翻转模板施工工法.doc

翻转模板施工工法1.前 言在我国水利水电工程建设中，为缩短施工工期、降低工程造价、早日发挥工程效益，大坝、围堰等主要水工建筑物设计已经越来越多地采用全碾压混凝土结构。相应的工程施工中，这就要求碾压混凝土施工实现快速、不间歇的连续上升，从而满足工程在施工工期、造价等方面的要求。而实现碾压混凝土快速、不间歇、连续上升的关键是改变传统的模板施工，传统的混凝土模板在结构型式和施工方法上只是适应于混凝土间歇上升施工，而要保证混凝土连续、不间歇、快速上升施工，则需要一种完全不同于传统模板的新型模板。2.工法特点2.1翻转模板采用悬臂结构型式，通过水平方向预埋的4根锚筋固定，无需在仓内设置拉筋，模板受力条件好，不易变形走样，便于碾压混凝土机械化、快速施工作业。2.2翻转模板以垂直叠放的三块模板为一个施工单元，在砼浇筑过程中交替上升，可实现碾压混凝土不间断、连续上升施工。2.3 模板拆装时操作简便，拆卸安装速度快。每拆卸安装模板一次所需时间约为58min，拆、立模板不影响仓内混凝土正常浇筑，不占直线工期。模板设有操作平台，确保模板安装、拆卸时作业人员施工安全。2.4混凝土表面质量好。按照本工法施工，可确保模板安装平整、牢固，满足坝体外型要求，确保碾压混凝土表面质量好。2.5模板实用性强，上、下块模板之间通过调节螺杆连接，可适用于各种外型的水工建筑物，即使在变坡处也可保证碾压混凝土连续上升。2.6翻转模板技术含量高、实用性强、周转次数多，能显著降低工程模板费用，缩短工程施工工期；经济效益、社会效益显著，具有广阔的应用前景。3.适用范围本工法及相应的翻转模板适用于水电工程中各种碾压混凝土建筑物(包括大坝、围堰等)施工。4.工艺原理4.1 本工法对应的单块翻转模板主要由面板系统、支撑系统、锚固系统、工作平台以及其他辅助系统组成。见图4.1-1单套模板组装图。面板系统为多卡D22面板，结构尺寸3.0m2.1m；支撑系统为两榀支撑桁架，两榀桁架外弦杆间用3根483.5钢管通过扣件相连，形成空间整体结构；锚固系统主要由蛇型锚筋和锚锥组成。其中锚筋是长80cm、直径15的HRB580型蛇形筋，其末端加工成弯钩状；锚锥采用40Cr钢加工而成，长42.5cm，其与锚筋连接的一端为长5cm的锥型螺纹套筒，另一端为M30的螺杆。施工时蛇型锚筋预埋在砼中，锚锥与锚筋旋紧后在锥型套筒表面套上塑料套以便于拆除，周转使用，锚锥另一端通过螺帽和钢瓦斯将模板固定。每块模板在距上口45cm处布置1排4根锚筋，锚筋2根一组以30cm的间距垂直面板对称安装在每榀桁架内弦杆两侧。4.2 翻转模板垂直上每三块为一个单元，上、下层模板面板之间通过连接销连接，左右之间用U型卡连接；上、下桁架之间通过插销和调节螺杆连接，桁架与面板用连接螺栓固定。在转折处，可通过调节螺杆而实现变坡，不影响仓内混凝土连续浇筑。4.2翻转模板在工作状况时为悬臂结构，开始浇筑碾压混凝土后，混凝土侧压力通过面板系统传递给支撑系统的桁架部分，再通过支撑系统的竖向调节图4.1-1单套模板组装图杆传力给其下一层模板的支撑系统，最后传力给锚固系统。作用在模板上的所有荷载最终转换为集中力由最下层模板的4根锚筋共同承担。模板拆除顺序由下至上依次进行，最下层模板拆除标准为：埋设中间层模板锚筋的该层碾压混凝土凝期满足要求（不同条件下，要求的混凝土凝期不一样），中间层模板锚筋达到设计要求的抗拔力。最下层模板拆除前，先将中层模板锚锥紧固，再拆除最下层翻转模板并安装到最上层，依次进行，实现模板连续交替上升。5.施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程翻转模板施工工艺流程见图5.1-1，具体详见“翻转模板起吊详图（图5.1-2）”。