鋼龍骨木模施工技術(shù)在貫流式泵站異形流道中的應(yīng)用

賀志貞 ， 李立衛(wèi)

（浙江省正邦水電建設(shè)有限公司，浙江 杭州 310051）

0 引 言

大中型貫流式泵站的進、出水流道是泵站主要過流部件，一般呈臥式布置。進、出水流道形狀為三維曲面結(jié)構(gòu)，線形復(fù)雜，斷面結(jié)構(gòu)變化大。進水流道由矩形漸變至圓形水泵口，出水流道由圓形漸變?yōu)榫匦纬鏊?，泵房本身屬于大體積混凝土結(jié)構(gòu)，流道上部結(jié)構(gòu)荷載大，施工難度較大。實際工程中不少泵站因為異形流道施工結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工質(zhì)量難以保證，造成泵站始終無法處于最佳運行狀態(tài)，降低了運行效率，甚至影響水泵運行壽命，或因模板施工工藝使用不當(dāng)，造成安全隱患，甚至發(fā)生安全事故。因此異形流道模板施工方法使用是否得當(dāng)，對施工質(zhì)量、安全、工期控制有著較大的影響。

異形流道模板如果采用定制異形鋼模板施工方法，鋼材使用量極大，成本較高，定制鋼模耗時長，且受廠家制作工藝水平制約，一旦異形鋼模定制尺寸偏差過大，后期很難在現(xiàn)場調(diào)整，且定制鋼模板為一次性使用，比較浪費；而采用異形流道角鋼龍骨木模施工方法，則不受上述條件制約，可簡化施工工序，節(jié)省大量鋼材使用量，達到經(jīng)濟環(huán)保的目的[1]。本文以海寧市洛塘河圩區(qū)整治項目洛塘河?xùn)|閘站工程施工實踐為例，對異形流道角鋼龍骨木模施工技術(shù)進行探索研究。

1 工程概況

海寧市洛塘河圩區(qū)整治項目洛塘河?xùn)|閘站屬大（2）型泵站，設(shè)計排澇流量60 m3/s，設(shè)3 臺貫流泵，臥式布置，泵站流道為異形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，進水流道段面沿水流方向由方形漸變?yōu)閳A形，出水流道斷面沿水流方向由圓形漸變?yōu)榉叫?。進、出水流道最大跨度分別為7.40 m 和5.50 m，最大高度均為4.00 m，流道頂板混凝土厚度為1.25 m，流道總長度為40.00 m。底板高程為-5.00 m，流道頂板高程為0.50 m，檢修平臺高程為4.30 m。本工程的異形流道采用角鋼龍骨木模工藝施工。

2 施工技術(shù)設(shè)計

貫流式泵站流道異形模板施工時，先在加工廠制作流道環(huán)向50 mm×50 mm×5 mm 角鋼龍骨（沿流道軸線方向每隔60 cm 左右設(shè)置1 道龍骨），然后將加工好的龍骨運至現(xiàn)場按順序精準(zhǔn)定位、安裝加固，在角鋼龍骨環(huán)上用50 mm 長自攻螺絲固定、拼裝15 mm 厚膠木復(fù)合模板，然后在流道內(nèi)搭設(shè)承插型盤扣式支模架 ，立桿頂部設(shè)可調(diào)托撐，水平橫向每隔40 cm 設(shè)置1 道Φ110×5 mm 對撐鋼管，間距40 cm×40 cm。為防止流道模板在澆筑時整體上浮，流道下部異形段采用拉條螺桿與底部的預(yù)埋鋼筋焊接[2]。為減輕流道模板的水平荷載，流道混凝土分2 次澆筑，第一層澆筑至流道高度約1/2 的位置，澆筑完成后不拆模，待下部已澆混凝土強度達到設(shè)計值的50%以上時，再澆筑流道上半部及頂板混凝土[3]。

3 施工技術(shù)特點

1）采用異形流道角鋼龍骨木模施工方法，可節(jié)省大量鋼材使用量，簡化施工工序，達到經(jīng)濟環(huán)保的目的。

2）便于模板現(xiàn)場制作安裝施工，不受工作面限制，可以快速、便捷地完成異形流道模板制作安裝和混凝土澆筑，縮短施工工期。

3）便于對模板安裝尺寸偏差進行現(xiàn)場調(diào)整，有利于混凝土結(jié)構(gòu)達到設(shè)計要求和控制混凝土外觀質(zhì)量，拆模后流道混凝土內(nèi)、外表面光滑平順，線形優(yōu)美。

