永久船闸闸室衬砌墙单侧滑框倒模设计与施工.doc
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1、 1永久船闸闸室衬砌墙单侧滑框倒模设计与施工武警水电二总队三峡永久船闸北线工程指挥所 副总工程师 晏正根【摘 要】 三峡工程永久船闸闸室衬砌墙混凝土浇筑是衬砌墙施工的一大难题,在闸室衬砌墙常规模板、普通滑模及单侧滑框倒模三个方案中,单侧滑框倒模具有砼表面强度不扰动、施工速度最快、表面光滑平整、无施工缝等优点。【关键词】 三峡工程 永久船闸 闸室衬砌墙 单侧滑框倒模1 工程概况永久船闸共有南北双线五级闸室,每级闸室分左右侧共有 42 块衬砌墙,衬砌墙为混凝土薄壁结构。墙体迎水面横向 1214m 分块 (标准块宽为 12m,以下设计均为标准块计),闸室单数块中间设浮式系船柱,每隔4 块衬砌墙设 1
2、 个爬梯槽 。每块竖向 15m 左右分水平结构缝,竖向分缝处设两道铜止水,水平结构缝设水平止水,墙体厚度从下至上为 1.52.1m,墙体最高达 48m,墙背布置的间距 21.5m 高强锚杆端头距迎水面仅5cm,墙背设有竖向及水平排水管网。2 单侧滑框倒模结构及计算21 滑框倒模结构组成单侧滑框倒模结构由三大部分组成:模骨系统、液压系统、电气设备系统 。2.1.1 模骨系统模骨系统由模板、滑道、围圈、提升架、导轨、操作平台 、支承架等组成。 模板高度为 200cm,分五层,每层高度 40cm;模板之间用 U 形卡扣接。 围圈与模板之间设置滑道,滑道采用 483.5mm 钢管制作并固定在围圈上,滑
3、道间距 30cm。单侧滑框倒模提升时模板不随提升架滑动,只是滑道与模板之间相对滑动。 围圈设三道,采用 16#工字钢, 围圈立柱设计为可调节结构。 提升架为整体框架结构,立柱用 18#工字钢制作,用螺栓和主次架(20 槽钢)相连 。 导轨是主要的受力结构,砼侧压力均作用在导轨上,导轨下端与墙体预埋套筒相连,上端与高强锚杆相连。在对应高强锚杆部位竖向设 62根导轨,采用 20#工字钢。滑升时导轨交替上升,保证 4 根处于完全受力状态,在每根导轨的上方设一手拉葫芦,作为导轨提升之用。 操作平台分三层,上层平台为下料平台,放置 6 套下料斗;中层平台为钢筋绑扎和装模操作平台;下层平台液压控制操作平台
4、;在模板下口的排架上设简易活动跳,为拆翻模板及缺陷修补之用。 支承架的竖杆采用 483.5 mm 的钢管作爬杆,12m 标准块采用7 组,每组为 6 根,第一组(7 根)浇在砼中 ,其它爬杆用扣件连成整体排架。支承架与下部墙体通过预埋套筒连在一起。2.1.2 液压滑升系统 每 4 只千斤顶为一组,每组的水平间距为 1.9m,标准段布置 7 组,共计千斤顶 28 只 。控制台采用 YKT36 型,千斤顶 GYD-60 型 。2.1.3 电气设备系统机械动力设备采用 380V 电压。操作平台上照明电压采用 36V 低压,以保证夜间工作安全。342.2 单侧滑框倒模结构计算经计算荷载如下(按支承架高
5、 52m,宽 5.5m 考虑): 模具自重 116.61KN; 砼侧压力 14.9KN/m; 施工荷载 41.41KN; 操作平台上电焊机、小型振动房等杂物为 30KN; 钢模与滑道摩阻力 1.65KN/m; 钢管扣件总重 369KN; 支承杆力计算 P=K0K1F/28=61.80KNP1=22.26KN。很安全。-稳定系数, 单根钢管的最大节长为 2m,483.5mm 钢管回转半径 i=1.58,长细比=200/1.58=126,查得稳定系数 0.457整体框架更加稳定,不再计算。 导轨挠度计算(按 4 根受力计)f=PL3/(48EI)=0.63cm1cm。P0- 砼侧压力 14.9KN
6、/mL -导轨长度取 3.2mE -A3钢 弹性模量 2.1106Kgf/cm25I -截面惯性矩 2370cm43 施工布置利用闸室现有的门塔机进行钢筋、混凝土等材料的垂直运输,混凝土由自卸车从98.7 拌和系统运至现场。4 单侧滑框倒模施工41 仓位准备 首先搭设双排钢管脚手架。岩面清理时在脚手架上搭活动跳板,用高压冲毛机冲洗清理基岩面,部分松动大块岩石人工清撬。安装墙后排水管网,竖向墙后排水管网为砼预制件,横向墙后排水管网为广水软管。 墙背钢筋须一次到顶全部安装结束。迎水面钢筋边浇筑边施工,采用镦粗直螺纹钢筋连接。墙背钢筋绑扎结束后,将冷却水管一次性埋设。上下游侧模及止水可一次性施工到顶
7、和先部分施工后随滑框倒模一同上升。42 单侧滑框倒模模具安装程序43 单侧滑框倒模施工工艺流程44 单侧滑框倒模施工441 混凝土运输自卸车将混凝土从98.7 拌和系统运至现场,倒入混凝土卧罐,由门塔机吊运至下料斗入仓。442 混凝土配合比混凝土的配制,除符合设计要求个,尚应控制坍落度 46cm,夏季控制 1012 小时达0.5MPa,采用三级配。443 混凝土浇筑采用插入式振捣器振捣,振捣时不得触动模板、钢筋、支承杆、预埋套筒等埋件。混凝土入仓从一侧向另一侧进行,厚为 40cm。444 初滑单侧滑框倒模安装及调试完成,验收开仓后,进行混凝土浇筑,2 米高模板分五层浇筑到顶,待第一层超过 10
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