5.2 操作要点：5.2.1 模板组装5.2.1.1 准备工作。1) 在浇筑现场附近选择适宜的装配场地，场地要求平整，最好为砼地面，以利于模板组装的精确性调整也便于吊车运行施工准备模板组装测量放样模板安装模板校正加固模板验收碾压混凝土浇筑模板拆除 图5.1-1 翻转模板施工工艺流程图2) 准备好组装平台。根据工地实际情况，可用方木放在砼地坪上形成简易组装平台，平台面积约为3.5m2.5m；3) 在模板拼装场地准备好组装材料：模板系统各部件的堆放应分类分项，整齐有序；脚手架钢管、扣件及螺栓标准件；模板组装使用工具：木工角尺、锤子、撬棍、活动扳手、5m钢卷尺、水平尺、颜料画笔等。5.2.1.2 模板组装:1）模板组装程序：图5.1-2翻转模板起吊详图放置面板 装配桁架 脚手架钢管加固定位 安装工作平台 装配锚筋梁 装配调节杆 模板组装质量检查 模板编号待用2）模板组装方法首先将钢面板背面朝上放在方木上，并注意有预埋孔的一边朝上，钢肋的方向向下；按设计定位尺寸把两榀桁架放在面板背面，用M16螺栓将其固定在面板上，同时用脚手架钢管将桁架两端规方加固，再将面板与桁架连接的M16的螺栓拧紧；装配工作平台，工作平台上开有交通洞，方便施工人员上下移动，拼装时把开口的一端置于左侧；装配锚筋梁时，为使锚筋梁位置精确，应预先将预埋螺栓与锚筋梁、面板连接起来，再将M12螺栓拧紧；图5.2-1单套模板组装图 调节杆在直面（圆弧面、斜面）与变坡处的装配孔位不同，需根据所承接项目的具体情况采用专用调节杆连接，具体连接见图5.2-2几种不同坝体结构配板示意图：装配好的模板经检查合格后，进行编号，标明仓位及装置号，以备运往浇筑砼仓位。模板组装方法示意见“单套模板组装图（图5.2-1）”。5.2.2 模板安装1）将组装成套的模板运至安装处，运输和现场堆放时板面向下，用方木垫平，最多只能叠放一块，以边运边安装为宜。2）从仓位的一端或仓位转角处开始，根据模板配板图将组装好的模板依次在仓位面上定位。第一块模板安装时，须使用水平仪和铅垂线，以保证模板安装时模板水平、垂直。3）模板安装采用8t吊车配合，吊装钢丝绳只准栓在桁架两侧的吊耳上，吊起后指挥到位将模板架立在起始仓模板上边线，桁架与桁架对接到位装上连接销，装好调节螺杆后便可松开吊钩。4）起始浇筑部位只先安装最下层模板，中间层和最上层模板在碾压混凝土浇筑过程中安装。中间层和最上层模板安装在碾压混凝土浇筑到距其下层模板上边线600mm时便可开始，安装方法相同。5.2.3 模板校正加固图5.2-2 几种不同坝体结构配板示意图1）模板定位后，根据测量放样点拉线检查横向平整度，吊锤球检查竖向平整度，用调节杆调节模板的倾斜度，将模板校正调直，然后在面板之间用U型卡连接。2）在面板空隙之间插入补缝板，用螺栓将其固定。3）模板第一次安装时，面板要比混凝土面设计线前倾10mm，以后各次安装模板时，将面板前倾6mm。4）仓位模板验收合格后，开始碾压混凝土浇筑，当砼浇筑至预埋螺栓孔附近应及时安装好预埋螺栓及D15锚筋。5）模板每翻高一层，测量放样一次，根据放样点检查模板变形情况，依据放样点拉线利用调节螺杆校正模板。5.2.4 模板拆除5.2.4.1 模板拆除时间当碾压混凝土浇筑至距上层模板上边线600mm时，便可拆卸、提升第一层模板并安装在第三层翻转模板上，模板拆除由8t吊车配合（钢丝绳直径不小于18.5mm）、由一侧向另一侧逐块进行，8t吊车须停在已碾压完毕的仓面处。具体操作方法示意见 “翻转模板起吊详图（图5.1-2）”。