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矩形槽鋼模具預制案例

矩形槽鋼模具

  湖北省漳河水庫灌區四干渠永圣矩形槽鋼模具20世紀60年代中期建成并投入運用,矩形槽鋼模具結構型式為簡支梁式、桁架及雙懸臂式相結合的結構型式,矩形槽為U型薄殼。經過50多年的運行,混凝土碳化和鋼筋銹蝕嚴重,已無法滿足灌區安全運行需要,亟待拆除重建。由于渠道水力要素已經確定,矩形槽鋼模具進、出口段銜接等原因,矩形槽鋼模具拆除重建只能在原址進行,且施工期只能在本年度農業灌溉結束后至次年農業灌溉開始前,工期相對較短(一般為180d),現澆混凝土矩形槽工期難以滿足要求,因而采用定型鋼模預制矩形槽鋼模具混凝土矩形槽,再吊裝就位的重建方案。

  矩形槽鋼模具設計參數。樁號:23+000-23+600;矩形槽型式:矩型;斷面尺寸(寬×高):3.25m×2.5m;跨度:15m;糙率:0.016;縱坡:0.0012;設計流量:11.24m3/s,加大流量13.49m3/s;設計水深1.95m,加大水深2.20m。

  施工總工期控制在2016-10-10至2017-04-07日,在180d完成全部施工任務。

1矩形槽混凝土預制件施工方法

1.1矩形槽混凝土預制件施工概述

  定型鋼模預制混凝土矩形槽,包括地胎模制作、鋼筋制作安裝、定型鋼模安裝拆除、混凝土澆筑、矩形槽吊裝等5個主要工序。矩形槽混凝土預制根據工序將施工人員分為3個專業班組,即模板組、鋼筋制安組、混凝土澆筑組。各工序跟進施工,每道工序要求至少提前1d完成作業和驗收,確保下一工序順利進行。

  通過對定型鋼模的大分塊結構設計、地胎模方案優化、混凝土配合比設計、坍落度與澆筑間歇時間的控制,有針對性的分別采取不同措施、方法,保證矩形槽混凝土澆筑達到規范與設計質量要求。

1.2矩形槽混凝土預制施工工藝流程

  預制混凝土矩形槽和吊裝施工工藝流程見圖1。

圖1 施工工藝流程

1.3矩形槽混凝土預制件施工技術要點

1.3.1地胎模制作

  1)對預制場地清理、整平、壓實后,用C20混凝土對場地進行硬化,硬化尺寸17m*9m*0.15m(長x寬x厚,雙跨矩形槽預制場),近端距離矩形槽鋼模具中心線20m,其中17m為吊裝道路預留空間;地胎模制作從中部向兩端進行,也可從進出口一端向另一端同向進行。

  2)根據預制矩形槽底部設計斷面、外模底部超深、吊裝鋼纜預留孔及預起拱等情況設計磚模高度及平面位置,采用經緯儀、水準儀精確放樣并彈出墨線。

  3)梁、肋以外部位用M7.5水泥砂漿砌筑輪廓,頂部用M10砂漿粉刷,終凝后安裝木芯板作為模板面,以方便吊裝時矩形槽與地胎模的脫離。地胎膜橫剖面示意圖見圖2。

圖2 預制件地胎膜橫剖示意圖

1.3.2鋼筋制作安裝

  1)鋼筋制作。根據設計圖紙計算接頭位置和鋼筋下料長度;下料后焊接件和直螺紋連接套絲經檢測合格后運至安裝現場進行機械連接;安裝完成后按規范要檢測扭矩和絲口出露等項目;各種型號、規格鋼筋每批次下料數量要求滿足8跨以上矩形槽用量。

  2)鋼筋安裝腳手架搭設。鋼筋籠成型后總高度達3.3m。根據成型鋼筋籠高度和安裝人員操作需求搭設腳手架,固定矩形槽頂部主筋和側墻受力筋,方便后續鋼筋安裝。

  3)鋼筋安裝。將矩形槽肋帶部位整體U型鋼筋就位后,安裝上部主筋并固定在腳手架上;再安裝兩側豎向受力筋及底部擴大梁鋼筋;第三步安裝各部位所有箍筋;最后自大而小按鋼筋規格穿插安裝其他縱橫方向水平鋼筋和頂部走道板鋼筋。

  4)安裝墊塊,調整保護層及鋼筋間距,確保澆筑.時混凝土骨料均勻分布。

  5)“三檢”合格后報驗,經現場監理檢查合格后進人下一道工序。

1.3.3模板制作與安裝

  1)模板設計。①鋼模設計為左右兩側內外各3塊,總長14970mm,兩端外模各長5685mm,單重3.36t;中間段外模長3600mm,單重2.l1t。內模長度與外模相等,重量分別為2.63t、1.59t。矩形槽底板以上不設置對穿模板接筋。外模由底部和上部的鋼模骨架采用拉筋和工字鋼固定,內模頂部采用工字鋼固定,其他部位采用直型和X型撐桿固定。②模板陰角.和陽角處壓拆成圓弧型,半徑7.5mm,豎肋處陰角采用結構膠做成光滑圓弧面,防止脫模時因漿液卡在模板縫隙中出現掉角現象。

