城市综合管廊施工中液压钢模台车的应用
2018-02-06段洪博
段洪博
南京中交浦滨建设有限公司,江苏南京 210000
某城市地下综合管廊工程设计总长度是50km,该工程主要是采取政府和社会资本模式。施工期限是4年,运营期限将近25年。
1 管廊设计参数
该工程管廊为主线管廊为单箱两舱框架结构。其中管廊底板采用整板基础,底板下采用搅拌桩进行地基处理加固。其中单箱两舱结构分别为给水中水燃气综合舱、电信电力通信综合舱。其中给水中水的燃气综合舱体的宽度大约是5m,内部高度大约是2.95m,
2 钢模台车设计
2.1 设计参数
钢模台车为了能够简单有效的拆装,需要将管廊标准断面作为参考标准,设计钢模台车总长度为30m,并在此基础上将其分成两节,并且高标准配置钢模板的整体平整度,并将台车内部钢骨架作为外部钢模板配置支柱。其中钢模台车行走系统,需要配备一定数量的行走轮和驱动钢模台车行走的驱动轮8套,在电动机的作用下,带动整个钢钢模台车沿着预定钢轨上移动至下个工作面,需要在台车行走装置基础上有效地将模板和液压系统结合起来,进而有效提高液压钢模台车可靠性、方便性,从而提升项目工程质量稳定性。
2.2 设计思路
因为地下综合管廊结构在尺寸上相对比较具有一致性,因此只准备运用同种规格的模板即可开展工程,其中该工程综合管廊结构的标准节段长度是30m,若使用传统拆卸模板施工工艺,随着模板的周转次数逐渐增加,使得模板因倒运至下个工作面再组装的过程中产生了十分严重的消耗和破损,同时增加了机械成本和模板周转所产生的资金投入,并在此过程中将多种不定的因素进行结合,综合以上模板弊端对新的液压钢模台车提出更高要求。液压钢模台车主要是将行走装置、液压系统、模板骨架和钢模板等进行有效结合,建立一个液压钢钢模台车,在管廊开工时组装钢模台车,在管廊完工后拆卸钢模台车即可。施工过程中钢模台车只需要移动至下个工作面即可进行下段管廊施工断面。
2.3 模板的运算方法
2.3.1 验算
跨度/板厚=300/5=60<100属于小挠度连续板;在 《建筑工程模板施工手册》中施工常用结构计算中的荷载和结构精力计算表,得弯矩系数是0.1;所以M=系数×q×L2=0.1×01.61×3002=4590Nmm,截面抵抗矩:W=bh2/6取b=10mm板厚h=5mm,W=bh2/6=10×52/6=42mm3。
2.3.2 挠度验算
对相关参考资料进行研究分析,最终得出结论,在施工过程中比较常用的结构计算挠度系数是0.0016。
3 钢模台车的应用
3.1 组装
钢模台车在组装过程中比较复杂、繁琐,需要在此过程中将汽车吊与之进行配合,使其更够有效发挥作用。与此同时,在这一过程中相关工作人员应当具备较为专业的技术修养,才能够有效地保证钢模台车组装的质量和提高模板台车组装效率。
3.2 调试
对钢模台车组装完成后,需要对钢模台车各个系统进行调试,当钢模台车在驱动轮的驱动下逐渐行走至调试模板区域,需要打开液压设备,并将侧模板调整至置到规定位置,对顶部模板调整至规定位置,同时对侧面模板垂直度和高差等认真的进行核对,对顶部模板的平整度、高度是否符合工程要求,液压支撑系统和螺旋杆相互配合下对模板微调系统进行调整,使其钢模板在一定程度上尽可能符合工程的设计要求。
3.3 应用
钢模台车组装完成之后需要根据相关标准进行调试,运行完成后,方可投入使用。
(1) 在对管廊主体结构进行浇筑时,应分两步浇筑。即先浇筑底板、后浇筑侧板和顶板。这样做能够减少施工交接缝隙,尽可能保证管廊结构的整体性,从一定程度上也强化管廊结构的抗渗透性功能,进而使其管廊主体结构更加具有有效性和应用性。
