调压井液压滑模施工措施及粗直径钢筋滚轧直螺纹连接施工工法

粗直径滚压直螺纹连接工法1前言调压井液压滑模施工措施一、工程简述调压室位于厂房上游的山体内，为地下水室式调压室。调压室由上室段、竖井段、下室段三部分组成。本次液压滑模用于调压室竖井段施工。竖井高82.2m（▽1084.00~▽1001.80），圆形断面，开挖断面直径20m，衬砌后断面直径φ16m，调压室底部倒角1m。为便于滑模施工，井底部1m倒角采用常规模板立模配合滑模浇筑。二、滑模设计简述1、设计要求（1）、模板设计要求操作平台宽度不小于1500mm。下部吊架应满足井壁砼表面缺陷处理要求。（2）、载荷要求设计满足滑模自重静载荷、垂直动载荷（包括操作人员、施工机具、滑模与砼的摩擦阻力以及5台焊机和15吨钢筋等重量）、水平动载荷（卸砼料时产生的冲击力、砼浇筑振捣时对模板的侧压力以及风压力等）等要求。2、滑模系统结构滑模系统主要由平台系统、模板系统、液压系统和辅助系统等构成。（1）、平台系统绑扎钢筋、杂物堆放场地；下部由悬挂在弧形框架底部的两层悬挂平台组成，是工人对已衬砌表面修补、检查及养护的操作平台。上部平台采用钢板网，下部平台采用30mm左右的木板搭接而成。（2）、模板系统 由15件组成，节间采用连接板及螺栓连接为一个整圈，模板节间分布与框架节间分布错开布置。（3）、液压系统由液压控制站、双向液压穿心千斤顶、管路、分油器等组成。液压控制站选用YJH-WF100C型号一套，双向液压穿心千斤顶选用YCQ-7（卡片/双回路）型号42套（备用2套），支撑杆采用φ48×3.5钢管。设计采用双向液压穿心千斤顶，每次爬升行程为50mm，回位也很彻底，避免了采用弹珠式油缸常常不到位的缺陷，对滑模在滑升过程中减少倾斜和调整有很好的作用，提高了可靠性。（4）、辅助系统辅助系统包括上升监测装置、工作用电及照明、爬梯、安全护栏等。滑模动力（如液压系统电机、振捣器等）与照明用电均由井口电源由胶套电缆接到滑模的电源开关上，滑模滑升时，动力照明电缆随着使用长度变短收卷，滑模通讯由手持对讲机传送，另外滑模施工用风和用水均由井口预留管路供给。3、工作原理爬杆42根，将双向液压穿心千斤顶套装在每根金属管支撑杆上，通过螺栓把千斤顶的底座与提升架悬臂的顶部连接在一起，提升架采用弧型框架结构（分段，节间螺栓连接），用短连接板或短角钢通过焊接把模板固定在提升架上。提升架顶部铺设钢板网，堆放设备及材料，方便施工，下部悬挂工作平台（搭设木板、挂安全网），便于砼修补及养护。所有液压千斤顶分组用串联或并联方式与液压控制系统相连。随模板底部砼的凝固，当模板底部砼达到脱模条件时，操作液压机构驱动所有液压千斤顶，带动提升架、模板等沿着爬杆向上移动，直到可浇下层砼的位置。如此往复，直到竖井顶部。三、滑模安装介绍1、滑模安装滑模各部件制作完毕后，分部件编号，用30t门机运到井底在滑模起滑处安装，安装顺序如下：（1）、起模支墩、滑模主框架安装在测量放线定出安装位置之后用六个起模支墩（为此而制作的工具）作支垫，支垫起中心框架、连接框架、框架及提升架1m高度，测量配合找正提升架位置。（2）、模板系统安装待提升架位置固定后进行模板系统的安装，安装时注意找平找正模板的位置，之后用连接角钢、连接板进行模板与框架之间的焊接连接，焊完之后应进行回测检查模板位置。（3）、电源系统安装将电源开关板（上面固定各种备用空气开关）固定在离液压泵站最近的位置，液压泵站电机与空气开关之间用3×4mm2塑料橡套铜芯电缆连接。电源开关板旁固定简易电缆卷筒，以备滑模上升时电源电缆使用长度变短收卷之用。