曹妃甸港区首钢京唐成品码头胸墙施工中大模板混凝土施工工艺的应用.doc

对拉螺杆大型组合钢模板混凝土施工工艺在曹妃甸港区首钢京唐成品码头胸墙施工中的设计应用一、胸墙施工概述首钢京唐公司成品码头结构形式为地连墙深水遮帘式板桩码头。其中地连墙与胸墙是前沿挡土、挡水结构。胸墙是码头的重要结构影响着整个码头的质量、外观与使用寿命。设计单位要求胸墙施工一次成型，不留任何水平施工缝。而本工程胸墙高度4.5m、宽度1m，分段长度24m施工难度非常大。为此，我们以大型组合钢模板设计与施工为核心通过整体工艺的设计完成了胸墙的施工，胸墙达到了内实外光的效果。二、胸墙大型组合钢模板造型与设计1、大型组合钢模板造型大型组合钢模板主要有两种结构形式；一种是桁架式，另外是对拉螺栓式。桁架式的大模板不采用对拉螺栓或较少采用对拉螺栓，具有强度好、整体受力性强、自重大、抗浮能力好的特点。桁架式的大模板可以做长从而减少模板拼缝。桁架式大模板 对拉螺栓式大模板对拉螺栓式大模板由于采用较多的对拉螺栓和外部加固措施具有自重较轻，现场易拼装、调整以及施工机械吊车要求较低等特点。考虑工程经济性，结合施工现场条件（基坑开挖宽度）。我们以为采取一些措施克服对拉螺栓式大模板拼缝较多较薄弱，抗浮性能差，整体受力不强的缺点完全是可以完成胸墙的顺利施工，并且将大大节约了模板加工投入费用。2、配板设计京唐成品码头的胸墙主要有两种结构形式：1）带有系缆桩的胸墙；2）既有系缆桩又有上水栓井的胸墙。配板设计整个模板系统主要由迎水侧直立大模板、背水侧八字型模板、锚杆处模板与对拉螺栓四个部分组成。3、结构设计对拉螺栓式大模板面采用6mm厚钢板，5#槽钢间距0.4m加固。纵肋采用间距0.5m 的10#槽钢。主横肋采用间距1m的双拼12#槽钢，局部地方间距0.8m。采用22圆钢加工对拉螺栓，整个对拉结构由铸铁拔锥、山型母、双层【型压板等连板件固定。整个模板沿高度方向设置七道对拉螺杆，对拉螺杆局部最大间距1m。4、结构验算1)荷载的确定：插入式振捣器振捣胸墙混凝土：P侧=8+24K*v1/2=52.97KNm2其中K-温度校正参数 51.53； 250.86，取值1.53v -浇筑速度 mh=1.51.0, 取值1.5胸墙一次性施工高度4.5m，取P侧=52.97KNm2（模板侧压力标准值）2)主横肋强度验算：以对拉螺栓作为主横肋的支撑。主横肋受纵肋传递来的混凝土侧压力作用于面板上的荷载可简化为均布荷载。主横肋按照四等跨连续梁进行强度计算。Q=P侧Lk=52.97KNm21m1.3=68.86 KNm(k=1.3,为动力系数)；MX=0.077QL2=0.07768.86 KNm1m2=5.3 KNm；双拼12#槽钢的截面抵抗矩：WX=124.2cm3；双拼12#槽钢的惯性矩：IX=391cm4；计算主横肋应力：= MX/WX=42.67N/mm2f允许应力=215 N/mm2（满足）；计算挠度：max= 0.632MX/（EIX）=1mm允许=1000mm/500=2mm（满足）。3)对拉螺杆拉力验算：对拉螺栓最大间距1m1m，N拉=1m68.86 KNm =68.86 KN22圆钢：A拉=380.13mm2= N拉A拉=68.86 KN380.13mm2=181mpaf允许应力=215mpa三、大模板安装、拆除与加固1、大模板安装整个模板系统由迎水侧直立大模板、背水侧八字型模板、锚杆处模板与对拉螺栓四个部分组成。吊装采用履带吊或汽车吊安装，根据基槽开挖宽度采用50T履带吊单侧安装即可。模板安装前用砂浆找平。模板安装顺序为：迎水侧模板安装地锚加固迎水侧模板拼缝连接安装对拉螺杆背水侧锚杆处模板安装安装八字型钢模紧固对拉螺栓校正模板安装两个封头模板整体加固与校正。迎水面模板安装 锚杆处模板安装八字型模板安装 系缆桩模板安装模板安装加固主要考虑以下三个方面：模板整体稳定性；防止模板上浮；防漏浆。模板整体稳定性的加固：采用锚桩结合钢管支撑与钢丝绳预张拉。防止模板上浮：根据混凝土浇筑规律，应在混凝土浇筑到八字以上最为不利，一方面减缓混凝土浇筑速度，另一方面利用地连墙主筋通过锚筋电焊连接到模板平台处。防漏浆：主要在模板拼缝处采用3mm厚20mm宽的海绵条。