翻轉模板施工工法.doc

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翻轉模板施工工法 1.前 言 在我國水利水電工程建設中，為縮短施工工期、降低工程造價、早日發(fā)揮工程效益，大壩、圍堰等主要水工建筑物設計已經越來越多地采用全碾壓混凝土結構。相應的工程施工中，這就要求碾壓混凝土施工實現(xiàn)快速、不間歇的連續(xù)上升，從而滿足工程在施工工期、造價等方面的要求。而實現(xiàn)碾壓混凝土快速、不間歇、連續(xù)上升的關鍵是改變傳統(tǒng)的模板施工，傳統(tǒng)的混凝土模板在結構型式和施工方法上只是適應于混凝土間歇上升施工，而要保證混凝土連續(xù)、不間歇、快速上升施工，則需要一種完全不同于傳統(tǒng)模板的新型模板。 2.工法特點 2.1　翻轉模板采用懸臂結構型式，通過水平方向預埋的4根錨筋固定，無需在倉內設置拉筋，模板受力條件好，不易變形走樣，便于碾壓混凝土機械化、快速施工作業(yè)。 2.2　翻轉模板以垂直疊放的三塊模板為一個施工單元，在砼澆筑過程中交替上升，可實現(xiàn)碾壓混凝土不間斷、連續(xù)上升施工。 2.3 模板拆裝時操作簡便，拆卸安裝速度快。每拆卸安裝模板一次所需時間約為5～8min，拆、立模板不影響倉內混凝土正常澆筑，不占直線工期。模板設有操作平臺，確保模板安裝、拆卸時作業(yè)人員施工安全。 2.4混凝土表面質量好。按照本工法施工，可確保模板安裝平整、牢固，滿足壩體外型要求，確保碾壓混凝土表面質量好。 2.5模板實用性強，上、下塊模板之間通過調節(jié)螺桿連接，可適用于各種外型的水工建筑物，即使在變坡處也可保證碾壓混凝土連續(xù)上升。 2.6翻轉模板技術含量高、實用性強、周轉次數(shù)多，能顯著降低工程模板費用，縮短工程施工工期；經濟效益、社會效益顯著，具有廣闊的應用前景。 3.適用范圍 本工法及相應的翻轉模板適用于水電工程中各種碾壓混凝土建筑物(包括大壩、圍堰等)施工。 4.工藝原理 4.1 本工法對應的單塊翻轉模板主要由面板系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)、工作平臺以及其他輔助系統(tǒng)組成。見圖4.1-1單套模板組裝圖。面板系統(tǒng)為多卡D22面板，結構尺寸3.0m2.1m；支撐系統(tǒng)為兩榀支撐桁架，兩榀桁架外弦桿間用3根φ483.5鋼管通過扣件相連，形成空間整體結構；錨固系統(tǒng)主要由蛇型錨筋和錨錐組成。其中錨筋是長80cm、直徑φ15的HRB580型蛇形筋，其末端加工成彎鉤狀；錨錐采用40Cr鋼加工而成，長42.5cm，其與錨筋連接的一端為長5cm的錐型螺紋套筒，另一端為M30的螺桿。施工時蛇型錨筋預埋在砼中，錨錐與錨筋旋緊后在錐型套筒表面套上塑料套以便于拆除，周轉使用，錨錐另一端通過螺帽和鋼瓦斯將模板固定。每塊模板在距上口45cm處布置1排4根錨筋，錨筋2根一組以30cm的間距垂直面板對稱安裝在每榀桁架內弦桿兩側。 4.2 翻轉模板垂直上每三塊為一個單元，上、下層模板面板之間通過連接銷連接，左右之間用U型卡連接；上、下桁架之間通過插銷和調節(jié)螺桿連接，桁架與面板用連接螺栓固定。