門(mén)架受力考慮集中荷載和勻布荷載兩塊,集中荷載來(lái)自懸掛在龍門(mén)架上的迎水面鋼模板和圍檁,勻布荷載來(lái)自于龍門(mén)架橫梁自重。
龍門(mén)架橫梁驗(yàn)算:應(yīng)計(jì)算抗彎強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度,計(jì)算簡(jiǎn)圖如下:
其中F為鋼模板圍檁產(chǎn)生的集中荷載
q為龍門(mén)架橫梁產(chǎn)生的勻布荷載
抗彎強(qiáng)度計(jì)算:σ= Mmax /W<[σ]
抗剪強(qiáng)度計(jì)算:τ= Qmax /A<[τ]
龍門(mén)架立柱驗(yàn)算:立柱屬于偏心受壓,因此除驗(yàn)算偏心受壓強(qiáng)度外,還應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算。
偏心受壓計(jì)算:■
穩(wěn)定性驗(yàn)算:■
龍門(mén)架抗傾覆驗(yàn)算:由于本工程緊鄰邵伯湖,閘室墻施工中可能遭遇大風(fēng)天氣,因此按風(fēng)正面吹在大模板上進(jìn)行抗傾覆驗(yàn)算,風(fēng)荷載取揚(yáng)州地區(qū)50年一遇狂風(fēng)作用。計(jì)算簡(jiǎn)圖如下:
其中:G1、G2、G3、G4分別為中部橫梁自重、端部橫梁自重、端部橫梁自重、立柱自重。
ω為風(fēng)載,風(fēng)荷載ωk×模板面積,ωk按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》計(jì)算。
2、 模板結(jié)構(gòu)驗(yàn)算
閘室墻模板最大荷載是在澆筑閘室墻頂部時(shí)產(chǎn)生,按此工況對(duì)模板進(jìn)行受力驗(yàn)算。模板驗(yàn)算主要考慮強(qiáng)度和剛度兩方面,強(qiáng)度驗(yàn)算時(shí)荷載組合取傾倒砼產(chǎn)生的荷載+新澆砼側(cè)壓力,剛度驗(yàn)算時(shí)荷載組合取新澆砼側(cè)壓力。
傾倒砼產(chǎn)生的荷載按《建筑施工計(jì)算手冊(cè)》選用2 kN/m2。
新澆砼側(cè)壓力按和計(jì)算,取較小值。
以下計(jì)算方法均取自《建筑施工計(jì)算手冊(cè)》8.8章節(jié)相關(guān)內(nèi)容,不列出公式。
面板計(jì)算:面板以扁鐵構(gòu)成的橫肋和豎肋固定,并以10#槽鋼加強(qiáng),因此按四面固結(jié)的雙向板計(jì)算強(qiáng)度和剛度。
肋板計(jì)算:取最大橫肋間距為計(jì)算長(zhǎng)度,兩端固結(jié)計(jì)算強(qiáng)度和剛度,計(jì)算簡(jiǎn)圖如下:
加勁肋計(jì)算:為10#槽鋼,按三跨連續(xù)梁計(jì)算強(qiáng)度和剛度,計(jì)算長(zhǎng)度為橫向圍檁最大間距,計(jì)算簡(jiǎn)圖如下:
橫向圍檁及豎向圍檁:分別按《建筑施工計(jì)算手冊(cè)》8.8章節(jié)橫肋及豎向大肋進(jìn)行計(jì)算,不詳細(xì)描述。
經(jīng)過(guò)計(jì)算,龍門(mén)架大模板的方案滿(mǎn)足受力要求,能夠確保安全實(shí)施。
結(jié)束語(yǔ)
經(jīng)實(shí)際使用,龍門(mén)架大模板整體拼裝方案完全達(dá)到預(yù)想效果。拆模后的閘室墻表面光潔平整,無(wú)明顯質(zhì)量缺陷,工程質(zhì)量達(dá)優(yōu)。同時(shí)整體吊運(yùn)方便,節(jié)省了模板拼裝時(shí)間,加快了閘室墻施工進(jìn)度。為整體拼裝大模板在船閘工程中的應(yīng)用提供了有益實(shí)踐。
參考文獻(xiàn):
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(作者單位:蘇北航務(wù)管理處)endprint