钢模台车在某工程倒虹吸洞身结构中的应用
摘要
关键词
钢模台车 倒虹吸 引江济淮
正文
引言
倒虹吸结构被广泛应用于水利水电工程施工中。其施工作业难度高,施工质量难以保证,用普通模板施工缓慢。引江济淮工程倒虹吸洞身共10孔,总长415.00m,共28节,单孔净宽5.5m。结构庞大且复杂,施工工期紧张,应用钢模台车进行倒虹吸洞身施工可以大大加快施工进度,确保施工质量。
1工程概况、施工特点及方法
1.1工程概况
引江济淮工程杭埠河倒虹吸位于距杭埠河入巢湖口1.6km处的杭埠河左侧,小合分线桩号5+532~6+156段。杭埠河倒虹吸主要包括倒虹吸涵洞、进口检修闸、出口检修闸等。进口检修闸共计10孔,每孔净宽5.5m,闸前设置防护栅[1];闸后接倒虹吸洞身;倒虹吸洞身为C30钢筋混凝土结构,共10孔,顺水流方向总长为415m,分成28节,洞身末端与出口检修闸相接,出口检修闸共计10孔,单孔净宽5.5m。
1.2施工特点及方法
倒虹吸为C30钢筋砼箱涵结构,第1节与进口检修闸相接,第一节为孔口墩墙渐变段,其余的27节单孔孔口尺寸为5.5X4.5,垂直水流向洞身共分为3联,其中中间4孔为一联。两侧3孔一联,相互间设置缝墩。倒虹吸每两节分缝之间设橡胶止水,在倒虹吸洞身缝间填筑单组份聚氨酯密封胶。洞身的结构尺寸为地板板厚0.80m,边侧墙厚0.80m,中墙厚0.60m,顶板厚0.80m。洞身下垫0.10m厚C15素混凝土垫层。
2钢模台车设计与施工
2.1钢模台车数量设计
杭埠河倒虹吸主要包括倒虹吸涵洞、顺水流方向总长 415m,箱涵分成28 节,倒虹吸涵洞的结构布置为 3 孔—4 孔—3 孔。箱涵的施工方法采用 10 孔箱涵同时浇筑。
采用 10 孔箱涵同时浇筑混凝土的方法,应配置 10 套钢模台车,3 台(最少 2 台)电动葫芦简易门式吊车,4 套大模板。先浇筑中间 4 孔,然后左右 3 孔同时施工,后续按照流水作业交替进行。这种方案机具设备费用投入相对较高,但可以加快施工进度,施工质量可以得到保障。
2.3钢模台车结构设计
依 10 孔涵洞结构型式及尺寸,在箱涵内孔中配置简易钢模台车,简易台车的机架可以采用型钢加工,台车架下配置轨道钢轮。
台车架顶部及两侧,可采用组合钢模板。组合钢模板可以用型钢与钢板焊接成模板,也可采用 6015、3015、2015、1015 等标准模板,通过 U 型卡、钩头螺栓等与钢管、型钢组合成大模板。由于箱涵的混凝土墙不厚,采用标准钢模板能够保证施工质量,同时降低了成本。
箱涵外侧边墙配置的大模板,大模板可以采用比如多卡模板的结构型式,也可以采用标准模板拼装组合成大模板。大模板的吊装托运拆除,全部采用简易电动葫芦吊。大模板与台车侧模之间,通过联接螺栓固定定位。这样可以加快浇筑进度,大大减轻操作人员劳动强度。有利于涵洞简易机械化施工。
简易台车按照6.2m+3m+6.2m设计加工,台车底梁上设4套立柱式主轮箱,4支法兰式单轮小车,满足台车直线段和折线段行走衬砌要求。台车的过孔行走动力可利用电动卷扬机或其他牵引机具过孔行走。台车不设横向平移微调机构,利用轨道和升降支腿高度微调台车模板横向尺寸。台车顶部两侧的斜角模板,可设计加工成铰接形式,便于安装拆除。
侧模伸缩机构由型钢和钢板焊接而成,其功能同汽车起重机的支腿相似,伸缩机构外层是用16号双槽钢焊接成的固定滑道,内层是12.6号双槽钢焊接成型的滑杆,外层滑道和内层滑杆都在相应位置打一个孔穿轴销,用于固定滑道和滑杆的相对位置,台车侧模板固定在内侧滑杆一端,当内外滑道与滑杆用轴销固定后则两侧边摸也就固定了。挂在滑杆上的侧模向内收回或向外顶出可以利用T型螺杆式机械顶,也可以利用链条葫芦或法兰螺丝等作为向内收回的滑移动力,侧模向外滑动时可以利用螺旋千斤顶或法兰螺丝等作为顶推动力。
钢模台车在施工中间直线段时通过螺栓或法兰将三段连接在一起,施工两端折线段时则拆分开来,使用定型模板将两段钢模台车未连接部分紧密连接,以达到浇筑转角处的目的。
2.3钢模台车运行设计
采用10套钢模台车同时施工,先浇筑中间4孔的箱涵,在中间4孔底板上布置4套轨道轮式简易钢模台车用于支撑浇筑中间4孔箱涵混凝土。在4孔箱涵左右两侧的边摸,由布置在左右两侧3孔的简易门机吊装,简易门机主梁下吊挂工字钢轨道,电动葫芦吊挂在工字钢轨道下,电动葫芦配置行走驱动机构,轨道轮箱配置行走驱动机构。门机设置3套轮式支腿,当浇筑中间4孔箱涵时,如图1所示:1号支腿轮箱吊挂在支腿下端,2号支腿轮箱落在侧边底板上铺设的轨道上,3号支腿轮箱落在底板外厚度为100mm的C15素混凝土垫层上。
当浇筑左右两侧3孔箱涵混凝土时,如图2所示:1号支腿轮箱在已浇筑好的箱涵顶部轨道上,2号支腿拆除,3号支腿轮箱落在厚度为100mm的C15素混凝土垫层上。左右3孔箱涵外侧的大模板,由两台门机外侧的电动葫芦,实施吊装移动就位。两台门机由1和3号支腿轮箱进行组合,可以满足吊装左右3孔箱涵两外侧大模板功能,两台门机由2和3号支腿轮箱进行组合,可以满足吊装中间4孔箱涵两外侧大模板的功能。两台门机的1或2号支腿上端与主梁之间,采用法兰螺栓连接,支腿下端与轮箱之间也采用法兰螺栓连接。1号支腿轮箱和2号支腿拆除安装,采用人工操作,简易方便。
图1 中4孔钢模台车运行示意图
图2 边3孔钢模台车运行示意图
3钢模台车应用效果及评价
引江济淮工程是国家重点工程,倒虹吸结构是整个工程中一个重要的组成部分,不仅要求较高的施工质量,而且要保证足够快的施工进度。钢模台车的应用很好的解决了这两大难题。截止目前,倒虹吸结构已全部施工完成,较计划工期提前了足足两个月,并顺利通过了质量验收。得到了业主的充分肯定,取得了良好了的社会效益和经济效益。
4结语
钢模台车在倒虹吸结构中的应用,不仅能够保证施工质量,而且能够加快施工进度。对于工程项目而言,在保证质量的前提下,进度就是效益。引江济淮工程利用钢模台车进行倒虹吸结构施工,取得了良好的效益。对今后类似工程具有一定的借鉴作用。
参考文献:
[1] 王海峰.南水北调中线工程京石段厂城渠道倒虹吸设计[J].《水科学与工程技术》2011,(01):59-61
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