大空間門架式模板支撐體系施工工法

榮譽表彰

2011年9月，中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《關(guān)于公布2009-2010年度國家級工法的通知》建質(zhì)[2011]154號，《大空間門架式模板支撐體系施工工法》被評定為2009-2010年度國家二級工法。 2100433B

“平橋”施工超高大空冷塔筒壁施工工法適用范圍

《“平橋”施工超高大空冷塔筒壁施工工法》適用于空冷塔、冷卻塔上部結(jié)構(gòu)施工，還可推廣到其他異型高聳建筑主體當中，比如橋梁建設(shè)行業(yè)的大型橋墩等。

“平橋”施工超高大空冷塔筒壁施工工法工藝原理

《“平橋”施工超高大空冷塔筒壁施工工法》的工藝原理敘述如下：“平橋”施工超高大空冷塔筒壁工法是利用平橋前橋和后橋構(gòu)成工作平面，作為施工人員和物料到達施工面的通道，頂部塔機可以把施工用鋼筋吊至前橋或施工面上，平橋的側(cè)面附有1臺施工升降機，可以把施工人員運送到工作平面。筒壁混凝土利用附著在平橋上的多功能升降機和加裝的拖施泵泵管合理搭配進行垂直運輸。平橋轎廂底部儲料斗存儲混凝土，再由施工人員用小車將混凝土運送到施工面。筒壁采用定型組合式鋼模板，帶肋處采用定型專用模板。利用3層方框架組成施工作業(yè)面，翻轉(zhuǎn)模板施工空冷塔筒壁。如圖：

“平橋”施工超高大空冷塔筒壁施工工法施工工藝

• 工藝流程

《“平橋”施工超高大空冷塔筒壁施工工法》的施工工藝流程圖

• 操作要點

《“平橋”施工超高大空冷塔筒壁施工工法》的操作要點如下：

一、施工準備

根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況，結(jié)合YDQ225—7液壓頂升平橋的結(jié)構(gòu)特點，確定安裝的具體位置。根據(jù)平橋在空冷塔內(nèi)布置位置，清理施工現(xiàn)場，為平橋的安裝和施工過程提供必要的場地保證。

二、平橋及施工升降機基礎(chǔ)施工

1.在澆筑平橋及施工升降機的基礎(chǔ)時必須保證平橋基礎(chǔ)與升降機的基礎(chǔ)中心線必須重合，如果兩次中心線相差太多則必將會出現(xiàn)升降機運行到上面以后翻門與平橋走臺的護欄干涉不打開。

2.該平橋的安裝距離平橋中心線距塔喉部4.9米 方框架寬度。

3.澆筑平臺基礎(chǔ)時必須將一節(jié)平橋的標準節(jié)與平橋基礎(chǔ)的4個支腿用8套高強螺栓連接好以后再進行澆筑，并且標準節(jié)帶有踏步頂升的一面朝向水塔的中心線方向，如果方向相反，澆筑以后特別難以處理。

4.在澆筑完成以后一定要保證4條支腿主弦桿的上表面的水平度偏差在1毫米以內(nèi)。

5.確定兩個基礎(chǔ)的位置時，在保證平橋的前橋在最大幅度時能夠到水塔施工平層，后橋與水塔中心的支柱不發(fā)生干涉的前提下，平橋與升降機的基礎(chǔ)位置可以向水塔的中心方向偏移，如此在平橋升到水塔喉部位置時，就不必將前橋全部拆除以避免出現(xiàn)后橋過重的工況。

6.檢查已澆筑的混凝土基礎(chǔ)，符合上述要求后方可進行平橋和施工升降機的安裝，否則調(diào)整、返修，直至達到要求。

三、平橋及施工升降機的安裝

1.安裝順序：4節(jié)標準節(jié)→套架→回轉(zhuǎn)平臺→回轉(zhuǎn)塔身→塔機臂架→塔機配重→后橋→移動平衡重→前橋→→前橋拉桿→固定平衡重。

2.垂直度要求：先安裝4節(jié)標準節(jié)，在高強螺栓全部擰緊到規(guī)定的預緊之后，用經(jīng)緯儀分別測量前后橋方向和垂直于前后橋方向的垂直度偏差。必須保證4個標準節(jié)頂部相對于4個支牛腿在兩個方向的垂直度偏差都在1毫米以內(nèi)。如果大于1毫米必須進行調(diào)整。調(diào)整方法有兩種：

