轻型组合式大模板工法稿

xx水电站轻型组合式大模板工法完成单位：xx项目部主要完成人：xxxxxxxx工程局xx项目部前言1.1工法的形成原因为解决同组合小钢模拼装繁琐、材料消耗大、不利于快速施工、大仓号浇筑时模混凝土面平整度不易控制，以及大型悬臂模板施工时，受模板重量大，安装费时费力，依赖大型起重设备吊装，维护困难的弊端，中水九局巴江口水电站工程项目部结合实际施工情况，经结构分析及计算，设计、制作了模板面积为9m2（A型）、1860m2（B型）及单块模板面积60m2的超大型轻型组合式大模板投入生产，编制并完善了该型模板施工工法，该工法及配套模板已大量使用在广西桂江巴江口水电站工程建设项目。1.2关键技术及获奖情况该型模板的空间桁架支撑结构、60m2(3×20)的超大面积模板及自制模板提升装置等关键技术经技术情报部门科技查新，属国类领先地位。与传统的施工方法相比，该型模板在工期、质量、安全、造价等技术经济效能等方面的具有明显的先进性和新颖性，具有施工速度快、质量可靠、节约成本、环保节能的特点，经巴江口水电站施工实际使用后取得了良好的社会效益及经济效益。该型模板于2005年4月荣获了水电九局首届科技技术进步二等奖，2005~2006年度集团公司科技技术进步三等奖。工法特点2.1快速施工突出的特点是施工快速，与安装同等面积散装组合小钢模、，在安装时间、劳动强度方面明显优势，在同等条件下，工效是散装组合小钢模2~3倍，与重量较大的大型悬臂模板相比，由于具有重量上的优势，工效一般是大型悬臂模板的1~2倍。2.2结构合理根据混凝土浇筑期间，模板承受混凝土侧向压力分布情况及变化规律，采用空间桁架支撑结构受力，保证了混凝土浇筑各个阶段，模板强度均能满足现行DL/T5144-2001《水工混凝土施工规范》、《水电水利工程模板施工规范》DL/T5110-2000要求。通过采用不同组合方式，可拼装出9~60m2常规及超大型模板用于生产，通用性及适应能力强。2.2重量轻、吊装灵活轻型大模板使用灵活，不依赖大型起重设备，完全可采用安全简单的提升装置自行提升、拆卸。与国内外同类工法相比，具有安全可靠、工作效率高、质量保证、工人劳动强度小。由于工法克服了常规大型模板重量大、对大型起重设备依赖性强，可少占用或不占用大型起重机械，提高了大型起重机械使用效率，加快施工速度，为降低施工成本奠定了基础；2.3造价低廉用定型组合钢模板进行预拼装，预拼装施工可在加工厂进行，实现了工厂化作业，加工质量易于控制，加工无特殊要求，工程完工后，轻型结合式大模板可以解体为定型组合模板，易于运输、保管，维护、保养工作小，减少了管理成本。同时在需要时能快速组装迅速投入生产，对于模板变形、穿孔的部位，可快速采用单块更换的方式保证整体平整的要求，彻底解决了大型模板保养、维护成本高的弊病。2.4材料消耗少，节能环保与常规工法工艺对比，减少了约20%拉筋使用量及40%焊接工作量，节约了材料、减少了废气排放量，由于不用或少用大型起重设备，实现了节能降耗、保护环境的目标，取得了良好的经济效益和社会效益。适用范围工法特别适用于工程建设工期短、模板工程量大的闸坝工程，外形变化不大、连续上升的直墙式建筑物混凝土施工；由于对大型提升设备依赖性不强，在不适合架设起重设备的河道混凝土护坡，围堰混凝土面板施工，以及大型桥墩、孔桩内衬混凝土施工等工程也可参考使用。工艺原理4.1模板结构轻型组合式大模板在结构设计上，利用定型组合钢模重量轻、强度、刚度高、拼装灵活的特点，将定型组合钢模先整体拼装，后按新浇混凝土对模板侧压力分布规律布置空间桁架结构支撑系统，轻型大模板结构简图如图1所示：4.2面板及龙骨轻型大模板面板一般选用P3015平面模板制作面板，并可根据施工需要，采用定型模板可拼装出不同面积的模板满足不同的要求。