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摘要:晋城煤业集团王台铺煤矿二号井主井井塔设计为筒中筒结构,总高度为53.9m,楼板、墙壁均为钢筋砼结构,层高为6m-12m。由于该工程施工工期要求比较紧,从基础开挖到主体封顶共90天。根椐结构形式采用液压滑升模板方案施工,并采用“滑一打一”的施工方法。通过该方案在主井井塔上的实施,仅用了85天即完成了主体的施工。
关键词:钢筋滚压直螺纹连接;液压滑模;纠偏措施;砼工程;滑一打一
0引言
晋城煤业集团王台铺煤矿二号井主井井塔,采用的主井塔钢筋砼筒中筒结构设计,是一种先进的井塔工程设计方案。该建筑平面尺寸为15.5m×13.7m,建筑面积1345m2,建筑体积11318m3,井塔内外筒壁厚均为250mm,楼梯、电梯间为200mm,井塔内共有七层楼板,对施工工艺技术提出了一些新的要求。
1钢筋滚压直螺纹套筒连接
钢筋滚压直螺纹套筒连接,是采用专用的滚压机床对钢筋端部进行滚压,一次成型成螺纹。其工艺如下:钢筋→切割→滚压成型→加保护套→施工现场连接套筒。经滚压后螺纹材料发生加工硬化,强度约提高6%~8%。在滚压螺纹做型式检验中,12个试样全部性断裂于母材上,其抗拉强度是母材实际抗拉强度的97%~100%,强度性能十分稳定。王台铺主井井塔柱竖向钢筋、梁水平钢筋采用标准套筒和正反丝套筒连接,满足了液压滑动模板施工速度快的要求。
2液压滑动模板施工方案
滑模装置主要由模板系统、操作平台系统、液压系统以及施工精度控制系统等部分组成。
2.1模板系统
2.1.1模板 因为采用了滑一段墙壁浇一层楼板的施工方案,所以外筒壁外模板、内筒壁内模板选用长1.2m钢模板,外筒壁内模板、内筒壁外模板选长0.9m钢模板。墙板结构与框架结构柱的阴阳角处采用定型角模,角模的上下口倾斜度与墙体模板相同,阴阳角处做成小圆弧形。
2.1.2围圈 采用桁架式围圈,选用10槽钢及50×50角钢连接而成。围圈转角处焊接成刚性节点,围圈接头采用等强度的型钢连接,连接螺栓每边4个。
2.1.3提升架 采用“开”形,均用14槽钢连接。提升架的横梁与立柱必须刚性连接,两者的轴线应在同一平面内。提升架横梁与模板顶部的净高度采用800mm。
2.2操作平台系统
根椐井塔结构形式、施工工艺要求,内外操作平台采用三角挑架及楞木、铺板等组成,宽度为1.0m,外设栏杆,并挂安全网。内外筒滑模平台由八道桁架连接。内外吊脚手架的吊杆采用Φ16的圆钢制成,吊脚手架的铺板宽度为600mm,每根吊杆必须安装双螺母予以锁紧,外侧设防护栏杆,挂安全网。
2.3液压提升系统
液压提升系统由千斤顶、支承爬杆、液压操作台、高压胶油管、分油器及针阀组成。千斤顶采用GYD—60滚珠式千斤顶,支撑爬杆采用Φ48×3.5mm厚钢管,经计算内外筒布置滚珠式千斤顶54台。液压操作平台设置在内筒中心,下面满铺50mm厚脚手板。
2.4配电系统
由照明系统和动力配电系统组成。总电源电缆为3×50+1×25mm橡胶电缆70m,平台设置10盏500瓦白炽灯,内外吊架平台设置16盏白炽灯。另外再加设两个防爆灯,6台电焊机、8台振捣器。
2.5滑模机具组装
2.5.1组装前的准备工作
⑴清理施工现场,清除影响施工的障碍物。
⑵布置施工用机械,配置施工用工机具,应保证所有施工机械、工机具处于完好状态。
⑶清点并制作滑模安装模具,保证安装前模具及安装用物资全部到位。
2.5.2安装顺序
焊提升架钢牛腿及砖墩→安装提升架→安装联系围圈→安装主桁架→安装剪刀撑→安装联系梁→安装模板围圈→绑钢筋→安装模板→安装千斤顶→安装液压系统→试压
2.5.3安装要求
