閘室墻調(diào)節(jié)式輕型移動模架施工技術的應用探析

汪順利 （安徽省港航建設投資集團有限公司，安徽 合肥 230000）

1 前言

澮河南坪船閘位于淮北市濉溪縣南坪鎮(zhèn)，南坪節(jié)制閘處，船閘按Ⅳ級標準建設，設計船型為500t級兼顧1000t級船舶。閘室尺度200×23×4.0m（長×寬×門檻水深）。閘室采用塢式結(jié)構(gòu)。閘室總長200m，閘室順水流向分成12節(jié)，每節(jié)分縫長度16.645m。邊墻頂高程24.5m，上下游主導航墻均選用鋼板樁結(jié)構(gòu)，上下游主導航墻長分別為60.25m、49.5m。

2 技術特點

輕型移動模架結(jié)構(gòu)輕巧、長寬高均可進行調(diào)節(jié)，適合各類不同尺寸結(jié)構(gòu)形式的閘墻；施工過程中安拆方便，速度快，安全風險小且節(jié)能環(huán)保，節(jié)約造價；較貝雷架拼裝施工極大的降低安全風險，減輕一線工人勞動強度；提高工效，僅10d時間可完成閘室墻澆筑，節(jié)約三分之一時間；且模架總重量不足110t，節(jié)約三分之一鋼材；除行走系統(tǒng)外接電源外，其他系統(tǒng)不耗費任何能源；所有設備、材料均可重復使用。

3 結(jié)構(gòu)組成及技術原理

調(diào)節(jié)輕型移動模架大模板體系主體結(jié)構(gòu)主要有行走臺車、模架支撐、懸吊和大模板4大系統(tǒng)。由輕型模架作為支撐系統(tǒng)，形成整個體系的穩(wěn)定骨架，通過懸吊橫梁和手拉葫蘆組成懸吊系統(tǒng)，懸吊大模板；由軌道、小平車、機電設備和橫梁組成行走臺車系統(tǒng)；按照閘室墻施工段的長度和高度，據(jù)設計分片定制鋼模板，然后拼接成整體大模板，形成大模板系統(tǒng)，懸吊在支撐系統(tǒng)上；由精軋螺紋鋼制作的對拉螺栓將內(nèi)外側(cè)模板限位，防止?jié)q模。通過支撐系統(tǒng)立柱上的橫向微調(diào)拉桿，調(diào)整模板垂直度和模板位置；現(xiàn)澆混凝土具有一定強度后，松開對拉螺栓，脫模，移動大模板至下個施工段。

4 工藝流程

拼裝臺車行走系統(tǒng)→鋼箱梁安全支撐系統(tǒng)→模板懸吊系統(tǒng)→定型模板系統(tǒng)→穿模板對拉螺栓→調(diào)校模板→脫模→大模板移至下一個施工段。

5 施工操作要點

5.1 制作大型鋼模板

據(jù)閘室墻施工段設計圖紙，定制大型鋼模。模板加工結(jié)束后，須在生產(chǎn)車間試拼，符合要求后方可運往施工現(xiàn)場。至施工現(xiàn)場后，委托有資質(zhì)的專業(yè)公司在現(xiàn)場按“大模板拼裝方案”拼接成幾大塊，涂抹脫模劑后再用塑料薄膜覆蓋，以防灰塵，最后在模架系統(tǒng)上再拼裝成整體鋼模。

5.2 拼裝大模板移動體系

移動大模板體系主體結(jié)構(gòu)主要有行走臺車、鋼箱梁支撐、懸吊和大模板4大系統(tǒng)。

①行走臺車系統(tǒng)：主要有軌道、小平車、機電設備和橫梁組成。使用螺栓壓板將夾軌器錨固于閘室底板上，以此固定鋼軌。鋼軌的間距、頂面高程應一致。小平車上設縱、橫梁，以均衡承受上部荷載。

②輕型移動模架系統(tǒng)：整車采用箱形結(jié)構(gòu)，通過螺栓連接組成。主梁共有3列，每列3段，段與段之間通過螺栓群連接。行車兩側(cè)立柱共計6條，左右兩側(cè)對稱布置，每根立柱分為2段，可以選擇安裝以調(diào)整高度。立柱之間通過框架連接，每側(cè)共2層，每層2組。主梁之上采用拉桿組用以穩(wěn)定懸臂端，共6組，每根立柱上1組，每組3根。行車立柱與橫梁采用自制連接梁連接，利用斜撐加強，共需斜撐梁6根。行車頂部懸掛橫梁共計6根，采用工28b工字鋼，利用法蘭盤與橫梁連接。行車立柱上設置絲杠支撐梁，單側(cè)8根，共計16根，采用工20工字鋼。行車立柱剪刀撐進行整體加強，采用[32槽鋼，單側(cè)2根，共計4根。橫撐系梁6道。行車車體重量：主梁45t，立柱20t，自制連接梁及斜桿11t，頂部橫梁27t，絲杠支撐梁4t，連接框架8t，其他附件約5t，行車車體總重量約120t。模架使用汽車吊安裝，先安裝兩側(cè)立柱，后安裝橫梁。模架系統(tǒng)采用法蘭盤連接。

