趙 衛(wèi) 國
(山西二建集團有限公司,山西 太原 030013)
隨著地下管廊工程在城市市政建設中的廣泛應用,管廊工程混凝土主體結(jié)構(gòu)公里數(shù)長,工程量大。山西轉(zhuǎn)型綜改示范區(qū)瀟河產(chǎn)業(yè)園區(qū)太原起步區(qū)紫林路道路及綜合管廊工程,綜合管廊沿紫林路道路全長敷設,主要布置于道路北側(cè)人行道及綠化帶下,起點樁號為K0+070,終點樁號為K7+960,全長約7 890 m。管廊外墻為400厚鋼筋混凝土墻,內(nèi)墻為300厚鋼筋混凝土墻,底板和頂板為500厚鋼筋混凝土墻,管廊主體頂板、底板、梁和外側(cè)墻采用C40,P8抗?jié)B混凝土;中墻、中柱、中板采用C40混凝土。
國內(nèi)混凝土主體結(jié)構(gòu)支模體系多種多樣,在工程施工前經(jīng)過認真對比,分析了鋼模臺車、鋁模、塑料模板和傳統(tǒng)木模板的質(zhì)量、成本、勞動強度和工期等經(jīng)濟技術(shù)數(shù)據(jù)??茖W分析對比后采用鋼模臺車施工。
1)工藝、費用對比見表1。
表1 工藝及費用對比
2)鋼模臺車具有以下主要優(yōu)點。成本低:標準化、流水線生產(chǎn)效率高,成本降低;80%為標準通用件,可回收循環(huán)使用;支拆模為手提電動千斤頂,行走為轉(zhuǎn)揚機牽引,臺車本身無附著式電器;使用周轉(zhuǎn)次數(shù)不小于60次。使用方便:操作簡便,普通工人經(jīng)培訓后即可,簡單易學;系統(tǒng)很簡單,穩(wěn)定性高,適用野外施工現(xiàn)場惡劣環(huán)境;由于采用3 m標準節(jié)模式,通過異形段或需要轉(zhuǎn)換工作面時,不需拆裝,每個標準節(jié)整體吊移,轉(zhuǎn)場非常方便快捷;由于無附著式電器,即使水淹,也對臺車無任何影響。在冬季需蒸汽增溫養(yǎng)護時無任何影響。
3)通過與臺車模板廠家共同學習和深化施工圖紙,對臺車模板進行了整體規(guī)劃,管廊鋼模臺車單節(jié)長3 m,共10節(jié)30 m。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)成臺車基本骨架,鋼板構(gòu)成臺車外模。頂模使用電動液壓千斤頂升降,操作簡捷便利;臺車整體由下側(cè)的支撐頂起完成支模,支撐千斤頂下降,依靠臺車和頂板模板的自重整體下降脫離混凝土,利用卷揚機向前牽引,完成拆模。鋼模臺車BIM整體模型如圖1所示。
第一步,平整場地。第二步,主架拼裝。第三步,模板拼裝。第四步,主梁、次梁安裝。第五步,模板安裝。第六步,臺車模板下基坑安裝。第七步,模板驗收合格(見圖2)。
1)鋼模臺車材料和構(gòu)配件數(shù)量多,需要提前規(guī)劃和平整較大場地,場地位置應臨近基坑,便于組裝完成后吊至基坑內(nèi)使用,材料和構(gòu)配件到場后分類整齊堆放在場地。在平整場地上搭設簡易操作平臺,首先在平臺上拼裝全部主架和模板,然后進行拼裝緊固。主架要拼裝方正,模板連接螺栓要緊固適宜。將頂桿螺栓插入組裝完成的主架上,安裝主梁,然后在主梁上安裝次梁并緊固牢固,再安裝頂部400 mm邊模和中部模板,最后用吊車將組裝好的模板吊運懸吊于臺車邊模上,安裝中部對拉撐桿,使對拉撐桿處于收縮狀態(tài)。
2)臺車模板下基坑安裝。在管廊基礎上彈出模板以及軌道的控制線,臺車吊裝應采用吊裝完成一艙后再吊裝完成其他艙,也可采用交替遞進式安裝各艙臺車。安裝每節(jié)臺車基本到位后,要檢查臺車位置、垂直度、微調(diào)頂部標高和水平標高。安裝外模托架,每3 m段設置2個,吊裝外模,采用雙頭絲桿套上封窗板與對拉螺栓緊固,壓緊封窗板。安裝完成所有臺車后,應檢查所有受力點螺栓是否緊固牢固,對拉螺栓是否齊全。模板驗收合格后,按照施工圖、規(guī)范和方案綁扎鋼筋、澆筑混凝土。臺車模板安裝完成如圖3所示。
