CN113187484A - 一种调压井翻模施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于地下工程竖井施工领域，具体涉及一种调压井翻模施工方法。其中翻模的结构选型、翻模的面板选择、翻模的支撑系统设计、翻升模板衬砌施工等。特大直径调压室砼衬砌采用钢框定型镜面竹胶模板翻模施工技术的目的在于：一是降低工程施工投资成本；二是确保施工安全；三是保证砼衬砌外观质量；四是减少制约手段，对于这种特大直径、井筒不太深竖井结构，采用定型镜面竹胶模板翻模施工技术在国内也是领先尚试。该套翻模体系自重轻、拆装方便、操作简单，施工速度快，砼的外观质量能够达到镜面效果；同时能够节约投资、降低施工成本，确保施工安全；创造良好的质量效益，易于推广及应用。该套钢框定型镜面竹胶模板翻模施工技术在特大直径、井筒不太深的工程施工中有着较好的推广价值和应用前景。

Description

一种调压井翻模施工方法

技术领域

本发明属于地下工程竖井施工领域，具体涉及一种调压井翻模施工方法。

背景技术

现有的竖井衬砌主要采用滑模连续滑升一次浇筑成型或组合小钢模分层浇筑成型的施工技术。本次发明技术依托拉西瓦水电站直径29.6m的调压室，由于该调压室洞井交叉、体型复杂、且洞径较大但井深只有34.5m，一次性滑升高度太短，同时井筒滑模盘面积大，滑模体型难以控制，并且钢结构自重大，与普通小钢板分层施工相比较，投资大不够经济，滑模自身强度、刚度及稳定性差不够安全，同时施工质量也难以保证，滑模的组装和拆除作业空间也受限制。而组合钢模加固难度大易跑模，拼缝不严密易漏浆，施工质量难以保证；并且组合钢板拆卸、拼装占了大量的备仓时间，施工程序繁琐，影响工程进度。

对此，根据滑模施工及组合钢模施工的弊端，本次拟申请的专利技术是竖井施工采用钢框定型镜面竹胶模板翻模施工技术衬砌成型，能够更好的解决特大直径、井筒不太深、洞井交叉的复杂体形结构的调压室砼衬砌施工质量及安全问题，达到了降低成本、加快进度的施工目的,更适用于大断面井筒不太深的竖井结构物的混凝土衬砌施工。

发明内容

为解决现有技术的问题，本发明提供了一种调压井翻模施工方法；本发明创造中翻模设计原理是：同普通小钢模翻板施工技术一样，砼侧压力通过钢框架竹胶模板传递给拉杆，然后由拉杆传递给横向围柃，最后由横向围柃传递给竖向围柃进行分散于地面。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种调压井翻模施工方法，包括如下步骤：

(1)模板系统设计及制作:

1)面板选择：面板采取以折代曲的方式进行设计，经计算，圆弧直径为28m，弦长为80cm时，相应弦高为5.8mm，体型误差在模板施工规范(DL/T5110－2000)允许误差±10mm以内，因此采用2440mm×1220mm×15mm镜面竹胶板等分三块制作面板。

2)框架设计：采用∠50×5的等边角钢制作模板的外围框架和加劲肋，加劲肋的密度应不大于400mm×500mm；钢框架的外形尺寸应小于竹胶板尺寸2mm，模板肋上的边接孔直径大于连接螺栓直径2mm以上，长边间距152.5mm布孔，短边间距162mm布孔；

3)面板与框架的连接：面板与加劲肋连接采用M6×45的沉头螺栓连接，沉头螺栓不得高于面板，沉头处用防水胶抹平以保持面板的完洁度和完整度，钢框架的边肋、次肋与竹胶板的接触面要紧密，边肋侧面与竹胶板缝隙不大于2mm，并用弹性腻子填平；

(2)模板支撑系统设计:

环向采用φ28钢筋作横向围囹，竖向采用10cm×10cm方木做竖向围囹；模板加固采用内拉外撑的方法进行加固，以内拉为主，模板间采用螺栓连接；拉杆选用φ16，间距80cm、排距90cm布置；在模板制作时,在其上部定出拉杆孔位，以便在施工过程中拉杆布置统一，拉杆孔位距模板上下口边缘不得大于20cm；

(3)单套模板平面结构设计

经研究设计的翻模单块模板结构尺寸为：1220mm×800mm×15mm的钢框镜面竹胶模板，单块模板重38.4kg；设计三块模板竖向成组组成3.66m高的翻模体系，为便于混凝土施工过程中层间接缝严密，避免形成错台，设计在上层混凝土施工时下层重叠一层模板，故一个调压井需配置4块竖向成组的一套翻模体系，模板上下左右之间的连接采用M16螺栓连接。

优选的加劲肋拼装时应有平整的工作台，角钢下料时要留有1～2mm的安装间隙，下料尺寸设计应统一，准确，拼装出来的模板肋要平整，不扭曲，尺寸准确。

与现有技术相比，发明的有益效果是：本发明的目的是针对传统技术的不足，提供一种调压井翻模施工方法，发明内容为翻模的结构选型、翻模的面板选择、翻模的支撑系统设计、翻升模板衬砌施工等。特大直径调压室砼衬砌采用钢框定型镜面竹胶模板翻模施工技术的目的在于：一是降低工程施工投资成本；二是确保施工安全；三是保证砼衬砌外观质量；四是减少制约手段，对于这种特大直径、井筒不太深竖井结构，采用定型镜面竹胶模板翻模施工技术在国内也是领先尚试。该套翻模体系自重轻、拆装方便、操作简单，施工速度快，砼的外观质量能够达到镜面效果；同时能够节约投资、降低施工成本，确保施工安全；创造良好的质量效益，易于推广及应用。该套钢框定型镜面竹胶模板翻模施工技术在特大直径、井筒不太深的工程施工中有着较好的推广价值和应用前景。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1是本发明中调压室剖面示意图。

图2是本发明中单块翻模结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步详细说明,实施例仅用来说明本发明，并不限制本发明的范围。

请参阅图1-2所示的一种调压井翻模施工方法，包括如下步骤：

(1)模板系统设计及制作:

1)面板选择：面板采取以折代曲的方式进行设计，经计算，圆弧直径为28m，弦长为80cm时，相应弦高为5.8mm，体型误差在模板施工规范(DL/T5110－2000)允许误差±10mm以内，因此采用2440mm×1220mm×15mm镜面竹胶板等分三块制作面板。

2)框架设计：采用∠50×5的等边角钢制作模板的外围框架和加劲肋，加劲肋的密度应不大于400mm×500mm；钢框架的外形尺寸应小于竹胶板尺寸2mm，模板肋上的边接孔直径大于连接螺栓直径2mm以上，长边间距152.5mm布孔，短边间距162mm布孔；

3)面板与框架的连接：面板与加劲肋连接采用M6×45的沉头螺栓连接，沉头螺栓不得高于面板，沉头处用防水胶抹平以保持面板的完洁度和完整度，钢框架的边肋、次肋与竹胶板的接触面要紧密，边肋侧面与竹胶板缝隙不大于2mm，并用弹性腻子填平；

(2)模板支撑系统设计:

环向采用φ28钢筋作横向围囹，竖向采用10cm×10cm方木做竖向围囹；模板加固采用内拉外撑的方法进行加固，以内拉为主，模板间采用螺栓连接；拉杆选用φ16，间距80cm、排距90cm布置；在模板制作时,在其上部定出拉杆孔位，以便在施工过程中拉杆布置统一，拉杆孔位距模板上下口边缘不得大于20cm；

(3)单套模板平面结构设计

经研究设计的翻模单块模板结构尺寸为：1220mm×800mm×15mm的钢框镜面竹胶模板，单块模板重38.4kg；设计三块模板竖向成组组成3.66m高的翻模体系，为便于混凝土施工过程中层间接缝严密，避免形成错台，设计在上层混凝土施工时下层重叠一层模板，故一个调压井需配置4块竖向成组的一套翻模体系，模板上下左右之间的连接采用M16螺栓连接。