5.2.4.2 模板拆除程序吊车钢丝绳拴挂待拆除模板吊耳，吊钩稍带紧紧固中层（翻转模板三块组合，称作上中下层）模板的套筒螺丝拆卸下层模板接缝上的U型卡、连接销松卸下层模板的套筒螺丝紧缩调节螺杆使模板脱开砼面拆卸桁架上的内铁楔和外连接销指挥吊车将模板提起 将拆除后的模板安装在上层模板上。5.2.4.3 模板拆卸工艺流程（1）用专用工具紧固中层模板的套筒螺丝；（2）松开下层待拆除模板之间的竖向U型卡连接；（3）取下面板之间的连接销；（4）松开预埋螺栓上的M30加厚螺母；（5）用专用扳手卸下预埋螺栓；（6）紧缩调节螺杆使模板脱开砼面；（7）作业人员退至旁侧模板安全处；（8）指挥吊车吊钩下落50厘米、再外伸1.5米左右后将模板慢慢提起至安装高度；（9）将拆除下来的模板上残留的灰浆及时铲除干净后，将拆除下来的模板安装装到上层翻转模板上。（10）拆除下一块翻转模板。各部位的翻转模板拆装均按以上程序操作，依次交替上升至所设计高程。6.材料及设备6.1 材料：模板主要材料见表6-1：表6-1 翻转模板主要材料表序号名 称材料类别型 号材 质1锚筋特殊螺杆D1516Mn2预埋件圆钢D26.5球墨铸铁3B7螺栓圆钢M3640Cr4爬升锥圆钢M3645#5楔块板材14mm45#6拼缝板板材4mmQ2357连接螺栓圆钢825mmQ2358销钉圆钢2037mm45#9脱模剂6.2 主要机具 58t汽车吊；木工钻；电钻；扳手；锤子；撬杆；木工角尺；5m卷尺、水平尺、钢丝绳、起吊扁担、卡环、拆模装置、铁铲等。7.质量控制7.1工程质量控制标准7.1.1 翻转模板出厂组装检验标准，见表7.1-1：表7.1-1 翻转模板出厂组装检验标准序号项 目允许偏差(mm)检查方法量 具1两块模板之间的拼缝宽1.5用1.5mm塞尺插拼缝通不过塞尺通不过2相邻模板面宽度差1.0用2m平尺靠模板拼缝，2m平尺、塞尺1mm塞尺通不过3组装模板板面平整度2.0用2m平尺靠板面，2m平尺、塞尺可见缝用2mm塞尺通不过4组装模板长度+1.0，-2.0用钢卷尺检查钢卷尺组装模板宽度+1.0，-2.0模板的两端和中间部位5组装模板两对角线长度差3.0用钢卷尺检查组装模板钢卷尺两对角线6组装模板厚度(100mm)1用钢卷尺检查模板边框钢卷尺7组装模板孔距中心偏差2用钢卷尺检查模板板面钢卷尺孔距中心8组装桁架轴线偏差(1500mm)2用5mm钢卷尺检查桁架钢卷尺9轴线左右300mm内0 -2用2m平尺靠面板筋板，2m平尺、塞尺面板筋板不平度可见缝用2mm塞尺通不过7.1.2翻转模板安装质量执行水利水电工程模板施工规范。模板安装允许偏差见表7.1-2。表7.1-2翻转模板安装允许偏差mm偏差项目混凝土结构的部位外露表面隐蔽内面模板平整度相邻两面板错台25局部不平（用2m直尺检查）510板面缝隙22结构物边线与设计边线外模板015-10内模板+100结构物水平截面内部尺寸20承重模板标高+50预留孔洞中心线位置5截面内部尺寸+1007.2质量保证措施7.2.1模板安装严格按照施工图纸和测量放样点拉线进行控制，安装好后的模板表面应光洁、平整，其结构必须具有足够的强度、刚度和稳定性,且接缝严密，以保证砼的浇筑质量。7.2.2适当控制碾压混凝土上升速度不大于1.2m/d。7.2.3混凝土浇筑过程中，经常检查、调整模板的形状及位置，如发现模板变形走样，立即紧固调节螺杆，上紧“U”型卡。7.2.4立模过程中，须及时清洗模板表面及侧面灰浆，使模板拼缝严密。7.2.5面板之间的垂直缝用U形卡连接,U形卡不得少于4个,水平缝用连接销连接，不少于3个。7.2.6模板每翻高一次，测量队放样一次，根据放样点检查模板变形情况并及时调整。