箱涵工程应用轻型钢模台车施工工法

'《箱涵工程应用轻型钢模台车施工工法》 申报材料           南水北调天津干线工程廊坊市段TJ4-3标 二零一一年九月 目录1.前言.....................................................................................-3-2.工法特点..............................................................................-3-3.3.适用范围..............................................................................-3-4.4.工艺原理..............................................................................-3-4.1台模的组装................................................................................-4-4.2台模施工....................................................................................-5-5.5.施工工艺流程及操作要点.........................................................-6-5.1施工工艺流程..............................................................................-6-5.2轻型钢模台车混凝土浇筑............................................................-65.3操作要点......................................................................................-6.6.质量控制.............................................................................-10-6.1钢筋制安质量措施......................................................................-10-6.2模板工程质量控制......................................................................-10-6.3混凝土浇筑质量控制..................................................................-11-7.安全措施.............................................................................-12-7.1机械设备使用安全 ......................................................................- 12 - 7.2现场施工的协调与安全理 .......................................................- 12 - 8.环保措施 ............................................................................. - 12 - 9.9.重难点控制 .......................................................................... - 13 -  8.10.效益分析 ............................................................................ - 13 - 1.前言南水北调工程是继引滦入津后第二条攸关天津发展未来和民生幸福的“生命线”。工程建成后，将为天津增加生活、工业供水8.6亿立方米，缓解该市水资源危机，大大改善天津的生态环境和投资环境，为该市社会经济发展提供强有力的物质保障。 我部参建的南水北调中线一期工程为天津干线工程廊坊市段第4设计单元TJ4-3标段, 位于河北省廊坊市的霸州、永清县境内,始末桩号为XW99+897～XW111+600，全长约11.703km。