刘道富1
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中交四航局第三工程有限公司, 广东 湛江 524005)
摘要:免拆模板网独有施工方便快捷、力学性能好、成本便宜、质量精良等优点,被广泛的应用在大型船闸等水利工程的一二期混凝土施工的结合面。改变了传统施工方法存在的问题,提升了工程实体质量。本文通过对西津二线船闸二期混凝土预留槽口使用免拆模板网进行分析,探讨了免拆模板网在船闸二期混凝土施工中的应用,为船闸结构二期混凝土施工提供借鉴。在船闸二期混凝土施工中使用免拆模板网提高了施工效率,节约了施工成本,加快了施工进度,质量得到了有效保证,取得了良好的经济效益。
关键词: 二期混凝土;免拆模板网;应用
1前言
目前船闸一二期混凝土结合面使用最多的还是木模板和钢模板两种。木模板安装方便,能够随意切割成结构所需要的形状,有插筋的缝面,木模板可以使用开孔器随意开孔,但是木模板加固需要更多的木方,且遇到有插筋的位置,拆模困难,容易将木模板损坏,故而木模板周转次数少,几乎是一次性的;钢模板刚度高,稳定性好,方便面安装加固,缺点是拆模困难,有插筋的部位模板尤其难拆模,增加拆模时间。木模板和钢模板共同的缺点是,拆模后都需要凿毛,耗时耗工,不经济。近些年市场上出现了一种新型模板,即免拆模板网。
模板目前船闸二期混凝土主要采用木模板和定型钢模板。木模板的优点是可以随意切割成结构所需要的尺寸,外侧用木方加固,有些需要安装插筋的位置,使用开孔器很容易开孔;缺点是损耗大,几乎是一次性的,拆完就不能再次使用了;定型钢模板的优点是加固方便快捷,缺点是拆模不方便费时费力。木模板和钢模板共同的缺点是拆完模板都需要费时费力凿毛。近些年市场上出现了一种新型模板,即免拆模板网。是混凝土结构工程施工中量大而面广的重要施工工具,模板工程一般占钢筋混凝土工程费用的20%-30%,劳动量的30%-40%,工期的50%左右,因此促进模板工程的技术进步,是减少模板工程费用,节省劳动力,降低混凝土结构工程费用的重要途径。
免拆模板网又称“快易收口网”,为一种永久性模板。其原料是一种薄形热浸镀锌钢板,质轻,力学性能优良。这种模板可以有效封堵所浇注的混凝土,并形成一种连成一体的波形表面,该表面不需任何处理就可浇注混凝土,由于混凝土强度等级不同和抗渗要求不同,在混凝土浇筑时需对结构进行阻隔,若处理不好,会严重影响结构的质量。传统的处理方法是:采用竹胶板、多层板加止水带或采用钢丝网、钢板网加止水带来安装就位并支撑好,下次浇筑时要拆除模板、钢丝板网及支撑系统,并对前期浇筑的混凝土进行表面凿毛处理,这样给现场施工造成很大的困难,也花费大量的人力、物力,且效果不佳。对工程质量影响较大。
免拆模板网自90年代开始在我国深圳、北京、上海、广州等地的大型建筑和水利工程中使用,例如长江三峡工程、秦山核电站等工程。
21.1免拆模板网介绍
免拆模板网又称"快易收口网",这是一种镀锌薄铁片形状的有孔钢板网,质量轻便,力学性能好,经加工冲压后成为有单向U型肋骨架及单向立体网孔的模板,可以广泛的应用在水利水电、建筑、市政等大型工程上,特别适用于一二期混凝土竖向和斜向结合面。如今已大量使用在船闸、大坝、水力发电站等大型水利工程上作为混凝土永久性免拆模板[1]。本文就其性能特征及作用机理作了简要说明,并探讨了免拆模板网在船闸工程二期混凝土施工中的应用。
图1 免拆模板网构造
图2 免拆模板网施工
表1 免拆模板网规格
材料厚度(mm) | 重量(kg) | 宽度(mm) | 长度(mm) | 面积(m 2) |
0.30 | 2.57 | 445 | 2200 | 0.979 |
