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翻轉(zhuǎn)模板施工工法 1.前 言 在我國水利水電工程建設(shè)中，為縮短施工工期、降低工程造價、早日發(fā)揮工程效益，大壩、圍堰等主要水工建筑物設(shè)計已經(jīng)越來越多地采用全碾壓混凝土結(jié)構(gòu)。相應(yīng)的工程施工中，這就要求碾壓混凝土施工實現(xiàn)快速、不間歇的連續(xù)上升，從而滿足工程在施工工期、造價等方面的要求。而實現(xiàn)碾壓混凝土快速、不間歇、連續(xù)上升的關(guān)鍵是改變傳統(tǒng)的模板施工，傳統(tǒng)的混凝土模板在結(jié)構(gòu)型式和施工方法上只是適應(yīng)于混凝土間歇上升施工，而要保證混凝土連續(xù)、不間歇、快速上升施工，則需要一種完全不同于傳統(tǒng)模板的新型模板。 2.工法特點 2.1　翻轉(zhuǎn)模板采用懸臂結(jié)構(gòu)型式，通過水平方向預(yù)埋的4根錨筋固定，無需在倉內(nèi)設(shè)置拉筋，模板受力條件好，不易變形走樣，便于碾壓混凝土機械化、快速施工作業(yè)。 2.2　翻轉(zhuǎn)模板以垂直疊放的三塊模板為一個施工單元，在砼澆筑過程中交替上升，可實現(xiàn)碾壓混凝土不間斷、連續(xù)上升施工。 2.3 模板拆裝時操作簡便，拆卸安裝速度快。每拆卸安裝模板一次所需時間約為5～8min，拆、立模板不影響倉內(nèi)混凝土正常澆筑，不占直線工期。模板設(shè)有操作平臺，確保模板安裝、拆卸時作業(yè)人員施工安全。 2.4混凝土表面質(zhì)量好。按照本工法施工，可確保模板安裝平整、牢固，滿足壩體外型要求，確保碾壓混凝土表面質(zhì)量好。 2.5模板實用性強，上、下塊模板之間通過調(diào)節(jié)螺桿連接，可適用于各種外型的水工建筑物，即使在變坡處也可保證碾壓混凝土連續(xù)上升。 2.6翻轉(zhuǎn)模板技術(shù)含量高、實用性強、周轉(zhuǎn)次數(shù)多，能顯著降低工程模板費用，縮短工程施工工期；經(jīng)濟效益、社會效益顯著，具有廣闊的應(yīng)用前景。 3.適用范圍 本工法及相應(yīng)的翻轉(zhuǎn)模板適用于水電工程中各種碾壓混凝土建筑物(包括大壩、圍堰等)施工。 4.工藝原理 4.1 本工法對應(yīng)的單塊翻轉(zhuǎn)模板主要由面板系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)、工作平臺以及其他輔助系統(tǒng)組成。見圖4.1-1單套模板組裝圖。面板系統(tǒng)為多卡D22面板，結(jié)構(gòu)尺寸3.0m2.1m；支撐系統(tǒng)為兩榀支撐桁架，兩榀桁架外弦桿間用3根φ483.5鋼管通過扣件相連，形成空間整體結(jié)構(gòu)；錨固系統(tǒng)主要由蛇型錨筋和錨錐組成。其中錨筋是長80cm、直徑φ15的HRB580型蛇形筋，其末端加工成彎鉤狀；錨錐采用40Cr鋼加工而成，長42.5cm，其與錨筋連接的一端為長5cm的錐型螺紋套筒，另一端為M30的螺桿。