黎 偉
(中鐵十七局集團上海軌道交通工程有限公司,上海 200000)
近些年,國家綜合管廊工程展示出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢,綜合管廊工程越來越多,隨著工程發(fā)展,出現(xiàn)了很多新技術(shù)、新材料。南京江北新區(qū)綜合管廊二期工程采用了新材料,應(yīng)用了鋼模板臺車、塑料模板、鋼框木模板及木模板。通過南京江北新區(qū)綜合管廊二期工程實際中的應(yīng)用,對鋼模板臺車、塑料模板、鋼框木模板及木模板進行比較,說明鋼模板臺車、塑料模板、鋼框木模板及木模板優(yōu)勢及劣勢。
鋼模板臺車重點是由臺車主梁以及門架共同組合而成,其最為關(guān)鍵的便是豎向力承受系統(tǒng)。臺車的基本長度是15 m,主要是通過5段3 m段組合而成,主梁是雙20#槽鋼組焊件,單件長度為15 m。桁架支柱一般會設(shè)計成雙16#槽鋼組焊件,下部則是焊接上鋼板,和主梁連接板進行有效連接。內(nèi)側(cè)模板主要是運用了厚度為8 mm的定型鋼模板,橫筋間距300 mm的10#槽鋼。模板縱筋外向設(shè)計橫向,運用的材料為雙12#槽鋼,三道橫梁也是重要的組成部分,需重視與臺車螺旋絲干位置的對應(yīng)。橫梁間隔2 000 mm的位置上,應(yīng)該設(shè)置出耳板,著重與螺旋絲桿實際位置對應(yīng)。管廊外側(cè)模板需運用組合鋼模板,進行加固處理,結(jié)構(gòu)施工階段還需搭設(shè)雙排操作腳手架。
康華路區(qū)段雙艙管廊投入2套臺車,單套臺車長度為13 m,26單延米。管廊混凝土應(yīng)該采取分段分層澆筑方案,保證每一層澆筑高度控制在0.5 m,結(jié)構(gòu)混凝土也需采取2次澆筑成型對策。
1.1.1 鋼臺車模板安裝
安裝順序:需要先完成行走系統(tǒng)的安裝,之后對臺車主桁架進行安裝,重視螺旋絲桿的處理,安裝液壓系統(tǒng),處理好內(nèi)側(cè)鋼模板以及頂板鋼模板,選擇合理的加固方案,讓相關(guān)的裝置更加穩(wěn)固。
1.1.2 鋼模板臺車的優(yōu)勢
(1)整體性好。連續(xù)內(nèi)外模板施工成套設(shè)備采用整體大模板,施工整體性好,適當減少小模板拼接頻率,保證了外部美觀度,避免開裂,有效防水。
(2)自動化程度高。重點運用了液壓系統(tǒng)控制方案,對于相關(guān)執(zhí)行元件使用了液壓缸,實現(xiàn)同步控制,無線遙控控制也體現(xiàn)出優(yōu)勢,依照測量人員的實際放樣情況,運用遙控器加以調(diào)整。
(3)拆模迅速,快速就位。此類設(shè)備重點是使用整體的模板,下部則是借助液壓缸完成有效拆模當下部模板張開之后,方可提升并進行脫模,運用遙控器進行科學控制,調(diào)整到相應(yīng)的工位。
1.1.3 鋼模板臺車的劣勢
(1)自身重量大,在拆卸完成后搬運困難;(2)易出故障,維修時間長;(3)在無電力作用時移動困難。
塑料模板,頂板模板總厚50 mm,面板厚為5 mm,模板長邊方向肋間距15 cm,短邊方向肋間距5 cm,邊肋寬5 mm,中間肋寬3 mm,材質(zhì)為聚碳酸酯(PC),設(shè)置一道主龍骨,主龍骨采用50 mm×70 mm(t=3 mm)方鋼管,不設(shè)置次龍骨,主龍骨下2個立桿最大間距1.2 m,主龍骨間距0.9 m。面板采用彈簧鋼回形銷。側(cè)墻模板,橫肋、豎肋采用60 mm×80 mm(t=2.5 mm)帶孔方鋼管,橫肋間距450 mm,豎肋間距600 mm,橫豎肋交叉點設(shè)置穿墻螺栓。塑料模板是一種新型的節(jié)能環(huán)保材料,具有質(zhì)量輕、強度高、操作簡便和易施工等特點;結(jié)合地下綜合管廊工程實踐,通過應(yīng)用塑料模板減少了其他材料浪費,降低了工程成本,提高了生產(chǎn)效率,有利于工程質(zhì)量的保障,并有效地實現(xiàn)了塑料模板的周轉(zhuǎn)使用,可以說達到了經(jīng)濟、環(huán)保和社會的多重效益。