（4）、液压系统安装先对液压系统各零部件清理清洗，再进行液压千斤顶、液压泵站、液压管路及各主、支油路的截止阀安装，空载运转液压系统，检查有无异常情况，待一切正常，插装支撑杆，进行支撑杆与预埋钢筋的焊接。（5）、水平、垂直观察等辅助系统安装待上述系统及1m倒角模板安装就位以后，进行水平管安装并作好刻度线标志，注意其安装位置应设置在容易被观察且不容易被损坏的地方。垂直方向使用线锤结合刻度尺观察位置移动变化。施工过程中要配备水平仪、经纬仪使用，如条件可行可考虑红外线、激光仪、全站仪等先进观测设备。（6）、下部走台挂架安装下部走台挂架——抹面平台要待提升架滑升到一定高度时才能进行安装。安装时注意现场焊接质量，安全网捆绑要牢靠，以保证施工过程中的人员安全。2、其他配套设施安装及完善混凝土输送设施、从井口到滑模人行扶梯安装及完善，施工用电焊机、施工用振捣器、施工用钢筋、施工用木材等设备材料准备齐全。四、滑模施工介绍1、启滑施工液压滑模施工前必须做好准备工作，其中包括底板的凿毛、冲洗工作等。滑模启滑准备工作一定要充分，竖向钢筋要超前绑扎焊接一定距离，水平钢筋绑扎到千斤顶下卡头部位，支撑杆与水平钢筋要点焊牢靠，模板与底板基础空出部分用常规模板支护对接，局部空间用木板条和水泥袋封堵不留空隙。以上准备工作完成后，砼开始入仓浇筑，在砼浇筑到80~90cm高时，预测砼达到脱模强度即可启动滑模。当滑模底部空间超过2m时，可安装抹面平台及养护用水胶质软管，以便于及时对出模的砼进行洒水养护，滑模施工进入正常滑升阶段。2、正常滑升施工滑模正常滑升施工要按照DL/T5110《水电水利工程施工规范》、DL/T5144《水工混凝土施工规范》、SL32《水工建筑物滑动模板施工技术规范》和GB50113《滑动模板工程技术规范》执行，岔洞等滑升施工要遵照调压井滑模专项技术措施执行。3、施工过程工作（1）、钢筋绑扎液压滑升模板施工的特点是钢筋绑扎、砼浇筑、滑模滑升平行作业、连续进行、互相适应。模板就位后，安设计进行内圈提升架影响范围内的钢筋绑扎、焊接；非影响范围内的设计钢筋超前安装，以减少现场滑模施工组织管理工作量，降低现场劳动强度。滑升过程中，支撑爬杆在同一水平面内的接头不超过1/4，爬杆起始按2m、3m、4m、6m长度错开布置，中间都按6m长度加接，接头如有少量错位，用钢锉锉去错台。爬杆要求平整无锈皮，并同环向钢筋相连加固。（2）、钢筋绑扎砼由搅拌站提供，砼罐车运输至泵送作业面，由泵输送至滑模平台上，进行分料后入仓浇筑。钢筋及其它材料的运输，用井口门机运至滑模作业平台上。施工作业人员由爬梯进入施工作业面。（3）、砼浇筑滑模施工按以下顺序进行：下料——平仓振捣——滑升——钢筋绑扎——下料。入仓要对称均匀，正常浇筑厚度30cm。采用插入式振捣棒进行平仓振捣。在振捣时，应经常变换方向，并避免直接振动爬杆及模板。振捣棒插入深度不超过下层砼50mm。滑模正常滑升根据现场施工情况确定合理的滑升速度，考虑各种影响因素，估计日滑升高度在2m左右。模板初次滑升要缓慢进行，并在此过程中对提升系统、液压控制系统、盘面及模板变形情况进行全面检查，发现问题及时处理，待一切正常后方可进行正常浇筑和滑升。（4）、模板滑升施工进入正常浇筑和滑升时，应尽量保持连续施工，并设专人观察和分析砼表面情况，根据现场条件确定合理的滑升速度和分层浇筑高度。依据下列情况进行鉴别：滑升过程中能听到“沙沙”的声音；出模的砼无流淌和拉裂现象，手按有硬的感觉，并留有1mm左右的指印；能用抹子抹平。