自升式爬模研制与应用

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1、自升式爬模研制与应用周宇沈洁钱兴喜(三联总公司湖北宜昌三峡)【摘要】三峡工程永久船闸地下输水系统竖井多且高,砼施工难度大。自升式爬模作为一种新型的施工手段,使用效果良好,具有自身独到之处。【主题词】三峡竖井自升式爬模施工实践1.概况三峡工程永久船闸地下输水系统竖井数量多、井身高、体形复杂、工期紧,断面尺寸大小不同的36条竖井呈南中北三条线,分六级水平对称布置。竖井高度最大为91.65m,最低54.55m,除少数竖井衬砌后伸出地面外,其余皆为埋藏式,外伸段最高约32m。竖井混凝土衬砌总量约20万m3,钢筋约2万t,施工从1999年3月开始,要求2001

2、年9月全部结束,工期为二年半。时间紧,任务重,施工干扰大,如何多快好省地进行施工,资源的合理配置特别是模板的选型设计显得尤为重要,竖井施工能否按期完成直接制约着金结安装的进行,从而影响到整个工程的进展情况。由于竖井数量较多,且各具特点,在竖井砼施工中配置了多种模板形式,自升式爬模作为其中的一种,在使用中体现出了较大的优越性,具有自身独到之处。2.结构特点及工作原理2.1结构特点自升式爬模主要由模板、井架、中部平台、下部平台、支腿、脱立模撑杆及液压系统组成。模板浇筑层高3.3m。6(1)模板分角模和直边模。角模由钢板制作成一体,直边模由标准小钢模与骨架

3、组合而成,标准模板主要选用P3018和P6018,模板间用U型卡扣紧,骨架用8#槽钢制作而成,模板与骨架用螺栓相连。模板高3.6m,与下部成形砼搭接30cm。模板通过撑杆与井架连为一体。(2)井架分为四层,用型钢制作后连为一体,为解决部分竖井钢筋等施工材料由井底往上吊运的问题,在井架中部留有一定的净空;当钢筋等从井口由上往下吊运时,则把井架上口用型钢封闭,作为堆放钢筋等材料的平台。大井井架为了便于吊装,分成几块制作,现场拼装成整体,接头用螺栓连接;小井井架由于形体尺寸较小、重量较轻,可做成一整体。井架置于中层平台上,用螺栓相连。(3)中、下层平台用油

4、缸相连,支腿固定于平台端部,可进行水平伸缩,支腿外伸后置于井壁预留孔内。6(4)液压系统由泵站、液压油缸及管路组成。油缸中部铰接,最大行程达2m,两端分别与中下层平台相连。为便于操作,对工作阀门井模板配置了四个油缸及一个泵站,水泵井及检修井模板各配置二个油缸并共用一个泵站。油缸每次伸缩1.65m,分两次完成整个升模过程。对南北坡而言,每个阀门井由工作阀门井、水泵井及上游检修井各一个组成,各井模板自成一体,可单独进行爬升。南北坡阀门井爬模结构布置见图一。2.2工作原理爬模运行步骤主要分为脱模、升模、校模三个过程。(1)脱模脱模前把模板与井架之间的固定支

5、撑拆除,然后利用手动撑杆把模板拉离砼面约5cm。脱模时,先脱角模,然后再脱边模。(2)升模升模前检查各部位有无卡阻现象,清除相关障碍物,承力支腿应伸入孔内一定长度,确保稳定受力。升模时,下层平台先不动,把中层平台支腿水平内收离开砼面,开动液压泵站让油缸带动中层平台、模板及井架向上顶升1.65m,把中层平台支腿外撑入预留孔内承力,然后把下层平台支腿内收脱离井壁,油缸回油把下层平台往上提升l.65m,到位后把支腿外撑固定,完成一半升模。重复前面步骤即可完成整个3.3m的升模过程。爬模爬升工作原理见图二。液压系统工作压力为16Mpa,额定流量37L/min

6、,功率11kw。油泵、电机及各种控制阀集中布6置于泵站上,采用多路换向阀进行方向控制,换向操作方便可靠;为便于装拆,管道皆采用高压软管连接。多路换向阀每联控制一只油缸,当需要几支油缸同步运行时可把多路换向阀同时打开,油缸同时上升;当每只油缸上升不同步,需单独进行调整时,可把其余控制阀关闭后进行微调,待处于同一水平高程后再同步上升。在爬升过程中,各井位油缸应同步运行,高差不允许大于10cm,若超过则应及时调整,防止同步误差过大造成模板倾斜、受力不均及卡塞。液压系统工作原理见图三。(3)校模模板爬升就位后根据测量控制基准进行校模。对于模板垂直度的调整,利

7、用油缸进行局部微调把中层平台调整水平,把支腿垫平稳;模板形体尺寸利用手动螺旋丝杆进行调整。各部调校平直后把模板与井架之间的固定支撑上牢、上全,防止浇筑时模板局部发生变形,影响混凝土成形质量。3.施工实践自升式爬模自1999年9月12日第一套投入竖井混凝土施工以来,相继又有9套爬模投入使用,爬模不仅用于南北坡,还用于中隔墩,是用于竖井混凝土施工的几种模板形式中数量最多的。从使用效果来看,自升式爬模具有以下特点:(1)液压爬升,运行平衡,起升力大,无需起吊设备;(2)操作简单,安全可靠,脱、立模快:(3)整体性好,浇筑速度快,混凝土体形易保证。6自升式爬

8、模带有液压系统,虽然一次性投入成本稍高,但由于脱立模无需吊机,节省了大量人力物力,加之施工速度快,综合成本反

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