  2)模板安裝。①外側鋼模首先就位,其外部采用槽鋼焊接的剛性支架,順序為自遠端向近端安裝。鋼.尺復測上下部位置后用水準儀放樣,鋼木楔子調整高度,使外模符合設計和規范要求后固定。②內模自一端向另一端依次調整,在外模上安裝2根承重用鋼管,用手動葫蘆起吊并調整至設計位置,之后利用直型和X型撐桿將各部位調整就位并固定,同時上部采用工字鋼將內模固定在外模骨架上;將承重鋼管移至另外兩塊內模位置重復上述過程,并固定。③采用長鋼尺量測鋼模各位置尺寸,無誤后安裝端模。④模板安裝完成自檢合格后,安裝倉面跳板及圍護欄桿、爬梯等,在外圍面掛安全網清理倉面,并報請監理工程師檢驗。⑤為防止模板間隙漏漿,在接頭處采用泡沫雙面膠粘貼。

  定型鋼模內外側安裝順序見圖3

圖3 定型鋼模內外側安裝順序示意圖

1.3.4混凝土澆筑

  1)混凝土配合比。①采用一級配C30W6F50混凝土,P.042.5散裝水泥,細度模數大于2.6的黃砂,5~20mm級配碎石,拌和水為清潔河水。②為改善混.凝土的和易性、保證抗滲指標懼有較高的早期強度,粉煤灰摻量根據規范取小值,選定為水泥用量的8%。③根據現場試配情況調整減水劑,坍落度控制在110~130mm。④原材料按規范規定,施工與監理單位分別進行自測、平檢。確保符合規范要求。

  2)混凝土拌制及運輸。①拌和設備采用自動計量配料裝置的強制式攪拌機。②水和外加劑的摻量精準,保證混凝土坍落度符合設計要求。③控制拌和時間,較規范規定拌和時間延長10~20s。④采用農用車搭載兩個1m³吊罐運輸混凝土。

  3)混凝土澆筑。①采用吊車入倉,中間底板均勻布置4個溜斗、溜筒均勻布料。②布料時自矩形槽一端向另一端勻速推進,在接近底板高程時從側墻人料,混凝土從底板模板擠出后即向前移動布料。③中間部位首先從底部橫肋的兩端,即底板與側墻交會處開始,將底部橫肋布滿后再從底板中部布料。④整個矩形槽底板均有混凝土從矩形槽底板模板擠出后停止澆筑1h左右。待底板已澆筑混凝土流動性較差時再繼續從側墻布料澆筑直至完成全部混凝土澆筑。⑤適時提漿壓光,三遍成活,終凝后開始灑水養護14d。

1.3.5模板拆除

  1)根據混凝土配合比實驗結果,其早期強度上升較快,24h抗壓強度達到3.2MPa,72h抗壓強度達到16MPa;炷两K凝后10~20h開始松模板緊固件(冬季取大值,夏季取小值),澆筑完成后約36h開始拆除模板。

  2)支撐緊固件全部拆除后,先拆除端頭模板,并用吊車轉移到旁邊空地清理上油備用。所有模板拆除后均,及時移至下一澆筑倉面空地打磨刷油備用。

  3)內模采用手動葫蘆從一端對應2個分塊鋼模開始加力,稍微松動后可用吊車吊出。

  4)外模自一端開始均勻松動支撐底部的鋼木楔子,使整塊鋼模有1~2cm的下沉,再從鋼模上部向外逐漸施力,使得整塊鋼模脫出。

  5)其他5塊外模按相同方法逐一拆除。

1.3.6矩形槽表面處理及養護

  1)底部模板拉筋用取芯器鉆人混凝土表面約1cm,再將拉筋周圍的混凝土鑿除割除拉筋頭,最后用高標號預縮砂漿粉平壓實! 

  2)養護根據澆筑時段的氣溫分別采用灑水、氈毯防凍、封閉覆蓋后加溫或蒸氣養護。

1.3.7吊裝就位

  預制矩形槽單重160t,吊裝路中心至預制件的中心和排架中心的距離分別為16m、10.5m,最大起吊高.度約33m。經計算分析,選用650t履帶式起重機吊裝,歷時29d完成了32跨預制矩形槽吊裝,保證了整個矩形槽鋼模具施工進度按計劃實施。

  產品:● 矩形槽鋼模具

 
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