0.35 | 2.97 | 445 | 2200 | 0.979 |
0.40 | 3.36 | 445 | 2200 | 0.979 |
0.45 | 3.76 | 445 | 2200 | 0.979 |
0.50 | 4.15 | 445 | 2200 | 0.979 |
231.2免拆模板网的性能特点
免拆模板网是一种用来作为非周转性模板用的。在安装免拆模板网模板后浇筑混凝土时,免拆模板网上的鱼鳞角片能够相嵌在先浇的混凝土里,和先浇筑的混凝土连接成为整体。严格控制接缝密实度和牢固性,缝面剪切的强度可与经过传统凿毛处理的粗糙缝相媲美[1]。
231.12.1质量轻
免拆模板网重量只有普通定型钢模板的十分之一,运输和安装方便,安装耗费辅材及人工少,只需要用少量的骨架龙骨固定,便捷易操作。
231.2.2风险低
使用免拆模板网的部位,浇筑混凝土时可以直接观察到浇注的过程,因而可以大大降低蜂窝空洞出现的风险。
231.2.3力学性能好
每隔固定距离凸起的U型骨架,很大程度上增加了免拆模板网承受侧压力的能力,相当于一般模板承受压力的百分之六十, 因此可减少模板支撑骨架数量的百分之四十。
231.2.4 增加抗剪界面
使用免拆模板网的位置浇筑混凝土时,混凝土里面的砂浆通过网的孔洞过滤到交界面,形成粗糙的临界面,能够大大增强抗剪性能。
231.2.5 裁剪、搭接操作简便
免拆模板网适用性能广泛,容易切割,可以根据结构形状弯曲成设计要求的形状。
231.2.6 适应分段浇注混凝土
免拆模板网作为永久性模板,不用拆模,直接埋在混凝土里,接缝不需要凿毛作准备即可直接下一次浇筑混凝土,因此施工方便,简化了接缝的准备工作。
231.2.7方便穿筋及连续绑扎钢筋
由于免拆模板网多孔和排列密布,稍微使劲小于12mm的钢筋就可以穿过[3]。大于12mm直径的钢筋通过剪开网格能够穿插过去,待穿插后掰回到原来位置就可以了。绑扎钢筋之前安装免拆模板网时,能够使用钢筋穿过免拆模板网网孔刺入安装。
342免拆模板网在船闸工程二期混凝土中的应用
342.1工程概况
西津二线船闸建设规模为3000吨级Ⅰ级船闸,上闸首上游端与进水口段相接,下游端与闸室相接,左右侧为连接一线船闸和右岸交通公路的均质土坝。上闸首平面外轮廓尺寸为62.0m×68.1m(长×宽),为分离式重力结构,由左右边墩和中间底板组成,航道净宽34.0m。上闸首左右边墩顶部高程与闸室相同均为66.20m。边墩上游顶部两侧布置2.0m×3.0m的边墙与进水口顶部的U型墙共同挡洪,墙顶高程为71.62m。上闸首门槛顶高程为51.80m,人字门底槛顶高程50.67m。下闸首平面外轮廓尺寸为65.0m×68.1m(长×宽),为分离式重力结构,由左右边墩和中间底板组成,航道净宽34.00m。边墩和中间底板以船闸中心线对称布置。下闸首左右边墩顶部高程与闸室相同均为66.20m,门槛顶高程为36.80m,人字门底槛顶高程35.67m。远期规划设计年单向通过能力为2760万吨。闸室结构采用上部重力式下部衬砌式的混合式结构,上下闸首采用分离式结构,边墩采用重力式结构。上游最低通航水位57.62m,门槛最小水深5.8m。
上下闸首左右两侧分别布置2扇检修闸门和1扇检修闸门供输水廊道和船闸本体段内部检修时使用。上下闸首左右边墩各布置1个浮式系船柱。闸室左右闸墙内侧每段中部各布置1个浮式系船柱;在闸室墙背两侧各布置2个检修阀门存放槽和一个自动抓梁存放槽。西津二线船闸主体段二期混凝土槽口共计浮式系船柱34条,检修阀门井8条,工作阀门井4条,叠梁门枕座4条,AB拉杆8条,防洪门槽口2条等。为了在汛期到来之前完成所有二期混凝土的浇筑工作,上闸下闸首检修阀门及挡洪闸门必须下闸挡水,施工进度是一个相当大的难题。