1）第一種松開最下面一個標準節(jié)下面的8個緊固螺栓，用吊車整體吊下4個標準節(jié)，將水平儀架設(shè)在與4個支腿中最矮支腿的主弦桿上表面的同一高度，以此為基準用角磨機將其余3個支腿打磨到同一高度，安裝后再測量其垂直度偏差，直至達到要求。

2）第二種松開最下面一個標準節(jié)下面的8個緊固螺栓，用吊車整體吊起4個標準節(jié)適當高度，根據(jù)用經(jīng)緯儀測量的垂直度偏差，在相應(yīng)的支腿上加上一定厚度的墊片，同樣將高強螺栓緊固到所規(guī)定的預緊力后再次用經(jīng)緯儀測量其垂直度偏差，如此反復進行操作直至達到要求。

3）調(diào)整實例：以4個標準節(jié)安裝完成后向升降機方向偏差21毫米的調(diào)整為例，可以按第一種方法將遠離升降機的兩個支腿磨掉3.5毫米的墊片。如果不進行調(diào)整，因為塔身的垂直度偏差并不是按線性關(guān)系發(fā)展，那么待平橋接高以后將會導致垂直度偏差過大而無法調(diào)整。

3.施工升降機安裝要求：同樣在安裝施工升降機的底架和3個標準節(jié)時也必須調(diào)整其垂直度偏差，墊片必須加在底架圓管的正下方。

4.其他構(gòu)件的安裝：在4節(jié)標準節(jié)安裝精度達到標準后，采用汽車吊安裝平橋和施工升降機的。

四、整機檢測檢驗

整機安裝調(diào)試完畢后，施工單位進行自查，并申請有關(guān)技術(shù)監(jiān)督部門檢測檢驗，合格后方可頂升平橋到筒壁作業(yè)面層，施工鋼筋混凝土筒壁。

五、混凝土筒壁施工

1.測量技術(shù)

1）前4節(jié)筒壁幾何測量把激光測距儀安置在基準點上，在被測點上安放接收靶，用光學測距儀瞄準接收靶，儀器首先反應(yīng)出斜距，然后按儀器上電腦裝置就可知道該基準點和被測點水平距離和垂直距離，根據(jù)測出水平距離算出筒壁半徑誤差，筒壁半徑誤差=R設(shè)計—R實際，R實際=基準點到水塔中心距離 基準點到被測點距離。

2）4節(jié)以上筒壁幾何測量4節(jié)以上筒壁塔中心點垂直引測采用接受靶利用經(jīng)緯儀和線墜兩種方法。接受靶由4根φ8鋼絲繩從4個互相垂直的方向拖拉，鋼絲繩穿繞固定在已澆筑完畢的混凝土筒壁上的轉(zhuǎn)向輪。筒壁半徑控制方法如下：

a.在塔心架設(shè)經(jīng)緯儀，經(jīng)緯儀配彎管目鏡將中心打上接受靶，通過調(diào)整鋼絲繩調(diào)整中心，從而將塔心引測到上部。

b.找塔心宜可采用在接受靶掛線墜，調(diào)整接受靶上的鋼絲繩，使線墜與塔心重合。

c.在接受靶上固定鋼卷尺，筒壁每板半徑用鋼卷尺測量控制，鋼卷尺測量拉力200牛，拉平拉直鋼卷尺測量。

d.采用拉斜長的方法作為施工的控制半徑：鋼卷尺、鋼絲繩、一節(jié)模板高度組成三角形，通過鋼絲繩的長度和模板高度以及夾角，用三角函數(shù)計算鋼卷尺的長度，計算出的長度（斜長）為該節(jié)模板的上口控制半徑。

3）筒壁半徑復合每施工5—8節(jié)筒壁，對混凝土筒壁的標高和半徑進行校定，如出現(xiàn)施工偏差時，緩緩糾正，每次糾正不宜超過20毫米.

4）特殊部位測量由于平橋所處偏中心的位置，個別區(qū)間的模板受平橋的阻擋不能采用鋼尺直接拉半徑進行控制，但其中一部分模板還是能通過從平橋的孔隙穿過鋼尺直接進行半徑的控制，其余模板的控制是根據(jù)不同模板塊數(shù)通過量測每一塊模板在弦長方向上的位置及弦高的方法來控制，施工前采用計算出不同模板塊數(shù)的每一塊模板在弦長方向上的尺寸及其弦高，作為施工控制的依據(jù)，這種方法是比較行之有效的方法。