1.2.1 塑料模板施工
工藝流程:需要先進行模板設(shè)計,之后將模板樣品試拼裝,完成測量放線的任務(wù),再者落實好底板和導(dǎo)墻模板安裝任務(wù),進行墻體模板安裝并支設(shè)斜撐,搭設(shè)好相應(yīng)的支架,對燃氣艙、污水艙模板安裝,優(yōu)化頂板模板細節(jié),安裝伸縮模板,最后將全部模板拆除。
1.2.2 塑料模板的安裝要點
(1)底板及導(dǎo)墻模板安裝。腋角模板體量不多,使用木模周轉(zhuǎn)次數(shù)較低,并且加工過程十分繁瑣,需要耗費較多人力及物力資源。應(yīng)該根據(jù)實際的情況加以分析,運用周轉(zhuǎn)次數(shù)較高并且施工十分便捷的定型模板,需要將加工圖紙?zhí)崆袄L制出來,交由廠家進行生產(chǎn),側(cè)面需要留出相應(yīng)的孔洞,安裝過程中需要搭配六角螺絲及螺母進行連接,讓模板拼縫十分嚴密。鋼模上部導(dǎo)墻位置依據(jù)穿墻螺栓間距開Φ16的孔,下部腋角部位每隔500 mm設(shè)置一個Φ8排氣孔,以便混凝土澆筑振搗時將氣泡排出。
(2)側(cè)墻模板安裝。安裝前,應(yīng)該將導(dǎo)墻插筋的浮漿加以清除,同時還需重視施工縫切割完整。塑料模板不可涂刷脫模劑,應(yīng)該保證其表面的清潔。依照配模圖進行科學分析,實現(xiàn)合理組拼,標準板塊可以在平地完成拼裝之后,投入到后續(xù)的工作中。還需合理運用回形銷進行連接,以此保證牢固的狀態(tài)。模板四角拼接的區(qū)域,不可低于4個卡扣,同時還應(yīng)該合理地利用小鐵錘敲打緊實,避免產(chǎn)生漏漿的問題。墻體模板則應(yīng)該考慮使用穿墻對拉螺栓固定,相應(yīng)的間距必須要控制到位。墻體高度大于3.5 m的時候,對拉螺栓豎向間距不可在500 mm以上,橫向間距也不能超出400 mm。
(3)頂板模板安裝。當完成了墻體模板安裝任務(wù)之后,應(yīng)該及時地安裝頂板模板,在這之前需要調(diào)整好支撐架頂部自由端U托高度。縱向方鋼龍骨進行安裝時,也需要考慮具體的位置,應(yīng)該優(yōu)先選擇在U型托正中間,之后分析標高和平整度,將水平方向的橫向方鋼龍骨加以布置。墻模與板模陰角進行連接的過程中,應(yīng)該重點考慮陰角模的位置,必須要保證其在墻模之上,墻體頂部應(yīng)該合理使用小塊收尾,便于后續(xù)的拆卸。
1.2.3 塑料模板優(yōu)勢及分類
(1)韌性較為理想,剛度好,安裝便捷等。(2)表面平整且光滑,無需使用脫模劑即可輕易脫模。(3)周轉(zhuǎn)次數(shù)多,可以達到50次,耐久性優(yōu)良。(4)能夠?qū)崿F(xiàn)回收利用,對于環(huán)境保護有利,與國家可持續(xù)發(fā)展理念相符。(5)拆模后的砼表面平整光潔。
鋼框木模板采用定型散拼組裝,主要由鋼框、木模板和獨立支撐組成,拆模后混凝土能夠達到清水混凝土效果,保證垂直度、平整度。
1.3.1 鋼框木模板施工