在轉折處，可通過調節(jié)螺桿而實現(xiàn)變坡，不影響倉內混凝土連續(xù)澆筑。 4.2翻轉模板在工作狀況時為懸臂 結構，開始澆筑碾壓混凝土后，混凝土 側壓力通過面板系統(tǒng)傳遞給支撐系統(tǒng)的 桁架部分，再通過支撐系統(tǒng)的豎向調節(jié) 圖4.1-1單套模板組裝圖 桿傳力給其下一層模板的支撐系統(tǒng)，最 后傳力給錨固系統(tǒng)。作用在模板上的所 有荷載最終轉換為集中力由最下層模板的4根錨筋共同承擔。模板拆除順序由下至上依次進行，最下層模板拆除標準為：埋設中間層模板錨筋的該層碾壓混凝土凝期滿足要求（不同條件下，要求的混凝土凝期不一樣），中間層模板錨筋達到設計要求的抗拔力。最下層模板拆除前，先將中層模板錨錐緊固，再拆除最下層翻轉模板并安裝到最上層，依次進行，實現(xiàn)模板連續(xù)交替上升。 5.施工工藝流程及操作要點 5.1 施工工藝流程 翻轉模板施工工藝流程見圖5.1-1，具體詳見“翻轉模板起吊詳圖（圖5.1-2）”。 5.2 操作要點： 5.2.1 模板組裝 5.2.1.1 準備工作。 1) 在澆筑現(xiàn)場附近選擇適宜的裝配場地，場地要求平整，最好為砼地面，以利于模板組裝的精確性調整也便于吊車運行 施工準備 模板組裝 測量放樣 模板安裝 模板校正加固 模板驗收 碾壓混凝土澆筑 模板拆除 圖5.1-1 翻轉模板施工工藝流程圖 2) 準備好組裝平臺。根據工地實際情況，可用方木放在砼地坪上形成簡易組裝平臺，平臺面積約為3.5m2.5m； 3) 在模板拼裝場地準備好組裝材料： ①模板系統(tǒng)各部件的堆放應分類分項，整齊有序； ②腳手架鋼管、扣件及螺栓標準件； ③模板組裝使用工具：木工角尺、錘子、撬棍、活動扳手、5m鋼卷尺、水平尺、顏料畫筆等。 5.2.1.2 模板組裝: 1）模板組裝程序： 圖5.1-2翻轉模板起吊詳圖 放置面板 → 裝配桁架 → 腳手架鋼管加固定位 → 安裝工作平臺 → 裝配錨筋梁 → 裝配調節(jié)桿 → 模板組裝質量檢查 → 模板編號待用 2）模板組裝方法 ①首先將鋼面板背面朝上放在方木上，并注意有預埋孔的一邊朝上，鋼肋的方向向下； ②按設計定位尺寸把兩榀桁架放在面板背面，用M16螺栓將其固定在面板上，同時用腳手架鋼管將桁架兩端規(guī)方加固，再將面板與桁架連接的M16的螺栓擰緊； ③裝配工作平臺，工作平臺上開有交通洞，方便施工人員上下移動，拼裝時把開口的一端置于左側； ④裝配錨筋梁時，為使錨筋梁位置精確，應預先將預埋螺栓與錨筋梁、面板連接起來，再將M12螺栓擰緊； 圖5.2-1單套模板組裝圖 ⑤ 調節(jié)桿在直面（圓弧面、斜面）與變坡處的裝配孔位不同，需根據所承接項目的具體情況采用專用調節(jié)桿連接，具體連接見圖5.2-2幾種不同壩體結構配板示意圖： 裝配好的模板經檢查合格后，進行編號，標明倉位及裝置號，以備運往澆筑砼倉位。 模板組裝方法示意見“單套模板組裝圖（圖5.2-1）”。 5.2.2 模板安裝 1）將組裝成套的模板運至安裝處，運輸和現(xiàn)場堆放時板面向下，用方木墊平，最多只能疊放一塊，以邊運邊安裝為宜。 2）從倉位的一端或倉位轉角處開始，根據模板配板圖將組裝好的模板依次在倉位面上定位。第一塊模板安裝時，須使用水平儀和鉛垂線，以保證模板安裝時模板水平、垂直。 