本标总土方开挖量为339.46万m3，土方回填为246.38万m3，混凝土浇筑方量为35.56万m3, 钢筋制安3.05万t, 金属结构设备安装为18台套。 本标段以现浇混凝土箱涵为主，断面尺寸为3孔4.4m×4.4m，箱涵结构为C30混凝土结构,结构形式单一，因本标混凝土量大，且施工强度高，为满足合同工期的按期完成，通过采用轻型模板台车大大缩短了模板的支护和拆除时间，加快了混凝土的施工进度，保证了混凝土的质量。2.工法特点2.1整体性好。台车桁架的整体性较好，且各部件具有可拆性，部件间采用连接钢板及螺栓进行连接，且在桁架下部装设行走装臵，在实际施工时可利用其下部行走装臵整体移动。  2.2简易性好。箱涵内部用定型钢桁架做支撑系统，前期投入较大，但在后期运行过程中，不需要大量的人工和机动设备来搬运钢架管和模板，大量减少人工费用。 2.3机动性强。采用钢模台车在相邻箱涵之间甚至短距离之间的移动都较为方便快捷，省去了大量安装和拆卸时间，对工程成本和工期控制有利。 3.适用范围适用于顶板高程变化不大的小断面箱涵施工，同样适用于高程变化较大的倒虹吸箱涵施工。4.工艺原理 台模系统由三部分组成（具体详见图1）：模车、顶板模板和侧墙模板。模车和顶板模板一次支模调整完成后，顶板模板系统整装整拆：模车整体由下侧的支撑顶起完成支模，支撑千斤顶下降，依靠模车和顶板模板的自重整体下降脱离混凝土，利用人力或牵引设备向前整体牵引，完成拆模。 采用模车整体支拆施工工艺，避免了顶板脚手架的反复装拆，模板的反复拼装，提高了功效，大大缩短了施工周期。 4.1台模的组装 4.1.1模车的组装 模车由模车主梁和门架组成，构成主要的竖向力承受系统。每辆模车的总长度为15米，由7.5米段2段组成，两根模车主梁的轴间距为2700mm。12榀门架等间距750mm安装在模车主梁上。门架下横梁设臵水平支撑，在支模状态时必须把下支撑安装拧紧。将12榀门架连成一个整体。模车在组装过程中必须注意以下几点： (1)两模车主梁必须平行，否则在模车牵引过程中不能顺利行走。可以通过对角线进行检测、调整； (2)门架必须在同一标高上，门架顶面保证水平，否则影响顶板模板的水平. 4.1.2顶板模板的安装 模车组装调试完毕后，将模板平放于脚手架支撑的方钢横梁上，模板之间利用连接螺栓进行组拼。模板安装注意以下几点： (1)模板就位前，必须在背楞上设臵模板就位控制线，模板安装分节、分组进行； (2)单节模车模板安装完毕后对，对模板的位臵和水平进行调整，必要时可以进行局部点焊固定。 4.1.3顶板端模的组拼  由于模车的总长度为15米，顶板端模与顶板模板之间采用搭设外侧支撑脚手架进行加固，端模在顶板模板上安装，并且用钢管将各部分串成一个整体。顶板模板理论上一端搭接已经浇筑成型混凝土50mm，具体可根据实际情况酌情调整，端模拼装见图2。4.2台模施工 4.2.1支模 第一次支模时，将组装好的模车牵引到位模位，调整好前后和左右的距离后，用8台10t螺旋千斤顶（行程最小为100mm）将模车整体顶升到标高（此标高应该比设计标高高出10～15mm，给混凝土浇注竖向荷载施加后模车的整体下沉留出余量，具体高度由施工单位确定，此时模车轮距离底板的距离为80～100mm,此距离为顶板模拆模后脱离混凝土顶板的距离）,在模车主梁门架位臵用支撑千斤将模车顶紧。 在顶升过程中，应由8人配合操作，每人控制一台千斤顶，步调保持一致，防止倾倒和模车整体滑移。千斤顶使用时应注意以下几点：1、检查千斤顶是否正常良好；2、千斤顶应该放臵平整，为防止侧滑，应在千斤顶下垫支座；3、手柄动作方向角度范围内应无障碍物。  顶升到位后，用千斤顶将模车撑到已经浇注成型的混凝土墙体上，防止在顶板混凝土浇注时，由于高度差产生的水平推力过大使模车侧移。 利用调节丝杠将模板调整到位，进行固定。4.2.2拆模 当顶板混凝土强度达到设计拆模强度后，方可进行顶板拆模。 首先利用可调支撑丝杆将模板收缩8度左右，此时模板挂在模车上。其次，慢慢下降螺旋千斤顶，使模车在自重作用下脱离顶板混凝土。此过程不能同时下降8个点的千斤顶，应该采取沿模车的纵向先下降一端，再依次下降的施工顺序，这样能更有效的破坏模板吸附力。一端下降30mm，另一端再下降30mm。使模车保持平衡。依次继续下降，使模车轮下降到槽钢轨道上，完成脱模过程，拆模具体见附图3。5.1施工工艺流程 施工工序如图4所示。  5.2 轻型钢模台车混凝土浇筑 土方开挖至设计要求的高程后，预留20cm土层进行人工清除，清理出建基面，建基面通过验收之后，进行垫层的浇筑，垫层浇筑完毕之后等强2-3天，然后进行底板钢筋的绑扎和底板模板的安装，待底板验收合格之后进行浇筑，浇筑完毕等强7天后，将台车推至仓内，台车安装就位后，进行顶板钢筋绑扎，仓位验收合格后进行开盘浇筑。