2.根据权利要求1所述的调压井翻模施工方法，其特征在于，加劲肋拼装时应有平整的工作台，角钢下料时要留有1～2mm的安装间隙，下料尺寸设计应统一，准确，拼装出来的模板肋要平整，不扭曲，尺寸准确。

下面结合附图和现场实施方式，对本发明中竖井翻模施工方法作进一步的说明。

(1)材料、人员入仓方式

利用阻抗板沿尾调井避周圈搭设约4m宽的扣件式脚手架操作平台，一次性搭设至尾调顶部高程。脚手架运输采取利用阻抗孔采用汽车吊将钢管和扣件等从尾调井下部垂直吊至阻抗板上。仓内所有的钢筋、埋件等入仓均利用周井周圈操作平台，借助定滑轮倒链入仓。人员入仓利用脚手架操作平台搭设60cm宽的“之”字爬梯，上铺马道板，并设防滑条。

(2)混凝土运输及入仓

①1#尾调井壁砼衬砌入仓：在1#尾调上井口支洞处设一个1m3简易混凝土集料斗，利用尾调井壁周圈的脚手架操作平台，从尾调上层施工支洞自上而下搭设“之”字溜槽分级辐射下料的入仓方式。在尾调井壁最后一仓砼衬砌时，采取泵送入仓方式，混凝土泵的受料点设在进入1#尾调上层施工支洞口处，设2台混凝土泵，沿1#尾调上部周圈脚手架平台敷设2道泵管下料。混凝土运输采用6m3搅拌灌车运输，砼采用溜槽入仓时坍落度控制在7～9cm之间，泵送入仓时坍落度控制在14～16cm之间。

②2#尾调井壁砼衬砌入仓：采取从尾闸操作室下游侧主皮带机系统沿尾闸尾调交通支洞接一条支皮带进入2#尾调上井口受料口，井内采取自上而下搭设“之”字溜槽分级辐射下料的入仓方式；在尾调井壁最后一仓砼衬砌时，采取泵送入仓方式，混凝土泵的受料点设在进入1#尾调上层施工支洞口处，设2台混凝土泵，利用1#尾调上部周圈脚手架平台顺两尾调之间的交通洞进入2#尾调上部周圈脚手架平台敷设2道泵管入仓。混凝土运输采用6m3搅拌灌车运输，砼采用溜槽入仓时坍落度控制在7～9cm之间，泵送入仓时坍落度控制在14～16cm之间。

(3)安全防护

①在井壁周圈搭设的脚手架操作平台立面挂一周的密目式安全防护网立，并且每6m高度挂设一层密目式安全防护平网。

②在井壁周圈搭设的操作平台顶部周圈设1.2m的安全护栏并设20cm高的贴脚板，挂上密目式安全防护网。

③为了便于井壁下部叉洞交通施工安全，将阻抗孔采用1.2mm棱形钢板网内穿φ10圆钢拉接，上铺1mm厚的铁皮进行密封阻抗孔；同时阻抗孔周圈设1.2m的安全护栏并设20cm高的贴脚板，挂上密目式安全防护网。

(4)混凝土浇筑

①混凝土分层

由于尾调井壁采用翻模施工工艺，单块翻模结构尺寸为1220mm×800mm×15mm，设计三块模板竖向成组组成3.66m高的翻模体系，故砼分层应根据翻模的结构设计而定，砼分层高度为3.66m。

②混凝土浇筑

仓内采用N50型软轴入仓式振捣器振捣密实，混凝土铺筑厚度按40cm控制，保持周圈混凝土均匀上升。混凝土振捣时间以混凝土不再显著下沉，无气泡，并开始泛浆时为准。在振捣上层混凝土时，振捣器要求插入下层混凝土内不小于5cm。混凝土浇筑后的层间间歇施工层要求充分凿毛处理，并且在新混凝土浇筑之前，上铺一层2cm厚的砂浆找平，以利于新老砼层间接缝严密。