7.2.7 模板安装时顶部一律按向仓内预倾610mm控制。7.2.8 模板周边碾压混凝土需使用小型振动碾碾压。7.2.9埋设中间层模板锚筋的该层碾压混凝土凝期未达到要求时不得拆除其下层模板。8.安全措施8.1 翻转模板使用时必须严格遵守本模板系统的设计技术参数：翻转模板承受最大砼侧压力为15KN/。 锚筋D15拉拔力60 KN/。 砼的浇筑速度为30cm/8h。 持力层锚筋所在的砼浇筑完毕后48h方能出力。8.2模板使用过程中必须要注意安全操作：8.2.1吊装模板的起重设备的机械状况、安全系数，钢丝绳的型号、允许荷载及配套的卸扣等必须符合起重规程规定。8.2.2调节模板倾斜度时，应同时旋动两端的调节杆，以保证模板调节一致。8.2.3每层砼开始浇筑前，必须清理模板的面板并涂刷脱模剂。严禁脱模剂接触D15锚筋。8.2.4预埋螺栓和D15锚筋必须旋合到位。8.2.5预埋螺栓应保持在同一水平线上。预埋螺栓内的D15特殊内螺纹应涂抹黄油。8.2.6用振捣器振捣边侧砼时，振捣棒与锚筋之间距离须大于5cm，严防振捣器碰撞D15锚筋，以免锚筋松动，使面板定位孔变形。若发现定位孔产生变形，必须及时矫正。严禁碰撞踩踏D15锚筋。8.2.7碾压砼采用汽车卸料时，与模板距离不得小于3m，严禁混凝土料直接冲击模板。8.2.8模板安装就位后，应将连接调节杆和连接销加固牢，未加固牢，不得摘取起吊钢丝绳。起吊钢丝绳取掉后，不得任意拆除连接销、调节杆，如需拆除时，应重新吊挂钢丝绳。8.2.9模板拆除时，在挂好钢丝绳、上好卸扣之前，只允许先拆除套筒螺栓、U型卡、花兰螺丝，待挂好钢丝绳，上紧卸扣后，才允许拆除连接销、调节杆。拆下的螺栓、连接销、U型卡及工具类应放在工具箱或工具袋内。作业人员撤离被拆除的模板，然后拆除模板开始提升。8.2.10模板安装加固好后，必须及时清理多余的材料，严禁放在模板或操作平台上。8.2.11施工过程中严禁攀爬模板脚手架管。8.2.12现场设置安全标志，模板拆卸提升、安装时，下方严禁作业通行。8.2.13模板周转达到5次时，须检查清理调节杆及预埋螺栓等，涂润滑油一次。施工过程中注意检查螺栓、标准件以免松落；模板使用周转达到30次时，必须对模板进行维修保养。9.环保措施 9.1所有组装件模板均进行了喷砂除锈处理后喷刷防锈漆，再涂刷油漆；所有标准件（包括U型卡、销钉和螺栓等）均按国家现行有关标准采用镀锌表面处理，以防锈蚀污染环境。9.2本工法所采用的翻转模板使用中产生的少量废弃物，如混凝土废料，均集中后运至规定地点处理。9.3模板清洗的污物通过排水沟汇集到集水坑沉淀后排放，废弃的脱模剂采用油桶收集后运至指定地点。10.经济效益和社会效益10.1翻转模板由四名施工人员配合一台8 t吊车即可组成一个作业组。每翻转一次仅需58min就可完成。实际工效为32/工日（每套模板标准面积为6.3）。采用翻转模板，其安装工效比组合钢模板提高13.9倍，比木模板提高10.15倍。详见表10.1-1、表10.1-2表10.1-1 工效比较表模 板 类 型每工日拆除安装面积与组合钢模板比翻转模板3213.9组合钢模板2.301木模板3.141.37表10.1-2 模板使用材料消耗分析表模 板 类 型重 量（kg/m2）周转次数 （次）每次消耗用钢量（kg/m2）翻转模板1502002.31组合钢模板97303.2310.2使用翻转模板比普通模板安、拆速度快，使碾压混凝土浇筑速度快；所用操作人员少，起吊设备占用少，使用耗材少；使用安全，操作简便。模板安装拆卸方便，是传统模板工效的3倍。10.3面板设计合理，刚度大，尺寸标准化，模数化，适应各种结构的碾压混凝土浇筑。