◎ 鄒浩 惠州市惠陽區(qū)水利事務(wù)中心
我國的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)在短時間內(nèi)取得了前所未有的成果,特別是事關(guān)人民群眾生產(chǎn)生活效率的水利工程,更是如同雨后春筍般涌現(xiàn),保證了水利資源的妥善利用。泵站作為水利工程的重要組成部分,自然也得到了應(yīng)有的重視,考慮到泵站結(jié)構(gòu)的特殊性,施工單位選擇利用高支模施工技術(shù)進行實際施工,并確實取得了一定的積極成果。在這種情況下,對高支模施工技術(shù)在泵站項目中的應(yīng)用進行研究,可謂是勢在必行。
所謂的高支模施工技術(shù),指的是支模高度大于等于8m的施工建技術(shù),結(jié)合實際工作經(jīng)驗來看,高支模施工技術(shù)往往具有一定的安全風(fēng)險,特別是在跨度大于10m、施工總荷載大于10kN/m2的情況下更是如此,稍有不慎就會出現(xiàn)安全問題和質(zhì)量風(fēng)險。一般情況下,高支模施工技術(shù)可以分成支架施工和模板施工兩部分,其中模板施工能夠為后續(xù)的混凝土澆筑提供基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),而支架施工則保證著模板的穩(wěn)定性和現(xiàn)場的安全性。為確保工作人員的人身安全萬無一失,也為了提升高支模施工技術(shù)的綜合效益,在正式施工前應(yīng)對其安全保障措施、質(zhì)量保障措施進行妥善研究。
根據(jù)支架結(jié)構(gòu)的不同,高支模施工技術(shù)可分為扣件式、碗扣式和門式等幾種類型,其中扣件式高模主要由鋼管和扣件組成,借助扣件與鋼管形成的偏心摩擦保持穩(wěn)定,相比于其他高支模施工技術(shù),扣件式施工技術(shù)具有更可觀的靈活性,工作人員可結(jié)合實際需求調(diào)整間距和高度,但是這也決定了其穩(wěn)定性不如其他施工技術(shù)的問題。在實際施工中,扣件式高支模還具有施工效率高的特征,擁有豐富工作經(jīng)驗的施工團隊能夠在24h內(nèi)完成安裝任務(wù)。碗扣高支模結(jié)構(gòu)主要包括立桿、橫桿及相關(guān)附件,呈現(xiàn)出垂直方向穩(wěn)定受力的特征,實際應(yīng)用價值比較高。這種高支模施工技術(shù)具有提前設(shè)計、模塊化安裝的特點,實際使用穩(wěn)定性非常可觀,每個構(gòu)件都承載著相應(yīng)的應(yīng)力,結(jié)構(gòu)一體化效果比較好。水平施工效率比較高、材料損失率低。而門式高支模結(jié)構(gòu)主要包括門式鋼架及相關(guān)附件,同樣是軸向受力結(jié)構(gòu),工作人員可結(jié)合模量確定結(jié)構(gòu)間距,具有比較可觀的穩(wěn)定性和安全性,材料損耗率相對較低[1]。
和過去常見的模板及支架施工技術(shù)比較起來,高支模施工技術(shù)顯然具有更高的應(yīng)用價值和不容忽視的優(yōu)越性。第一,高支模施工技術(shù)能夠在多種建設(shè)項目中發(fā)揮作用,適應(yīng)性比傳統(tǒng)技術(shù)更強,特別是在復(fù)雜混凝土建筑結(jié)構(gòu)中更是如此,常在高層、超高層建筑和大跨度建筑中發(fā)揮作用。第二,高支模施工技術(shù)中使用的絕大多數(shù)材料構(gòu)件可以循環(huán)使用,避免了不必要的材料浪費問題,同時也提升了工程建設(shè)的綜合效益,與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)不謀而合,整體應(yīng)用價值可想而知。第三,高支模施工結(jié)構(gòu)具有更突出的穩(wěn)定性,在嚴格遵守設(shè)計方案進行搭建的前提下,高支模施工結(jié)構(gòu)能夠有效支撐結(jié)構(gòu)載荷,保證施工安全。