混凝土浇筑期间，为防护骨料分离，要求在仓内溜槽口处增设溜筒，溜筒距仓面高度不大于1.5m。

(5)混凝土养护

混凝土浇筑完毕拆模后，要及时洒水养护，采取利用井壁拉杆头周圈挂设1寸的流水花进行养护，养护时间不少于14天。

(1)拉西瓦水电站尾水系统2个调压井翻模施工，平均每升程高度3.66m，平均每个升程浇筑完成时间10天，每个井约需4个月完成。投标文件中要求的2个尾调井的衬砌工期为12个月，采取的施工手段为组合小钢模施工技术，在工程实施过程中我们采用了钢框镜面竹胶模板翻模施工技术，实际衬砌工期为8个月，比投标时计划工期提前4个月完成。

(2)经对滑模施工的混凝土外观质量评定，2个尾调井共评定24个单元，其中合格单元数24个,优良单元共22个，合格率达100％，优良率达91.7％。

(3)若采用滑模施工方案,2个尾调井壁衬砌采用1套滑模系统,滑模制作工期计划2个月,安装及拆除工期计划2个月/次,单个井深34.5m，平均每天滑升1.2m，工期约需1个月,2个调压井衬砌完毕工期约需8个月。从工期比较来看，尽管滑模与采用的翻模方案能在相同的工期内完成，但滑模投资大，1套滑模系统从设计到制作完成约需200万元，而880块1220mm×800mm×15mm的钢框镜面竹胶模板，每块320元，约需28.16万元，投资费用仅是滑模的七分之一。因此从投资比较上来看，选择翻模施工更合理。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (2)

1.一种调压井翻模施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)模板系统设计及制作:

1)面板选择：面板采取以折代曲的方式进行设计，经计算，圆弧直径为28m，弦长为80cm时，相应弦高为5.8mm，体型误差在模板施工规范(DL/T5110－2000)允许误差±10mm以内，因此采用2440mm×1220mm×15mm镜面竹胶板等分三块制作面板。

2)框架设计：采用∠50×5的等边角钢制作模板的外围框架和加劲肋，加劲肋的密度应不大于400mm×500mm；钢框架的外形尺寸应小于竹胶板尺寸2mm，模板肋上的边接孔直径大于连接螺栓直径2mm以上，长边间距152.5mm布孔，短边间距162mm布孔；

3)面板与框架的连接：面板与加劲肋连接采用M6×45的沉头螺栓连接，沉头螺栓不得高于面板，沉头处用防水胶抹平以保持面板的完洁度和完整度，钢框架的边肋、次肋与竹胶板的接触面要紧密，边肋侧面与竹胶板缝隙不大于2mm，并用弹性腻子填平；

(2)模板支撑系统设计:

环向采用φ28钢筋作横向围囹，竖向采用10cm×10cm方木做竖向围囹；模板加固采用内拉外撑的方法进行加固，以内拉为主，模板间采用螺栓连接；拉杆选用φ16，间距80cm、排距90cm布置；在模板制作时,在其上部定出拉杆孔位，以便在施工过程中拉杆布置统一，拉杆孔位距模板上下口边缘不得大于20cm；

(3)单套模板平面结构设计

经研究设计的翻模单块模板结构尺寸为：1220mm×800mm×15mm的钢框镜面竹胶模板，单块模板重38.4kg；设计三块模板竖向成组组成3.66m高的翻模体系，为便于混凝土施工过程中层间接缝严密，避免形成错台，设计在上层混凝土施工时下层重叠一层模板，故一个调压井需配置4块竖向成组的一套翻模体系，模板上下左右之间的连接采用M16螺栓连接。

2.根据权利要求1所述的调压井翻模施工方法，其特征在于，加劲肋拼装时应有平整的工作台，角钢下料时要留有1～2mm的安装间隙，下料尺寸设计应统一，准确，拼装出来的模板肋要平整，不扭曲，尺寸准确。

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