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新型免拆模板快易收口网在南水北调中的应用

  • 时间:2015-06-16 20:16:26        浏览量:        作者:...
摘 要:新型免拆模板快易收口网具有保证质量、施工方便、适应性强、施工快速、节约成本等优点,改革了传统混凝土支模、拆模、凿毛的施工缝处理方法,尤其解决了大体积混凝土的温度控制技术瓶颈。快易收口网在南水北调总干渠与青兰高速连接线交叉工程实际施工案例中所取得的显著经济效益和社会效益,证明了快易收口网是值得推广应用的。

   新型免拆模板快易收口网是与混凝土结合的永久性模板,混凝土浇灌后,其孔网的角形嵌合会自动嵌入,对下一次所灌注之混凝土产生一条机械键,对接缝质量有强大的黏力及抗剪力,而且在接口处形成粗糙表面,给二序混凝土继续灌注提供非常理想的结合面,无须用人工凿除、打毛等处理,即可进行二序浇筑作业,使一、二序混凝土结合成牢固的整体,防渗漏;同时也避免因凿除、打毛的震荡而影响到一序混凝土结构受损。

   快易收口网本身力学性能优良,具有自重轻、易切割、易弯曲成型、易搬运、易于改变体型、便于钢筋穿孔、免拆、免打毛面、表面补强减少裂缝等特点。

1、工程概况:
   南水北调中线一期总干渠与青兰高速连接线交叉工程位于邯郸市西南,南环路立交桥处,西环路与南环路连接处之外侧,渠交叉处总干渠桩号为 42 +912 ~42 + 986,是南水北调中线总干渠上的大型交叉工程。渡槽槽身段长63.0m,分3 跨布置,跨度为19m +25m +19m,过水断面底宽 22. 5m,侧墙高 7. 55m。

   青兰高速交叉工程渡槽顺总干渠流向,自起点至终点,依次为进口连接段、槽身段、出口连接段,工程轴线总长115.11m。槽身为分离式扶壁梯形渡槽,其中平板支撑结构采用双向预应力连续梁结构,挡水结构采用普通钢筋混凝土结构;渡槽下部结构包括实体板墩、承台及下部灌注桩基础。

   南水北调中线一期干线工程为Ⅰ等工程,输水建筑物为1 级建筑物。青兰高速交叉工程渡槽为输水工程的一部分,其主要建筑物为 1 级,次要建筑物为 3级。其中渡槽槽身段、连接段等主要建筑物级别均为1 级建筑物。该渡槽设计流量为 235m3/s,加大流量为265m3/s。
   本工程使用快易收口网的部位,主要是平板支撑预应力结构和挡水结构的扶壁。

2、快易收口网的应用:
2. 1、平板支撑结构情况:
   平板支撑结构顺总干渠水流方向长度62.9m,宽度58. 792m,厚度 1. 5 ~ 3m,混凝土工程量总计 7242. 79m3。其具有结构断面尺寸大、施工技术和质量标准要求高等特点,属于大体积预应力钢筋混凝土结构,且在高温季节泵送等混凝土温控最不利的条件下施工。为此平板支撑结构混凝土拟采取分块跳仓浇筑方案,采取温控措施,避免混凝土产生裂缝。
   但是分缝带来的问题是分缝模板很难操作,结合面处理非常困难,顺水流方向(62. 9m)为四道分缝(高1. 5 ~ 3m),垂直水流方向 ( 58. 8m) 为 1 道分缝( 高1. 5m)。为了保证平板支撑结构的整体性,把施工缝的影响降到最低,技术上要求钢筋必须整体安装,施工图纸钢筋很密,在最薄处混凝土厚度 1. 5m,最上层波纹管在底模板以上70cm,减去波纹管半径6cm,上层双向钢筋5cm,上保护层减去5cm,剩余净空54cm。
   脚下为两层双向钢筋、三层波纹管及支架、架立筋密布,还有若干冷却水管(见图1)。波纹管及冷却水管属于重要部位,冷却水管为塑料材质不耐烫、不耐扎,波纹管更加不耐烫、不耐扎、不耐踩,更重要的是波纹管特别不宜移动位置。所以一序混凝土浇筑分缝模板很难操作。
图1 平板支撑仓面形状
图1 平板支撑仓面形状

   平板支撑本身是整体预应力结构,受力条件极其复杂,专家论证分缝施工可以实现,但前提是必须采取相应的温度裂缝处理措施。所以,施工缝处理必须严格要求,以达到规范要求的标准。
   由于空间狭小、脚下没有立锥之地,人员操作困难。波纹管及降温管技术要求高,成品保护很难做到。钢筋太密(间距 12. 5cm),底面为 2 层双向钢筋,如果按照以往方法,使用木模板或钢模板制作专门的分缝模板,难以保证密闭,会产生漏浆,造成缝面处混凝土不密实,影响分缝处混凝土质量。
   在拆除模板进行施工缝凿毛处理时,也是困难重重,仓面清理很难达到要求。操作工人,劳动强度大,效率低,进度慢,施工质量差各种不可预见因素会接踵而至。而且按照凿毛处理方法,一、二序混凝土浇筑间隔时间最少需要7 ~10d,这样一序混凝土已经完成收缩,对二序混凝土收缩变形产生约束,增加裂缝的发展,这一特点也是大体积混凝土分缝的技术难题。解决措施为:一般采取设置后浇带,灌注微膨胀混凝土,该方法费时费力,最少需要延长工期30 ~50d。
   为了解决以上问题,经过认真研究,决定利用新型免拆模板———快易收口网的特点,克服以上困难。