作為一種具有突出應(yīng)用價值的新型施工技術(shù),高支模施工技術(shù)具有如下特點:①施工安全風(fēng)險比較大。高支模施工技術(shù)涉及到高空作業(yè)等,對工作人員的專業(yè)能力有較高要求,對現(xiàn)場安全管理工作是一種挑戰(zhàn),稍有不慎就可能導(dǎo)致嚴重的安全事故,進而影響到項目建設(shè)。②高支模施工技術(shù)具有作業(yè)難度大的特點。高支模施工技術(shù)包括多個步驟且每個步驟都有細節(jié)要求,現(xiàn)場材料又比較多,施工難度非常大,很容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。③影響因素復(fù)雜。高支模結(jié)構(gòu)在自成體系的基礎(chǔ)上,還與其他施工技術(shù)互相影響,任何一個施工因素出現(xiàn)問題,高支模施工結(jié)構(gòu)都可能出現(xiàn)質(zhì)量問題,這無疑讓高支模施工技術(shù)的應(yīng)用難度提升到了一定高度[2]。
某泵站工程位于我國中東部重點省份,總占地面積約4 953.36m2,設(shè)計規(guī)模為每秒25m3,為確保泵站項目建成后的使用價值,工作人員對設(shè)計方案進行了反復(fù)調(diào)整。其中集水池位置涉及到高支模施工技術(shù),該處高支模凈高11.4m、現(xiàn)澆板厚0.25m,區(qū)域面積約為125m2,施工難度比較大。以該泵站工程為參考,提出了如下高支模施工技術(shù)應(yīng)用要點:
高支模施工技術(shù)具有一定的復(fù)雜性,工作人員應(yīng)根據(jù)泵站項目的實際建設(shè)需求,提前編制高支模施工技術(shù)專項方案,明確施工重點、重要工序等,同時對人力資源、機械設(shè)備、建筑材料等進行妥善分配,明確本次施工的質(zhì)量、安全保障措施。在高支模施工技術(shù)專項施工方案編制結(jié)束以后,將其上報給監(jiān)理工程師,經(jīng)監(jiān)理工程師確認無誤并簽字確認以后,才能作為后續(xù)高支模施工的指導(dǎo)性文件。特別需要提到的是,考慮到高支模施工技術(shù)的復(fù)雜性,在專項施工方案確認以后,除極特殊情況外不得對其進行修改。
現(xiàn)場施工準(zhǔn)備是高支模施工技術(shù)的重中之重,主要是對人力資源、機械設(shè)備和建筑材料進行準(zhǔn)備,具體來說可分成以下幾方面:①模板拼裝。根據(jù)高支模施工設(shè)計方案和圖紙對模板進行拼裝,確定其是否符合施工要求,并對模板編號、模板尺寸、模板連接處進行逐一檢查,確認無誤方可投入使用。特別需要提到的是,在拼裝模板的過程中,工作人員應(yīng)嚴格遵守圖紙尺寸進行操作,在接頭位置、拼縫位置,利用木方等保證模板結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,避免出現(xiàn)混凝土砂漿泄漏問題。②基準(zhǔn)點定位。工作人員可借助全站儀等設(shè)備,對高支模施工結(jié)構(gòu)進行測量,在測定標(biāo)高的過程中,可發(fā)揮水準(zhǔn)儀的積極作用,將標(biāo)高引測到模板安裝位置上,從而保證模板拼裝效果,在測量結(jié)束以后,對本次測量的各項數(shù)據(jù)進行準(zhǔn)確記錄,為后續(xù)施工打下堅實的基礎(chǔ)[3]。
第一,梁模板搭設(shè)。在搭設(shè)梁模板的過程中,應(yīng)考慮以下問題:①要對各個梁體結(jié)構(gòu)的支柱高度進行控制,使主龍骨與次龍骨高度保持一致,避免結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不平整、不穩(wěn)定的問題。②在搭設(shè)梁模板的過程中,工作人員要對相鄰兩個構(gòu)件進行有效拼接,著重對梁模板與板模板交接位置進行調(diào)整,一般以板模板在上、梁模板在下的順序進行安裝即可。第二,板模板搭設(shè)。案例泵站項目的高支模區(qū)域板跨度為6000mm×6000mm,厚度尺寸為120mm和150mm,施工安裝方法和梁模板并無二致。特別需要提到的是,考慮到板模板的特殊性,工作人員要根據(jù)其模板跨度數(shù)據(jù)確定起拱參數(shù)。第三,柱模板搭設(shè)。柱模板是高支模施工的重中之重,工作人員應(yīng)利用塑料模板等進行搭建,并利用鋼材進行抱箍加固,一般來說最低處的加固點應(yīng)距離地面20cm左右,最高的加固點距上口應(yīng)保持在30cm左右,在有必要的情況下可利用雙面膠條粘貼接縫位置,保證模板結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性[4]。
