地鐵薄壁異型護(hù)欄板的施工工法

榮譽(yù)表彰

2011年9月30日，中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部審定《2009-2010年度國(guó)家二級(jí)工法名單》，以建質(zhì)[2011]154號(hào)文件公布，《地鐵薄壁異型護(hù)欄板的施工工法》被評(píng)定為中國(guó)國(guó)家二級(jí)工法。

煙囪異型模板施工工法適用范圍

《煙囪異型模板施工工法》適用于各種不同高度的鋼筋混凝土煙囪及其他圓形變徑鋼筋混凝土高聳構(gòu)筑物的施工。

煙囪異型模板施工工法技術(shù)理論

1.《煙囪異型模板施工工法》根據(jù)煙囪筒壁尺寸和坡度，確定筒壁的分區(qū)數(shù)量和范圍，制作一定數(shù)量的異型鋼模板，每翻一節(jié)筒壁模板，在該收分區(qū)更換一塊異型模板，直至該收分區(qū)的異型模板變成三角形模板后到下一循環(huán)施工中徹底減少一塊模板，這樣循環(huán)施工下去，當(dāng)煙囪筒壁到頂時(shí)，模板豎向拼縫是一條直線到頂。

2.筒壁施工采用三層模板自下而上交替翻模施工，下兩層內(nèi)外模板及三腳架翻模系統(tǒng)用φ16對(duì)拉螺栓固定在已成型混凝土筒壁上，作為受力支撐的基點(diǎn)，每層三腳架之間環(huán)向由水平桿連接，上下層三腳架之間由垂直支撐連接，保證整個(gè)翻模系統(tǒng)為一安全穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

3.該工法以固定好的三腳架體系作為操作平臺(tái)，進(jìn)行其上一節(jié)煙囪筒壁的施工，當(dāng)三節(jié)模板中最下一節(jié)混凝土強(qiáng)度達(dá)到拆模要求時(shí)，拆除最下層三腳架系統(tǒng)及模板運(yùn)到上層操作平臺(tái)上，這樣自下而上逐層交替施工，直至筒壁到頂。

4.該工法采用SC200/200施工升降機(jī)作為三腳架翻模施工中材料、工器具、人員上下的垂直運(yùn)輸，并在施工升降機(jī)上附著一前橋至筒壁邊，作為水平運(yùn)輸通道，見(jiàn)圖1。

煙囪異型模板施工工法工藝流程

《煙囪異型模板施工工法》的施工工藝流程如下：測(cè)量放線→綁扎第一節(jié)鋼筋→安裝第一節(jié)每個(gè)收分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)板和一塊異型模板及三腳架系統(tǒng)→調(diào)節(jié)半徑→驗(yàn)收、澆筑第一節(jié)混凝土→綁扎第二節(jié)鋼筋→安裝第二節(jié)每個(gè)收分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)板和更換一塊異型模板及三腳架系統(tǒng)→調(diào)節(jié)半徑→驗(yàn)收、澆筑第二節(jié)混凝土→綁扎第三節(jié)鋼筋→安裝第三節(jié)每個(gè)收分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)板和一塊異型模板及三腳架系統(tǒng)→調(diào)節(jié)半徑→驗(yàn)收、澆筑第三節(jié)混凝土→懸掛安全網(wǎng)→懸掛吊籃、拆除第一節(jié)模板及三腳架系統(tǒng)→綁扎第四節(jié)鋼筋→安裝第四節(jié)每個(gè)收分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)板和一塊異型模板及三腳架系統(tǒng)（由第一節(jié)上翻）→安裝作業(yè)平臺(tái)、返上吊籃及安全網(wǎng)→澆筑第四節(jié)混凝土→進(jìn)入新的一節(jié)筒壁施工循環(huán)至筒壁到頂。

煙囪異型模板施工工法操作要點(diǎn)

《煙囪異型模板施工工法》有如下5個(gè)操作要點(diǎn)：

1.施工準(zhǔn)備

（1）測(cè)量放線：測(cè)量員在煙囪基礎(chǔ)表面放出±0.00m標(biāo)高、模板的分割線及門(mén)洞位置。

（2）根據(jù)筒壁施工藍(lán)圖及圖紙會(huì)審，技術(shù)人員編制詳細(xì)的施工技術(shù)控制表，標(biāo)明每節(jié)筒壁模板的數(shù)量、尺寸、頂標(biāo)高以及頂標(biāo)高處的煙囪內(nèi)外半徑，鋼筋的數(shù)量、規(guī)格及長(zhǎng)度，作為筒壁每節(jié)施工和驗(yàn)收的依據(jù)。