2. 2、快易收口网的使用:
快易收口网对本工程有以下优点:
a. 制作、安装容易。快易收口网是一种以薄形热浸镀锌钢板为原料,经加工成为有单向 U 形密肋骨架和单向立体网格的模板(见图2)。自重轻,易切割、易弯曲成型、易搬运、易于改变体型、便于钢筋穿孔。这样就解决了平板支撑分缝模板制作困难、不能保证密闭、空间狭小、安装困难的难题。
图2 快易收口网实物图
图2 快易收口网实物图
b. 能很好地保证接缝混凝土质量。快易收口网力学性能优良,混凝土浇筑时,其孔网的角形嵌合会自动嵌入混凝土中。这样在二期浇筑混凝土时产生了一条机械键,对接缝质量有强大的黏力及抗剪力。因其自身的特殊网孔,可使施工人员肉眼直接观察浇注过程,降低了蜂窝狗洞等质量缺陷的概率。
   快易收口网在接口处形成粗糙表面,给下一次继续灌注提供了非常理想的接合面,无须人工凿毛等处理,即可进行第二次浇筑作业,使一、二序混凝土结合成牢固的整体;同时也避免因凿除、打毛的震荡而使结构受损。
c. 无须拆除,加快进度。快易收口网为一次性使用,在混凝土灌筑后,无须拆除,只需移开支架,省时省工,同时也加快了施工进度。一、二序混凝土浇筑间隔时间缩短为1 ~2d,这样就形成了大体积混凝土分缝温度裂缝控制的最有利条件,使一、二序混凝土之间的约束力降到最低,减少了裂缝发展几率,解决了大体积混凝土分缝的技术瓶颈,尤其是在南水北调青兰渡槽工程中,施工工期特别紧张,节约工期是意义非常重大的。
   为了保证分缝处的质量效果,项目部组织专门的快易收口网实际试验。试验结果是:泵送混凝土浇筑快易收口网,有水泥浆漏出,经过拆除观察,检测免拆模板处混凝土质量完全满足设计要求,试验效果良好。

2. 3、快易收口网施工工艺流程:
   施工准备→绑扎钢筋→裁剪收口网→安装收口网→固定收口网→浇筑混凝土。

2. 3. 1、快易收口网施工方法:
   先根据工作面的尺寸裁锯好适当的收口网模板,网片之间150mm 以上搭接,拼装安装完成后用 16 的钢筋,间距 75cm,作为收口网模板的背肋进行水平横向支撑固定,正交采用8 号铅丝绑扎固定,一侧支完后再支另一侧模板,然后用 50mm × 100mm 的木方做支撑,间距 45cm,16mm 螺栓固定,间距为 45mm ×75mm。如图 3 所示。
图3 快易收口网加固安装

图3 快易收口网加固安装

2. 4、使用快易收口网———免拆模板在工程中的效益分析:
2. 4. 1、经济效益:
   通过下表分析,每平方米快易收口网比钢木模板要节约55 元造价。本工程快易收口网使用量为平板支撑结构230m2,共节约费用12650 元。
快易收口网与钢木模板比较表
快易收口网与钢木模板比较表

2. 4. 2、社会效益分析:
   节约工期。平板支撑分缝一序浇筑至少要处理 6个缝面,每块支模加固节省3d,拆除凿毛节省2d,共节省30d 工期。按照合理搭配,通过施工流水安排,按30d 工期的 70% 计算,节约工期 21d。
   节约工期21d 带来了巨大的社会效益。本工程是南水北调中线开工最晚的,是工期最紧张的,合同要求平均每天产值46 万,如工期拖延将直接影响南水北调中线工程全局。节约这 21d 工期,在某种意义上保证了整个南水北调中线总干渠工程的如期通水,带来了
图4 分缝快易收口网使用后效果
图4 分缝快易收口网使用后效果

巨大的社会效益。

3、结语:
   快易收口网是一种新型模板材料和技术,不但提高了工程质量,减轻了劳动强度,还解决了特殊的空间模板支立无法操作的难题,具有较好的经济效益,值得推广使用。
   但是,目前国内还没有相应的快易收口网规范标准,尽管技术已经成熟,推广使用还是难度很大的,需要国家有关部门及早形成相应的标准规范,尽快将科技转化为生产力。