在高支模施工結(jié)束以后,工作人員應(yīng)安排自主檢查,及時發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)中存在的質(zhì)量問題等,著重確認桿件和連接件的高程、間距、尺寸等是否符合施工要求。確認無誤后,報請監(jiān)理工程師、安全員和技術(shù)員進行驗收,通過驗收方可進入后續(xù)施工步驟。
為確保高支模施工技術(shù)的使用價值,應(yīng)安排專門的工作人員進行監(jiān)控量測工作。工作人員可結(jié)合高支模施工結(jié)構(gòu)的實際特點選擇檢測點位置,比如受力最大的立桿、支架邊緣穩(wěn)定性最差的部位就可以設(shè)置檢測點,通過檢測此處的沉降情況等,發(fā)現(xiàn)高支模結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定問題。為確保萬無一失,在實際澆筑施工中,可每隔20min進行一次數(shù)據(jù)檢測,待混凝土結(jié)構(gòu)終凝以后可24h進行一次檢測,及時發(fā)現(xiàn)支架結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化,在監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)生較大變化的情況下,第一時間要求施工人員停止?jié)仓?,并按照?yīng)急安全保障方案疏散現(xiàn)場人員,重新加固以后才能進行后續(xù)施工。特別需要提到的是,為了保證高支模施工監(jiān)控量測的效果,應(yīng)提前確定不同區(qū)域、不同結(jié)構(gòu)的監(jiān)控量測責(zé)任,把責(zé)任落實到人頭上,為保證高支模施工順利安全完工做出努力。
高支模施工技術(shù)包括多方面內(nèi)容,混凝土澆筑無疑是其中最不容忽視的重要工序之一,在進行混凝土澆筑施工的過程中,應(yīng)考慮以下幾方面問題:①泵站項目的混凝土結(jié)構(gòu)通常比較高,為確?;炷两Y(jié)構(gòu)順利成型,工作人員可應(yīng)用分層澆筑法進行施工,砂漿的澆筑速度一般不應(yīng)超過1.5m/h,這能夠最大限度地降低砂漿對模板結(jié)構(gòu)的沖擊力,有助于保證模板結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。②在高支模施工過程中澆筑混凝土材料,工作人員還需要考慮到不同位置模板的受力情況,通常來說可從非高大模板區(qū)域入手開始澆筑,而后對高大模板區(qū)域進行澆筑。③為避免混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)中空、開裂等問題,應(yīng)將導(dǎo)管放在距離底部模板約30cm的位置[5]。④在混凝土砂漿澆筑結(jié)束以后,需要安排工作人員對其進行振搗,以保證砂漿內(nèi)部沒有氣泡等。振搗棒一般應(yīng)置于距離模板30cm以上的位置,不能與模板直接接觸,否則可能導(dǎo)致模板結(jié)構(gòu)受損、穩(wěn)定性下降等一系列問題。⑤在進行澆筑的過程中,應(yīng)將混凝土砂漿的速度控制在一定水平,且不能中途停止?jié)仓?,否則混凝土結(jié)構(gòu)很容易出現(xiàn)開裂分層等問題,不符合高支模施工要求。⑥柱體混凝土澆筑難度非常大,每次澆筑厚度不應(yīng)大于500mm,才能保證柱體混凝土結(jié)構(gòu)順利成型。在柱體結(jié)構(gòu)高度不到3m的情況下,可直接從模板頂部進行澆筑,而在柱體高度大于3m的情況下,需要從柱體模板側(cè)面開洞并利用斜溜槽進行分段澆筑,只有這樣才能保證混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。
