鲁 辉
(中煤大屯建筑安装工程公司,江苏 徐州 221611)
定型圆形钢模板在风井井筒改造工程的应用技术
鲁 辉
(中煤大屯建筑安装工程公司,江苏 徐州 221611)
在煤矿风井井筒改造施工中,因其工程工期要求紧、施工要求高、安全风险大。在模板方案选择上,通过采用定型圆形钢模板的应用技术,保证了井筒井壁施工期间的安全性,提高了混凝土外观工艺质量,减少模板拼缝,节约了工期,降低了施工成本。
风井井筒井壁改造;定型圆形钢模板;应用技术。
姚桥西风井风井井筒改造工程:井壁内径4.8米,壁厚0.4米。现场场地自然标高为绝对高程 36.3米。根据设计要求,原有风井井壁需拆除至绝对高程 31.93米(设计±0.00标高为绝对高程36.9米),新建井壁内径及壁厚同原有井壁(壁厚0.4米),高度为9.62米,混凝土等级C35。
2.1 模板方案的选择
本项目工程工期要求紧、施工要求高、安全风险大。若采用常规支模方法,分段支模则每段支模加固及拆模的时间至少 5天;为缩短支模时间,保证井壁的成型质量,结合本工程实际,决定采用定型圆形钢模板的应用技术。该技术的支撑体系由定型钢骨架中心筒式活动支架、内外定型圆形钢模板、围圈构成。组合内模分为8块,每块高度为2.1m,采用3mm钢板制作,内模定位、加固使用6#槽钢围圈,竖向间距0.5米;组合外模分为16块定型钢模,采用3mm钢板制作,每块高度2.1米。外模固定采用12#槽钢围圈,竖向间隔0.5米。内模板的固定采用12#槽钢围圈,竖向间隔0.5米;加固采用定型钢骨架中心筒式活动支架。定型钢模板及中心筒、围圈全部外委加工。做法见附图。
2.2 定型圆形钢模板体系计算
1、侧压力荷载组合
新浇混凝土对模板的侧压力标准值G4k(kN/m2)=min{0.22γct0β1β2v1/2,γcH}=min{0.22×24×4×1×1×21/2,24×2.1}=min{29.868,50.4}=29.868kN/m2
倾倒混凝土时对垂直面模板荷载标准值Q3k(kN/m2)=2
有效压头高度h=G4k/γc=29.868/24=1.245m
2、体系计算、验算。
(1)侧壁外模围圈计算:圆形围圈选用12#槽钢,间距500mm。ф22螺栓连接,ф22螺栓允许压力47.9KN, 荷载简化为P=29.868×5.35×0.18×0.5=14.38KN<47.9KN
(2)壁内模围圈计算:
内围圈选用6#槽钢,间距500mm,与中心筒支架顶牢。
弯距按最不利因素考虑:M=1/8×29.868×0.4×0.6242=1.502KN.M
(3)挠度验算:
荷载不包括倾倒混凝土时产生的荷载。W=0.677×914/100EI=0.7<[f]=3.0mm满足要求。
2.3 模板施工流程
井筒中心点、内外模板控制线、水平控制线确定→定型钢模板、中心筒支架吊装至施工区域附近→内模板分片吊装组装→内模槽钢围圈加固 →中心筒支架就位加固 外模板分片吊装组装→外模槽钢围圈加固
2.4 模板施工方法及技术措施
1、模板安装:
(1)内、外模板分片编号,做好标记,用醒目的字体注明在模板背面。
(2)将安装处清理干净。中心线、标高、模板定位线应事先测放好,对模板安装底脚进行找平。
(3)内外模均采用单层翻模方法施工。在模板安装时,先安装内模,待内模经验收合格后,再安装外模。
(4)安装模板时,应按编号顺序进行吊装。用靠尺反复检查校正模板的垂直度。在模板就位前,应认真涂刷脱模剂,不得有漏,在吊运模板过程中应防止擦破脱模剂层。
(5)安装模板时,应检查井壁钢筋、混凝土保护层垫块、洞口套管有无遗漏,位置准确,安装牢固,并清除模板内的杂物方可合模。
2、模板拆除:
(1)拆模必须达到砼设计强度的30%并得到有关技术人员的认可后,方可拆模。
(2)拆模顺序应是先外模,后中心筒支架,再内模。先拆去模板的围圈、连接固定件,使模板向后倾斜,与井壁脱离。
(3)模板在校正或拆除时,不允许用大锤狠命敲打,不允许留下锤击的痕迹,防止定型模板变形影响井壁的成型质量。
2.5 模板施工安全措施
(1)由项目部技术负责人对模板施工队伍进行全面详细的安全技术交底。(2)吊运大模板前应检查其是否完全脱离,所有配件是否已取出放好,经确认无误后方准起吊。
(3)垂直吊运模板时,对于升除过程中应设专人指挥统一信号、密切配合,遇有五级风以上时应停止一切吊运作业。
(1)模板刚度好
施工时模板用螺栓连接固定,整体性好,具有较强的刚度;模板周转率高,施工进度快,多次周转后定型钢模板变形小,损耗小,维修费用低,还可用于其他工程。
(2)模板强度好
与传统胶合木模板施工比较,定型圆形钢模板支撑体系比较简单,钢模板本身具有较高的刚度,连成整体后,强度也很高,模板加固较简单,配合钢骨架中心筒使用稳固性好。
(3)操作简单方便
定型圆形钢模板、定型钢骨架中心筒式活动支架在场外加工成型,施工中使用垂直运输设备直接吊至组装部位进行组装,4-6人配合即可完成组装。
(4)节省施工工期。
一个施工段模板组装仅需5个小时,节省了施工工期。
与传统的支模方法相比,定型圆形钢模板支撑体系具有刚度、强度好,操作简单方便工期,节省施工工期等优点。无论从内在质量,还是外观工艺都取得了预期效果,得到了业主和监理的一致好评。选用的定型圆型钢模板具有再利用的可能,为公司下一步井壁混凝土施工节省了费用。该项目技术的成功运用,为其它井筒改造施工创造了宝贵的借鉴经验。
[1]江苏省建筑安装工程施工技术操作规程. 北京: 北京城市出版社,2007.
[2]建筑工程模板施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.
[3]杜荣军. 建筑施工脚手架实用手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.
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