③懸吊系統(tǒng)：主要有懸吊橫梁和手拉葫蘆組成。模架系統(tǒng)橫梁兩端各設4根橫梁，采用28b工字鋼，利用法蘭盤螺栓與鋼箱梁連接。每個橫梁下懸吊一排10t～15t手拉葫蘆，設置葫蘆數(shù)量的多少視整體模板吊點而定，其中最外側(cè)一排葫蘆主要用于外拉模板離開混凝土墻面，距模板面水平距離較遠；內(nèi)側(cè)三排葫蘆主要用于懸吊模板。

④大模板系統(tǒng)：主要有定型鋼模、對拉螺栓和微調(diào)絲桿組成。據(jù)閘室墻設計圖紙，定制大型鋼模，在生產(chǎn)車間試拼，符合要求后方可運往施工現(xiàn)場。模板現(xiàn)場安裝先拼接成幾大塊，先將單塊模板吊裝就位，利用模板調(diào)整絲杠調(diào)整模板垂直度。葫蘆懸吊模板后，吊車松鉤，逐塊拼裝。最后利用橫梁將模板在順閘墻方向進行整體加強，在支撐系統(tǒng)上把幾塊大模板拼裝成整體鋼模。

5.3 大模板定位校準

通過懸吊系統(tǒng)，利用在模架系統(tǒng)立柱上設置的絲杠，調(diào)整模板垂直度和模板位置。

5.4 變形觀測

在每塊大模板的中間及兩邊設模板變形監(jiān)測點，定專人密切觀察和測量，發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，立即停止?jié)仓炷粒?/p>

5.5 脫模

混凝土具有5MPa以上強度后脫模，必須有專人統(tǒng)一指揮眾人協(xié)調(diào)施工，先松開所有鋼模對拉螺栓，松動鋼模板，使其完全脫離混凝土表面。按照“從上至下、兩側(cè)同步”的原則，同時回縮并緩慢松開兩側(cè)迎水面鋼模調(diào)節(jié)絲桿（以免支撐系統(tǒng)承受較大水平推力），使模板脫離墻面較大距離。待模板安全穩(wěn)定后，方可開始進行模板的外移工作。通過外側(cè)的葫蘆緩慢地向外牽移模板，下端采取人工保護措施，防止模板大幅度擺動，損壞混凝土表面和造成支撐系統(tǒng)失穩(wěn)。模板脫離墻面間距控制在30cm～40cm（方便涂抹脫模劑）。待兩側(cè)4片模板完全脫離墻面并穩(wěn)定后固定。

5.6 移模

按不超過3m/min的速度，通過行走平車將整體大模板緩慢而穩(wěn)定地移運至下一閘室墻施工段，就位后固定。行走過程中，速度必須均勻、緩慢，不得急停或猛加速，防止大模板因慣性導致失穩(wěn)。立即將模板表面清理干凈，涂抹脫模劑。因為有鋼筋阻擋，需要認真細致清理模板表面和涂刷脫模劑，防止遺漏。

6 質(zhì)量安全控制要點

①特別加強對穿拉桿螺栓固定措施，防止?jié)q模產(chǎn)生水平推力，影響支撐系統(tǒng)乃至整個移動體系穩(wěn)定性；采用地腳螺栓等措施防止模板上浮，避免產(chǎn)生墻身尺寸誤差；閘室墻頂模板向外預傾斜2cm，以沖抵澆筑過程中墻身向內(nèi)傾斜，保證閘室有效尺度。

②兩側(cè)閘室墻澆筑頂面高差不超過1m，以免產(chǎn)生過大的水平合力，影響移動體系穩(wěn)定性。

③嚴格控制大模板移動體系行走速度，防止慣性失穩(wěn)。模板完全制動穩(wěn)定后再調(diào)整模板。

④每次移動前，需對機電設備、行走系統(tǒng)進行全面檢查和保養(yǎng)，防止中途出現(xiàn)意外，影響整個工序開展。

⑤每次脫模后，都應檢查支撐系統(tǒng)是否有變形，變形的幅度是否超過設計標準，各個連接桿是否松動等。每班施工結(jié)束時，應及時將粘附于模板、支撐系統(tǒng)、行走系統(tǒng)上的混凝土清理干凈，以防影響下次作業(yè)。

7 結(jié)語

通過采用輕型移動模架，有效提高大面平整度和垂直度，使得閘室墻外觀質(zhì)量明顯提高，幾何尺寸誤差很小，提升了整個船閘的施工質(zhì)量；大大降低施工安全風險，創(chuàng)造良好的施工安全環(huán)境；除行走系統(tǒng)耗費電能外，不需要任何外來動力，只需用手拉葫蘆和橫向拉桿調(diào)節(jié)、校準模板，節(jié)能環(huán)保，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益和社會效益。