浙江省水利水电建筑监理公司浙江杭州310020
摘要:随着我国科技的飞速发展,作为当前先进的混凝土浇筑施工工艺,滑模技术除具有其他技术无可比拟的优势外,也存在缺陷:滑模技术本身技术要求较高,且必须保证施工中的钢筋埋件安装,模板升降机混凝土浇筑,混凝土初终凝时间的控制等环节的有效进行与有序衔接。如果滑模技术实施不当,便会造成严重的工程质量及安全问题。此外,对施工技术人员能力素质要求较高。所以,本文对滑模技术在水利水电施工中的运用进行探讨。
关键词:滑模技术;水利水电;施工应用
一、滑模技术在水利水电工程施工中的应用
1、滑模操作平台支撑系统
滑模操作平台支撑系统通常分为刚性支撑和柔性支撑系统,刚性支撑系统往往由中心筒和辐射衍架结构构成或是由主副衍架、主副梁组成。与之相比,柔性支撑平台具有组装灵活、安全可靠、自重轻、较稳定、较强的滑升能力等优势,柔性滑模操作平台由钢管式三脚架所搭设的操作平台、吊架、模板与液压提升系统、配电系统等部分构成。
2、压提升系统
液压提升系统通常由支撑杆、液压千斤顶、液压控制台和油路等部分组成,其中,液压千斤顶与被提升物连接,液压控制台通过油路与液压千斤顶连接。液压提升系统工作时,电动机先带动高压油泵,并通过换向阀、截止阀、分油器与各管路将油输送到千斤顶作业,在屡次的“供油→回油”作业中,千斤顶的活塞不断进行着“压缩→复位”,且利用千斤顶在支撑杆上的爬升运动,模板装置不断上升。
1.1千斤顶
千斤顶选用GYD60滚珠式型号,其额定顶推力为60KN,施工设计时取额定顶推力的50%,按照下列公式进行千斤顶设计数量的确定:
式中,P为支撑杆承载力的允许值(KN);α为由施工操作环境、滑模平台结构等所决定的工作条件系数,一般取α=0.7~1.0;E为支撑杆的弹性模量(KN/cm2),取E=2.06×104KN/cm2;J为支撑杆截面所具有的惯性矩(cm4),一般取J=12.19cm4;K为安全系数,K≥2.0;L0为支撑杆脱空所具有的长度,即从千斤顶下卡头位置至混凝土表面的距离(cm)。
3、模板滑升速度的确定
3.1初升阶段
待初浇筑混凝土厚度达600~700mm时,应该检查滑模装置及混凝土的凝结状态是否达到标准,初浇筑完成后3~4h后便可进行试滑试验,试滑时需将所有千斤顶升高至50~60mm,初升阶段试滑主要出于检查混凝土凝结状况之目的,并借此判断混凝土是否能够脱模以及提升时间的设定是否恰当等。
3.2正常滑升阶段
该阶段是模板滑升作业的主要阶段,在正常滑升初期,为保证进入模板的混凝土高度能与模板上口保持一致,必须使模板的提升速度略慢于混凝土浇筑的速度,待混凝土浇筑位置距离模板上口处50~100mm时,方可按照正常速度进行模板提升。模板滑升速度按照下式计算:
式中:V为模板滑升的速度(mm/h);H为模板上升高度(mm);h为各个混凝土浇筑层的厚度(mm);L为混凝土浇筑结束后表面与模板上口处的距离(mm);T为混凝土浇筑后至其达到出模强度所需时间(h)。
正常滑升时,采用间隔提升法,两次提升间隔时间一般不宜超过1.5小时。为减小混凝土与模板的粘结力,防止混凝土被拉裂,在两次提升的之间,应增加1-2次中间提升,每次可提升1-2个行程,滑升模板滑升时应检测并控制模板位置,滑升速度宜为100~300mm/h。
3.3末升阶段
随着模板逐渐滑升至距离建筑物顶部设计标高差1000mm时,应匀速放慢滑升速度,为保证最后一层混凝土浇筑后可以均匀交圈,在距离建筑物顶部200mm以前,进行滑模装置准确抄平、找正,竖向标高进行复核工作,钢梁安装的埋件、洞口预留好并确保浇筑位置准确无误,将剩余混凝土一次浇平。
二、施工中应注意的事项
1、滑升平台与易变形平台刚度和稳定性的加强
在模板滑升过程中,如果筒仓直径不符合现行国家标准GB50205《钢结构工程质量验收规范》和GB50214《组合钢模板技术规范》的规定要求,且在平台受到自重、施工荷载以及混凝土摩阻力等的综合作用下,便会出现滑升平台的变形,从而加大平台滑升过程中的高差,发生圆度变化滑模施工,为此必须严格控制提升架及千斤顶的数量,并使之均匀布置,千斤顶的间距一般在135mm左右,对于易发生变形的特殊平台,必须增设千斤顶数量,保证横梁水平程度与提升架立柱垂直程度等均符合规范要求,提升架的整体性在完成模板组装后,需在千斤顶内外横梁的两侧增设槽钢进行加固处理。
2、平台自重和施工荷载的减轻
为加强平台刚度,必须尽量减轻模板自重对平台的可能不利影响,平台组装时如果自重过大,必然会增加模板施工中提升系统的荷载,此外模板施工平台材料堆放也必须引起重视,为减轻施工荷载,必须保证平台材料堆放均匀且尽可能少堆放、勤上料。
3、混凝土浇灌强度的保证
只有按照结构浇筑强度配备足够的具备搅拌能力的搅拌设备,才能使新浇筑混凝土在其初凝阶段完成接缝,通常在进行混凝土浇灌前事先计算其最大浇灌强度,根据施工现场混凝土搅拌机的实际台班产量,计算出所需的搅拌机数量,以及所需的其余设备(如运输车辆、振捣工具等)的数量,如果现有设备能力无法满足所求混凝土浇灌强度时,可以考虑增加临时搅拌设备,或是待混凝土达到拆模的强度(一般为设计混凝土强度75%)后,再将滑动模板装置其余部分拆除。一般拆除方法是将模板和围圈、提升架等分段整体拆除。
4、滑模装置组装及偏差的控制
在滑模装置组装过程中,必须严格按照步骤进行,且充分根据允许偏差对各环节进行控制,滑模装置组装所允许的偏差见表1。
结束语
实践证明,滑模技术在水利水电工程施工中完全可行、效果好,能实现预期工程目标,应用后得到广大设计施工单位、监理单位和业主的一致好评,为了保证滑模施工的质量,必须注意滑升平台与易变形平台刚度和稳定性的加强、平台自重和施工荷载的减轻、混凝土浇灌强度的保证、滑模装置组装及偏差的控制等环节。
参考文献
[1]王丽霞.滑模施工技术在化工尿素造粒塔中的应用[J].甘肃科学学报,2011,(09):149-151.
[2]王明明.浅谈滑模技术在水利水电工程施工中的应用[J].科技创新与应用,2016,(09):208.
[3]GB50214-2001,组合钢模板技术规范[S].
[4]GB50205-2001,钢结构工程质量验收规范[S].
[5]GB50113-2005,滑动模板工程技术规范[S].