魚(yú)道拱頂移動(dòng)模板支架創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用

周啟南 王余廷

摘 要：魚(yú)道拱頂混凝土如果采用傳統(tǒng)模板支架，施工進(jìn)度慢，施工效率低，通過(guò)設(shè)計(jì)創(chuàng)新移動(dòng)模板支架，將魚(yú)道拱頂模板及拱架置于行走小車(chē)上逐段前移，逐段澆筑混凝土。這種采用模板整體移動(dòng)法澆筑魚(yú)道拱頂?shù)氖┕すに嚭?jiǎn)單，使用方便，已在湘江二級(jí)航道二期工程大源渡航電樞紐二線(xiàn)船閘及魚(yú)道工程魚(yú)道拱頂施工中成功應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：魚(yú)道;拱頂混凝土;移動(dòng)模板支架;應(yīng)用技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：U614? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006—7973（2021）12-0105-04

湘江二級(jí)航道二期工程大源渡航電樞紐二線(xiàn)船閘及魚(yú)道工程閘室段魚(yú)道總長(zhǎng)度276m，共分16個(gè)結(jié)構(gòu)段，分段澆筑，如果魚(yú)道拱頂采用普通模板支架施工，模板及支架安裝、拆除、轉(zhuǎn)移，必將耗費(fèi)大量人工及機(jī)械設(shè)備，施工效率低下，施工工期較長(zhǎng)。如果采用臺(tái)車(chē)式移動(dòng)模板支架，臺(tái)車(chē)需廠(chǎng)家加工，鋼材投入量大，而且由于魚(yú)道內(nèi)部布置了隔板，內(nèi)部施工空間狹小，也不適用采用這種移動(dòng)模板支架。此兩種工藝均存在施工人員大量時(shí)間在受限空間作業(yè)，安全隱患相對(duì)增多。因此，綜合考慮受限空間作業(yè)的局限性和危險(xiǎn)性以及施工效率、成本等因素，需設(shè)計(jì)特殊移動(dòng)模板支架來(lái)完成魚(yú)道供頂施工。

1工程概況

二線(xiàn)船閘左岸為180×23×3m一線(xiàn)船閘一座，兩船閘中心距為100m，下閘首與一線(xiàn)船閘下閘首齊平。二線(xiàn)船閘閘室有效尺度均為280×34×4.5m（長(zhǎng)×寬×門(mén)檻水深），設(shè)計(jì)年單向通過(guò)能力為2450萬(wàn)噸，采用II（3）級(jí)，設(shè)計(jì)代表船型為2000噸級(jí)貨船，兼顧1頂2×2000噸級(jí)頂推船隊(duì)。主要建設(shè)內(nèi)容包括船閘土建（含船閘主體、上下游導(dǎo)航建筑物、跨上游引航道橋、檢修工作橋），船閘金屬結(jié)構(gòu)安裝、啟閉設(shè)備安裝調(diào)試及配電照明系統(tǒng)設(shè)備安裝等;魚(yú)道土建，魚(yú)道金屬結(jié)構(gòu)安裝、啟閉設(shè)備安裝調(diào)試。

本工程魚(yú)道緊鄰二線(xiàn)船閘右側(cè)平行布置，閘室段魚(yú)道利用閘室墻臺(tái)背作魚(yú)道結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，底部為凈寬3.0m的矩形，頂部為圓弧形，魚(yú)道內(nèi)部?jī)舾?.0m，拱頂鋼筋混凝土厚度為1.0m（圖1）。魚(yú)道結(jié)構(gòu)型式采用橫隔板豎縫式，隔板型式采用“L”型隔板，隔板由橫隔板、縱向?qū)О搴蜋M向?qū)О褰M成，高度均為2.5m，隔板縱向布置中心距4.5m。閘室段魚(yú)道共分16個(gè)結(jié)構(gòu)段，1#、2#、15#、16#結(jié)構(gòu)段長(zhǎng)18m，3#～14#結(jié)構(gòu)段長(zhǎng)17m，每次澆筑一個(gè)結(jié)構(gòu)段長(zhǎng)度（圖2）。

2 移動(dòng)模板支架組成

移動(dòng)模板支架由三部分組成：拱架、行走小車(chē)、支架（圖3）。在移動(dòng)模板支架就位狀態(tài)，拱架支撐在鋼管支架上;行走小車(chē)通過(guò)框架結(jié)構(gòu)兩側(cè)的數(shù)個(gè)滾輪支撐在置于橫隔板上面的一對(duì)槽鋼軌道上;在混凝土澆筑完成及脫模后，只需將模板及拱架置于行走小車(chē)上，牽引行走小車(chē)至下一待施工結(jié)構(gòu)段，實(shí)現(xiàn)模板支架在魚(yú)道橫隔板上平行移動(dòng)。