（5）、砼表面修整、养护砼表面修整关系结构外表和保护层质量的工序，当砼脱模后，须立即进行此项工作。一般用抹子在砼表面作原浆压平或修补，如表面平整可不修整。为使已浇筑的砼具有适宜的硬化条件，减少裂纹，在辅助盘上设撒水管喷水对砼进行养护。（6）、滑模控制及拆除在滑模模板圆周相隔90度各设置一线锤进行中心偏离测量控制。水平控制：一是利用千斤顶的同步器进行水平控制，二是利用水管或水准仪测量进行水平控制，每天至少进行一次平台水平测量。当滑模滑升至顶部时，将滑模滑空后，利用门机对滑模进行拆除。4、施工过程出现的问题及处理(1)、常见问题①滑模操作盘倾斜；②滑模操作盘平移；③滑模操作盘扭转；④模板变形；⑤砼表面缺陷；⑥爬杆弯曲。造成上述问题的根本原因在于千斤顶工作不同步，荷载不均匀，浇筑不对称或纠偏过急等。因此，在施工过程中要加强观测检查工作，发现问题及时处理，不能让累积误差过大，造成纠偏失控。(2)、问题处理①滑模操作盘倾斜、平移、扭转利用千斤顶（部分油缸工作，部分油缸关闭）自身进行纠偏。②爬杆弯曲时，采用外力（螺旋千斤顶加压、捣链）、加焊钢筋或斜支撑进行纠正。弯曲严重的，将该爬杆切断，用钢筋把上部爬杆与下部爬杆焊接在一起，并加焊“人”字型斜支撑。③模板变形利用撑杆或螺旋千斤顶加压复原。④砼表面缺陷采用比原标号高一级的膨胀细骨料砼并用抹子抹平。5、液压千斤顶同步控制（1）、初次滑升前，应用水准仪在各个爬杆找出水准线，并以此作为标准，在爬杆上每隔20~30cm划一道控制线，每一条水准线均作为以后限位调平标志。为防止水准线经过几次使用后，有积累误差，在正常浇筑施工过程中，测量人员应每天测放一次水准线，以提高施工精度。（2）、在施工中出现管理混乱，发生千斤顶的不同步造成了平台的倾斜，可用液压控制系统的控制器来调整平台，使之大致处于一个水平位置。具体操作是：根据平台的高低情况，将偏高一侧的平台控制油路关闭，偏底一侧的平台控制油路开放，使液压泵工作，经过几次动作，平台将逐步回到大致水平状态，然后再按照（1）所述方法，加以精确调平。注意每次动作距离不宜过大，否则纠偏过急易导致事故。（3）、平台在提升过程中如果出现中心偏移的情况，也可利用平台倾斜法调整，使构筑物的中心在允许范围之内。同样，注意每次动作距离不宜过大。6、停滑处理：由于天气等多种突发性因素，必须停止施工时，应做停滑处理。停滑时，留设水平施工缝，将砼浇筑至同一水平面；每隔1h提升一次，连续提升6~7h，直至上层砼与模板无粘连；再次滑升时应将砼表面凿毛，用骨料减半的砼或水泥沙浆浇筑一层后再继续滑升。7、液压滑模施工技术措施（1）、施工前，试验室应对砼的配合比、外加剂进行试验工作，测定砼的塌落度、凝固时间，为滑模作好技术准备。（2）、从滑模组装到砼浇筑施工，严格按照调压井边线进行控制，确保其垂直度、偏差符合施工质量技术要求。（3）、严格按照分层分片对称浇筑砼，每次滑升时间不超过2h，滑升高度最大不超过300mm。（4）、每次浇筑后必须露出最上一层横筋，钢筋绑扎间距符合要求，每层钢筋基本上呈一水平，上下层之间接头要错开，竖筋间距按设计布置均匀，相邻钢筋接头要错开，在同一水平面的钢筋接头数应小于总数的1/5。（5）、要经常备用一部分钢筋，以满足施工的需要。（6）、在滑升的过程中，每次滑升要进行一次测量工作，发现问题及时处理。（7）、交接班应在工作面进行，了解上班滑升情况和发现问题，制定本班的滑升方式，并滑升2~3个行程进行测定。