2.鋼筋工程

（1）鋼筋原材進(jìn)場(chǎng)須有出廠合格證、質(zhì)保書(shū)及出廠檢驗(yàn)報(bào)告，進(jìn)場(chǎng)后按規(guī)定見(jiàn)證取樣送檢作力學(xué)性能試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后方可使用。

（2）筒壁豎向鋼筋連接主要采用電渣壓力焊，水平鋼筋一般采用搭接，對(duì)于鋼筋直徑大于25mm的采用直螺紋連接，鋼筋的下料長(zhǎng)度應(yīng)按設(shè)計(jì)和現(xiàn)行規(guī)范要求，并考慮好接頭錯(cuò)開(kāi)。焊接及直螺紋連接按規(guī)定抽樣試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后方能進(jìn)行下一工序，采用搭接的必須滿(mǎn)足搭接長(zhǎng)度的規(guī)定。

（3）筒壁前幾節(jié)鋼筋運(yùn)輸采用腳手架搭設(shè)坡道，采用人工運(yùn)輸或輔以移動(dòng)式吊車(chē)，一般情況下積灰平臺(tái)以上均采用施工升降機(jī)垂直運(yùn)輸。

3.模板工程

（1）鋼模板根據(jù)相應(yīng)的煙囪施工藍(lán)圖進(jìn)行模板設(shè)計(jì)。本工法以銅陵電廠240m煙囪為例，根據(jù)煙囪筒壁尺寸和坡度，利用CAD制圖工具按實(shí)際比例放樣，確定煙囪筒壁分12個(gè)區(qū)域收分，9個(gè)大區(qū)域和3個(gè)小區(qū)域。大區(qū)域弧長(zhǎng)7.26m，由7塊標(biāo)準(zhǔn)模板加1塊異型模板組成；大區(qū)域弧長(zhǎng)6.36m，由6塊標(biāo)準(zhǔn)模板加1塊異型模板組成。

（2）根據(jù)劃分區(qū)域，利用CAD設(shè)計(jì)異型鋼模板加工圖，煙囪筒壁對(duì)接異型收分鋼模板見(jiàn)圖2，該圖示為常規(guī)收分鋼模板與異型鋼模板的區(qū)別及異型鋼模板從下至上施工的漸進(jìn)變化過(guò)程。

（3）模板安裝。

①煙囪筒壁常規(guī)鋼模板尺寸：內(nèi)模為1500mm（高）×840mm（寬），外模為1500mm（高）×900mm（寬），筒壁收分先分好區(qū)域，收分采用專(zhuān)用收分模板，保持豎向縫一條直線到頂。模板組裝前將模板表面打磨、清洗干凈，均勻涂刷脫模劑后再進(jìn)行組裝。上下、左右相鄰兩塊模板為平口連接，拼縫處貼雙面海綿膠帶，用M12×40螺栓連接，在上面模板安裝前必須將下面一塊模板頂口的混凝土清理干凈。當(dāng)高差較大需進(jìn)行調(diào)平時(shí)，水平縫處須用小木條或橡膠皮墊平，此時(shí)須鉆孔用M12×40螺栓連接。

②內(nèi)外模板的加固通過(guò)φ16對(duì)拉螺桿（外套外徑為φ32加厚塑料套管）及三腳架桿件進(jìn)行加固，套管的長(zhǎng)度根據(jù)設(shè)計(jì)壁厚確定。使用塑料套管時(shí)，套管兩端用φ50平墊片、3mm厚橡膠墊封堵（與模板接觸處），模板拆除后及時(shí)用同標(biāo)號(hào)混凝土去石子的水泥砂漿封堵密實(shí)并抹平，防止影響筒壁外觀。

③牛腿的施工：當(dāng)翻模至牛腿標(biāo)高時(shí)將內(nèi)模板調(diào)整到牛腿所需要的坡度，通過(guò)調(diào)整水平桿和斜撐桿使施工平臺(tái)水平。

④模板和對(duì)拉螺栓安裝好后開(kāi)始安裝模板兩層圍檁，圍檁為帶一定弧度16號(hào)槽鋼，以保證筒壁模板的弧線順暢，每層對(duì)拉螺栓有兩道圍檁。

