【摘要】沉箱工藝被廣泛應用于水工工程,通過其自重與加重沉入水下或地下,達到設計功用。本文重點對現(xiàn)澆鋼筋混凝土沉箱工程采用大型鋼模板標組織準化流水施工進行介紹。
【關鍵詞】沉箱;大型鋼模板;流水施工
1、工程概況
山東海陽核電廠規(guī)劃有三期工程、6臺AP1000機組,分三期建設。三期工程各規(guī)劃有一個循環(huán)冷卻海水泵房,泵房均布置于廠區(qū)南側(cè)、取水明渠的北側(cè)。為給三期工程的泵房創(chuàng)造干施工條件,需在泵房和明渠之間建設一道止水圍堰。在三期工程的泵房建成后,再拆除圍堰。三期泵房圍堰包括14個沉箱(平面布置圖),分5種類型。其中1#沉箱8個,2#與3#沉箱、4#與5#沉箱、6#與7#沉箱尺寸相同,各1個。主要尺寸如下:
沉箱主體設計底標高為-7.0m,頂標高為+4.5m。
2、主要施工工藝措施
鋼筋準備
本工程鋼筋主要采用Φ14、Φ18二級鋼和少部分Φ20、Φ22二級鋼。鋼筋加工的主要工序有下料、對焊接長、成形、墻體網(wǎng)片加工。底層鋼筋采用現(xiàn)場綁扎,上層外墻鋼筋和縱向隔墻鋼筋利用特制的立式網(wǎng)片架預綁網(wǎng)片,利用龍門式起重機進行整體吊安。由于沉箱分層預制,鋼筋亦分層綁扎,豎向鋼筋在施工縫處斷開做搭接處理。水平鋼筋接頭采用對焊接頭,拐角處采用L形鋼筋加強。
模板準備
1)模板規(guī)劃。沉箱模板均采用鋼模板,第一層(底板層)模板橫向外模采用一塊整體組合鋼模板,橫向外模采用兩塊整體組合鋼模板,芯模采用8塊組織模板,模板高1.2m(模板使用同一般鋼模板,不詳敘);第二、三、四層(墻身層)模板橫向外模采用一塊整體組合鋼模板,縱向外模采用兩塊整體組合鋼模板,芯模采用12塊組合模板,模板高3.5m。為便于流水施工,另配置有兩個縱向外墻施工平臺,用于鋼筋施工。
2)模板的加工要求。墻身層模板外模:大型墻身外模包括側(cè)墻兩片、縱墻四片(前、后墻各兩片)。模板采用5mm厚鋼板拼接;板后設50×5mm角鋼加勁肋,肋間距350mm;圍檁采用6.3#槽鋼,豎向間距350mm;桁架長3500mm,寬800mm,間距600mm,桁架弦桿采用10#槽鋼,斜腹桿取6.3#槽鋼,直腹桿取6.3#槽鋼,直腹桿間距600mm,長度600mm。經(jīng)計算,在混凝土澆長速度為1m/s時,模板強度和撓度滿足規(guī)范要求。模板下口采用螺栓固定在下層混凝土的圓胎鏍母上,圓胎鏍母間距為600mm,距混凝土施工縫150mm,圓胎鏍母在下層混凝土澆筑時,能過固定在模板上口進行定位預埋。模板上口采用螺栓與芯模連接。模板側(cè)面采用螺栓與相鄰模板緊固,或固定在已澆混凝土預埋圓胎鏍母上,間距600mm。為保證模板上口規(guī)整,外模上口設水平桁架一道(兼做操作平臺)。
施工工序組織
底板施工:鋼筋綁扎→內(nèi)隔墻、外墻底層鋼筋綁扎→底層外?!{(diào)整定位→底層芯?!{(diào)整定位→混凝土澆筑
墻身施工工序:1/2芯模錯開支立→吊裝沉箱縱向墻體鋼筋網(wǎng)片→現(xiàn)場穿插、綁扎沉箱橫向隔墻鋼筋→另1/2芯模支立、調(diào)整→外模支立→澆筑混凝土。施工縫處理