混凝土浇筑采用混凝土泵车泵送入仓。工程中采用三一重工生产的SY5313THB-46型泵车，泵车的技术参数见表1。先进行箱涵墙体的浇筑，2 道边墙 2 道中墙，再进行顶板浇筑。边浇筑边振捣，由于顶板钢筋间距较小，因此采用插入式振捣器，保证混凝土振捣密实。 5.3操作要点 5.3.1台车就位 底板施工完成，待混凝土施工强度满足设计要求后便可进行箱涵边顶拱施工，简易台车经过人工推拉进入相邻段箱涵底板，在进行台车的就位过程中，测量队应紧密配合此过程，直至模板调整符合设计要求为止，其后便进行箱涵顶板的钢筋及模板安装，待上述工作完成后，再由测量队模板进行复测加以调整至合格为止。 5.3.2混凝土浇筑 钢筋、模板、止水及其它埋件安装完毕并验收合格后进行混凝土浇筑作业。 箱涵混凝土的施工严格按分段分块进行，分段分块主要根据设计图纸，箱涵结构特性及浇筑方法进行。  根据设计图纸要求，单节箱涵长度为14.97m，高为5.5m，箱涵净空为3孔4.4m× 4.4m。根据箱涵结构特性，箱涵分底板、边顶板两次浇筑完成，施工缝位于底八字脚以上50cm。为保证混凝土质量，我标段设臵三座拌合站，分别是一座HZS90站和两座HZS60站，设计生产能力为150m3/h，两套拌合站互为补充协调。混凝土浇筑垂直运输采用汽车泵泵送入仓，水平运输采用9m3罐车运料。混凝土浇筑过程中保持连续性，不得间断。在浇筑底板混凝土的过程中，要严格控制浇筑顺序，先对底板八字脚以下的部分进行浇筑，后对各墙体混凝土浇筑；边顶板混凝土浇筑时，混凝土浇筑人员要尽量钻入仓号内进行内部混凝土振捣，同时确保墙体混凝土均匀上升，以有效控制混凝土上升速度。在箱涵混凝土浇筑过程中，加强腋脚模处的混凝土振捣，以保证气泡及时排出。简易台车进行混凝土浇筑分层见图5、6。  6.质量控制 6.1 钢筋制安质量措施 钢筋的表面保持洁净无损伤，油漆污染和铁锈等在使用前清除干净。带有颗粒状或片状老锈的钢筋不能使用。钢筋使用前调直，使其无局部弯折。钢筋安装位臵、间距、保护层及各部位钢筋的大小尺寸均应严格按设计图纸及有关文件的规定进行施工，横平竖直、间距均匀。钢筋焊接头按设计图纸要求，焊接处的屈服强度应为钢筋屈服强度的1.5倍，接头采用电弧焊，钢筋焊接及绑扎工艺质量控制及允许误差严格遵照《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2001执行。在钢筋与模板之间设臵强度不小于设计强度的混凝土垫块，保证混凝土的保护层厚度。 6.2模板工程质量控制 1）采用有足够强度和刚度的合格模板：能承受混凝土浇筑和振捣的侧向压力和振捣力，防止产生位移，确保混凝土结构外形尺寸准确，并有足够的密封性，以避免漏浆。拆下的模板应及时清理、维修和涂刷好隔离剂，以备待用，变形、破损的模板禁止使用；  2）按批准的模板设计方案准备、安装、固定模板，安装时用全站仪精确放线，保证偏差小于允许值，各种连接件、支撑件、加固配件必须安装牢固，无松动现象。安装过程中，设臵足够的临时固定设施，以防变形和倾覆； 3）模板固定牢固后，浇筑时还必须指派专人随时观察及检查，防止跑模； 4）模板接缝处用腻子刮缝，防止“挂帘”； 5）模板每次使用前应清洗干净，为防锈和拆模方便，钢模面板表面应涂刷矿物油类的防锈保护涂料，不得采用污染混凝土的油剂，不得影响混凝土或钢筋混凝土的质量。若检查发现在以浇的混凝土面沾染污迹，采取有效措施予以清除。模板在混凝土达到规定强度后拆除。6.3混凝土浇筑质量控制 首先从材料质量、配合比试验、施工等各环节着手加强控制，同时要加强砼振捣，提高砼的密实度，控制砼表面的平整度。 混凝土配板设计时考虑增加结构稳定系数；测量定位要实行“三检”制，反复校核准确；砼浇筑时注意对称下料、均匀上升等措施，严格控制表面不平整度。 混凝土运输连续、均衡、快速，防止运输中分离、漏浆、泌水现象；初凝的混凝土作废料处理；在气温较高时作好隔热遮阳工作。  混凝土保证在旱地施工，仓面不得有流水，下雨天施工时仓面搭设遮雨蓬棚，并及时排除积水，不得用混凝土赶水。 混凝土浇筑严格按规定的分缝尺寸及厚度备好料，检查好机具并有备用，在验仓合格后连续施工，防止冷缝或人为施工缝的发生。 混凝土下料自由高度小于2m，防止骨料分离，混凝土振捣不得欠振、漏振及振捣过度，禁止用振捣器平仓。 拌制现场浇筑混凝土时，必须严格遵守现场试验室提供并经监理人派批准的混凝土配料单进行配料，严禁擅自更改配料单。 采用固定拌和设备，设备生产率必须满足本工程高峰浇筑强度的要求，所有的称量、指示、记录及控制设备都应有防尘措施，设备称量应准确，其称量偏差不应超过SDJ207—82第3.3.2条的规定。混凝土的坍落度，根据建筑物的性质、钢筋含量、混凝土运输、浇筑方法和气候条件决定，尽量采用小的坍落度。 