污水处理厂筒体滑模施工技术

**河污水处理厂筒体滑模施工技术

摘

要

**河污水处理厂筒体施工采用了滑模方案,工程质量优良.介绍其施工方法、主要技术措施.

关键词

筒体,滑动模板施工,钢筋混凝土,施工方法

青岛市**河污水处理厂一期续建工程由三座消化池、污泥控制间、电器控制间等组成,工程造价约2200万元.其中消化池筒体为无粘结预应力钢筋混凝土结构,其内径23m,筒体壁厚450mm,两个一级消化池滑模高度为自壁根部(承台面)标高+5.81m滑至顶部标高+22.7m,实际滑升16.89m,一个二级消化池自壁根部(承台面)标高+3.81m滑至顶部标高+19.7m,实际滑升15.89m.三座消化池呈三角形布置,各自独立,分别进行滑模施工.

图1

滑模平面布置示意图

1-千斤顶;2-开字架;3-中心拉杆;4-中心拉盘;5-模板;6-外平台;7-内平台;8-液压控制台

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滑模系统设计

以1个消化池为例,见图1,2.采用液压滑模方案,由模板系统、操作平台系统、液压提升系统和施工精度控制系统4部分组成.

(1)模板系统

主要有模板、围圈和提升开字架.模板采用专用弧形钢模板,内外模板高度均为1200mm,附壁柱两侧预应力钢丝束锚固端采用固定木模,外侧采用异形模板,随筒体模板一起滑升.围圈采用Φ48弧形钢管.[1]提升架为型钢组合焊接式重型开字架,在角点部位增设钢板加强.提升架按刚度条件进行验算.提升架沿圆形筒壁均匀布置,间距为1320mm,共56组.

(2)操作平台系统

通过在每个开字架内外侧各安装一榀三角桁架,三角桁架上铺100×80mm方木,方木上铺25mm厚木板来构成操作平台,内平台宽2.5m,外平台宽1m.操作平台主要用于混凝土水平运输、浇注、振捣,筒体钢筋和预应力钢丝束的堆放和

图2

滑模系统立面图

1-开字架;2千斤顶;3-围圈;4-内平台木板;5-内安全栏杆;6-内三角架;7-中心拉盘;8-中心拉

杆;9-花篮螺栓;10-内吊篮;11-外吊篮;12-外挑架;13-外安全栏杆;14-外平台木板;15-支承杆绑扎,千斤顶爬杆的堆放和接长,预埋件的堆放和安装.在筒体中心安设一外径为Φ1400mm的钢盘,开字架腿下部连接56根Φ16钢拉杆与钢盘拉结,形成一辐射状的对拉结构.在三角架上挂设内外吊篮,用于混凝土表面修饰及混凝土养护,预埋件封板的拆除.支承杆采用材质为Q235-A的Φ25mm圆钢,并按滑升状态中的最大荷载进行了稳定性验算,每榀提升架需设置两根支承杆.

(3)液压提升系统

由液压控制台、高压胶管、千斤顶等组成,按每榀提升架设置2个千斤顶共设GYD—35型千斤顶112台,配YKT—36型液压控制台2个.

(4)滑升水平及垂直控制系统

在操作平台上置一大水桶,外伸2根Φ20塑料水管与开字架环水管相通,环水管与开字架横梁上的竖向水管相通,充水后形成一个测平水平面,作好标志,作为以后调整平台的基准水平面.滑升垂直度采用4个重线锤,进行地面原点对中控制观测.

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滑模安装程序

承台平面的搭设→核测中心点坐标、标出提升架内外围圈线→安装提升架、中心拉杆,与中心拉盘连在一起→安装内外围圈,调整垂直度→焊接、绑扎钢筋,安装内外钢模板→安装操作平台的桁架、支架、支撑、铺板等→安装千斤顶、液压提升系统→安装垂直运输系统→液压系统调试后,插入支承杆→钢筋验收→清理承台顶面,调整紧固连接螺栓→滑升、安装吊篮及安全网.

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滑模施工

(1)支承杆连接

首次按4种长度错开均布于四周,以确保同一平面接头数不大于25%,杆一端加工成圆台状,接头用电弧焊连结,焊缝用手持电动砂轮磨平.支承杆上每1m布设高程点,以此来控制滑模施工的标高.

(2)初滑

滑模系统组装调试后,为保证筒体与底板有良好的接茬,第一层先浇灌10cm厚正常配比减去一半石子的混凝土,然后继续浇灌正常配比的混凝土第二层、第三层……直至模板内混凝土的高度为80cm,待混凝土强度达到0.4MPa时,进行初滑.将全部千斤顶提升至2~4个行程,然后对系统进行一次检查,一切正常后即继续浇筑混凝土,每浇一层,再提升2~4个行程,直至混凝土距模板上口100mm时,即转入正常滑升[2].

(3)正常滑升

滑升高度为230mm,每滑升一次,随即进行中心线、标高、垂直度、截面尺寸和偏扭的检查并记录,发现问题及时处理.

