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新型免拆模板快易收口網在南水北調中的應用

  • 時間:2015-06-16 20:16:26????????瀏覽量:????????作者:...
摘 要:新型免拆模板快易收口網具有保證質量、施工方便、適應性強、施工快速、節約成本等優點,改革了傳統混凝土支模、拆模、鑿毛的施工縫處理方法,尤其解決了大體積混凝土的溫度控制技術瓶頸??煲资湛诰W在南水北調總干渠與青蘭高速連接線交叉工程實際施工案例中所取得的顯著經濟效益和社會效益,證明了快易收口網是值得推廣應用的。

   新型免拆模板快易收口網是與混凝土結合的永久性模板,混凝土澆灌后,其孔網的角形嵌合會自動嵌入,對下一次所灌注之混凝土產生一條機械鍵,對接縫質量有強大的黏力及抗剪力,而且在接口處形成粗糙表面,給二序混凝土繼續灌注提供非常理想的結合面,無須用人工鑿除、打毛等處理,即可進行二序澆筑作業,使一、二序混凝土結合成牢固的整體,防滲漏;同時也避免因鑿除、打毛的震蕩而影響到一序混凝土結構受損。

   快易收口網本身力學性能優良,具有自重輕、易切割、易彎曲成型、易搬運、易于改變體型、便于鋼筋穿孔、免拆、免打毛面、表面補強減少裂縫等特點。

1、工程概況:
   南水北調中線一期總干渠與青蘭高速連接線交叉工程位于邯鄲市西南,南環路立交橋處,西環路與南環路連接處之外側,渠交叉處總干渠樁號為 42 +912 ~42 + 986,是南水北調中線總干渠上的大型交叉工程。渡槽槽身段長63.0m,分3 跨布置,跨度為19m +25m +19m,過水斷面底寬 22. 5m,側墻高 7. 55m。

   青蘭高速交叉工程渡槽順總干渠流向,自起點至終點,依次為進口連接段、槽身段、出口連接段,工程軸線總長115.11m。槽身為分離式扶壁梯形渡槽,其中平板支撐結構采用雙向預應力連續梁結構,擋水結構采用普通鋼筋混凝土結構;渡槽下部結構包括實體板墩、承臺及下部灌注樁基礎。

   南水北調中線一期干線工程為Ⅰ等工程,輸水建筑物為1 級建筑物。青蘭高速交叉工程渡槽為輸水工程的一部分,其主要建筑物為 1 級,次要建筑物為 3級。其中渡槽槽身段、連接段等主要建筑物級別均為1 級建筑物。該渡槽設計流量為 235m3/s,加大流量為265m3/s。
   本工程使用快易收口網的部位,主要是平板支撐預應力結構和擋水結構的扶壁。

2、快易收口網的應用:
2. 1、平板支撐結構情況:
   平板支撐結構順總干渠水流方向長度62.9m,寬度58. 792m,厚度 1. 5 ~ 3m,混凝土工程量總計 7242. 79m3。其具有結構斷面尺寸大、施工技術和質量標準要求高等特點,屬于大體積預應力鋼筋混凝土結構,且在高溫季節泵送等混凝土溫控最不利的條件下施工。為此平板支撐結構混凝土擬采取分塊跳倉澆筑方案,采取溫控措施,避免混凝土產生裂縫。
   但是分縫帶來的問題是分縫模板很難操作,結合面處理非常困難,順水流方向(62. 9m)為四道分縫(高1. 5 ~ 3m),垂直水流方向 ( 58. 8m) 為 1 道分縫( 高1. 5m)。為了保證平板支撐結構的整體性,把施工縫的影響降到最低,技術上要求鋼筋必須整體安裝,施工圖紙鋼筋很密,在最薄處混凝土厚度 1. 5m,最上層波紋管在底模板以上70cm,減去波紋管半徑6cm,上層雙向鋼筋5cm,上保護層減去5cm,剩余凈空54cm。
   腳下為兩層雙向鋼筋、三層波紋管及支架、架立筋密布,還有若干冷卻水管(見圖1)。波紋管及冷卻水管屬于重要部位,冷卻水管為塑料材質不耐燙、不耐扎,波紋管更加不耐燙、不耐扎、不耐踩,更重要的是波紋管特別不宜移動位置。所以一序混凝土澆筑分縫模板很難操作。
圖1 平板支撐倉面形狀
圖1 平板支撐倉面形狀

   平板支撐本身是整體預應力結構,受力條件極其復雜,專家論證分縫施工可以實現,但前提是必須采取相應的溫度裂縫處理措施。所以,施工縫處理必須嚴格要求,以達到規范要求的標準。
   由于空間狹小、腳下沒有立錐之地,人員操作困難。波紋管及降溫管技術要求高,成品保護很難做到。鋼筋太密(間距 12. 5cm),底面為 2 層雙向鋼筋,如果按照以往方法,使用木模板或鋼模板制作專門的分縫模板,難以保證密閉,會產生漏漿,造成縫面處混凝土不密實,影響分縫處混凝土質量。
   在拆除模板進行施工縫鑿毛處理時,也是困難重重,倉面清理很難達到要求。操作工人,勞動強度大,效率低,進度慢,施工質量差各種不可預見因素會接踵而至。而且按照鑿毛處理方法,一、二序混凝土澆筑間隔時間最少需要7 ~10d,這樣一序混凝土已經完成收縮,對二序混凝土收縮變形產生約束,增加裂縫的發展,這一特點也是大體積混凝土分縫的技術難題。解決措施為:一般采取設置后澆帶,灌注微膨脹混凝土,該方法費時費力,最少需要延長工期30 ~50d。
   為了解決以上問題,經過認真研究,決定利用新型免拆模板———快易收口網的特點,克服以上困難。