3）模板安裝采用8t吊車配合，吊裝鋼絲繩只準栓在桁架兩側的吊耳上，吊起后指揮到位將模板架立在起始倉模板上邊線，桁架與桁架對接到位裝上連接銷，裝好調節(jié)螺桿后便可松開吊鉤。 4）起始澆筑部位只先安裝最下層模板，中間層和最上層模板在碾壓混凝土澆筑過程中安裝。中間層和最上層模板安裝在碾壓混凝土澆筑到距其下層模板上邊線600mm時便可開始，安裝方法相同。 5.2.3 模板校正加固 圖5.2-2 幾種不同壩體結構配板示意圖 1）模板定位后，根據測量放樣點拉線檢查橫向平整度，吊錘球檢查豎向平整度，用調節(jié)桿調節(jié)模板的傾斜度，將模板校正調直，然后在面板之間用U型卡連接。 2）在面板空隙之間插入補縫板，用螺栓將其固定。 3）模板第一次安裝時，面板要比混凝土面設計線前傾10mm，以后各次安裝模板時，將面板前傾6mm。 4）倉位模板驗收合格后，開始碾壓混凝土澆筑，當砼澆筑至預埋螺栓孔附近應及時安裝好預埋螺栓及D15錨筋。 5）模板每翻高一層，測量放樣一次，根據放樣點檢查模板變形情況，依據放樣點拉線利用調節(jié)螺桿校正模板。 5.2.4 模板拆除 5.2.4.1 模板拆除時間 當碾壓混凝土澆筑至距上層模板上邊線600mm時，便可拆卸、提升第一層模板并安裝在第三層翻轉模板上，模板拆除由8t吊車配合（鋼絲繩直徑不小于18.5mm）、由一側向另一側逐塊進行，8t吊車須停在已碾壓完畢的倉面處。具體操作方法示意見 “翻轉模板起吊詳圖（圖5.1-2）”。 5.2.4.2 模板拆除程序 吊車鋼絲繩拴掛待拆除模板吊耳，吊鉤稍帶緊→緊固中層（翻轉模板三塊組合，稱作上中下層）模板的套筒螺絲→拆卸下層模板接縫上的U型卡、連接銷→松卸下層模板的套筒螺絲→緊縮調節(jié)螺桿使模板脫開砼面→拆卸桁架上的內鐵楔和外連接銷→指揮吊車將模板提起 → 將拆除后的模板安裝在上層模板上。 5.2.4.3 模板拆卸工藝流程 （1）用專用工具緊固中層模板的套筒螺絲； （2）松開下層待拆除模板之間的豎向U型卡連接； （3）取下面板之間的連接銷； （4）松開預埋螺栓上的M30加厚螺母； （5）用專用扳手卸下預埋螺栓； （6）緊縮調節(jié)螺桿使模板脫開砼面； （7）作業(yè)人員退至旁側模板安全處； （8）指揮吊車吊鉤下落50厘米、再外伸1.5米左右后將模板慢慢提起至安裝高度； （9）將拆除下來的模板上殘留的灰漿及時鏟除干凈后，將拆除下來的模板安裝裝到上層翻轉模板上。 （10）拆除下一塊翻轉模板。 各部位的翻轉模板拆裝均按以上程序操作，依次交替上升至所設計高程。 6.材料及設備 6.1 材料：模板主要材料見表6-1： 表6-1 翻轉模板主要材料表 序號 名 稱 材料類別 型 號 材 質 1 錨筋 特殊螺桿 D15 16Mn 2 預埋件 圓鋼 D26.5 球墨鑄鐵 3 B7螺栓 圓鋼 M36 40Cr 4 爬升錐 圓鋼 M36 45# 5 楔塊 板材 14mm 45# 6 拼縫板 板材 4mm Q235 7 連接螺栓 圓鋼 8～25mm Q235 8 銷釘 圓鋼 20～37mm 45# 9 脫模劑 6.2 主要機具 5～8t汽車吊；木工鉆；電鉆；扳手；錘子；撬桿；木工角尺；5m卷尺、水平尺、鋼絲繩、起吊扁擔、卡環(huán)、拆模裝置、鐵鏟等。 7.