施工縫處理:為了保證沉箱整體性,在施工縫接茬處底層混凝土施工時,在沉箱外墻預埋10*10cm方木,澆筑完后拔出方木形成凹槽。在上一層混凝土澆筑之前,將施工縫清理出新鮮混凝土面并澆筑20~30mm厚混凝土同標號砂漿,形成企口接縫。
3、施工過程重點及難點
1)沉箱上層鋼筋是站在底層芯模上綁扎完成。上層鋼筋綁扎前,先拆除1/2底層芯模,然后支立上層1/2芯模,以底層的1/2芯模為操作平臺綁扎上層鋼筋。綁扎完成后提升、支立另1/2芯模,然后綁扎外墻鋼筋。內(nèi)外墻鋼筋綁扎完后,拆下層外模,支該層外模并以芯模為依托,內(nèi)外模固定成型。所以模板支拆必須結(jié)合鋼筋綁扎交替進行。
2)上層芯模支立方法:利用吊裝架將芯模連接成一個整體,龍門式起重機吊運芯模就位,通過吊裝架底平臺的支腿支撐在預留的推拉盒孔上,底角用頂絲固定,通過對拉件調(diào)節(jié)板面垂直度,待1/2芯模調(diào)好后,即安裝隔墻鋼筋網(wǎng)片然后提升支立另1/2芯模。當所有芯模調(diào)整就位后,檢查平面尺寸、垂直度及標高,安放頂撐,上緊模板上口拉條,安放固定閘板。
3)上層外模安裝前板面要清灰涂脫模劑。支立時,當龍門式起重機起吊模板就位后,操作者站在下平臺上將外拉條與圓臺螺母全部上緊,使模板下口與墻體壓緊。當上口拉條將內(nèi)、外模拉緊固定好后,吊機方可摘鉤。
4)模板采用大型鋼板拼制而成,模板周轉(zhuǎn)頻繁會使模板因應力而導致變形,從而模板組裝和現(xiàn)場施工質(zhì)量控制帶來不便,因此要求模板加工對于材料、成型、糾正的精細。
5)芯模和芯模內(nèi)支架用對拉件進行連接,對拉件焊接在模板桁架及芯模內(nèi)支架上,存在對拉件開焊芯模往支架側(cè)傾倒的危險,芯模板面和芯模內(nèi)支架用鋼絲繩進行連接,確保安全施工。
4、沉箱施工總結(jié)
由于采用工廠式標準化流水施工作業(yè),采用標準模板澆筑沉箱施工具有施工節(jié)湊均勻、工序搭接緊湊,一般三天可以完成一個施工段,具有施工效率高、進度快的特點。同時由于采用標準大模板,模板質(zhì)量得到有效保證,現(xiàn)場混凝土外觀施工質(zhì)量優(yōu)異,不會出現(xiàn)平整度超標、脹模、蜂窩等問題,施工質(zhì)量高。采用標準化流水施工,現(xiàn)場材料定制擺放,周轉(zhuǎn)材料少,施工垃圾少,現(xiàn)場文明條件易于保持,文明施工水平高。鋼筋加工工作、部分綁扎工作和模板維護工作在地面進行,高處施工作業(yè)量減少,安全生產(chǎn)的風險降低,施工安全性高。定型鋼模板雖一次加工費用高,但可多次重復利用,且經(jīng)加工改造后,仍可用于新的項目,所以模板費用相對較少,工程經(jīng)濟性高。
該施工技術的采用,優(yōu)質(zhì)、安全、高效、經(jīng)濟地完成了取水泵房14個沉箱的施工,為取水明渠按計劃投用、海陽核電一期AP1000機組常規(guī)島按計劃進水創(chuàng)造了有利條件,是一個成功的案例,值得在后續(xù)工程實踐中推廣。
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