平面定型组合钢模板整体拼装采用φ12普通螺栓连接固定，可有效保证模板频繁使用时，保证模板的平整度要求。连接螺栓间距不得大于500mm，两端头U型卡孔必须全部螺栓连接。大模板龙骨采用5×10矩形钢制作，龙骨间距为1000mm，布置在定型模板有孔横肋上，并用L型插销插入U型孔内拉紧后，将L型插销尾部焊接在龙骨上，使拼装模板与龙骨牢牢地紧贴在一起。相临龙骨间增加一段长度不小于1000mm同等规格的矩形钢以加强大模板上口的强度，龙骨上口焊接安全操作平台以利操作人员工作。定型组合模板拼装及龙骨布置、加固详见图2：图2：定型组合模板拼装及龙骨布置、加固简图4.3桁架结构再在上后，即可完成大模板支撑系统。桁架结构布置在龙骨背部，φ50脚手架钢管焊接制作，间距为500mm，桁架焊接采用手工电弧焊接。所有桁架结点均需外帮焊φ18以上圆钢，以加强结点处强度，还应对所有结点除锈后刷防锈漆加强保护。轻型组合式大模板的桁架支撑结构简图见图3：图3：轻型组合式大模板的桁架支撑结构简图4.4安全操作平台以大模板桁架为骨架，设计安全操作平台，可摆放临时操作工具、小型设备的安全工作平台，平台分上下两层，上层主要供放置小型机具(如电焊机、振捣器变频机等)、下层主要供混凝土浇筑期间模板维护人员工作。4.5提升方式由于轻型组合式大模板重量轻、强度高、整体性好、易固定，为大减少对大型起重设备的依赖性，减少了施工过程中的干扰因素，除首次安装及最后拆除回收以外，施工间内的提升过程应尽量采用自制提升装置完成。自制提升装置由自制提升支架及固定杆件；3t手拉葫芦；吊绳、张紧钢绳及设计在模板上的U型吊耳等部份组成。轻型组合式大模板自制提升装置结构简图见图4；图4：轻型组合式大模板自制提升装置结构简图自制提升支架采用φ150mm(管壁厚δ≥4.5mm)无缝钢管制作主体，主体上部与主体呈90度角焊接有5×10矩形钢横杆，横杆外瑞下方焊有U型吊耳；为便于上下，主体上焊有采用φ18钢筋焊接的爬梯。支架主体2/3处设有支腿铰座，用于安装支腿。支腿铰座大样图见图5；图5：支腿铰座大样图自制提升主体长度可按下式确定：L=C+Tγ+d+g+t（4.5-1）试中：L—主体长度(m)；C—拟浇筑仓面高度(m)，一般为3m；T—手葫芦最小长度(m)，一般取0.2~0.3m；γ—拉葫芦长度修正值，一般取1.05~1.1；d—吊耳长度(m)一般取0.2~0.25m；g—钢吊绳长度(m)，一般取0.2~0.25m；t—手拉葫芦吊耳绳长度(m)，一般取0.2~0.25m；施工工艺流程及操作要点5.1施工准备5.1.1技术交底施工操作人员应具备用工手续，懂得模板的原理、使用方法、操作要领，熟悉模板施工方案和施工工艺，特殊工种应有上岗证及培训证书。组织施工管理人员以书面形式进行逐级技术交底，明确施工工序及施工作业条件。技术交底要符合规范、标准的规定，要符合施工现场实际情况。5.1.2材料及主要机具5.1.2.1施工中所需的测量器具应齐备，并要经检测部门检测合格，有合格证书，施工前应按设计图纸完成现场施工放样工作。5.1.2.2检查大模板安全防护栏，作业爬梯及作业平台板是否已全部按要求完成，检查手拉葫芦、吊绳、吊耳、提升支架是否完好无损，发现受损，必须修复或更换，并经检查合格后方可使用。5.1.2.3施工前还应检查施工必备工具是否准备完善如锤子、活动扳子、手锯、水平尺、线锤、撬棍、松模液压千斤顶、安全绳具、电焊机具等。5.2施工工艺流程及要点5.2.1大模板提升工艺流程轻型组合式大模板安装工艺流程图见图5；5.2.2大模板提升工艺要点5.2.2.1轻型组合式大模板提升时，仓内混凝土强度应满足《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2001的要求(有特殊要求时，应适当延长)。