質量控制 7.1　工程質量控制標準 7.1.1 翻轉模板出廠組裝檢驗標準，見表7.1-1： 表7.1-1 翻轉模板出廠組裝檢驗標準 序號 項 目 允許偏差(mm) 檢查方法 量 具 1 兩塊模板之間的 拼縫寬 ≤1.5 用1.5mm塞尺插拼縫通不過 塞尺 通不過 2 相鄰模板面寬度差 ≤1.0 用2m平尺靠模板拼縫， 2m平尺、塞尺 1mm塞尺通不過 3 組裝模板板面 平整度 ≤2.0 用2m平尺靠板面， 2m平尺、塞尺 可見縫用2mm塞尺通不過 4 組裝模板長度 +1.0，-2.0 用鋼卷尺檢查 鋼卷尺 組裝模板寬度 +1.0，-2.0 模板的兩端和中間部位 5 組裝模板兩對角線 長度差 ≤3.0 用鋼卷尺檢查組裝模板 鋼卷尺 兩對角線 6 組裝模板厚度 (100mm) 1 用鋼卷尺檢查模板邊框 鋼卷尺 7 組裝模板孔距 中心偏差 2 用鋼卷尺檢查模板板面 鋼卷尺 孔距中心 8 組裝桁架軸線 偏差(1500mm) 2 用5mm鋼卷尺檢查桁架 鋼卷尺 9 軸線左右300mm內 0～ -2 用2m平尺靠面板筋板， 2m平尺、塞尺 面板筋板不平度 可見縫用2mm塞尺通不過 7.1.2　翻轉模板安裝質量執(zhí)行《水利水電工程模板施工規(guī)范》。模板安裝允許偏差見表7.1-2。 表7.1-2　翻轉模板安裝允許偏差mm 偏　差　項　目 混凝土結構的部位 外露表面 隱蔽內面 模板平整度 相鄰兩面板錯臺 2 5 局部不平（用2m直尺檢查） 5 10 板面縫隙 2 2 結構物邊線與設計邊線 外模板 0 15 -10 內模板 +10 0 結構物水平截面內部尺寸 20 承重模板標高 +5 0 預留孔洞 中心線位置 5 截面內部尺寸 +10 0 7.2　質量保證措施 7.2.1模板安裝嚴格按照施工圖紙和測量放樣點拉線進行控制，安裝好后的模板表面應光潔、平整，其結構必須具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性,且接縫嚴密，以保證砼的澆筑質量。 7.2.2　適當控制碾壓混凝土上升速度不大于1.2m/d。 7.2.3混凝土澆筑過程中，經常檢查、調整模板的形狀及位置，如發(fā)現(xiàn)模板變形走樣，立即緊固調節(jié)螺桿，上緊“U”型卡。 7.2.4立模過程中，須及時清洗模板表面及側面灰漿，使模板拼縫嚴密。 7.2.5面板之間的垂直縫用U形卡連接,U形卡不得少于4個,水平縫用連接銷連接，不少于3個。 7.2.6模板每翻高一次，測量隊放樣一次，根據放樣點檢查模板變形情況并及時調整。 7.2.7 模板安裝時頂部一律按向倉內預傾6～10mm控制。 7.2.8 模板周邊碾壓混凝土需使用小型振動碾碾壓。 7.2.9埋設中間層模板錨筋的該層碾壓混凝土凝期未達到要求時不得拆除其下層模板。 8.安全措施 8.1 翻轉模板使用時必須嚴格遵守本模板系統(tǒng)的設計技術參數(shù)： 翻轉模板承受最大砼側壓力為15KN/㎡。 錨筋D15拉拔力60 KN/㎡。 砼的澆筑速度為30cm/8h。 持力層錨筋所在的砼澆筑完畢后48h方能出力。 8.2模板使用過程中必須要注意安全操作： 8.2.1吊裝模板的起重設備的機械狀況、安全系數(shù)，鋼絲繩的型號、允許荷載及配套的卸扣等必須符合起重規(guī)程規(guī)定。 