(2) 在管廊底板浇筑完成经过养护期之后,及时绑扎管廊侧面板钢筋,并在此过程中有效完成台车模板的清洁工作并在钢模板上涂刷脱模剂,但在管廊侧面钢筋绑扎完成之后,需要将台车模板沿着预铺轨道行进至指定的位置,并将液压支撑模板系统进行启动,经液压支撑系统和螺旋杆配合调整钢模台车侧面模板和顶部模板,调整直至符合工程设计要求后方可进行管廊顶部钢筋安装。
4 钢模台车的的优点和缺点
4.1 优点
在某种程度上已经降低地下综合管廊项目工程的难度系数,并且在此基础上缩减了投资商的建造成本,减少项目资金投入,而钢模台车在操作上比较便利,只需要两人相互配合操作即可;并在此过程中对工程进度有所提升,因为钢模台车带着模板整体行驶至下个工作面,可以在现有基础上保证地下综合管廊项目工程质量,而且台车具有一定的稳定性,将模板和台车进行有效结合,可以从整体上保证钢模板稳固稳定,在地下综合管廊外观整体性有质的飞跃,钢模台车内部有一定强度的钢支架在一定程度上避免了混凝土浇筑过程中坍塌的风险性,有效地提升了安全保证性能。
4.2 缺点
首先是安装、调试和拆卸具有一定的复杂性,需要一定的人工费和机械费的支出;其中钢模台车在安装、调整、调试过程中的难度系数较高。钢模台车在入模期间和钢筋之间的距离较为狭窄,所以在入模过程中精调钢模台车的顶模和侧模的相对位置需要专业人员来操作。
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5 具体施工技术
5.1 工艺原理
钢模台车施工过程中主要是将钢管支撑架转换成整体性的钢架,悬挂大型钢模板,台车主架在下部钢轨和相应的驱动轮牵引装置,当拆卸时需要尽可能地保证台车钢模体系的准确性。在立模和拆模时,经过液压系统,可以运用液压油缸的伸缩功能,进而有效实现钢模板的安装效率。
钢模台车在综合管廊工程形成有效的工作面后,需要在起重机的帮助下联合人工进行安装、调整、调试、精调。在支模过程中将钢模台车逐渐行驶到需要浇筑节段,将位置调整好之后,启动液压系统,在开启台车顶模和侧模油缸对操作杆进行控制,为了保证顶板模板以及侧面模以相对缓慢、平稳的速度达到预期位置。在操作过程中,还可以根据施工情况开启相应数量的油缸,以达到精准控制运行速率的目的,进而使模板的位置运行至能够符合管廊设计位置,当模板的位置确定之后,进行固定,然后继续后续工作。当混凝土在浇筑完成到规定拆模时间,将模板伸缩油缸进行收回,在顶模、侧模完全脱离混凝土之后钢模台车可以驱动至下个工作面。
5.2 钢模台车的组成
钢模台车在构成上主要是车架、行走系统、液压支撑系统、螺旋丝杆等方面。
5.2.1 台车架结构
钢模台车在构成上主要包括门架和主梁。每节台车的总长度大约是15m,门架间距2m,并安装在台车主梁上部,主梁由20号双槽钢组焊接而成的,整体单件长度15m,采用16号槽钢组进行焊接制作,然后在下部焊接满足相应要求的钢板,使其与主梁连接成一体。
5.2.2 螺旋丝杆
施工过程中使用的螺旋丝杆包括垂直、侧向两类螺旋丝杆。设计过程中,顶部的垂直螺旋丝杆纵向间距要控制在1.2m,每孔8根,采用横向方式布置在台车轴线位置,丝杠底部放置在门架上,侧向螺旋丝杆每孔设计成32根,每个侧边安装16根,然后安装在台车门架上即可。
钢模台车的液压系统主要包含了液压缸、泵站两部分,一般在每部台车的顶部可以安装两个或两个以上的液压缸,根据施工要求在侧面设置一定数量的液压缸,并注意对称性。
5.2.4 行走系统
每节台车都有几个行走轮,行走轮的直径大概是350mm,采用40kg/m的轻轨轨道。
5.2.5 钢模板体系
钢模台车内侧钢模板需要使用定型钢模板,厚度是8mm,横筋是10,间距是300.5mm。每一侧模板只需要设计三道横梁,位置与台车螺旋丝杆相对应,横梁上部间隔一定距离要设计耳板位置与台车螺旋丝杆相对应。管廊外侧模板都用的是符合相关规定的组合钢板。
5.3 钢模台车的安装、调试