2.筒壁模板工程

1）模板設(shè)計

（1）由于筒壁為現(xiàn)澆混凝土薄殼結(jié)構(gòu)并均勻設(shè)計的80條肋的特殊性。對于80條肋排板時，單獨配置特殊的模板，外模板采用專業(yè)定型凸肋的鋼模板，內(nèi)模板采用專用定型平面模板拼裝，即為0.54米×1.3米專業(yè)定型模板為主，每側(cè)挑出50毫米的收分量，以保證凸肋的位置及整體效果。帶肋專用模板如圖：

（2）對于80條肋與肋之間，排板時內(nèi)外模板設(shè)計為A、B整塊定型模板0.65米×1.3米，每側(cè)挑出50毫米的收分量，并配以0.45米×1.3米、0.2米×1.3米及0.1米×1.3米型號的定型帶收分的鋼模板及配套模具，以保證筒壁的整體效果。

（3）下環(huán)梁和剛性環(huán)處的模板設(shè)計：采用5毫米厚的木模板根據(jù)半徑具體加工制作。

2）模板施工

（1）采用方框架架翻模板施工：即將方框架和模板用對拉螺栓（M16）懸掛在已成型的混凝土筒壁上，以該作為操作平臺，用調(diào)徑桿找正進行其上一層模板、方框架安裝和混凝土澆筑等工作。三層方框架、模板循環(huán)交替向上使用。在拆除最下面的方框架和模板后，運至頂層的方框架平臺上，進行上一節(jié)的模板安裝和方框架加固。如此周而復始，直至完成整個筒壁施工。

（2）模板安裝方法：先安裝內(nèi)模板，后安裝外模板，同一部位方框架內(nèi)外同時安裝，根據(jù)找好的中心，用調(diào)徑桿調(diào)整筒壁半徑及弧度，使外模板上沿口半徑符合設(shè)計尺寸要求。緊固方框架安裝時要通過調(diào)節(jié)斜撐角度來調(diào)整方框架的角度，使安裝后的頂面保持水平。

（3）模板拆除方法：模板拆除時要順著模板插口方向拆模，避免撬壞模板邊角。強度要求：澆筑環(huán)梁上一節(jié)混凝土時，環(huán)梁混凝土強度強度達到100%，即不得小于20兆帕，方框架翻模時，下二節(jié)混凝土強度不得小于5兆帕，澆筑剛性環(huán)混凝土時，下三節(jié)混凝土強度不得小于10兆帕。

3.筒壁鋼筋工程

1）鋼筋綁扎順序：鋼筋綁扎順序應(yīng)為：內(nèi)層豎向鋼筋→→內(nèi)層環(huán)向鋼筋→安內(nèi)層墊塊→→外層豎向鋼筋→→外層環(huán)筋→拉結(jié)筋→安外層墊塊→→預埋混凝土套管后穿對拉螺栓。內(nèi)層鋼筋綁扎完，進行內(nèi)模安裝。

2）鋼筋的安裝：①根據(jù)規(guī)范規(guī)定及考慮模板高度、搭接長度，合理計算出每節(jié)豎向筋長度，給出筒壁鋼筋施工指示圖表以滿足接頭率要求用水泥砂漿墊塊控制鋼筋保護層，每塊模板至少放3塊。②為了防止大風情況下豎向鋼筋的晃動影響鋼筋位置的準確性及新澆筑混凝土與鋼筋間的握裹力，應(yīng)在模板上方1.5米處左右個綁扎1—2道環(huán)向筋，同時用“∽”形鋼筋拉鉤配合控制保護層和內(nèi)外層鋼筋間距。

3）筒壁鋼筋接頭：豎向鋼筋同一截面接頭率33%，水平鋼筋同一截面接頭率25%。

4.筒壁混凝土工程

1）混凝土的運輸與澆筑：

（1）35米以下垂直運輸方法：鋼筋、模板工程檢查合格后進行混凝土的澆筑，筒壁前35米以下用混凝土罐車運輸?shù)奖密囂?，由泵車直接泵送到澆筑位置?

（2）35米以上垂直運輸方法：使用施工升降機和安裝在平橋塔身上的混凝土拖式泵泵管做垂直運輸，保證混凝土在塔上水平運輸時均衡連續(xù)。拖式泵選用高壓型，泵送能力達到150米的高度；拖式泵泵管豎向安裝在平橋塔身標準節(jié)的斜撐上，地面安裝的水平向拖式泵泵管應(yīng)在拖式泵和平橋處設(shè)置混凝土墩臺，將泵管牢牢卡住，防止泵送混凝土時泵管對平橋塔身產(chǎn)生水平推力。

（3）水平運輸方法：平橋及環(huán)型走道板作為水平運輸通道，小推車運輸布料，人工澆筑?；炷翝仓钠綐?qū)γ纥c處開始，分別向平橋口處澆筑，最后匯合一處。

（4）澆筑方法：混凝土按模板高度采用斜面分層澆筑，分層厚度500毫米，使用50振搗棒，振搗間距不大于300毫米.