⑴组装前要做好基础上表面的抄平、放线工作。
⑵模板和围圈必须连接牢固,无松动部分要用木楔子塞紧,但不得出现凹凸不平情况。
⑶提升架的横梁,必须保持水平,提升架的两支腿要与横梁保持垂直。
⑷安装模板时,要保证上小下大的锥度要求,绝对不允许出现无锥度和反锥度的现象。
⑸机具螺栓连接时,螺栓应紧固。焊接连接时,焊缝应饱满,不应有裂纹、未焊透等缺陷。重要部位应采用必要的加固措施。
⑹电气安装、临时接线应符合现场用电安全规范要求,各种安全保护装置齐全。
⑺液压系统安装完毕后应进行整体试压,试验压力120kg/cm2。保持5分钟,液压系统应不漏,
系统工作正常。
2.6滑升方案
2.6.1试滑
⑴准备开始滑升之前应做好垂直观测点、水平标高控制点、十字轴线和进行千斤顶及油路的编号登记,检查与校正仪器等工作。www.tmgc8.com
⑵试滑:分3层将砼浇筑1200mm高,大约3~4小时左右后提升2个行程约60mm。出模的砼不
粘结、不塌落。用手指挤压出模砼表面可压出指印,灰浆又不沾手,即可进行初升。
⑶初升:将模板滑升200mm,检查各系统是否正常。无问题后转入正常滑升。检查项目包括:提升架是否变形;模板锥度是否正确,有无变形;围圈变形情况;操作平台受力情况;液压系统是否正常;支承杆是否变形,焊接是否牢固;垂直水平运输设备是否正常;供电、供水是否正常;各个部件是否妨碍滑升。
2.6.2正常滑升
⑴正常滑升后,必须保持连续作业。
⑵正常滑升后,每次浇筑砼200mm,滑升200mm。
⑶每班12小时,滑升速度控制在每班2.0m左右。
⑷滑升过程中,要注意千斤顶的同步,尽量减少升差。及时检查模板、钢筋、爬杆及影响提升的障碍,发现问题及时处理。
⑸给油回油时间定为:给油40秒,回油60~100秒,必须保证给油、回油充分。漏油的千斤顶要及时更换,防止污染钢筋,被污染的钢筋应及时清理干净。
⑹注意检查支承杆和操作平台系统,如发生弯曲或异常,应及时进行加固处理。每60分钟左右要提升一次,中间活动模板由每班负责人确定。
⑺粘在模板上的灰浆应及时清理干净,特别是柱阴阳角模板,以防止破坏砼表面。
⑻滑升经过门窗洞口时,木工要提前将标高及中心线引测至洞口附近,及时调整钢筋。以免影响滑模施工。
⑼滑模平台水平控制:设置简易水位连通器,当平台水平差超过一个千斤顶行程时,就要调整。出现较大偏差时,不可一次调整行程过多,防止模板出现反锥度。
(10)垂直观测:采用经纬仪和线坠同时进行,测点位置见图1,所有各点均要在滑升前测设完毕,在围圈上打好标记,并用油漆标明。滑升期间每班观测不少于2次,特殊情况要加密,当观测结果偏差大于10mm时,可采用挂反向花兰螺丝,施加反向力和千斤顶下加反扭转垫铁的方法进行调整。
2.6.3纠偏、纠扭措施
观测塔壁中心偏差及扭转是保证施工质量的关键。在塔壁四边模板围圈上设8个观测点,每班测量2次,必要时增加测量次数。纠偏方法:改变砼浇筑顺序,调整平台高差。把偏斜一边的千斤顶起一定行程,把垂直偏差调整过来。在千斤顶下加垫锲形铁片,使操作平台在继续滑升过程向反向倾斜,把垂直偏差调整过来。
2.6.4爬杆加固
(1)爬杆连接采用对接焊接,接口处如有焊疤,要用手提砂轮处理平整,使其能通过千斤顶。爬杆采用Φ48的钢管,第一层分4种长度,即3.5m,4.5m,5m,6m,使在同一断面上的支撑杆接头个数为总数的25%,标准层按3m一根焊接。要求作为爬杆的钢管不得有锈蚀,要达到国家标准的规定。
(2)洞口高度大于或等于2.5m时,采用Φ18~25钢筋焊接成“格构柱”,水平和斜向连成一体进行加固。
(3)爬杆发生变形、失稳,要及时查明原因,加帮条焊接牢固。
2.6.5钢筋工程