施工時蛇型錨筋預(yù)埋在砼中，錨錐與錨筋旋緊后在錐型套筒表面套上塑料套以便于拆除，周轉(zhuǎn)使用，錨錐另一端通過螺帽和鋼瓦斯將模板固定。每塊模板在距上口45cm處布置1排4根錨筋，錨筋2根一組以30cm的間距垂直面板對稱安裝在每榀桁架內(nèi)弦桿兩側(cè)。 4.2 翻轉(zhuǎn)模板垂直上每三塊為一個單元，上、下層模板面板之間通過連接銷連接，左右之間用U型卡連接；上、下桁架之間通過插銷和調(diào)節(jié)螺桿連接，桁架與面板用連接螺栓固定。在轉(zhuǎn)折處，可通過調(diào)節(jié)螺桿而實現(xiàn)變坡，不影響倉內(nèi)混凝土連續(xù)澆筑。 4.2翻轉(zhuǎn)模板在工作狀況時為懸臂 結(jié)構(gòu)，開始澆筑碾壓混凝土后，混凝土 側(cè)壓力通過面板系統(tǒng)傳遞給支撐系統(tǒng)的 桁架部分，再通過支撐系統(tǒng)的豎向調(diào)節(jié) 圖4.1-1單套模板組裝圖 桿傳力給其下一層模板的支撐系統(tǒng)，最 后傳力給錨固系統(tǒng)。作用在模板上的所 有荷載最終轉(zhuǎn)換為集中力由最下層模板的4根錨筋共同承擔(dān)。模板拆除順序由下至上依次進(jìn)行，最下層模板拆除標(biāo)準(zhǔn)為：埋設(shè)中間層模板錨筋的該層碾壓混凝土凝期滿足要求（不同條件下，要求的混凝土凝期不一樣），中間層模板錨筋達(dá)到設(shè)計要求的抗拔力。最下層模板拆除前，先將中層模板錨錐緊固，再拆除最下層翻轉(zhuǎn)模板并安裝到最上層，依次進(jìn)行，實現(xiàn)模板連續(xù)交替上升。 5.施工工藝流程及操作要點 5.1 施工工藝流程 翻轉(zhuǎn)模板施工工藝流程見圖5.1-1，具體詳見“翻轉(zhuǎn)模板起吊詳圖（圖5.1-2）”。 5.2 操作要點： 5.2.1 模板組裝 5.2.1.1 準(zhǔn)備工作。 1) 在澆筑現(xiàn)場附近選擇適宜的裝配場地，場地要求平整，最好為砼地面，以利于模板組裝的精確性調(diào)整也便于吊車運行 施工準(zhǔn)備 模板組裝 測量放樣 模板安裝 模板校正加固 模板驗收 碾壓混凝土澆筑 模板拆除 圖5.1-1 翻轉(zhuǎn)模板施工工藝流程圖 2) 準(zhǔn)備好組裝平臺。根據(jù)工地實際情況，可用方木放在砼地坪上形成簡易組裝平臺，平臺面積約為3.5m2.5m； 3) 在模板拼裝場地準(zhǔn)備好組裝材料： ①模板系統(tǒng)各部件的堆放應(yīng)分類分項，整齊有序； ②腳手架鋼管、扣件及螺栓標(biāo)準(zhǔn)件； ③模板組裝使用工具：木工角尺、錘子、撬棍、活動扳手、5m鋼卷尺、水平尺、顏料畫筆等。 5.2.1.2 模板組裝: 1）模板組裝程序： 圖5.1-2翻轉(zhuǎn)模板起吊詳圖 放置面板 → 裝配桁架 → 腳手架鋼管加固定位 → 安裝工作平臺 → 裝配錨筋梁 → 裝配調(diào)節(jié)桿 → 模板組裝質(zhì)量檢查 → 模板編號待用 2）模板組裝方法 ①首先將鋼面板背面朝上放在方木上，并注意有預(yù)埋孔的一邊朝上，鋼肋的方向向下； ②按設(shè)計定位尺寸把兩榀桁架放在面板背面，用M16螺栓將其固定在面板上，同時用腳手架鋼管將桁架兩端規(guī)方加固，再將面板與桁架連接的M16的螺栓擰緊； ③裝配工作平臺，工作平臺上開有交通洞，方便施工人員上下移動，拼裝時把開口的一端置于左側(cè)； ④裝配錨筋梁時，為使錨筋梁位置精確，應(yīng)預(yù)先將預(yù)埋螺栓與錨筋梁、面板連接起來，再將M12螺栓擰緊； 圖5.2-1單套模板組裝圖 ⑤ 調(diào)節(jié)桿在直面（圓弧面、斜面）與變坡處的裝配孔位不同，需根據(jù)所承接項目的具體情況采用專用調(diào)節(jié)桿連接，具體連接見圖5.2-2幾種不同壩體結(jié)構(gòu)配板示意圖： 裝配好的模板經(jīng)檢查合格后，進(jìn)行編號，標(biāo)明倉位及裝置號，以備運往澆筑砼倉位。 模板組裝方法示意見“單套模板組裝圖（圖5.2-1）”。 5.2.2 模板安裝 1）將組裝成套的模板運至安裝處，運輸和現(xiàn)場堆放時板面向下，用方木墊平，最多只能疊放一塊，以邊運邊安裝為宜。 2）從倉位的一端或倉位轉(zhuǎn)角處開始，根據(jù)模板配板圖將組裝好的模板依次在倉位面上定位。第一塊模板安裝時，須使用水平儀和鉛垂線，以保證模板安裝時模板水平、垂直。 3）模板安裝采用8t吊車配合，吊裝鋼絲繩只準(zhǔn)栓在桁架兩側(cè)的吊耳上，吊起后指揮到位將模板架立在起始倉模板上邊線，桁架與桁架對接到位裝上連接銷，裝好調(diào)節(jié)螺桿后便可松開吊鉤。 4）起始澆筑部位只先安裝最下層模板，中間層和最上層模板在碾壓混凝土澆筑過程中安裝。中間層和最上層模板安裝在碾壓混凝土澆筑到距其下層模板上邊線600mm時便可開始，安裝方法相同。 5.2.3 模板校正加固 圖5.2-2 幾種不同壩體結(jié)構(gòu)配板示意圖 1）模板定位后，根據(jù)測量放樣點拉線檢查橫向平整度，吊錘球檢查豎向平整度，用調(diào)節(jié)桿調(diào)節(jié)模板的傾斜度，將模板校正調(diào)直，然后在面板之間用U型卡連接。 2）在面板空隙之間插入補縫板，用螺栓將其固定。 3）模板第一次安裝時，面板要比混凝土面設(shè)計線前傾10mm，以后各次安裝模板時，將面板前傾6mm。 4）倉位模板驗收合格后，開始碾壓混凝土澆筑，當(dāng)砼澆筑至預(yù)埋螺栓孔附近應(yīng)及時安裝好預(yù)埋螺栓及D15錨筋。 5）模板每翻高一層，測量放樣一次，根據(jù)放樣點檢查模板變形情況，依據(jù)放樣點拉線利用調(diào)節(jié)螺桿校正模板。 5.2.4 模板拆除 5.2.4.1 模板拆除時間 當(dāng)碾壓混凝土澆筑至距上層模板上邊線600mm時，便可拆卸、提升第一層模板并安裝在第三層翻轉(zhuǎn)模板上，模板拆除由8t吊車配合（鋼絲繩直徑不小于18.5mm）、由一側(cè)向另一側(cè)逐塊進(jìn)行，8t吊車須停在已碾壓完畢的倉面處。具體操作方法示意見 “翻轉(zhuǎn)模板起吊詳圖（圖5.1-2）”。 5.2.4.2 模板拆除程序 吊車鋼絲繩拴掛待拆除模板吊耳，吊鉤稍帶緊→緊固中層（翻轉(zhuǎn)模板三塊組合，稱作上中下層）模板的套筒螺絲→拆卸下層模板接縫上的U型卡、連接銷→松卸下層模板的套筒螺絲→緊縮調(diào)節(jié)螺桿使模板脫開砼面→拆卸桁架上的內(nèi)鐵楔和外連接銷→指揮吊車將模板提起 → 將拆除后的模板安裝在上層模板上。 