2.1 拱架

每片拱架由拱肋、撐梁、鋼管支撐組成。拱肋由[8型鋼制作，每個(gè)拱肋分為三段，之間采用鉸接，便于模板伸縮;撐梁采用[10型鋼制作，一端安裝一個(gè)花籃螺桿，由花籃螺桿調(diào)節(jié)模板伸縮;鋼管支撐采用Φ4.8鋼管，與拱肋型鋼采用焊接固定或調(diào)節(jié)螺桿固定，保證拱架穩(wěn)定牢固或便于拱架伸縮。拱架布置間距為0.75m，拱架之間采用Φ4.8縱向鋼管以及鋼管斜撐將所有拱架連成一個(gè)整體，保證模板拱架穩(wěn)固。拱圈模板放置于拱架上，每節(jié)模板長(zhǎng)度為1.5m，寬度約0.7m，厚度55mm，每片拱架截面上布置9塊模板。

2.2 行走小車(chē)

行走小車(chē)由I14工字鋼組成的框架結(jié)構(gòu)、縱向I14工字鋼、滾輪、[22槽鋼軌道組成。框架結(jié)構(gòu)長(zhǎng)18m，寬1.7m，橫向I14間距3m。縱向I14下設(shè)鋼輪轂，鋼輪轂直徑16cm，厚度8cm，滾輪設(shè)置間距3.0m，滾輪與框架結(jié)構(gòu)之間以及縱向工字鋼與框架結(jié)構(gòu)之間采用焊接連成一個(gè)整體。縱向I14工字鋼端頭位置留一牽引孔，以便栓牽引鋼絲繩。

2.3 支架

在拱架下面對(duì)應(yīng)的拱肋位置設(shè)置1#鋼管支架，槽鋼軌道位置設(shè)置2#鋼管支架，撐梁位置設(shè)置3#鋼管支架，沿魚(yú)道中心線(xiàn)對(duì)稱(chēng)布置。支架采用Φ4.8鋼管搭設(shè)，縱距為0.75m，橫距按照支撐點(diǎn)位置確定，0.37-0.81m不等，步距1.0m[1]（圖6）。每根鋼管分別設(shè)置頂托、底托，便于模板安裝、拆除時(shí)調(diào)節(jié)高程，橫向、縱向按規(guī)范要求設(shè)置剪刀撐、掃地桿、封頂桿[2]，保證支架的整體穩(wěn)定性。

3 施工工藝流程

4 施工工藝

4.1 支架搭設(shè)

按2.3要求搭設(shè)鋼管支架，安裝底、頂托，2#鋼管支架搭設(shè)時(shí)調(diào)節(jié)好底、頂托，頂托應(yīng)與槽鋼軌道接觸緊密，使槽鋼軌道保持平順，1#、3#鋼管支架搭設(shè)時(shí)調(diào)節(jié)好底、頂托，頂部達(dá)到理論支承高程。

4.2 槽鋼軌道安裝

軌道采用[22槽鋼制作，槽鋼接長(zhǎng)時(shí)需要焊接，焊接部位需打磨平整，保證模板移位時(shí)行走小車(chē)平順通過(guò)。槽鋼軌道放置于澆筑好的橫隔板頂面上，由于跨距較大（橫隔板中心距4.5m），需要在槽鋼軌道下面再布置2#鋼管支架。橫隔板澆筑時(shí)在橫隔板上預(yù)埋一定數(shù)量的鋼筋頭，槽鋼軌道就位時(shí)將槽鋼與埋件焊接，防止小車(chē)行走時(shí)槽鋼滑移。施工結(jié)束時(shí)再將預(yù)埋鋼筋按規(guī)范要求處理。

4.3 行走小車(chē)制作安裝

按2.2要求制作行走小車(chē)，制作好后，采用汽車(chē)吊整體吊裝就位。就位時(shí)應(yīng)注意方向，將有牽引孔的一端朝向模板移動(dòng)方向。

4.4 拱架安裝

先在模板加工廠(chǎng)將每片拱肋與撐梁、花藍(lán)螺桿、豎向鋼管支撐焊接成為整體，再運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)逐片安裝，每片拱肋安裝時(shí)需采取臨時(shí)固定措施。安裝完成后，再安裝斜撐鋼管、縱向鋼管，使所有拱架連成整體，增強(qiáng)其穩(wěn)定性。