2）螺栓孔處理：首先將M16對拉螺栓從筒壁中取出，然后用水：水泥和石棉絨攪拌賭孔（該配比無收縮混凝土），由筒壁內(nèi)外兩側(cè)同時填補搗實，進行螺栓孔封堵，確保螺栓孔處筒壁表面與其他部位顏色一致。

3）混凝土采用涂刷養(yǎng)護液養(yǎng)護?；炷敛鹉：髴?yīng)及時涂刷混凝土養(yǎng)護液，涂層薄膜均勻、光滑、平整，顏色一致，無氣泡、留掛和剝落等缺陷。

5.剛性環(huán)施工

空冷塔頂部剛性環(huán)外挑1.5米，厚度450毫米，較普通的水塔剛性環(huán)厚，施工難度大，施工時下一板混凝土澆筑完后，直接在方框架上鋪設(shè)剛性環(huán)梁底模，內(nèi)側(cè)模板采用筒壁專用模板，外側(cè)及底模采用竹膠板，側(cè)模采用對拉螺栓與鋼筋圍懔進行加固，同時由于懸挑的長度較長，為保證底模的支撐的可靠度，底模支撐又加了一道斜支撐與最下層模板連接?；炷翝仓笤跈z修孔和剛性環(huán)外側(cè)預埋欄桿埋件上懸掛拆模三腳架拆除模板。

6.施工升降機附著與纜風繩裝置安裝：

（1）施工升降機附著裝置安裝：

1）安裝要求：當升降機的導軌安裝高度超過9米時，應(yīng)當安裝第一套附著裝置，該附著架距基礎(chǔ)頂面高度為6—9米（也可視具體情況而定），以后每隔6米安裝一道附著架，最上面一道附著架（含臨時附著）以上的導軌架懸出高度不得超過12米。

2）附著架螺栓的緊固順序：必須從升降機往平橋方向依次緊固，調(diào)節(jié)桿最后一步張緊并將調(diào)節(jié)桿兩端的螺母背死。因為附著架同時有調(diào)節(jié)升降機導軌垂直度的作用，如果反方向緊固附著架裝置螺栓，那么附著架不但失去了調(diào)節(jié)導軌架垂直度的作用，而且會加大升降機導軌架有垂直偏差。

（2）平橋纜風繩裝置安裝

液壓頂升平橋獨立高度為35米（前橋施工通道平面距基礎(chǔ)頂面距離），施工平面高于35米時，必須安裝第一道附著裝置。第一道附著高度為31米，第二道及以上附著間距為25米，可適用水塔最大高度為180米。平橋附著為纜風繩軟附著，附著裝置的安裝步驟如下：

1）設(shè)置預埋件：預埋件布置時必須通過塔身中心呈正“十”字形；筒壁埋件間距不小于1.5米，防止拉力集中，破壞筒壁混凝土結(jié)構(gòu)。預埋件的布置方式如圖:

2）安裝連接耳架和滑輪：在已設(shè)置的預埋件上安裝連接耳架和滑輪時，兩個滑輪必須平放，另一個滑輪必須豎放，豎放滑輪是為了將鋼絲繩引向地面。連接耳架和滑輪安裝如圖：

3）安裝抱箍與十字頂桿：標準節(jié)的4個抱箍安裝在標準節(jié)中框處且卡在卡塊上，中間頂撐十字頂桿；先將抱箍上的螺栓擰緊并鎖緊防松螺母，再將十字頂桿頂緊并鎖緊防松螺母。抱箍與十字頂桿安裝如圖：

4）穿繞鋼絲繩：鋼絲繩型號采用18A6×19W FC1670ZZ178.6（GB8918—88），鋼絲繩的單根預拉力1800千克.4個角的穿繞方式相同，首先鋼絲繩一端固定在抱箍的鎖緊套上，然后穿繞第一個筒壁上的水平滑輪和第二個水平滑輪，經(jīng)抱箍上的滑輪后與筒壁上的豎向滑輪繞過，最后引向地面。每個角穿繞方式如圖：

5）軟附著校正塔身垂直度：鋼絲繩穿繞完畢后，采用捯鏈分兩步拉緊，每次拉緊均對稱同步進行。第一步，4根繩端采用大小相同的拉力拉緊；第二步，采用全站儀或經(jīng)緯儀測試塔身垂直度，當垂直度達不到要求時，適當增大或減小某側(cè)繩端拉力進行調(diào)整，直至達到垂直度的要求。固定好繩端，防止松弛。