5.2.4.3 模板拆卸工藝流程 （1）用專用工具緊固中層模板的套筒螺絲； （2）松開下層待拆除模板之間的豎向U型卡連接； （3）取下面板之間的連接銷； （4）松開預(yù)埋螺栓上的M30加厚螺母； （5）用專用扳手卸下預(yù)埋螺栓； （6）緊縮調(diào)節(jié)螺桿使模板脫開砼面； （7）作業(yè)人員退至旁側(cè)模板安全處； （8）指揮吊車吊鉤下落50厘米、再外伸1.5米左右后將模板慢慢提起至安裝高度； （9）將拆除下來的模板上殘留的灰漿及時鏟除干凈后，將拆除下來的模板安裝裝到上層翻轉(zhuǎn)模板上。 （10）拆除下一塊翻轉(zhuǎn)模板。 各部位的翻轉(zhuǎn)模板拆裝均按以上程序操作，依次交替上升至所設(shè)計高程。 6.材料及設(shè)備 6.1 材料：模板主要材料見表6-1： 表6-1 翻轉(zhuǎn)模板主要材料表 序號 名 稱 材料類別 型 號 材 質(zhì) 1 錨筋 特殊螺桿 D15 16Mn 2 預(yù)埋件 圓鋼 D26.5 球墨鑄鐵 3 B7螺栓 圓鋼 M36 40Cr 4 爬升錐 圓鋼 M36 45# 5 楔塊 板材 14mm 45# 6 拼縫板 板材 4mm Q235 7 連接螺栓 圓鋼 8～25mm Q235 8 銷釘 圓鋼 20～37mm 45# 9 脫模劑 6.2 主要機具 5～8t汽車吊；木工鉆；電鉆；扳手；錘子；撬桿；木工角尺；5m卷尺、水平尺、鋼絲繩、起吊扁擔(dān)、卡環(huán)、拆模裝置、鐵鏟等。 7.質(zhì)量控制 7.1　工程質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn) 7.1.1 翻轉(zhuǎn)模板出廠組裝檢驗標(biāo)準(zhǔn)，見表7.1-1： 表7.1-1 翻轉(zhuǎn)模板出廠組裝檢驗標(biāo)準(zhǔn) 序號 項 目 允許偏差(mm) 檢查方法 量 具 1 兩塊模板之間的 拼縫寬 ≤1.5 用1.5mm塞尺插拼縫通不過 塞尺 通不過 2 相鄰模板面寬度差 ≤1.0 用2m平尺靠模板拼縫， 2m平尺、塞尺 1mm塞尺通不過 3 組裝模板板面 平整度 ≤2.0 用2m平尺靠板面， 2m平尺、塞尺 可見縫用2mm塞尺通不過 4 組裝模板長度 +1.0，-2.0 用鋼卷尺檢查 鋼卷尺 組裝模板寬度 +1.0，-2.0 模板的兩端和中間部位 5 組裝模板兩對角線 長度差 ≤3.0 用鋼卷尺檢查組裝模板 鋼卷尺 兩對角線 6 組裝模板厚度 (100mm) 1 用鋼卷尺檢查模板邊框 鋼卷尺 7 組裝模板孔距 中心偏差 2 用鋼卷尺檢查模板板面 鋼卷尺 孔距中心 8 組裝桁架軸線 偏差(1500mm) 2 用5mm鋼卷尺檢查桁架 鋼卷尺 9 軸線左右300mm內(nèi) 0～ -2 用2m平尺靠面板筋板， 2m平尺、塞尺 面板筋板不平度 可見縫用2mm塞尺通不過 7.1.2　翻轉(zhuǎn)模板安裝質(zhì)量執(zhí)行《水利水電工程模板施工規(guī)范》。模板安裝允許偏差見表7.1-2。 