（4）筒壁三腳架使用要求與方法。

①三腳架是附著式的，固定在已澆筑混凝土的筒壁上作為承重骨架，并以此作為操作平臺(tái)，進(jìn)行上一層的模板、三腳架安裝和鋼筋綁扎、混凝土澆筑等項(xiàng)施工。在其上鋪設(shè)操作平臺(tái)和設(shè)置安全網(wǎng)，見(jiàn)圖3。

②三腳架用∠70×6角鋼加工而成，其上下和環(huán)向穩(wěn)固聯(lián)系，每層聯(lián)成整體，成為一個(gè)環(huán)向剛性結(jié)構(gòu)，確保三腳架具備滿(mǎn)足施工要求的強(qiáng)度、剛度與穩(wěn)定性，使上層的施工荷載和混凝土自重能傳遞到下層的三腳架和筒壁上。

圖3中圖示：1—安全網(wǎng)；2—平臺(tái)欄桿；3—三腳架水平連桿；4—三腳架斜連桿；5—調(diào)節(jié)模板半徑的螺栓；6—上下層三腳架荷載傳遞立桿；7—三腳架立桿；8—模板；9—對(duì)拉螺栓；10—吊籃；11—水平桿。

③三腳架為三層，在下層的混凝土達(dá)到6MPa時(shí)即可拆除翻到上層，逐層周轉(zhuǎn)使用。

④三腳架應(yīng)內(nèi)外同時(shí)安裝，可通過(guò)調(diào)整斜桿和水平桿交叉點(diǎn)位置來(lái)調(diào)整三腳架角度，使其頂面保持水平。內(nèi)外模板三腳架安裝后，應(yīng)立即鋪設(shè)走臺(tái)板，安裝欄桿、安全網(wǎng)等，以保證平臺(tái)作業(yè)面的施工人員安全。

⑤煙囪半徑測(cè)量采用吊線錘法進(jìn)行，其對(duì)中系統(tǒng)由中央吊盤(pán)（固定在井架上）、75kg線錘（用φ6鋼絲繩吊）、搖線架以及調(diào)整拉繩構(gòu)成。調(diào)整拉繩通過(guò)3t開(kāi)口滑車(chē)固定在翻模系統(tǒng)三腳架上，高程量測(cè)卷尺和半徑量測(cè)卷尺均拴在中央吊盤(pán)豎向軸上。實(shí)際量測(cè)半徑時(shí)必須先精確對(duì)中，并檢查無(wú)誤后再根據(jù)筒壁的標(biāo)高和中央吊盤(pán)的標(biāo)高以及待測(cè)處的水平半徑，用勾股定理求出尺長(zhǎng)再行量測(cè)，用此法測(cè)量半徑的過(guò)程中必須有一人在中心位置監(jiān)督線錘對(duì)中情況，并隨時(shí)檢測(cè)。模板半徑調(diào)整是通過(guò)三腳架系統(tǒng)中帶有加減絲的桿件來(lái)調(diào)節(jié)。

4.混凝土工程

（1）筒壁混凝土澆筑在升降機(jī)未投用前采用混凝土汽車(chē)泵澆筑，投用后采用施工升降機(jī)作為混凝土澆筑的垂直運(yùn)輸機(jī)械，人工推小車(chē)澆筑，每節(jié)混凝土澆筑，必須保證混凝土的連續(xù)供應(yīng)。

（2）澆筑時(shí)從一點(diǎn)開(kāi)始，沿圓周向著兩個(gè)相反方向推進(jìn)，最后合攏，采用斜面分層澆筑的方法，混凝土澆筑面與模板齊平，使用50型振動(dòng)棒，振動(dòng)間距不大于300mm，混凝土振搗以表面泛漿、不再有明顯下沉、無(wú)氣泡排出為宜，振搗上層混凝土?xí)r，要求振搗棒插入下層混凝土50～100mm，振搗一般原則為快插慢拔，振搗時(shí)應(yīng)避免碰動(dòng)模板及鋼筋骨架。

（3）每節(jié)混凝土澆筑完畢后，將混凝土表面進(jìn)行拉毛處理。

（4）混凝土養(yǎng)護(hù)：混凝土拆模后根據(jù)具體施工季節(jié)按現(xiàn)行規(guī)范及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，并在外筒壁涂刷養(yǎng)護(hù)液，以保證外觀不出現(xiàn)明顯色差。