4）在流道內(nèi)部設(shè)置整體支模架，降低施工作業(yè)人員的操作難度，提高施工效率，避免高處、吊裝等危險作業(yè)。

5）適用于大中型貫流式泵站異形流道混凝土澆筑施工，也可推廣應(yīng)用于軸流式泵站的施工。

4 工藝流程及操作要點

4.1 施工工藝流程

施工工藝流程見圖1。

圖1 貫流式泵站異形流道鋼龍骨木模施工工藝流程圖

4.2 操作要點

4.2.1 測量放樣

異形流道鋼龍骨木模加工、安裝施工測量放樣分2 個階段。第一階段是根據(jù)流道線形圖，在加工場放出角鋼龍骨大樣，在混凝土地坪上1:1 放出流道軸線方向每隔60 cm 的橫剖面大樣，彈出墨線。第二階段，用全站儀在底板混凝土面上測出流道軸線和各樁號的橫向尺寸，彈出墨線，為龍骨架立做好準(zhǔn)備[4]。

4.2.2 角鋼龍骨加工

流道環(huán)向龍骨采用角鋼（50 mm×50 mm×5 mm）現(xiàn)場加工，加工場地可安排在臨近流道的前期已施工完成的上游混凝土護坦上，根據(jù)流道線形圖放大樣，進水流道龍骨形狀為矩形進水口→左右分流1/4 圓角矩形→環(huán)形接水泵口，出水流道龍骨形狀為圓形→1/4 圓角矩形→矩形出水口?，F(xiàn)場加工、焊接角鋼龍骨，每隔60 cm 加工1 個龍骨，加工時需預(yù)留模板的厚度。為便于角鋼彎轉(zhuǎn)成型，根據(jù)彎轉(zhuǎn)變徑，每隔5～10 cm 不等，在角鋼內(nèi)側(cè)翼緣切割1 道缺口，待角鋼彎轉(zhuǎn)后，再將每個缺口部位焊接連為整體。進、出水流道各加工4 套角鋼環(huán)，每套角鋼龍骨環(huán)加工完成后按順序編號、堆放[5]。

角鋼龍骨環(huán)加工完成后，運輸至倉面按順序就位、安裝、固定。按事先放好的軸線和樁號每隔60 cm（具體尺寸根據(jù)流道線形圖確定）架立1 個龍骨環(huán)，龍骨底部與預(yù)埋的鋼筋焊接，相鄰龍骨之間橫向采用48 mm 鋼管焊接連為整體，兩側(cè)用鋼管支撐牢固，左右和前后設(shè)斜撐[6]。架立后采用水平儀檢查縱橫向垂直度，確保安裝位置精確、牢固。角鋼龍骨加工示意見圖2，角鋼龍骨安裝、定位見圖3。

圖2 角鋼龍骨加工示意圖

圖3 角鋼龍骨安裝、定位示意圖

4.2.3 流道異形模板現(xiàn)場拼裝

流道異形模板采用膠木復(fù)合板，板厚15 mm。流道角鋼龍骨環(huán)安裝、固定完畢后，開始拼裝流道模板。平直段采用大塊模板拼接，圓弧段則將模板背面割縫后彎轉(zhuǎn)拼接，割縫深度約1/2 板厚，割縫間距根據(jù)圓弧半徑控制在3～10 cm，然后用50 mm 長的自攻螺絲將模板固定在龍骨角鋼上。流道模板拼裝完成后形狀見圖4，彎管龍骨安裝作業(yè)見圖5，模板縫隙粘貼SBS 防水卷材示意見圖6。

圖4 流道模板拼裝完成后形狀圖

圖5 彎管龍骨安裝作業(yè)圖

圖6 模板縫隙粘貼SBS 防水卷材示意圖

4.2.4 支撐體系施工

流道模板現(xiàn)場拼裝完畢后，進行支撐體系搭設(shè)。流道承重支撐體系采用盤扣式腳手架結(jié)合鋼管、角鋼加固的方法，承重支架豎向立桿采用承插型盤扣式腳手架（Φ48），立桿縱橫間距為60 cm×60 cm，步距120 cm，立桿頂部設(shè)可調(diào)托撐。流道環(huán)向每隔60 cm 設(shè)角鋼龍骨（50 mm×50 mm× 5 mm），相鄰龍骨之間每隔20 cm 加設(shè)1 道Φ48 鋼管龍骨，水平橫向每隔40 cm 設(shè)置1 道對撐鋼管，間距40 cm×40 cm，兩側(cè)橫圍檁采用15#槽鋼。

4.2.5 模板加固、板縫處理

由于商品混凝土坍落度較大，流道混凝土澆筑時會對模板產(chǎn)生較大側(cè)壓力和浮托力，為防止?jié)仓r模板上浮、跑位，除流道內(nèi)部支撐外，流道模板下半部分環(huán)向每隔50 cm 設(shè)1 道Φ16 mm 拉條螺桿，與下部的預(yù)埋鋼筋斜拉焊接。為防止?jié)仓r漏漿，模板接頭縫隙大于3 mm 的部位，粘貼SBS 防水卷材。流道圓角矩形漸變段模板加固示意見圖7。