8.2.2調節(jié)模板傾斜度時，應同時旋動兩端的調節(jié)桿，以保證模板調節(jié)一致。 8.2.3每層砼開始澆筑前，必須清理模板的面板并涂刷脫模劑。嚴禁脫模劑接觸D15錨筋。 8.2.4預埋螺栓和D15錨筋必須旋合到位。 8.2.5預埋螺栓應保持在同一水平線上。預埋螺栓內的D15特殊內螺紋應涂抹黃油。 8.2.6用振搗器振搗邊側砼時，振搗棒與錨筋之間距離須大于5cm，嚴防振搗器碰撞D15錨筋，以免錨筋松動，使面板定位孔變形。若發(fā)現(xiàn)定位孔產生變形，必須及時矯正。嚴禁碰撞踩踏D15錨筋。 8.2.7碾壓砼采用汽車卸料時，與模板距離不得小于3m，嚴禁混凝土料直接沖擊模板。 8.2.8模板安裝就位后，應將連接調節(jié)桿和連接銷加固牢，未加固牢，不得摘取起吊鋼絲繩。起吊鋼絲繩取掉后，不得任意拆除連接銷、調節(jié)桿，如需拆除時，應重新吊掛鋼絲繩。 8.2.9　模板拆除時，在掛好鋼絲繩、上好卸扣之前，只允許先拆除套筒螺栓、U型卡、花蘭螺絲，待掛好鋼絲繩，上緊卸扣后，才允許拆除連接銷、調節(jié)桿。拆下的螺栓、連接銷、U型卡及工具類應放在工具箱或工具袋內。作業(yè)人員撤離被拆除的模板，然后拆除模板開始提升。 8.2.10　模板安裝加固好后，必須及時清理多余的材料，嚴禁放在模板或操作平臺上。 8.2.11　施工過程中嚴禁攀爬模板腳手架管。 8.2.12　現(xiàn)場設置安全標志，模板拆卸提升、安裝時，下方嚴禁作業(yè)通行。 8.2.13模板周轉達到5次時，須檢查清理調節(jié)桿及預埋螺栓等，涂潤滑油一次。施工過程中注意檢查螺栓、標準件以免松落；模板使用周轉達到30次時，必須對模板進行維修保養(yǎng)。 9.環(huán)保措施 9.1所有組裝件模板均進行了噴砂除銹處理后噴刷防銹漆，再涂刷油漆；所有標準件（包括U型卡、銷釘和螺栓等）均按國家現(xiàn)行有關標準采用鍍鋅表面處理，以防銹蝕污染環(huán)境。 9.2本工法所采用的翻轉模板使用中產生的少量廢棄物，如混凝土廢料，均集中后運至規(guī)定地點處理。 9.3模板清洗的污物通過排水溝匯集到集水坑沉淀后排放，廢棄的脫模劑采用油桶收集后運至指定地點。 10.經濟效益和社會效益 10.1翻轉模板由四名施工人員配合一臺8 t吊車即可組成一個作業(yè)組。每翻轉一次僅需5～8min就可完成。實際工效為32㎡/工日（每套模板標準面積為6.3㎡）。采用翻轉模板，其安裝工效比組合鋼模板提高13.9倍，比木模板提高10.15倍。詳見表10.1-1、表10.1-2 表10.1-1 工效比較表 模 板 類 型 每工日拆除安裝面積㎡ 與組合鋼模板比 翻轉模板 32 13.9 組合鋼模板 2.30 1 木模板 3.14 1.37 表10.1-2 模板使用材料消耗分析表 模 板 類 型 重 量 （kg/m2） 周轉次數(shù) （次） 每次消耗用鋼量（kg/m2） 翻轉模板 150 200 2.31 組合鋼模板 97 30 3.23 10.2使用翻轉模板比普通模板安、拆速度快，使碾壓混凝土澆筑速度快；所用操作人員少，起吊設備占用少，使用耗材少；使用安全，操作簡便。模板安裝拆卸方便，是傳統(tǒng)模板工效的3倍。 10.3面板設計合理，剛度大，尺寸標準化，模數(shù)化，適應各種結構的碾壓混凝土澆筑。