（8）、加强设备的使用和维护工作，控制箱在每次滑升前油泵空转1~2min，给油终了时间2~3s，回油时间不少于10s，，在滑升过程中应了解设备运行状况，有无漏油和其他异常现象，工作不正常的千斤顶要及时更换，拆开检修备用。（9）、因故停止浇筑砼超过2h，应采取“紧急停滑措施”，并对停工造成的施工缝认真处理。（10）、冬季施工要采取保暖措施，确保砼的正常凝固。8、施工注意事项（1）、严格按滑模操作程序进行操作。操作人员应熟悉滑模结构原理，未经培训人员不能随意操作。（2）、停滑延时报警时间值设定一般为1h，但在具体施工中应根据泵送砼凝固时间及操作人员的熟练程度等各种因数进行确定。（3）、经常检查油位、油温，发现漏油应及时查明原因，进行处理、补充。油温应不超过60ºC，过高时应查明原因，加以消除。（4）、液压回路接头应保持联接牢固可靠，避免松脱漏油。油管走向应平置或大弧度，不得有扭曲、死弯，以免影响油路畅通和使用寿命。（5）、电机运转正常后，电液阀方可换向，进入工作状态。（6）、经常检查电器元件温度是否过高，继电器动作是否灵活，接点通断是否可靠。（7）、在施工中应注意保护千斤顶的清洁，防止砼砂浆顺爬杆流入千斤顶内。五、滑模施工过程记录滑模施工过程中针对滑模“过程记录表”共有4个，施工时按时根据实际情况填写。记录表附后：提升系统工作情况记录表编号：工程名称施工单位日期作业班次操作平台标高接班时交班时混凝土浇捣开始时间时分混凝土浇捣完成时间时分提升次数时间提升行程数实测提升高度平均高度（mm/次）1234567891011121314151617181920本班提升总高最高油压说明负责人：审核人：填表人：滑模平台垂直度测量位移记录表 编号：工程名称施工单位施工部位日期测点序高时间标高位移值(mm)方向123456789101112131415简图建议负责人：复核人：测量人：滑模平台水平度测量记录表 编号：工程名称施工单位施工部位日期测点序高时间基准标高高程差Hi(mm)相对高程差ΔHi123456789101112131415简图建议负责人：复核人：测量人：注：“基准标高”指本次测量时所取参考水平面的标高值；“高程差Hi”指被测点与基准参考平面的高程，高于参考平面为（+），低于（-）；“相对高程差ΔHi”指被测点高程差（Hi）与各测点高程差平均值（Hi）之差，即：ΔHi=Hi-HiHi=ΣHi/n式中Σhi——各测点高程差之和；n——同一参考平面的测点总数。滑模纠偏、纠扭施工记录表 编号：工程名称施工单位纠偏（扭）部位纠偏（扭）原因技术要点与方法要求执行时间执行结果审核人：负责人：编制人：现场工程师：粗直径钢筋滚轧直螺纹连接施工工法传统的钢筋连接方式如搭接、焊接等连接方式，无论从连接质量、效率还是可操作性均已不能满足建筑业迅速发展的需求。搭接的连接方式已不能用于大规格钢筋的连接，再加上焊接有很多不足之处：如钢材材质不稳定、可焊性差等情况；电源不稳定或焊工水平较差的情况；工期紧、电容量不够的情况；以及风雨寒冷等气候影响；还有防火要求高的场所的施工方案；水平钢筋的现场连接的质量和速度。焊接质量均无法保证。钢筋机械连接能避开上述种种困难，显示出明显得优势。近年来，国内建筑市场上各种钢筋机械连接技术迅猛出现和发展起来，相继开发出锥螺纹、镦粗切削直螺纹、挤压肋滚压直螺纹、剥肋滚压直螺纹等钢筋连接技术。其中钢筋等强度剥肋滚压直螺纹连接技术以其快捷方便、成本底、质量好、稳定可靠等优点在当今工程建设中得到越来越普遍的应用。粗直径钢筋机械连接多用于大型筏板基础及转换层部位的施工，存在钢筋密集，规格多，接头数量多，施工难度较大，施工质量不易得到保证的问题。