第一步,施工準備。第二步,模板脫模。第三步,臺車行走就位。第四步,外模安裝。第五步,頂板鋼筋綁扎。第六步,澆筑混凝土。
1)澆筑混凝土后,根據(jù)氣溫以及養(yǎng)護時間確定拆除模板和支架時間。將側(cè)墻及隔墻對拉螺桿和臺車模板之間連接螺栓拆除,將螺桿絲扣上沾潤滑油分類放置,用塑料桶裝好掛在每節(jié)臺車內(nèi),內(nèi)側(cè)模板則采用內(nèi)部對拉螺桿稍微收緊,使模板和墻體混凝土分離。采用卷揚機將拆除分離的臺車牽引到第二段施工區(qū),并定位到控制線位置。先對主架進行測量,檢查其是否出現(xiàn)變形,當存在變形時采用手拉葫蘆將變形的對角線拉緊使其方正。
2)將千斤頂置于臺車支架上方與主梁之間,頂升模板,使之達到設計標高位置,將頂部調(diào)節(jié)螺桿調(diào)節(jié)到位,使之受力,拆除千斤頂。然后將臺車兩側(cè)模板向外撐開,模板下口貼緊導墻,安裝好角模撐桿及中部對拉活動撐桿,調(diào)節(jié)中部的對拉撐桿,使兩側(cè)內(nèi)模處于垂直狀態(tài)。依次將所有臺車移裝就位后,即可將隔墻對拉螺桿插入緊固。模板驗收合格后,按照施工圖、規(guī)范和方案綁扎鋼筋、澆筑混凝土。
1)拼裝模板時在模板拼縫處采用10 mm厚雙面膠帶粘貼拼縫處,然后再進行拼接緊固。臺車模板的對接口處采用20 mm×10 mm橡膠密封條粘接平整,以防止模板對接口處出現(xiàn)漏漿,保證混凝土平整度。
2)模板拼裝檢查后要進行模板的打磨整平,清理干凈,表面無毛刺、飛邊、焊渣等,然后進行防銹處理,在模板的運輸、儲存、吊裝階段要采取防止變形的措施。掛好模板的臺車,進行打磨除銹處理,并用原子灰進行刮縫處理,涂刷油性脫模劑,確保模板表面平整潤滑。
應該根據(jù)施工圖紙進行臺車模板的整體設計,通過采用BIM技術(shù)或CAD等軟件模擬整體配板圖形。確定大鋼模板的規(guī)格型號和數(shù)量,合理設計配板調(diào)節(jié)模板,減少角鋼規(guī)格數(shù)量。吊裝模板時設置的吊環(huán)規(guī)格、數(shù)量和位置均應該滿足吊裝承載力要求,保證起吊時平衡,排板與背楞的方向應垂直。臺車鋼模板的規(guī)格、厚度等均應符合承載力、剛度和穩(wěn)定性的要求并應進行現(xiàn)場檢驗。導墻部分進行施工時,應該采用三段式對拉螺桿,該對拉螺桿可以周轉(zhuǎn)使用,預留錐形螺母,可以用來緊固臺車模板。裝軌道時應將每節(jié)艙軌道的兩列軌道安裝高度調(diào)整一致,保證軌道安裝平直,避免軌道不平直時造成臺車模板拼接困難,錯縫,垂直度和平整度偏差過大。
管廊工程距離長,截面標準,適合采用臺車模板進行施工,采用臺車模板主要具有以下優(yōu)勢:標準化制作,不容易損壞,周轉(zhuǎn)次數(shù)多;采用液壓千斤頂、卷揚機等機械工具組裝移動,機械化程度高,減少了起重機械臺班量,減少了人工重復組裝模板工程量,提高工效;經(jīng)過工程實踐質(zhì)量優(yōu)良,生產(chǎn)效率高、節(jié)能節(jié)材綠色環(huán)保。臺車也存在一些不足,如模板臺車系統(tǒng)自動化電子化控制程度不高,管廊工程截面外側(cè)模板仍需要起重機械吊裝,未能實現(xiàn)整體移動,這些不足有待進一步通過技術(shù)攻關進行改進。通過臺車模板施工積累了綜合管廊工程臺車模板施工的寶貴經(jīng)驗,便于今后在管廊工程中大面積推廣應用臺車模板。