特別需要提到的是,泵站項目施工中往往涉及大量大體積混凝土澆筑問題,工作人員除了要反復(fù)確認模板結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性之外,還需要考慮大體積混凝土結(jié)構(gòu)容易開裂的問題,在進行澆筑的過程中不斷觀察模板,確定模板、支護體系及緊固件是否出現(xiàn)松動變形,如果出現(xiàn)類似情況要第一時間停止施工,對模板等進行二次加固后重新進行澆筑。同時,在高支模施工過程中,工作人員必須要對混凝土砂漿的配比進行優(yōu)化,結(jié)合泵站項目施工要求和大體積混凝土結(jié)構(gòu)特點,對原有的混凝土配比進行調(diào)整,在有必要的情況下加入減水劑、控制水泥用量,降低混凝土材料的水化熱問題,降低開裂的可能性。在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑結(jié)束以后,按照提前制定的混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護方案開展工作,在現(xiàn)場溫度比較高、相對濕度比較低的情況下,可以采取覆蓋塑料布及定時灑水的方式,保證混凝土結(jié)構(gòu)能夠順利成型[6]。
在混凝土結(jié)構(gòu)凝固且強度符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以后,工作人員可對模板和支架進行拆除,對拆除下來的材料進行處理,為后續(xù)循環(huán)利用做好準(zhǔn)備。拆除過程中,需要考慮以下問題:①要結(jié)合泵站項目梁板跨度確定混凝土的標(biāo)準(zhǔn)強度,在實測強度達到這一標(biāo)準(zhǔn)的情況下,才能進行模板拆除施工。②要根據(jù)模板搭設(shè)的順序確定模板拆除的順序,拆除過程中以保證安全為第一要務(wù),避免出現(xiàn)模板脫落等問題。③要著重做好鋼管和塑料模板等構(gòu)件的拆除工作,對拆除下來的構(gòu)件進行質(zhì)量檢查,沒有質(zhì)量問題的情況下可妥善保存并循環(huán)利用。
高支模施工技術(shù)在泵站項目中的應(yīng)用,保證了泵站項目施工建設(shè)的質(zhì)量,但是其本身有一定的應(yīng)用難度,稍有不慎就可能出現(xiàn)嚴重的質(zhì)量安全問題。為確保泵站項目施工萬無一失,還需要考慮以下問題:①要做好施工材料的質(zhì)量管理。高支模施工技術(shù)涉及到大量建筑材料,任何一個建筑材料出現(xiàn)質(zhì)量問題,都會導(dǎo)致十分嚴重的后果。因此工作人員務(wù)必要根據(jù)材料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),對待入場的建筑材料進行逐一抽樣檢查,確定材料沒有任何質(zhì)量問題的情況下方可允許入場使用。②要做好安全管理,著重提升施工過程安全性。高支模施工技術(shù)伴隨著一定的安全風(fēng)險,因此工作人員應(yīng)提前對施工流程進行模擬,判斷其中的安全風(fēng)險點,制定與其對應(yīng)的安全管理工作方案,為后續(xù)進行安全管理提供基礎(chǔ)。同時還需要結(jié)合現(xiàn)場情況,對施工人員進行安全培訓(xùn),要求其嚴格遵守安全管理制度,杜絕不必要的安全隱患[7]。
水利工程是我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重中之重,而泵站則是水利工程的核心和基礎(chǔ),保證泵站項目建設(shè)效果,是提升水利工程應(yīng)用價值的必然選擇。高支模施工技術(shù)在泵站項目中的應(yīng)用,為泵站建設(shè)提供了強有力的支持,工作人員應(yīng)著重對現(xiàn)場施工準(zhǔn)備、高支模搭設(shè)、高支模驗收、監(jiān)控量測、混凝土澆筑以及高支模拆除等一系列步驟進行研究,保證高支模施工技術(shù)在泵站項目中的應(yīng)用效果。