因此在原材性能、下料加工及现场连接等过程中进行有效控制，避免其技术缺陷是保证钢筋连接强度、性能及质量符合要求的要点。2特点本工法是在对钢筋下料、丝头加工、钢筋连接等一系列过程的控制中，逐步总结出的一套高质、高效的粗直径滚压直螺纹连接施工方法，能有效的解决和避免流程中出现的各种质量问题及缺陷，能有效的提高生产效率及避免材料的浪费。3适用范围本工法适用于各种工业与民用建筑中剥肋滚压直螺纹套筒连接的施工，尤其适用于大型筏板基础及转换层的施工指导。4材料性能4.1钢筋原材连接所用的钢筋要有产品出厂合格证，产品性能检测报告，以及进场复验报告，其力学性能必须符合《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499等现行有关标准的规定。4.2滚压直螺纹连接套筒连接套筒要采用优质碳素结构或其它经型式检验确定符合要求的钢材，进场时必须有产品合格证，其力学性能应满足接头等级的要求。套筒的几何尺寸应满足产品设计图纸要求。套筒表面不得有裂缝、折叠、结疤、严重锈蚀等缺陷。套筒应有保护盖，有明显的规格标记。连接套筒的常用种类有：标准型、变径型及正反丝型。其中标准型用于正常状况下钢筋的连接，变径型用于不同直径钢筋的连接，正反丝型用于钢筋两端均不能转动情况下钢筋的连接。5工艺原理钢筋剥肋滚压直螺纹连接技术是先将钢筋待连接部分的横肋和纵肋剥切处理后，使钢筋滚丝前的柱体直径达到同一尺寸，再进行螺纹滚压成型，根据钢材冷作硬化的原理，钢筋上滚轧出的直螺纹强度大幅提高，从而使直螺纹接头的抗拉强度高于钢筋母材的抗拉强度，然后利用连接套筒进行连接，使钢筋丝头与连接套筒连成一体，从而实现了等强度连接的目的。6工艺流程及操作方法6.1工艺流程钢筋切割下料钢筋端头剥肋滚压螺纹加工丝头与套筒进行配套检查现场钢筋连接质量检验6.2操作要点严把每个过程的质量关是保证钢筋连接性能符合要求的重要条件，其中容易出现的质量问题有：（1）钢筋下料后，切口的端面与轴线不垂直，有马蹄形或挠曲。要求在下料时不得采用钢筋切断机，要用砂轮切割机或专用锯床，严禁气割，尤其对于粗直径的HRB400钢筋来说，如果在切割时不控制好切面的垂直而在切完后进行修正是件非常费时费工的事情。切口端面与轴线垂直是保证丝头加工后能达到要求的完整丝扣数及直螺纹连接力学性能的前提。（2）剥肋直径偏大、偏小或位置偏心。用游标卡尺检测钢筋剥肋直径，目测检查剥肋是否偏心，如存在问题，应调整剥肋压环螺丝及滚丝轮的位置，再次进行试加工，直至将剥肋直径控制在允许误差范围内为止。（3）螺纹尺寸偏大或偏小。丝头加工完毕后应用通规或止规进行检查：通端螺纹环规应能顺利旋入，止端环规原则不能拧进，但允许旋入不超过3个螺距的偏差。螺纹加工过大将导致套筒无法拧进；加工过小将导致套筒与丝头之间存在较大的间隙，很难满足钢筋连接的力学性能。如螺纹尺寸偏差超过允许范围，应及时调整滚丝时滚丝轮的切削压力。（4）丝头长度不符合要求。丝头长度过短将无法达到要求的完整丝扣数而直接影响直螺纹连接的力学性能；丝头过长将导致连接后外露丝扣过多而削弱钢筋的受力。重新调整剥肋刀开张碰块（限位）及进刀行程碰块位置（5）套筒与加工好的丝头不配套。套筒进场后应以500个头为一个检验批，每批按10%对套筒的长度、外径及螺纹尺寸进行抽检，以避免与加工完毕的丝头配套连接时出现过松、过紧或丝头外露过长等缺陷。（6）丝头的螺纹被破坏或丝头弯曲导致套筒无法旋入。该问题是丝头加工后未安装塑料保护套或保护套安装不牢固，在钢筋运输过程中碰撞而产生的。