(4)预应力钢丝束铺设

下层钢丝束,待开字架就位及内模板固定后,在安装外模板前铺设,钢丝束伸出锚固端固定模板300mm.上层钢丝束铺设与钢筋焊接绑扎、浇筑混凝土平行进行,穿插施工.

(5)钢筋连接

采用单面电弧焊,并紧跟滑升速度.为确保钢筋的位置正确并方便施工操作,向钢筋长度不大于4.5m,并错茬,环向钢筋9m一根,按设计要求进行搭接.在提升架内侧各焊接一圈钢筋,用来限制竖向钢筋的移位,保证混凝土浇筑过程中钢筋的保护层厚度.

每滑升一次,绑扎1~2道水平钢筋,每滑升1m,接一批竖向钢筋.

(6)混凝土浇筑

由于施工现场场地较大,材料的存放、施工用水都较方便,出于经济和便于控制质量的原因,在现场配备两台搅拌机,进行集中搅拌混凝土.拌和好的混凝土由塔吊运输到操作平台上,人工进行水平运输,均匀入模.混凝土浇筑按分段、分层,均匀交圈进行,为保证同一浇筑层混凝土表面在同一水平面上,事先制定方案,按计划对称地变换浇筑方向.筒体混凝土强度等级为C40,滑模混凝土要求坍落度控制在80~100mm,混凝土的初凝时间控制在4~5h,9h出模强度达到0.4MPa,即在出模时混凝土不至于坍落又能人工压光抹面.为了达到此项要求,在混凝土中掺加TJ系列外加剂,并根据温度及滑模速度随时调节TJ外加剂的用量和品种.混凝土分层浇筑厚度为230mm,计8.08m3混凝土,每隔2h提升一次.按照时间分析:模板提升用时8min,最后一斗混凝土入模、振捣结束用时10min,则塔吊可用时102min,每起吊一斗平均用时5min,则2h内可提升混凝土102÷5×0.45=9.18m3,扣除吊运钢筋时间及其他不可计时间约可吊运混凝土9.18×90%=8.26m3,而两台JZ350型搅拌机的拌和能力也满足混凝土生产要求.这样可保证各浇筑层间隔时间不大于混凝土初凝时间,且混凝土出模时间大约为9~10h,满足出模强度要求.振捣采用HZ-50型振动棒,振捣时避免直接触及支承杆、钢筋和模板.振动棒插入混凝土的深度不超过350mm,并均匀振捣,不漏振.每昼夜滑升高度不低于2.5m,每座筒体滑模施工历时6d.

(7)混凝土养护

混凝土出模后,利用内外吊篮随即进行抹面压光处理,在混凝土表皮干后涂刷养护液进行养护.

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主要施工技术措施

4.1

筒体圆整度保证措施

作为滑模系统的一部分,中心拉盘通过钢拉杆与各提升架连接,形成均匀布设的径向放射状拉索,在保证最初模板支设位置准确的前提下,通过调整拉索上花篮螺栓力求各根拉索的受力均匀一致,保证模板的圆整尺寸.此外,滑升前提升架内侧对称拉四条钢丝绳,防止滑升过程中筒体直径变化造成偏斜.为控制筒体圆整度和筒体壁厚,内外钢模板安装时,使模板上口小,下口大,单面倾斜度为模板高度的0.2%~0.5%,而模板高1/2处的净间距与结构截面相等,这样可以减小混凝土与模板间的粘聚力,系统提升力较小,既便于脱模又易于控制.

4.2

滑模水平度和垂直度控制措施

模板滑升期间控制其整体水平度是大直径滑模的难点.利用透明连通软管,在每榀提升架上置的水平液位观测系统,对模板系统的水平状况进行直观的测定.每次滑模提升后,利用水平液位观测系统测出各千斤顶的水平高度,检查各千斤顶起升是否同步.对于不同步造成的水平偏转现象,可以利用调整千斤顶高度,即使高的千斤顶保持不动,将其它千斤顶上升,使

之达到同一水平面的方法来保证系统水平.此外,合理调整操作平台上物料堆放的位置和重量,以控制可能出现的滑模的水平度偏差.由于整个滑模系统钢性较好,当有效地控制模板水平度时,筒体结构垂直度偏差也就被控制在较理想的范围内.[3]

4.3

纠扭措施

利用滑模前在四个锚固肋中心位置的提升架下悬挂的四个吊线锤,每滑升一步观测一次其定点位置偏差,连续记录各点的轨迹,来及时判定滑模系统扭转趋势.当定点观测记录轨迹发某一方向扭转已形成定向趋势时,就利用倒链一端拉住提升架的上部,另一端拉住相对的另一提升架下部,撑杆滑轮抵在已滑出的混凝土墙面,随着提升架的提升,系统就会向另一侧偏过来.另外还可采用调整混凝土浇筑方向、浇筑点,调整操作平台上的荷载,调整千斤顶的不同起升速度等方法来达到纠扭的目的.

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结论

(1)滑模施工,加快了施工进度.每座筒体滑模历时6d,三座筒体从放线到滑模完成共历时45d,比业主要