342.2闸门槽、浮式系船柱二期混凝土施工特点
闸门槽、浮式系船柱二期混凝土施工的特点为:(1)(1)因为作业面狭窄,造成二期混凝土结合面凿毛难以施工;(2)(2)一、二期混凝土结合面上一般布设有插筋,采用传统的木模时,拆模困难,效率低[2],且木模基本上一次用完后就损毁不能再重复利用了,所以一次投入数量大,增加了施工成本;。(3)(3)二期混凝土施工时为满足结合面的防渗透要求,对结合缝面处理要求高;。(4)(4)采用常规方式施工时,二期混凝土浇筑前需先将一期混凝土模板拆除,且需要对结合界面进行凿毛、拉毛等处理后才能进行预埋件、设备构件安装,最后安装模板浇筑混凝土。拆模及凿毛等工序工作费时太长,且增加了施工成本。
针对以上特点,认为常规的针对二期混凝土结合面施工准备工作费时过长,增加了施工成本,不利于本工程的速度、投资以及质量,而且满足不了工程设计的要求,我们经过对类似工程认真分析和研讨,决定采用免拆模板网用于一二期混凝土的缝面施工。
西津二线船闸一二期混凝土结合面使用0.5mm*445mm*2200mm规格的免拆模板网,这种模板刚度相对高,可以使用较少的龙骨就能支撑,免拆模板网固定绑扎于龙骨上,施工快捷、方便。免拆模板网施工流程:施工准备→安装龙骨→裁剪网片→安装固定网片。
342.3使用免拆模板网后的经济效益分析
西津二线船闸工程在一二期混凝土结合部位采使用免拆模板网后,使得主体工程施工进度提前了3个月,为后续工程赢得了施工时间,减少了本工程的施工压力。经过统计计算,采用免拆模板网后原材料成本投入节约约10万元,节约人工成本费约28万元,因为工期提前带来节约施工成本约21万元,产生了经济效益59 万元。经计算每平方二期混凝土结合面分摊产生效的益约为342.8元。
453施工质量要求及注意事项
免拆模板网因其特殊性,是作为一次性消耗模板来固定在结合面、不用拆除的,在支护免拆模板网后浇筑混凝土时,混凝土里面的砂浆通过免拆模板网孔渗透到一二期混凝土结合面形成粗糙的界面,增强了界面的抗剪切性能。网孔上的凹凸鱼鳞片嵌在混凝土里面,在模板表面形成凹凸不平的波纹状,与邻近浇注块相连形成近似于凹凸状的键槽结构,能够严格控制接缝的质量,缝面黏结和抗剪切方面的强度能可以与经过良好处理的粗糙缝面相当,所以安装时U型骨架应当朝向接受混凝土的一面[1]。
所有一二期混凝土所有结合部位都可以使用免拆模板网,但是固定要牢固,严格按分布图布置,搭接长度不应小于150mm,搭接处用铁丝绑扎于
龙骨骨架上。浇筑大厚度超过300mm的混凝土时采取分层浇筑的方式,混凝土卸料位置间隔免拆模板网大于500mm。在振捣时,振捣棒离免拆模板网的间隔应大于500mm,从而减小免拆模板网受到的冲击荷载[1],并确保免拆模板网后面的混凝土振捣密实,避免产生蜂窝离淅等质量瑕疵[1]。混凝土浇筑振捣后,表面泌出的积水,应及时排干净,防止一二期混凝土结合面受到冲刷,从而失去有效结合的强度。
564结语
西津二线船闸一二期混凝土缝面施工采用免拆模板网后节约了施工成本,优化了施工工艺,保证了二期混凝土的施工质量同时加快了施工进度。为今后船闸工程提供了科学的创新理念和成熟的施工工艺,为推进船闸工程施工技术发展提供了帮助。
参考文献
[1]赵育.免拆模板网在水利工程二期混凝土施工中的应用[J].黑龙江水利科技,2017,2(45):137-139.
[2]李海.浅析免拆模板网在水电建设中的应用[J].科技展望,2014,(19):109.
[3]李逵.基础后浇带免拆模板网支模技术浅述[J].建筑工程技术与设计,2017,(32):79-79.
作者简介:刘道富(1985.8-),汉,男,湖北麻城市人,本科,助理工程师。