7.調(diào)整系統(tǒng)高度及工作幅度

液壓頂升平橋的頂升增高是隨著水塔施工進度進行加高的，應(yīng)保證前橋工作面基本與施工面相平。并且前橋長度隨水塔內(nèi)收而拆卸變短，喉部時前橋長度最短。因此平橋在施工工程中隨著筒壁的增高不斷調(diào)整高度、前橋的長度、后橋的配重。

a.塔身高度的調(diào)整方法該機橋身標準節(jié)附帶有3個小短節(jié)，1節(jié)為1.25米，1節(jié)為0.9米，1節(jié)為0.625米，該3個短節(jié)僅作高度調(diào)節(jié)使用，在安裝后須進行下次頂節(jié)時必須拆除并吊至地面放好留用。頂升過程與塔吊塔身安裝相同。

b.前橋的調(diào)整方法前橋的長度隨著水塔高度增加筒徑內(nèi)收，需要逐漸變短，前橋的長度每次拆卸可變短1.2米，其拆卸操作方法如下：拆去需要拆卸節(jié)上表面的鋪板用小吊車吊住需拆卸節(jié)并使鋼絲繩稍有張力；拆去需拆卸節(jié)與后節(jié)的三個連接銷軸；用人力將需拆卸節(jié)與后節(jié)分離，然后用小吊車送至地面；用小吊車吊減配重。

c.后橋的調(diào)整每次頂升前根據(jù)現(xiàn)場實際情況調(diào)整前橋長度后，必須按規(guī)定調(diào)整移動配重塊與固定配重塊的數(shù)量，保證平橋整機的平衡。

8.平橋的拆卸

施工完畢即可進行平橋的拆卸工作，其拆卸步驟為：

a.降塔利用液壓頂升系統(tǒng)將平橋降到初裝高度，標準節(jié)的拆卸方法為：將頂升橫梁兩端的銷軸穿入標準節(jié)上的踏步孔內(nèi)（油缸全伸出狀態(tài)）；拆除橋身頂部套架的8套連接螺栓及需拆卸節(jié)與下部橋身的連接螺栓并用引進小車掛住被拆節(jié)；啟動泵外伸油缸將套架稍頂起10—20毫米；找好前后平衡后繼續(xù)伸油缸使被拆節(jié)與下部橋身分離；推出被拆節(jié)全部縮回油缸使卡爪卡在標準節(jié)踏步上表面上；卡爪受力后拔出頂升橫梁兩端銷軸并使油缸全部伸出插入下一個踏步孔；稍伸油缸使卡爪不受力后翻并鎖定；將油缸全部縮回使套架上部與橋身頂部接觸；用小吊車將被拆節(jié)吊放到地面即完成一個標準節(jié)的拆卸重復上述即可實現(xiàn)平橋的下降。

b.錨固裝置的拆卸

在降塔到錨固點時須拆除錨固裝置，其步驟為：拆除纜風繩、拆除錨固框、吊移至地面。

c.纜風繩的拆除

在抱箍緊固套上預留出來的鋼絲繩頭用麻繩連接牢固，松開緊固套鋼絲繩頭，人站在地面上拉送繩頭，緩慢放下鋼絲繩。當鋼絲繩全部到達地面后，解開麻繩，緩慢收回。這樣依次拆除其他軟附著鋼絲繩。

d.整體拆卸

平橋降到初裝高度即可進行整體拆卸，其步驟為：拆除剩余配重→移動平衡重到后橋最根部→拆卸前橋→拆卸移動平衡重→拆卸后橋→拆卸小吊車配重→拆卸小吊車臂架及尾拉桿→→拆卸小吊車塔身→拆卸小吊車轉(zhuǎn)臺→拆下頂升套架→拆下基礎(chǔ)標準節(jié)。

大空間建筑，空間高大，室內(nèi)無隔層、柱體的各類結(jié)構(gòu)形式的建筑。如大會堂、影劇院、體育館等。見“大跨度建筑”。

2009年12月25日，《“平橋”施工超高大空冷塔筒壁施工工法》經(jīng)寧夏住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳評定為區(qū)級工法。

2011年9月，中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《關(guān)于公布2009—2010年度國家級工法的通知》建質(zhì)[2011]154號，《“平橋”施工超高大空冷塔筒壁施工工法》被評定為2009—2010年度國家二級工法。 2100433B