圖7 流道圓角矩形漸變段模板加固示意圖 單位：cm

4.2.6 流道混凝土澆筑

由于大中型泵站流道模板及混凝土工程量較大，有些流道頂板混凝土厚度超過1.00 m，流道結(jié)構(gòu)高度超過7.00 m。為確保澆筑質(zhì)量，防止?jié)仓奢d過大造成模板變形，流道混凝土1 次立模，分2次澆筑，第一層澆筑至流道高度約1/2 的位置，第二層澆筑流道上部及頂板混凝土。采用商品混凝土泵送入倉?，F(xiàn)場配備1 臺62 m 混凝土輸送泵。澆筑順序為自下游左側(cè)均衡向前推進，混凝土分層厚度控制在50 cm 以內(nèi)，3 個泵站流道周邊的混凝土保持均衡同步上升，相鄰流道之間的混凝土高差控制在50 cm 以內(nèi)?；炷翝仓r，木工和鋼筋工班組長全程值班，發(fā)現(xiàn)異常及時處理。流道第一層混凝土澆筑完畢且強度達到50%以上時，再澆筑流道第二層混凝土，下層模板和支架不拆除。流道第二層混凝土澆筑完畢且強度達到設(shè)計值時，方可拆除承重模板、澆筑上部梁板混凝土[7]。

4.2.7 混凝土養(yǎng)護與施工縫處理

1）混凝土養(yǎng)護：流道混凝土澆筑完畢且終凝后，立即用養(yǎng)護毯覆蓋，并派專人灑水養(yǎng)護，保持混凝土表面經(jīng)常性濕潤，養(yǎng)護時間28 d 以上。

2）施工縫處理：流道上下分2 次澆筑，施工縫部位是薄弱環(huán)節(jié)，如處理不當(dāng)，易產(chǎn)生滲水現(xiàn)象，為加強新老混凝土結(jié)合效果并延長滲徑，在施工縫中間位置設(shè)置矩形凹槽，沿水流方向在混凝土墩墻施工縫部位埋設(shè)8 cm×8 cm 方木，待混凝土強度達到2.5 MPa 以上時，對凹槽及施工縫進行鑿毛處理。

4.2.8 支模架及模板拆除

1）拆模板前先進行針對性的安全技術(shù)交底，并做好記錄，交底雙方履行簽字手續(xù)。

2）支模架拆除前應(yīng)派專人檢查架子上的材料和雜物是否清理干凈，支撐架拆除前必須劃出安全區(qū)并設(shè)置警示標(biāo)志，派專人進行警戒，架體拆除時下方不得有其他人員作業(yè)。

3）支模架拆除順序與安裝順序相反。遵循后搭設(shè)的先拆，先搭設(shè)的后拆原則。

4）支撐架桿件及配件在確保安全的條件下逐層拆除、分類，在拆除時做好協(xié)調(diào)、配合工作，禁止單人拆除較重桿件、配件。嚴禁向下拋擲腳手架桿件、配件。

5）支撐架拆除時，為使架體保持穩(wěn)定，拆除的最小留置區(qū)段的高寬比不得大于 3:1，拆除的每根桿件都要用安全繩和安全鉤放到地面，決不允許拋擲。在每個步距內(nèi)要先拆除斜桿，其次是橫桿，最后將立桿拆除以此類推。

6）支撐架拆除前結(jié)構(gòu)強度必須滿足規(guī)范及設(shè)計要求，不承重側(cè)面模板，混凝土強度達到2.5 MPa 以上，保證其表面及棱角不因拆模而損壞，方可拆除；流道頂板因跨度＞2.00 m 且≤8.00 m，所以待混凝土強度達到75%以上方可拆除，上部混凝土施工澆筑時，下部承重混凝土強度必須達到設(shè)計值的100%以上。

5 結(jié) 語

通過工程實踐，貫流式泵站異形流道鋼龍骨木模施工技術(shù)成功解決了大中型貫流式泵站異形流道施工難題[8]。通過使用加工角鋼龍骨、現(xiàn)場安裝異形木模板的施工方法，加快了施工進度，節(jié)省了訂制鋼模板消耗的費用，降低了施工成本；減少了鋼材消耗量及大型定型鋼模板吊裝時有可能帶來的安全風(fēng)險；確保了異形流道的施工質(zhì)量和混凝土外觀質(zhì)量，提高了泵站運行效率。具有經(jīng)濟、安全、環(huán)保、低碳、流道混凝土外觀質(zhì)量優(yōu)良的優(yōu)點。適用于大中型貫流式泵站異形流道混凝土澆筑施工，也可推廣應(yīng)用于軸流式泵站的流道施工[9]。