一种排洪卧管的施工工艺研究

2021-12-24吕逸旻

建筑与装饰 2021年30期

吕逸旻

中国电建集团贵州工程有限公司贵州贵阳 550000

引言

针梁液压台车支模常采用在隧洞衬砌施工过程中，通过将液压台车进行改进应用到大直径排洪卧管施工中，将能有效解决人工支模的缺点。针梁液压台车支模使用液压系统自动支撑起钢模板，减少了人工支模时一块块拼接的过程，大幅提高支模速度。同时液压台车钢模板接缝大幅减少，可以有效控制漏浆、跑浆等现象。并且液压台车内部可以安装平板振动器，充分解决卧管底部难以振捣的问题，有效提高排洪卧管内部混凝土表面质量[1]。

1 采用新型液压台车进行排洪卧管的施工工艺研究

1.1 工艺原理

采用“全圆针梁液压台车”进行排洪卧管管道内部支模，台车有足够的强度和刚度，在液压缸和支撑丝杆的联合作用下，能抵抗混凝土强大的垂直和侧向压力，台车不发生变形，由于各支点设计合理，有效地利用了台车自身的重量和混凝土的压力，保证了台车浇注混凝土时克服混凝土的上浮作用。

图1 液压台车横截面图

使模板上工作窗口布局合理，便于台车涂抹脱模剂方便两侧浇注混凝土和振捣作业，顶部设有注浆口，注入混凝土方便，减轻施工人员强度，施工快捷缩短施工周期。每片钢模接缝严实，混凝土密实，无蜂窝、斑点错台现象发生，表面光滑、平整、美观。

钢模台车根据卧管模板图设计尺寸进行设计，由机械制造厂家进行定做。25T汽车吊及吊装在顶拱上的2台10t导链进行装卸及钢模台车的组装。本台车由行走机构、台车门架、钢模板、钢模板垂直升降和侧向升缩机构、液压系统、电气控制系统等6部分组成[2]。

图2 液压台车结构示意图

1.2 工艺流程

（钢模台车施工工艺流程图，见文末）。

1.3 液压台车受力校核

针梁液压台车力学计算：

1.3.1 计算参数。

砼的重力密度为：24KN/m3；砼的浇注速度：2m/h；砼入模时的温度取250C；掺外加剂。

钢材取Q235钢，重力密度78.5KN/m3；弹性模量为206GPa，容许拉压应力为140MPa，容许弯曲应力取181MPa（1.25的提高系数）。有部分零件为45钢，容许拉压应力为210MPa。

1.3.2 计算载荷。

1.3.2.1 振动器产生的荷载：4.0kN/m2；倾倒混凝土产生的冲击载荷：4.0kN/m2；二者不同时计算。

1.3.2.2 对侧模产生的压力。

砼对侧模产生的压力主要为侧压力，侧压力的计算公式为

当v/T＜0.035时，h=0.22+24.9v/T;

当v/T＞0.035时，h=1.53+3.8v/T;

式中：P－新浇混凝土对模板产生的最大侧压力（kPa）；

h－有效压头高度（m）；

v－混凝土浇注速度（m/h）；

T－混凝土入模时的温度（0C）；

γ－混凝土的容重（kN/m3）；

K－外加剂影响修正系数，不掺外加剂时区K=1.0，掺外加剂时K=1.2；

根据已知条件：

因为v/T=2/25=0.08＞0.035，

所以h=1.53+3.8v/T=1.53+3.8×0.08=1.834m

最大侧压力为：

P=1.2×24×1.834=52.8 kN/m3；

检算强度时载荷设计值为：

1.3.2.3 砼对顶模产生的压力。砼对顶模产生的压力由砼的重力和浇注的侧压力组成：

重力P1=γδ=24 kN/m3×1m=24 kN/m2，其中δ为浇注砼的厚度。

由于圆弧坡度变小，取浇注速度为1m/h.

因为v/T=1/25=0.04＞0.035

所以h=1.53+3.8v/T=1.53+3.8×0.04=1.68m

侧压力为：

P2=kγδ=1.2×24×1.68= 48.4kN/m2

P3=kγδ=1.2×48.4+1.4×4.0= 63.7kN/m2

所以顶模受到的压力为

Pb= P1+P2=24+63.7=87.7kN/m2

可知顶模受到压力Pb＞边模受到的压力Pa.

1.3.2.4 台车的结构自重，影响不大，不计入检算载荷。

1.3.3 侧模和顶模的检算。通过对侧模和顶模的面板和弧板的强度和刚度检算，来验证台车模板的强度和刚度是否满足受力要求。侧模面板和顶模面板的支撑结构相同，因为顶模面板受混凝土重力作用所受压力略大，所以只需检算面板的强度和刚度是否满足要求。面板由间距250mm的槽钢支撑，因此可以简化为0.25m的简支梁，来对面板进行分析[3]。

1.3.4 面板验算。

1.3.4.1 面板强度计算。

面板厚度为12mm，面板受到的最大压力为：