4.5 模板安裝就位

拱架安裝好后，再在其上安裝模板，模板從頂部開(kāi)始兩側(cè)對(duì)稱(chēng)同時(shí)安裝，每塊模板間需用卡扣連接。所有模板安裝完成后，再調(diào)節(jié)1#、3#鋼管支架底、頂托，至模板達(dá)設(shè)計(jì)高程，調(diào)節(jié)花藍(lán)螺桿將模板撐緊，再安裝對(duì)撐鋼管，調(diào)整斜撐鋼管，將模板支撐牢固。

4.6 模板脫模

混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上時(shí)，方可拆除模板及拱架[3]。脫模時(shí)先拆除對(duì)撐鋼管及斜撐鋼管，調(diào)松撐梁一端的花籃螺桿，由于拱肋之間采用鉸接，使下端拱肋及模板收縮，模板與混凝土面脫離。再調(diào)松1#、3#鋼管支架底、頂托，拱架及模板由于重力作用脫離混凝土面緩慢下降，直至整個(gè)拱架及模板全部置于行走小車(chē)上。調(diào)節(jié)底、頂托時(shí)應(yīng)同時(shí)分步進(jìn)行，不可一步調(diào)節(jié)到位。

4.7 拱架移位

在下一孔支架及槽鋼軌道搭設(shè)好以后，拱架開(kāi)始移位。2#鋼管支架頂部應(yīng)與槽鋼緊密接觸，使槽鋼軌道保持平順。3#鋼管支架搭設(shè)時(shí)應(yīng)將底、頂托完全收縮，降低鋼管支架的高度，以免模板支架移位時(shí)，鋼管支架與行走小車(chē)縱、橫梁發(fā)生碰撞。小車(chē)行走采用5t卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引，兩股鋼絲繩分別栓于兩根縱向I14工字鋼上，卷?yè)P(yáng)機(jī)置于魚(yú)道中間位置。

4.8 拱架就位

拱架牽引下一結(jié)構(gòu)段要使拱架撐梁中心線(xiàn)與支架及頂托中心線(xiàn)一致，完成就位后，解除牽引鋼絲繩，調(diào)節(jié)1#、3#鋼管支架將模板及拱架調(diào)整至設(shè)計(jì)標(biāo)高，再調(diào)節(jié)花籃螺桿及對(duì)撐鋼管、斜撐鋼管，將兩側(cè)模板與混凝土面頂緊，模板安裝完成。

5 工效分析

采用移動(dòng)模板支架，每澆筑一個(gè)結(jié)構(gòu)段只需要7天，如果采用傳統(tǒng)模板支架，經(jīng)測(cè)算需要11天，在同樣的資源投入情況下，完成魚(yú)道拱頂混凝土施工，可節(jié)省工期約60天。與采用傳統(tǒng)模板支架相比，每澆筑一個(gè)結(jié)構(gòu)段可節(jié)省模板安裝及拆除的人工日40個(gè)，8T汽車(chē)吊臺(tái)班4個(gè)，16個(gè)結(jié)構(gòu)段可節(jié)省費(fèi)用（40×200+4×1000）×16=192000元。

經(jīng)綜合評(píng)價(jià)分析，采用創(chuàng)新移動(dòng)模板支架施工魚(yú)道拱頂，綜合效益顯著。

6 結(jié)語(yǔ)

（1）本文介紹了采用創(chuàng)新移動(dòng)模板支架工藝施工魚(yú)道拱頂，該施工工藝簡(jiǎn)單，工裝只需自行加工及安裝，無(wú)需工廠(chǎng)訂制，無(wú)需反復(fù)的模板安裝與拆除，節(jié)省了人工及機(jī)械設(shè)備的投入，大大提高了效益，加快了施工進(jìn)度，施工質(zhì)量也得到了保證。

（2）該移動(dòng)模板支架結(jié)構(gòu)安全，操作方便，僅在拱架移位、升降過(guò)程中加強(qiáng)安全控制，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，減少安全隱患。

（3）魚(yú)道拱頂移動(dòng)模板支架創(chuàng)新技術(shù)具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值，可為類(lèi)似工程提供借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1] GB51210-2016，建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] JGJ166-2016，碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范[S].

[3] SL677-2014，水工混凝土施工規(guī)范 [S].