检查并测定管廊地板混凝土表面状况,确保满足轨道施工要求,在确认无误后要及时进行定位,并做出相应的标记,使其能够更好的进行确认。将轨道放在枕木上。利用人为操作起重机的方式对钢模台车进行可控制安装。待台车的主架安装完成之后,开始安装顶模和侧模,并在此过程中安装螺旋丝杆和液压装置。液压钢模台车在安装好之后需要进行调整和调试,主要包括液压系统、螺旋丝杆、顶模升降、侧模伸缩、钢模台车行走等。
5.4 内模就位
5.4.1 内模就位
在支模时,需要将液压泵进行启动,在这一过程中需要打开顶部液压系统,在液压油缸作用下顶起管廊顶板钢模。在做这件事情时,需要及时进行调整模板的平整性。开启单个或是多个油缸液压系统对局部进行调整,使内顶部模板高程、平整度满足工程验收要求,内定模板高程调节完成后要及时锁定顶部油缸,通过顶部螺旋丝杆进行固定或适量的微调,到位后将插销固定。顶部模板就位后要及时打开侧向液压系统。确保内侧钢模就位,通过侧面螺旋杆进行钢模定位,同时满足系统设计要求,如果需要进行微调,顶部模板、内侧模板还可在螺旋杆和液压系统相互配合情况下进行。内侧钢模、顶部钢模位置在符合管廊设计要求之后立即锁定,并将插保险销固定。
5.4.2 管廊外侧墙模板就位
外侧墙模板的主要是组合钢模板,在机械配合下搭设钢管支架,在此基础上进行外侧模板施工。在安装过程中可以用对拉螺旋杆和内侧模板对拉固定。
5.5 钢筋工程
为了能够加快工程施工进度,在综合管廊完成底板施工且过养护期后,及时进行侧墙钢筋绑扎,待侧墙钢筋绑扎完毕后钢模台车及时就位,并进行顶部模板、侧模板和管廊外侧模板支设、校核无误,可以进行顶板钢筋绑扎。
5.6 混凝土浇筑
综合管廊浇筑分两步、第一步首先浇筑底板;第二步浇筑管廊侧墙和顶板。待管廊底板钢筋绑扎验收浇筑完成并且经过养护期后。及时完成管廊侧面钢筋绑扎、钢模台车就位并模板位置调整完毕管廊顶部钢筋绑扎完毕并通过验收、即可进行第二步混凝土的浇筑。混凝土采用罐车运输至管廊施工场地,通过汽车泵泵送至钢模内,混凝土入模内落差小于2m,避免出现混凝土落差较高易造成混凝土离析的情况,在振捣期间,注意不能漏振或振捣过度。并尽可能维持混凝土表面的良好状态,不能下沉、不能返气泡。
5.7 脱模和钢模台车移位
当混凝土完成浇筑之后,需认真地对其进行养护,到规定的拆模时期及时拆除,主要流程是:拆除管廊外侧墙对拉螺杆和外侧墙组合钢模板,解除钢模台车保险销卸除内模螺旋丝杆,启动侧向油缸液压支撑系统,缓慢将油缸收回,收回内侧墙模板;拔掉顶部螺旋丝杆插销,卸掉顶板螺旋丝杆,启动顶模油缸液压支撑系统,降下顶模;待顶模完全脱离顶板;检查所有内、外侧模已经脱离混凝土墙体,所有对拉螺杆已经拆卸,顶模脱离顶板,检查舱内和轨道上是否有阻碍台车行进的障碍物,在清理完成之后,启动台车行走装置,行驶至下一节段,进行下一节段施工。
6 结语
该综合管廊项目工程在一定程度上属于深基坑超过一定规模属于较大危险工程同时也具有较高的技术难度,需要相所有参建人员不断地提升自身的素质修养,使得在工程进展过程中能够尽可能地避免发生问题,在此过程中使用液压钢模台车使工程质量得到显著提升。综上所述,通过本文对管廊工程和钢模台车等方面进行分析研究,应用等方面进行阐述,不但使得钢模台车的使用价值更加突显,还在一定程度上节省了人力和机械成本,并在此基础上极大地缩减工期,这样做可以十分有效地减少项目资金投入,进而使得综合管廊的整体性能够得到有效保存,十分有助于确保项目工程的质量和效率,从而为企业创造更多的社会和经济价值。
[1] 纪红亮. 整体式模板台车在城市综合管廊施工中的应用[J]. 工程技术:全文版, 2016(7):124-126.
[2] 孙春强. 钢模台车的施工工艺及质量控制要领[J]. 工程技术:全文版,2016(8): 319-320.