(1)設(shè)計。根據(jù)設(shè)計施工圖紙,進行配模工作,并應(yīng)用BIM技術(shù)完成修改工作,提交生產(chǎn)加工單位加工。加強對模板配模的優(yōu)化工作,減少非標準板的數(shù)量。
(2)加工。模板生產(chǎn)加工時,發(fā)現(xiàn)非標件生產(chǎn)遠慢于標準板生產(chǎn)進度,非標板件生產(chǎn)進度滯后,直接導(dǎo)致了鋼框木模板投入使用時間比原計劃晚了30 d。
(3)應(yīng)用。在對模板預(yù)拼裝時,發(fā)現(xiàn)非標板件生產(chǎn)進度較慢。建議在后期應(yīng)用時,考慮工廠的生產(chǎn)能力預(yù)留足夠的加工周期。預(yù)拼裝完畢后應(yīng)按軸線打包或采用不同顏色區(qū)分構(gòu)件使用位置。完善配模的同時,在生產(chǎn)加工階段應(yīng)將復(fù)雜構(gòu)件生產(chǎn)安排提前;對拉螺栓開孔將影響模板周轉(zhuǎn)次數(shù),建議在后期應(yīng)用過程中,工廠開孔并加設(shè)專用保護帽。
1.3.2鋼框木模板的優(yōu)勢
(1)重量輕、幅面大,減少接縫數(shù)量,提高支模工作效率、不翹曲、不變形、不開裂,耐水及力學性能好,周轉(zhuǎn)次數(shù)高,使用壽命長,是舊式鋼模板的3倍。(2)牢固、強度大、脫模容易,耐腐蝕,支撐用量少,節(jié)約了大量的維修費用。(3)成型質(zhì)量好、光滑,達到清水混凝土標準,節(jié)約費用和時間。(4)施工速度快,模板輕便,任意組合,可單人自由作業(yè),大大降低勞動強度。
1.4.1 木模板的維護
(1)木模板應(yīng)放在室內(nèi)或干燥通風處,露天堆放時要加以覆蓋,模板底層應(yīng)設(shè)墊木,使空氣流通,防止受潮。(2)拆模必須執(zhí)行拆模申請制度,嚴禁強行拆模。拆除后的多層板應(yīng)將模板面上的混凝土清理干凈,將留在上面的釘子起出,并分類堆碼整齊。(3)木模板依照尺寸的差異進行分類,實現(xiàn)合理堆放。在需要對應(yīng)模板的時候,按照所需取用,不可將大張模板和小塊模板混合使用。(4)預(yù)組拼的模板要有存放場地,場地應(yīng)該保持平整狀態(tài)。(5)模板保持平放的時候,需要合理地運用木方支墊,避免模板出現(xiàn)扭曲和變形的問題。(6)不能在模板上隨意堆放配件。
1.4.2 木模板的優(yōu)缺點
(1)木模板的優(yōu)點。成本造價低,取材加工方便;膠黏性強、防水性好、堅固、耐磨以及環(huán)保;制作方便、拼裝隨意及導(dǎo)熱系數(shù)小。
(2)木模板的缺點。周轉(zhuǎn)次數(shù)少需及時更換;容易脫膠、起鼓、起殼和開裂;重新拼裝時板縫難于處理,易發(fā)生錯臺現(xiàn)象;厚度公差不易掌握,導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)界面尺寸偏差;使用后要刷脫模劑,且需要處理板面;澆筑混凝土的表觀質(zhì)量差,后期的修補需要極大費用,不經(jīng)濟。
木模板、鋼模板和塑料模板工藝對比表,見表1。
表1 工藝對比表
當綜合管廊長度過長且每結(jié)構(gòu)段達到30 m及以上時,綜合考慮混凝土外觀質(zhì)量、施工速度及成本等因素,鋼模板臺車具有很大優(yōu)勢,可以優(yōu)先采用鋼模板臺車;綜合管廊長度較小時,綜合混凝土外觀質(zhì)量、施工速度及成本等因素,傳統(tǒng)木模板具有優(yōu)勢,但當施工段數(shù)達到20段時宜優(yōu)先采用塑料模板和鋼框木模板。