(1)钢筋的加工与绑扎
a.塔壁筋按图纸要求采用搭接绑扎。竖向钢筋按4.5m长加工,搭接长度35d,水平钢筋按塔壁长宽尺寸加工。塔壁的中间搭接,搭接长度50d,接头按设计要求错开,同一截面接头不超过1/4。
b.柱子钢筋采用直螺纹接头,接头率不得超过50%。
c.为了保证塔壁钢筋尺寸,塔壁内、外两层钢筋间设置骨架钢筋。另设钢筋拉钩,拉钩为Φ6.5间距为600mm。
d.钢筋的绑扎速度在滑模施工期间尤为重要,因为它直接影响滑升模板的速度。因此要认真组织,配备足够的钢筋工。按照规范要求,保证每个砼浇筑层上最少有一道水平钢筋及箍筋绑扎完。
e.水平及纵向钢筋遇洞口处自行截断,并弯直勾250mm。
f.钢筋的运输主要通过塔吊来完成,钢筋堆放于内平台,由于平台承重有限,所以必须均匀堆放,且不可一次上料过多,以免操作平台倾斜、失稳。
g.砼保护层厚度保证措施:利用骨架筋控制砼保护层厚度。
2.6.6砼工程
⑴原材料进场,经试验合格后方可使用。
⑵上料:砼采用集中搅拌,后台砂、石料由装载机装料斗。配料机配料,电脑自动计量,避免人为误差。水泥为袋装,人工倒。集中搅拌严格按施工配合比配料。
⑶进行砼初凝、终凝试验,测定砼初凝时间和终凝时间。初凝时间控制不小于2.5h,终凝时间6h左右,砼出模强度不小于0.3MPa。
⑷砼运输:砼垂直运输由塔吊吊至操作平台,人工用锹撮到模板内。
⑸砼的浇筑要符合下列要求
a.必须严格执行砼分层交圈、均匀浇筑的制度。砼浇筑时对称进行,不断改变浇筑的起止方向,防止倾斜扭转,如有变形可调整砼起止浇筑方向,洞口两侧的砼浇筑必须同时对称进行。www.tmgc8.com
b.第一次浇筑高为1200mm,分6次每次200mm高浇筑完毕,6层浇筑完毕的时间为6小时左右
(即每层1小时,完后即提升)。
c.正常滑升时,每次砼浇筑高度为200—300mm,砼表面与模板上口平。
d.模板上口的残余砼,必须由砼工在浇完砼后马上清理干净。
e.振捣砼不应触及爬杆、钢筋和模板,不可超过下一层砼50mm深度,在提升模板时不得振捣。
f.砼出模后,表面缺陷要及时修饰,保持砼表面平整,抹子压光。修补时所有预留孔、预埋件、预留钢筋要及时凿出。
g.砼养护:仓壁砼出模后及时养护,保持砼表面湿润为限。每班浇水养护不得少于6次,视气温高低而定。
2.6.7特殊部位处理
⑴门窗洞口:墙壁上有规律的门窗洞口采用插板法,即在滑升模板上焊滑道将洞口侧模固定在滑升模板上,见图2。一些小而不规则的洞口和梁窝现场根据实际情况用木板支设。
⑵洞口中过梁模板采用在柱子立筋上焊挑脚及拉撑作为模板支撑点。其材料及支设方法视跨度不同而定,一般洞口较小的采用钢筋制作,较大的洞口采用型钢制作
⑶预埋件:所有预埋件在滑模时,用短钢筋与主筋点焊,防止预埋件位移。出模以后,及时剔出。
3梁板施工
当每层墙壁接近滑完,到达梁底时,按照设计的梁底标高。将梁头模板支上,梁头不浇筑砼,其他墙壁照常浇筑。当外筒墙壁的内模板及内筒墙壁的外模板底标高提升至各层楼板的顶标高时停滑,然后按照常规方法施工各层楼板。
4采用“滑一打一”方案的优点
本工程采用的是“滑一打一”的施工方法,即滑一层剪力墙浇注一层楼板。
4.1采用“滑一打一”的施工方法,提高了楼板与墙壁连接的整体性,避免了常规滑模因预留楼板插筋而增大了楼板施工焊接钢筋的工程量。
4.2采用“滑一打一”的施工方法,在每一层墙壁滑升的同时,搭设平台的架子,墙壁滑完,架子也搭完。这样对于6m的楼层,5天即可以完成一层结构的施工,12m的楼层也只用7天,缩短了工期。
4.3由于施工速度加快,不仅能够加快工期进度,而且加快了周转材料的周转,经济效益十分可观。