表7.1-2　翻轉(zhuǎn)模板安裝允許偏差mm 偏　差　項　目 混凝土結(jié)構(gòu)的部位 外露表面 隱蔽內(nèi)面 模板平整度 相鄰兩面板錯臺 2 5 局部不平（用2m直尺檢查） 5 10 板面縫隙 2 2 結(jié)構(gòu)物邊線與設(shè)計邊線 外模板 0 15 -10 內(nèi)模板 +10 0 結(jié)構(gòu)物水平截面內(nèi)部尺寸 20 承重模板標(biāo)高 +5 0 預(yù)留孔洞 中心線位置 5 截面內(nèi)部尺寸 +10 0 7.2　質(zhì)量保證措施 7.2.1模板安裝嚴(yán)格按照施工圖紙和測量放樣點拉線進(jìn)行控制，安裝好后的模板表面應(yīng)光潔、平整，其結(jié)構(gòu)必須具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性,且接縫嚴(yán)密，以保證砼的澆筑質(zhì)量。 7.2.2　適當(dāng)控制碾壓混凝土上升速度不大于1.2m/d。 7.2.3混凝土澆筑過程中，經(jīng)常檢查、調(diào)整模板的形狀及位置，如發(fā)現(xiàn)模板變形走樣，立即緊固調(diào)節(jié)螺桿，上緊“U”型卡。 7.2.4立模過程中，須及時清洗模板表面及側(cè)面灰漿，使模板拼縫嚴(yán)密。 7.2.5面板之間的垂直縫用U形卡連接,U形卡不得少于4個,水平縫用連接銷連接，不少于3個。 7.2.6模板每翻高一次，測量隊放樣一次，根據(jù)放樣點檢查模板變形情況并及時調(diào)整。 7.2.7 模板安裝時頂部一律按向倉內(nèi)預(yù)傾6～10mm控制。 7.2.8 模板周邊碾壓混凝土需使用小型振動碾碾壓。 7.2.9埋設(shè)中間層模板錨筋的該層碾壓混凝土凝期未達(dá)到要求時不得拆除其下層模板。 8.安全措施 8.1 翻轉(zhuǎn)模板使用時必須嚴(yán)格遵守本模板系統(tǒng)的設(shè)計技術(shù)參數(shù)： 翻轉(zhuǎn)模板承受最大砼側(cè)壓力為15KN/㎡。 錨筋D15拉拔力60 KN/㎡。 砼的澆筑速度為30cm/8h。 持力層錨筋所在的砼澆筑完畢后48h方能出力。 8.2模板使用過程中必須要注意安全操作： 8.2.1吊裝模板的起重設(shè)備的機械狀況、安全系數(shù)，鋼絲繩的型號、允許荷載及配套的卸扣等必須符合起重規(guī)程規(guī)定。 8.2.2調(diào)節(jié)模板傾斜度時，應(yīng)同時旋動兩端的調(diào)節(jié)桿，以保證模板調(diào)節(jié)一致。 8.2.3每層砼開始澆筑前，必須清理模板的面板并涂刷脫模劑。嚴(yán)禁脫模劑接觸D15錨筋。 8.2.4預(yù)埋螺栓和D15錨筋必須旋合到位。 8.2.5預(yù)埋螺栓應(yīng)保持在同一水平線上。預(yù)埋螺栓內(nèi)的D15特殊內(nèi)螺紋應(yīng)涂抹黃油。 8.2.6用振搗器振搗邊側(cè)砼時，振搗棒與錨筋之間距離須大于5cm，嚴(yán)防振搗器碰撞D15錨筋，以免錨筋松動，使面板定位孔變形。若發(fā)現(xiàn)定位孔產(chǎn)生變形，必須及時矯正。嚴(yán)禁碰撞踩踏D15錨筋。 8.2.7碾壓砼采用汽車卸料時，與模板距離不得小于3m，嚴(yán)禁混凝土料直接沖擊模板。 