大模板提升前还应按设计图纸完成测量放样，放出模板安装控制点。5.2.2.2提升支架安装时应注意支架要架在模板U型吊耳上方，且支架上U型吊耳与模板U型吊耳呈直线的位置处，以保证支架垂直受力及模板的垂直上升。在固定时，安装时若作业地点地面不平整，支架无法保持垂直时，可人工将支架扶直，在脚部另加焊直径不小于25mm钢筋作为支脚，调整支架的垂直度。支架垂直调整工序完成后，须将支架脚部与仓内结构筋或预埋钢筋焊接锁定，防止支架翘脚。5.2.2.3提升支架支腿在支架调整直锁脚后进行安装，支腿必须支撑的作业必须坚硬，并应与拉筋预支埋件焊接。每根提升支架支腿不得少于2根，且支腿夹角应控制在20~30º间；支腿安装完成后，拉紧支架上部设置的张紧钢绳，张紧钢绳与支架间角度应控制在45~60º之间，张紧钢绳锁脚点应选择在稳固的结构钢筋或预支埋钢筋根部。图5轻型组合式大模板安装工艺流程图5.2.2.4模板起吊前应对支架起吊系统进行检查，重点应检查支架垂直度、支架锁脚、张紧钢绳绳卡、支架支腿支撑点等部位。5.2.2.5模板起吊时各个支架应平稳的同时拉动手葫芦，吊至安装位置初步就位，用撬棍按结构线调整模板位置，在模板内侧打好斜撑，随后安装地脚螺栓。用线锤测调垂直、校正标高，使模板的垂直度、水平度、标高符合设计要求后，按模板预留孔安装斜向拉筋，固定后立即拧紧螺栓。5.2.2.6模板安装完成后，应再次对模板的垂直度、水平度、光洁度、标高进行符合，为防止模板下口跑浆，应仔细清理模板与仓面的贴边线内的细小杂物，必要时，在清理干净后还可填补砂浆，以确保混凝土外观质量满足要求。5.2.2.7对于如闸墩、墙体等两侧模板距离较近的部位，在两侧模板均完成调整满足要求后，应将两侧模板上口采用钢管连接锁定，并取出模板内侧斜撑；若仓面较大，无法两对锁，应在混凝土浇筑到模板高度一半时，才取出模板内侧斜撑；无论仓面大小，转角处相临模板必须连接对锁，以保证转角处线型。5.2.3大模板拆除工艺流程轻型组合式大模板拆除工艺流程图见图6；图6：轻型组合式大模板拆除工艺流程图5.2.4大模板拆除工艺要点5.2.4.1轻型组合式大模板拆除前准备工作与提升前准备工作基本相同，脱模时混凝土强度应满足《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2001的要求(有特殊要求时，应适当延长)。5.2.4.2轻型组合式大模板固定拉筋较少，模板拆除时必须先张紧起吊绳后，才能切除固定拉筋，严禁在张紧绳未拉紧前除拉固定拉筋。5.2.4.3模板固定拉筋切除完成后，模板与混凝土面间的剥离宜采用机械式千顶，以保证建筑物顶部线型。材料与设备轻型组合大模板制作材料设备见表1轻型组合大模板(18m2)制作材料、配套设备表表1项目内容型号单位数量使用部位备注定型钢模板P3015m233块面板多次使用，可回回收矩形钢10×10m29.5龙骨多次使用钢管Φ50m25桁架及支腿多次使用角钢50×50m1拉筋固定座多次使用钢管Φ150m约9提升支架多次使用，可回回收钢筋Φ20Kg20桁架加强帮条多次使用钢筋Φ18Kg7提升爬梯多次使用绳卡个4张紧钢绳固定钢绳Φ10m6张紧钢绳多次使用手葫芦3~5t个2提升模板多次使用，可回回收焊条Φ40kg10制作模板制作消耗人工日6制作模板3人2天完成质量控制7.1制作验收质量标准轻型组合大模板制作验收质量标准详见表2轻型组合大模板制作验收质量标准表2项次项目允许偏差（mmm）备注1平面尺寸－2尺检2表面平整±22m靠尺、楔尺3对角线－3尺检4螺栓孔位置±2尺检7.2安装验收质量标准轻型组合大模板安装验收质量标准详见表3轻型组合大模板安装验收质量标准表3项次项目允许偏差（mmm）备注1模板位置－2尺检2模板垂直±32m靠尺及吊线线3模板底部标高±34墙体模板上口净净宽－2尺检5大模固定螺栓全数检查无松动螺栓用扳手检查螺帽是否紧固安全措施8.1施工前安全检查8.1.1吊装工要经过培训，持上岗证，方可上岗。