泄洪闸闸墩滑模技术的应用

点赞:15634 浏览:69553 近期更新时间:2024-02-29 作者:网友分享原创网站原创

摘 要 :滑模技术在水利施工中的应用越来越普遍,尤其是在闸墩施工过程中.传统的钢模板分层浇筑的工期较长(流水翻板施工需要考虑拆模强度),难以满足设备安装的工期需求,目前建设的闸墩滑模施工对外观质量要求更高、工期更短、工序穿插更紧密、安全管理要求更高,文章对闸墩滑模技术控制点做粗浅描述.

关 键 词 :泄洪闸闸墩;滑模设计;钢模板

中图分类号:TV544 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)21-0056-02

1.工程概况

右岸洪闸闸墩,长40m、宽4m、高40m,上游为圆弧型,下游为鱼尾型.根据现场工期要求,对7座闸墩采用滑模方法施工.

2.滑模设计

2.1 滑模装置的主要内容

模板系统(包括模板、围圈、提升架);操作平台系统(包括造作平台、料台、吊脚手架、随升水质运输设备等);液压提升系统(包括液压控制台、油管、千斤顶、支撑杆等);精度控制系统(包括千斤顶同步、建筑物轴线和垂直度等的控制与观测设施等).

2.2 模板系统

模板系统就是将约束混凝土的空间形状,选择模板时需要结合混凝土侧压力、冲击力、滑升速度、混凝土与模板摩擦力综合计算得出.模板应该具有通用性、拆装方便和足够的刚度.

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2.2.1 模板:滑模模板采用δ等于4mm钢板制作,加劲采用角钢(∠40×40×4)焊接形势,上游及下游的曲线段采用6mm厚钢板现场制作,门槽转角部位用∠60×60×5角钢作为模板,模板的高度为1200mm,为了滑升过程中千斤顶分担在模板与混凝土摩擦力上的动力更少,实际制作的模板需要考虑锥度,按照5mm控制(单面倾斜度0.2%~0.5%).

2.2.2 围圈:围圈的作用是固定已经加工好的模板,杜绝“胀模”,计算式需要考虑浇筑混凝土时传递给模板的压力机围圈的自重,滑模模板不允许有几何变化,需要考虑垂直荷载(模板自重和模板滑动时的摩擦阻力)和水平荷载(混凝土侧压力).滑模上下围圈均采用∠80×80×8角钢制成,弦杆采用∠63×63×5的角钢制成,两围圈间距为500mm,上围圈距模板上口210mm,桁架梁节与节之间采用焊接.

2.2.3 提升架:提升架宜设计成适用于多种结构施工的形式.实际的垂直于水平荷载验算过程中必须有足够的刚度.

提升架用钢材制作,可用单横梁“п”型架、双横梁的“开”型架(分别为3.9m缝墩、3.4m中墩)或单立柱的“г”型架,横梁与立柱必须刚性连接(上下横梁及立柱均选用16槽钢,用∠80×8角钢作加强筋),立柱的侧向变形不大于2mm.

根据闸墩滑模的承受荷载计算,一套模体选用10套“开”型架,每套“开”字型架安装2台千斤顶.

2.3 操作平台系统

操作平台系统包括操作平台和辅助盘2部分.操作平台和辅助盘均不低于1400mm的设护栏和双层密目安全网.

2.4 液压提升系统

液压提升系统由爬杆、千斤顶、液压控制台3部分

组成.

2.4.1 爬杆:爬杆又叫承力杆,选定额定起重量6t的大吨位千斤顶,配套的承力杆采用φ48×3.5mm的钢管,允许脱空长度见表1:

爬杆最大承载力:——安全.

爬杆稳定校核:当模板处于正常滑升状态时,承力杆的允许承载力可按下式计算:

——安全.

式中:

[F]——承力杆的允许承载力(kN)

a——工作条件系数,取0.7~1.0,视施工操作水平、滑模平台结构情况确定,一般整体式刚性平台取0.7,分割式平台取0.8,采用工具式承力杆时取1.0

E——承力杆弹性模量(kN/cm)

J——承力杆截面惯性矩(cm4)

K——安全系数,取值应不小于2.0

L0——承力杆脱空长度,从千斤顶下卡头至混凝土上表面距离(即等于千斤顶下卡头至模板上口距离加模板的一次提升高度)(cm)

2.4.2 千斤顶:滑模结构自重:510kN;施工荷载:80kN;滑升摩擦阻力:N等于780kN.

设计总荷载为1370kN.需要千斤顶个数n等于1370/30等于46个,根据闸墩结构,布置46个60kN穿心式液压千斤顶,另备15台备用,防止由于顶升过程中部分失效导致受力不平均.

式中:

N——总竖向荷载(kN)(1370kN)

P——单个千斤顶的计算承载力(kN),公式求得支撑杆允许承载力与千斤顶的允许承载力(为千斤顶额定承载力的1/2),两者中取其较小值

2.4.3 液压控制台:液压控制台内,油泵的额定压力不应小于12MPa,其流量可根据所带动的千斤顶数量及一次给油时间计算确定,可在24~50L/min范围内选用(经过计算液压控制台为YKT-56型自动调平液压控制台);液压控制台内,换向阀和溢流阀的流量及额定压力,均应等于或大于油泵的数量和额定压力,阀门的工程内径不应小于10mm(主管选用Φ18mm;支管选用Φ10mm).连接的支油管使用高压胶管,油管耐压力应大于油泵压力的1.5倍.截止阀用于调节管路及千斤顶的液体流量,以控制千斤顶的升差,设置于分油器上与油管连接处.

3.滑模操作控制点

3.1 滑模安装

滑模以下结构混凝土达到85%强度后进行;在溢流面上设置10个可靠的观测垂直偏差的控制桩和标高控制点,并在与滑模相对应点设置10个5kg垂球;滑模照加工图纸安装滑模面板及提升架,面板锥度按5~6mm控制;安装操作平台顺序为先下后上、先内后外;待滑模滑升至距离基础面3m高,安装辅助盘及密目安全网.

3.2 滑模提升

滑模的提升必须对滑模的装置和混凝土的凝结状态进行检查,目前国内滑模结构往往在开始提升的过程时控制比较严格,一旦垂直度控制较好的状况下基本速度都会偏快,尤其是即将到顶的时段最危险,随着高度的增加需要适当降低理论提升速度,控制的原则就是混凝土未达到终凝(不产生施工冷缝)就可以降低速度,否则出现安全事故就是重大事故.

4.结语

经过施工实践证明,滑模的效果是显而易见的.工程质量提高体现在面光滑、平整、外形轮廓尺寸准确,工程进度加快体现在缩短1/3~1/2理论时间,资源投入减少体现在节省了大量的支、拆模费用.