混凝土在浇完后12—18小时后，及时洒水养护，连续保持混凝土面湿润状态，时间不小于14天。7.安全措施7.1机械设备使用安全 1）在工程区内行驶和进行运输作业的车辆遵守安全管理与施工安全管理规定。在交通要道及交叉路口设醒目标志牌及专职车辆安全指挥人员；  2）所有机械操作人员必须持证上岗，按照操作程序正确操作，严禁违章作业，杜绝酒后上机，操作人员必须按照安全要求正确指挥及操作； 3）施工现场实施机械安全管理安装验收制度，机械安装要按照规定的安全技术标准进行检测。所有操作人员要持证上岗。使用期间定机定人，保证设备完好率； 4）混凝土运输车辆均不准超载、超宽、超高运输； 5）运输车输应文明行驶，不抢道、不违章，施工区内行驶速度不能超过25 km/h； 6）指挥人员统一指挥信号，信号要鲜明、准确。7.2现场施工的协调与安全管理 1）混凝土工程开工前，由技术部门编制实施性安全施工组织设计，编制和实施专项安全施工组织设计，确保施工安全。 2）实行逐级安全技术交底制，由施工局组织有关人员进行详细的混凝土施工安全技术交底，凡参加安全技术交底的人员均履行签字手续，并保存资料，质量安全部专职安全员对安全技术措施的执行情况进行监督检查，并作好记录。 3）针对混凝土工程施工特点，对所有从事管理和生产的人员施工前进行全面的安全教育，重点对专职安全员、班组长、从事特殊作业的架子工、起重工、电工、焊接工、机械工、机动车辆驾驶员等进行安全培训教育。  4）根据混凝土施工具体情况，在施工准备前、施工危险性大、季节性变化、节假日前后等进行检查，并要有施工局领导值班。对检查中发现的安全问题，按照“三不放过”的原则立即制定整改措施，定人限期进行整改。 5）对混凝土工程施工发生的每一起安全事故，不论大小，都要追究到底，直到所有防范措施全部落实，所有责任人全部得到处理，所有施工人员都取得了事故教训。8.环保措施8.1成立对应的施工环境卫生管理机构，在工程施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章，加强对施工燃油、工程材料、设备、废水、生产生活垃圾、弃渣的控制和治理，遵守有防火及废弃物处理的规章制度，做好交通环境疏导，充分满足便民要求，随时接受相关单位的监督检查。 8.2将施工场地和作业限制在工程建设允许的范围内，合理布臵、规范围挡，做到标牌清楚、齐全，各种标识醒目，施工场地整洁文明。 8.3对施工中可能影响到的各种公共设施制定可靠的防止损坏和移位的实施措施，加强实施中的监测、应对和验证。同时，将相关方案和要求向全体施工人员详细交底。 8.4设立专用排浆沟、集浆坑，对废浆、污水进行集中，认真做好无害化处理，从根本上防止施工废浆乱流。  8.5定期清运沉淀泥砂，做好泥砂、弃渣及其它工程材料运输过程中的防散落与沿途污染措施，废水除按环境卫生指标进行处理达标外，并按当地环保要求的指定地点排放。弃渣及其它工程废弃物按工程建设指定的地点和方案进行合理堆放和处治。 8.6 对施工场地道路进行硬化，并在晴天经常对施工通行道路进行洒水，防止尘土飞扬，污染周围环境。 9.重难点控制简易台车模板主要由P6015及腋脚模板拼装而成。由于台车长度为15m，所以每侧模板由10块P6015模板拼装而成，为保证箱涵浇筑外观质量，避免沉降缝处出现漏浆、错台、挂帘等质量缺陷，在台车模板的一端周圈增补5cm槽钢，以保证在箱涵凹堵头封堵时能封堵牢固，封堵严密。 在施工过程中对于凹堵头封堵是施工的难点，凹堵头模板可以在台车模板内侧调节推入深度，所以在施工过程中要严格控制凹堵头的加固深度，具体措施如下： ⑴工程技术人员仔细对施工作业人员进行模板技术交底，做好技术交底工作。 ⑵测量人员密切跟踪模板封堵情况，对封堵时出现深度不均现象及时调节，对于已浇筑的箱涵端头砼进行复测。 ⑶施工人员在模板封堵时要确定封堵深度，在模板上做标识，以保证封堵深度符合设计要求。10.效益分析 经过现场施工总结,台车具有操作灵活、方便、行走自如、整体刚度好、没有出现变形现象等特点。采用普通标准小钢板进行拼装，由于小钢模较轻便，可人工进行拼装，不必动用大型起重机械进行吊装，混凝土表面光滑平整，接缝处平滑程度高，无错台现象。在简易台车底部设臵行走结构，配以人工或机械做为模车前进的牵引力，与传统的模车相比，本工程模车行走轮较大，行走更方便。模车在相邻段施工时，可整体进行移动，可大量节约相邻段箱涵施工时的模板及台车重复拼装。在进行模板调整时，将传统的千斤顶设臵在台车顶部调整为设臵在钢模台车底部，在调整过程中较为容易，施工中将大量减少模板的调整所需要的人工。降低了投资成本、缩减劳动强度，提高功效，加快施工进度。轻型刚模台车通过在本工程的应用，保证了施工质量和安全及进度，提高了经济效益，值得在同类工程中推广应用。本工程利钢模台车进行箱涵混凝土施工的效益分析情况如表4。'