指挥吊装人员及挂钩人员事先经过训练，统一信号。8.1.2吊装大模板必须采用自锁卡环，防止脱钩，在施工时，每次起吊前应仔细检查吊环有无开焊、断裂等现象，一经发现应及时处理；严禁用重物撞击U型吊耳或用其做支点脱模，严禁私自改变吊环位置。8.1.3大模板桁架要按规定支搭好安全网，上下两层安全操作平台地板要铺满，并绑扎牢固，不得出现孔洞、探头板，已受损地板要立即更换。8.1.4提升支架、支腿、张紧钢绳及绳卡应分类摆放，露天摆放时应垫离地面，并有遮雨措施；使用前应检查提升支架、支腿有无弯曲、变形焊接点有无开焊、断裂等现象，一经发现应及时处理；检查张紧钢绳及绳卡有无断丝、死弯、锁紧螺帽滑丝现象，一经发现必须更换。8.2施工时安全措施8.2.1进入入施工现场场必须戴安安全帽。吊装作业业要建立统统一的指挥挥信号。大大模板组装装或拆除时时，指挥、拆拆除和挂钩钩人员，要要站在可靠靠的地方操操作，严禁禁人员随大大模板起吊吊。六级以以上大风及及大雨、大大雪、大雾雾天气要停停止吊装作作业。8.2.2现场场使用的机机电、机具具等设备须须设专人使使用并保管管。大模板板安装就位位后，要采采取防止触触电的保护护措施，要要设专人将将大模板串串联起来，并并同避雷网网接通，防防止漏电伤伤人。8.2.3施工工现场的材材料应分类类码放整齐齐，注意防防火防雨。配配备足够的的消防器材材，并设立立明显标识识。8.2.4夜间间施工须配配备足够的的照明设施施。电气开开关、起重重机具、起起吊索具、吊吊钩、构件件支架、模模板要经常检查查无使用隐隐患。8.2.5主要要起重机械械必须专机机配备专人人。每班操操作应轻车车试开，查查验机械性性能是否正正常，刹车车是否有效效。第一次起起吊时，必必须在起吊吊2m后放下下刹车，明明确机械正正常后方可可投入施工工，司机如如因事离开开岗位须停停电、锁门门，无关人人员不得进进入司机室室。效益分析9.1操作工效轻型组合式大模模板与散装装组合小钢钢模支模方方式比，具具有方便、快快捷优点，其其背部桁架架支撑可以让让工人迅速速地校正和和固定模板板，与传统统支模工艺艺相比，在在同等条件件下完成同同等面积支支模，工效效是散装组组合小钢模模3~4倍，一般般是大型悬悬臂模板的的1.5~~2倍，加快了速速施工进度度。9.2节约成本通过合理的结构构布置，在在保证模板板强度及稳稳定性的前前提下，减减少了拉筋筋的使用量量，经统计计，与传统统支模工艺艺相比，完完成同等面面积支模，可减少了约20%拉筋使用用量及40%焊接工作作量，节约约了材料、减减少了对焊焊工人数的的需求量，由于工效效较高，可可减少大量量施工人员员，节约了了施工及管管理成本。9.3节能环保轻型组合式大模模板安装焊焊接工作量量小，减少少废气排放放量；大模模板制作实实现了工厂厂化、标准准化作业，减少了加工材料的消耗。因其强度高，制作材料变形小，周转使用能力高（回收时钢模完好率在80%以上）、实现一次制作多个工程可以再利用的效益。几种种常见模板板工艺技术术指标对比比表(60m2)表4名称散装组合小钢模模轻型组合式大模模板大型悬臂模板竹胶板外包角钢钢模板滑动钢模板重量(kg)11009202500750约3000模板整体强度差好好可靠好重复次数50≥50≥50＜10≥50模板利用率低高高低高上升方式人工拆装手拉葫芦提升大型机械提升人工拆装配套专用设备占用机械不占较少占用占用较少占用占用使用机械不用手拉葫芦4个大型机械2~33个台班不用大型机械2~33台班投入劳动力30~40个人人工6个人工10~20个人人工20~30个人人工10~20个人人工劳动状态强度大轻松一般强度大一般施工速度慢快快一般快材料来源现有利用现有材