5.翻模

當(dāng)施工至筒壁第四節(jié)時(shí)，需要將第一節(jié)模板拆除，并運(yùn)送至第三節(jié)平臺(tái)上，內(nèi)外模板同時(shí)拆除，清理干凈后進(jìn)行第四節(jié)模板支設(shè)。并將內(nèi)外吊籃和內(nèi)外安全網(wǎng)及時(shí)安裝好，如此循環(huán)周轉(zhuǎn)，直至施工到頂。

薄壁空心墩施工工法適用范圍

《薄壁空心墩施工工法》適用于多孔小跨徑高墩施工，對(duì)于鐵路、公路的矩形空心高墩可采用此法，建筑高度越高，高墩越多，越顯出此法優(yōu)越性。

薄壁空心墩施工工法工藝原理

《薄壁空心墩施工工法》采用每節(jié)2.2-3.0米鋼模翻模施工。整套模具由可翻轉(zhuǎn)鋼模、內(nèi)外工作平臺(tái)、塔吊、手拉葫蘆、木制內(nèi)模組合而成。墩身施工時(shí)先將第一段到第三段鋼筋全部綁扎完成，然后將第一節(jié)模板支立于墩身基頂（或承臺(tái)頂面）上，第二節(jié)模板支立于第一節(jié)模板上，第三節(jié)模板支立于第二節(jié)模板上。第一次澆筑3米左右高墩柱實(shí)心段，待混凝土澆筑完成終凝后，開(kāi)始制作空心段內(nèi)模，待內(nèi)模制作加固好后，進(jìn)行第二次混凝土澆筑，待混凝土澆至第三節(jié)模板頂并終凝后，綁扎第四段鋼筋。綁扎完畢后，利用塔吊和手拉葫蘆相互配合拆除第一節(jié)模板，并將其分別翻升至第四段，再綁扎第五段鋼筋，拆除第二節(jié)模板，將其翻升至第五段，然后將內(nèi)模制作加固好后，進(jìn)行混凝土澆筑，以后每次澆筑2段，4-6米高度混凝土，形成鋼筋綁扎、拆模、翻升立模、測(cè)量定位、接長(zhǎng)泵送管道、澆筑混凝土、養(yǎng)護(hù)和標(biāo)高復(fù)核的循環(huán)作業(yè)，直至達(dá)到設(shè)計(jì)高度。

薄壁空心墩施工工法施工工藝

《薄壁空心墩施工工法》的施工工藝流程及操作要點(diǎn)敘述如下：

• 工藝流程

薄壁空心墩施工一般按施工準(zhǔn)備、鋼筋的加工及安裝、模板的安裝（外模安裝、內(nèi)模安裝）、模板的檢查、混凝土的運(yùn)輸、混凝土的澆筑、混凝土頂面高度的控制、鑿毛、模板的拆卸和翻模等步驟完成，見(jiàn)圖1。

• 操作要點(diǎn)

一、施工準(zhǔn)備

塔吊安裝、調(diào)試完，施工機(jī)具、備用發(fā)電機(jī)等進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)后，首先進(jìn)行模板制作（模板最大重量應(yīng)小于進(jìn)場(chǎng)塔吊最大起吊重量的80%）與模板預(yù)拼裝，檢查模板各部分尺寸、模板接縫及平整度，在墩身施工前，在承臺(tái)頂面用全站儀放出墩身邊線，并放出墩身縱橫方向的護(hù)樁，以便在以后施工中校模時(shí)使用。

二、鋼筋的加工及安裝

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，對(duì)鋼筋進(jìn)行下料，墩身主筋采用等強(qiáng)鍛粗直螺紋連接，為保證擻粗鋼筋的質(zhì)量，每加工一根鍬粗直螺紋鋼筋，用通規(guī)和止規(guī)檢測(cè)；鋼筋的綁扎、安裝嚴(yán)格按圖紙中的位置、間距以及規(guī)范中規(guī)定的允許誤差進(jìn)行。

三、模板的安裝

鋼筋綁扎完畢檢驗(yàn)合格后進(jìn)行模板的安裝，首先進(jìn)行外模安裝，外模安裝完畢后進(jìn)行內(nèi)模安裝。

1.外模安裝

外模安裝前先將模板磨光清除干凈，涂抹隔離劑，隔離劑可采用新鮮機(jī)油，涂刷時(shí)要輕、薄、均勻，以保證混凝土表面顏色一致，然后進(jìn)行外模拼裝。

2.內(nèi)模安裝

由于內(nèi)模采用木模，將預(yù)先按設(shè)計(jì)圖紙下好的各塊內(nèi)模吊入墩內(nèi)進(jìn)行拼裝，然后穿入拉桿與外模相連，用以確保內(nèi)模的剛度與強(qiáng)度。