要求在丝头加工完后要及时安装牢固保护套，并且加强在钢筋吊装、运输过程中对钢筋的保护意识。（7）钢筋现场连接时不能完全旋入、外露丝扣过多。排除加工的原因后，产生该问题的主要原因是套筒轴线与钢筋轴线对不齐、连接时的拧紧力矩值达不到要求或连接时一端丝头旋入过长导致另一端无法旋入规定长度。对于第一种原因，应将钢筋丝头从套筒中旋出，并重新调整钢筋位置后再次进行连接，切忌在不调整钢筋位置的情况下使用蛮力拧紧套筒而导致丝头的破坏。对于第二种情况，多因现场连接时采用力臂较短的管钳，导致对直径32mm以上的钢筋难以使力。解决方法是采用大号的管钳或增加管钳的力臂。对于第三种情况，在连接第一根钢筋时应预留2~3扣，待第二根钢筋旋入至剩2~3扣时再同时拧紧即可。（8）钢筋就位后套筒无法旋入。该问题多在梁端采用正反丝的情况下产生。对于32mm以上、尺寸较长的粗直径钢筋，其就位基本依靠塔吊吊装，如果在吊装前不对钢筋丝头及套筒进行仔细的配套检查，就会造成多层钢筋吊装就位后不得不拆除并再次重新吊装的现象。7滚压直螺纹连接机具设备7.1钢筋直螺纹剥肋滚丝机钢筋直螺纹剥肋滚丝机用于加工钢筋丝头，该设备集钢筋剥肋及螺纹滚压于一身，一次装卡即可完成两道工序，它主要由机体、夹紧钳、剥肋滚丝头、减速机、进给机构、行程限位机构、电器控制系统等。依据工程中丝头加工量的多少，一般配置4~6台即可。HGS-40型剥肋滚丝机，其主要技术参数如下表表7.1HGS-40型剥肋滚丝机性能参数钢筋加工范围16~40主电机功率4kW配用电源三相380V50HZ主轴转速40-60r/min最大加工长度80mm重量500kg7.2卧式带锯床用于切割直径较粗的钢筋，一般配置1~2台。7.3砂轮切割机用于切割直径较细的钢筋，一般配置2~4台。7.4辅助工具卡尺、量规、通端环规、止端环规、管钳、力矩扳手等8劳动力组织本工法中后台加工丝头的人数为1人操作机械，2人搬动钢筋，共需36人。为确保钢筋丝头加工质量，6名操作人员均须经过专业技术培训，严格考核，持证上岗。现场钢筋连接人员视工程进度安排。9质量标准及检验办法本工法执行的标准为行业标准《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107-2003，9.1丝头质量检验操作者对加工的丝头要逐个进行检查。首先检查其外观质量，螺纹饱满，表面光洁，不粗糙，螺纹直径大小应一致，无虚假螺纹用缺肉、瘦牙等缺陷，螺纹长度、公差尺寸应符合规定；再次用检验钢筋丝头的专用量具-螺纹环规进行检验，钢筋丝头要能够顺利通过螺纹环规，且丝头与螺纹环规要十分吻合才算合格。9.2施工现场接头质量检验9.2.1工程中采用滚压直螺纹接头时，技术提供单位应提交有效的型式检验报告。9.2.2现场检验应进行外观质量检查和单向拉伸试验。首先目测已连接好的钢筋接头处丝扣，如果发现有一个完整丝扣外露，则该接头要重新拧紧或进行加固处理；然后用扭力扳手随机抽检每种规格接头数量的10％，且不少于10个进行检查。同一施工条件下采用同一批材料的同等级、同型式、同规格接头，以500个为一个验收批进行检验与验收，不足500个也作为一个验收批。对接头的每一验收批，必须在工程结构中随机抽3个试件做单向拉伸试验，其力学性能应符合《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107-2003的规定。如有1个试件的强度不符合要求，应再取6个试件进行复检。复检中如仍有1个试件检验结果不符合要求，则该验收批