2. 2、快易收口網的使用:
快易收口網對本工程有以下優點:
a. 制作、安裝容易??煲资湛诰W是一種以薄形熱浸鍍鋅鋼板為原料,經加工成為有單向 U 形密肋骨架和單向立體網格的模板(見圖2)。自重輕,易切割、易彎曲成型、易搬運、易于改變體型、便于鋼筋穿孔。這樣就解決了平板支撐分縫模板制作困難、不能保證密閉、空間狹小、安裝困難的難題。
圖2 快易收口網實物圖
圖2 快易收口網實物圖
b. 能很好地保證接縫混凝土質量??煲资湛诰W力學性能優良,混凝土澆筑時,其孔網的角形嵌合會自動嵌入混凝土中。這樣在二期澆筑混凝土時產生了一條機械鍵,對接縫質量有強大的黏力及抗剪力。因其自身的特殊網孔,可使施工人員肉眼直接觀察澆注過程,降低了蜂窩狗洞等質量缺陷的概率。
   快易收口網在接口處形成粗糙表面,給下一次繼續灌注提供了非常理想的接合面,無須人工鑿毛等處理,即可進行第二次澆筑作業,使一、二序混凝土結合成牢固的整體;同時也避免因鑿除、打毛的震蕩而使結構受損。
c. 無須拆除,加快進度??煲资湛诰W為一次性使用,在混凝土灌筑后,無須拆除,只需移開支架,省時省工,同時也加快了施工進度。一、二序混凝土澆筑間隔時間縮短為1 ~2d,這樣就形成了大體積混凝土分縫溫度裂縫控制的最有利條件,使一、二序混凝土之間的約束力降到最低,減少了裂縫發展幾率,解決了大體積混凝土分縫的技術瓶頸,尤其是在南水北調青蘭渡槽工程中,施工工期特別緊張,節約工期是意義非常重大的。
   為了保證分縫處的質量效果,項目部組織專門的快易收口網實際試驗。試驗結果是:泵送混凝土澆筑快易收口網,有水泥漿漏出,經過拆除觀察,檢測免拆模板處混凝土質量完全滿足設計要求,試驗效果良好。

2. 3、快易收口網施工工藝流程:
   施工準備→綁扎鋼筋→裁剪收口網→安裝收口網→固定收口網→澆筑混凝土。

2. 3. 1、快易收口網施工方法:
   先根據工作面的尺寸裁鋸好適當的收口網模板,網片之間150mm 以上搭接,拼裝安裝完成后用 16 的鋼筋,間距 75cm,作為收口網模板的背肋進行水平橫向支撐固定,正交采用8 號鉛絲綁扎固定,一側支完后再支另一側模板,然后用 50mm × 100mm 的木方做支撐,間距 45cm,16mm 螺栓固定,間距為 45mm ×75mm。如圖 3 所示。
圖3 快易收口網加固安裝

圖3 快易收口網加固安裝

2. 4、使用快易收口網———免拆模板在工程中的效益分析:
2. 4. 1、經濟效益:
   通過下表分析,每平方米快易收口網比鋼木模板要節約55 元造價。本工程快易收口網使用量為平板支撐結構230m2,共節約費用12650 元。
快易收口網與鋼木模板比較表
快易收口網與鋼木模板比較表

2. 4. 2、社會效益分析:
   節約工期。平板支撐分縫一序澆筑至少要處理 6個縫面,每塊支模加固節省3d,拆除鑿毛節省2d,共節省30d 工期。按照合理搭配,通過施工流水安排,按30d 工期的 70% 計算,節約工期 21d。
   節約工期21d 帶來了巨大的社會效益。本工程是南水北調中線開工最晚的,是工期最緊張的,合同要求平均每天產值46 萬,如工期拖延將直接影響南水北調中線工程全局。節約這 21d 工期,在某種意義上保證了整個南水北調中線總干渠工程的如期通水,帶來了
圖4 分縫快易收口網使用后效果
圖4 分縫快易收口網使用后效果

巨大的社會效益。

3、結語:
   快易收口網是一種新型模板材料和技術,不但提高了工程質量,減輕了勞動強度,還解決了特殊的空間模板支立無法操作的難題,具有較好的經濟效益,值得推廣使用。
   但是,目前國內還沒有相應的快易收口網規范標準,盡管技術已經成熟,推廣使用還是難度很大的,需要國家有關部門及早形成相應的標準規范,盡快將科技轉化為生產力。
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