四、模板的檢查

模板安裝后對(duì)模板進(jìn)行檢查，首先檢查模板的接縫及錯(cuò)臺(tái)，模板的接縫控制在1毫米以?xún)?nèi)，模板的錯(cuò)臺(tái)控制在2毫米以?xún)?nèi)；用鋼尺檢查模板的幾何尺寸，拉線檢查模板的垂直度，用全站儀檢查校正模板的垂直度。施工中應(yīng)嚴(yán)格控制墩軸線的偏位。若經(jīng)檢查后有不合格情況出現(xiàn)，則需用手拉葫蘆進(jìn)行調(diào)整。

五、混凝土的運(yùn)輸

混凝土運(yùn)輸采用混凝土輸送泵進(jìn)行輸送，在墩身四個(gè)角及大面中間安置串管6道（防止混凝土離析），混凝土經(jīng)過(guò)泵機(jī)輸送后由泵管經(jīng)串管后進(jìn)入模板。

六、混凝土的澆筑

混凝土澆筑前，先將墩內(nèi)雜物清理干凈?；炷恋恼駬v采用插入式振搗器，振搗器的移動(dòng)距離在30-50厘米范圍內(nèi)，與側(cè)模保持5-10厘米的距離；混凝土分層澆筑，根據(jù)試驗(yàn)墩經(jīng)驗(yàn)每層厚度控制在30-40厘米左右，每放一層料時(shí)先將料扒平再開(kāi)始振搗，振搗順序?yàn)椋合日駬v倒角處，再?gòu)膬蛇呄蛑虚g振搗，振搗時(shí)間控制在20秒左右，以混凝土不再下沉、不再冒氣泡、表面泛漿為準(zhǔn)，在混凝土的振搗過(guò)程中有現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員嚴(yán)格控制。為保證混凝土的外觀質(zhì)量，在混凝土的澆筑過(guò)程中進(jìn)行混凝土的質(zhì)量控制，保證混凝土具有良好的和易性、流動(dòng)性，并控制混凝土的坍落度基本相同，以保證混凝土表面顏色一致；混凝土澆筑過(guò)程中應(yīng)有質(zhì)檢人員看護(hù)模板，防止螺栓松動(dòng)導(dǎo)致跑模影響混凝土質(zhì)量。

七、混凝土頂面高度的控制

因墩身混凝土分節(jié)澆筑，控制好每節(jié)混凝土頂面高度可以保證相鄰兩段墩身接縫良好，從而保證混凝土的外觀美觀。當(dāng)混凝土澆筑到頂層時(shí)，使混凝土面稍高于模板頂，以便鑿毛時(shí)方便清洗處理；澆筑完畢后派專(zhuān)人用木抹子將模板四周附近的混凝土抹平，保證混凝土面與模板頂面平齊，以保證上下兩節(jié)段為一條平齊的接縫。

八、鑿毛

為了保證上下兩節(jié)段混凝土的良好的結(jié)合，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5兆帕后進(jìn)行人工鑿毛，鑿毛標(biāo)準(zhǔn)為：首先必須將混凝土表面的浮漿鑿掉，露出石子，鑿深1-2厘米，鑿?fù)旰笥蔑L(fēng)槍先吹掉混凝土殘?jiān)?，再用高壓水沖洗干凈。保證鑿毛的混凝土面清潔。

九、模板的拆卸和翻模

鑿毛完畢后，即可進(jìn)行下一循環(huán)的鋼筋綁扎。鋼筋綁扎過(guò)程中，待澆筑完混凝土達(dá)到拆模強(qiáng)度時(shí)后，可拆除底層模板。底層模板采用塔吊配合手拉葫蘆拆除，最上層一節(jié)模板不動(dòng)，作為下一墩段的持力點(diǎn)，手拉葫蘆掛在上面，拆除的模板用鋼絲繩或手拉葫蘆直接吊在最上層一節(jié)模板上。當(dāng)鋼筋綁扎完畢后，用塔吊將模板安放到位。拆除的模板清除掉板面上的混凝土、涂刷隔離劑進(jìn)入下道工序。至此，翻模施工完成一個(gè)循環(huán)。

《煙囪異型模板施工工法》的勞動(dòng)力組織情況見(jiàn)表1。