2、大模板拆除大模板的拆除既影响到混凝土胸墙实体质量又影响胸墙外观，因此非常重要。在常温状态，胸墙拆除一般在混凝土浇筑结束后23天。冬期施工要加12天并通过试块确保混凝土凝度在10mpa左右方可拆除。模板拆除顺序与安装顺序相反。模板拆除时通过吊车和缆风绳的控制保护成品胸墙不受磕碰。模板即拆即清洁处理，涂抹脱模剂，高位放置，整齐摆放。3、对拉螺栓孔的处理由于铸铁拔锥和外拉螺栓可回收利用，因此留有的孔洞用微膨胀灌浆料进行修复，表面用润色砂浆处理，保证与混凝土色泽一致。模板加固 钢筋绑扎装设四、钢筋与预埋件施工胸墙的箍筋为整体的，因此横向钢筋需要从单侧穿入(我们主筋采用闪光对焊)。胸墙施工中要考虑空档处的钢筋应事先放置。搭设钢管脚手架、铺木板形成作业平台,铅丝进行钢筋绑扎,丝头向里。系缆桩、上水栓井处钢筋绑扎后通过吊筋吊在钢筋笼上， C30细石混凝土制作圆形胸墙保护层垫块以便模板安装。预埋件施工主要是锚拉杆、系船柱与橡胶护舷的预埋件施工。通过模板上设置预埋件施工定位孔，确保预埋件安装的高度和位置的准确。定位孔用木楔和海绵丝对堵。五、混凝土施工1、混凝土的配合比胸墙C30下300,由于一般胸墙高度大有平台倒角需要流动性大且和易性好的混凝土.1）胸墙混凝土要求样品历史及概况：水泥：P.042.5R；砂：中砂，细度模数3.02.3；碎石：525mm连续粒级、最大粒径20mm；外加剂：引气剂，减水型缓凝剂；水：饮用水2）混凝土技术要求：（1）坍落度：180mm220mm。（2）初凝时间大于45小时。（3）配置强度应比设计强度标准值提高40%50%。（4）钢筋最小间距75mm，最大粒径不得大于钢筋间距的1/4。（5）砂率控制在3440，可适当提高砂率，改善和易性。（6）水泥最低用量不得小于451Kg/m3。（7）水灰比不得小于0.40。（8）含气量要求范围：4.07.0。（9）细骨料中杂质限值：1）总含泥量（以重量的百分比计）3.0，其中泥块含量0.5；2）云母含量（以重量的百分比计）1.0；3）轻物质（以重量的百分比计）1.0；4）硫化物及硫酸盐含量（以重量的百分比计）1.0；5）有机物含量（用比色法）：颜色不应深于标准色，当深于标准色时，应进行砂浆强度对比试验，相对抗压度不应低于95；（10）粗骨料杂质含量限值：1）总含泥量（以重量的百分比计）0.7；2)水溶性硫酸盐及硫化物(以SO3重量百分比计)0.5；3)有机物含量:用比色法试验,颜色不宜深于标准色,当深于标准色时,应进行混凝土对比试验,其强度降低率不应大于5% 。3）施工配合比每m3混凝土材料用量（kg）水泥砂（中砂）石子（mm）水外加剂5-20SP401引气剂40078610431569.70.0442、混凝土的浇筑与振捣混凝土浇筑采用混凝土汽车泵+商品混凝土橄榄车分层浇筑。分层高度不超过60cm，从一端向另一端浇筑。为了防止落差太大，导致混凝土离析施工中加溜管保证混凝土自由下落小于1.5m。振捣采用50振捣棒，梅花形间距40cm布置。振捣时要保证振捣上一层时要插入下一层510cm，以保证混凝土结合良好。防止漏振、欠振、过振或拔棒过快，通过时间我们发现在混凝土表面泛浆且气泡不再冒出为控制点，确保了混凝土成品的密实与表面光泽。胸墙流水施工 胸墙混凝土浇筑六、施工注意要点与相关措施1、胀模在大模板的设计以及使用过程中，发现模板板块竖向拼缝处变形较大，有局部胀裂的情况。因此在模板加固中通过U型环穿入槽钢并打入木楔加强了拼缝处的整体受力效果。后期施工中未再发现胀模现象。2、水平面、斜面气泡八字模斜面的混凝土振捣是关键。排出气泡就能防止出现蜂窝、狗洞及漏筋现象。为此我们在八字钢模上每隔1m左右开设直径10cm的排气振捣孔予以解决。在确保水平部分气泡排尽密实后对排气振捣孔进行封墙。在斜面混凝土施工中采用了减少分层厚度，充分排气振捣的措施较好地完成了施工。3、松顶由于胸墙施工完毕后其上还要进行护轮坎的施工，因此这道水平缝的处理就非常重要。由于商品混凝土流动性强，大模板整体密封性好，因此造成胸墙顶部浮浆较多，如处理不好就会产生松顶现象形成软弱层。现场一方面把表面浮浆尽量排出，另一方面用清水洗净的粗骨料进行填充并在混凝土初凝后进行凿毛处理。松顶现象得到了控制，保证了施工质量。胸墙成品1 胸墙成品2七结束语从首钢京唐成