8.2.8模板安裝就位后，應(yīng)將連接調(diào)節(jié)桿和連接銷加固牢，未加固牢，不得摘取起吊鋼絲繩。起吊鋼絲繩取掉后，不得任意拆除連接銷、調(diào)節(jié)桿，如需拆除時，應(yīng)重新吊掛鋼絲繩。 8.2.9　模板拆除時，在掛好鋼絲繩、上好卸扣之前，只允許先拆除套筒螺栓、U型卡、花蘭螺絲，待掛好鋼絲繩，上緊卸扣后，才允許拆除連接銷、調(diào)節(jié)桿。拆下的螺栓、連接銷、U型卡及工具類應(yīng)放在工具箱或工具袋內(nèi)。作業(yè)人員撤離被拆除的模板，然后拆除模板開始提升。 8.2.10　模板安裝加固好后，必須及時清理多余的材料，嚴(yán)禁放在模板或操作平臺上。 8.2.11　施工過程中嚴(yán)禁攀爬模板腳手架管。 8.2.12　現(xiàn)場設(shè)置安全標(biāo)志，模板拆卸提升、安裝時，下方嚴(yán)禁作業(yè)通行。 8.2.13模板周轉(zhuǎn)達(dá)到5次時，須檢查清理調(diào)節(jié)桿及預(yù)埋螺栓等，涂潤滑油一次。施工過程中注意檢查螺栓、標(biāo)準(zhǔn)件以免松落；模板使用周轉(zhuǎn)達(dá)到30次時，必須對模板進(jìn)行維修保養(yǎng)。 9.環(huán)保措施 9.1所有組裝件模板均進(jìn)行了噴砂除銹處理后噴刷防銹漆，再涂刷油漆；所有標(biāo)準(zhǔn)件（包括U型卡、銷釘和螺栓等）均按國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)采用鍍鋅表面處理，以防銹蝕污染環(huán)境。 9.2本工法所采用的翻轉(zhuǎn)模板使用中產(chǎn)生的少量廢棄物，如混凝土廢料，均集中后運至規(guī)定地點處理。 9.3模板清洗的污物通過排水溝匯集到集水坑沉淀后排放，廢棄的脫模劑采用油桶收集后運至指定地點。 10.經(jīng)濟效益和社會效益 10.1翻轉(zhuǎn)模板由四名施工人員配合一臺8 t吊車即可組成一個作業(yè)組。每翻轉(zhuǎn)一次僅需5～8min就可完成。實際工效為32㎡/工日（每套模板標(biāo)準(zhǔn)面積為6.3㎡）。采用翻轉(zhuǎn)模板，其安裝工效比組合鋼模板提高13.9倍，比木模板提高10.15倍。詳見表10.1-1、表10.1-2 表10.1-1 工效比較表 模 板 類 型 每工日拆除安裝面積㎡ 與組合鋼模板比 翻轉(zhuǎn)模板 32 13.9 組合鋼模板 2.30 1 木模板 3.14 1.37 表10.1-2 模板使用材料消耗分析表 模 板 類 型 重 量 （kg/m2） 周轉(zhuǎn)次數(shù) （次） 每次消耗用鋼量（kg/m2） 翻轉(zhuǎn)模板 150 200 2.31 組合鋼模板 97 30 3.23 10.2使用翻轉(zhuǎn)模板比普通模板安、拆速度快，使碾壓混凝土澆筑速度快；所用操作人員少，起吊設(shè)備占用少，使用耗材少；使用安全，操作簡便。模板安裝拆卸方便，是傳統(tǒng)模板工效的3倍。 10.3面板設(shè)計合理，剛度大，尺寸標(biāo)準(zhǔn)化，模數(shù)化，適應(yīng)各種結(jié)構(gòu)的碾壓混凝土澆筑。