装配式管廊管片预制工程技术研究

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装配式管廊管片预制工程技术研究

摘要:结合建设工程的总体目标控制,以下穿隧道直线段130m预制结构为切入点,通过试验室试验研究、理论结合实际,为下穿隧道预制拼装设计、施工的推广,提供了可靠的理论和工程实践经验支撑,适应了时展步伐,响应了国家和省市政府对于环保的要求,降低施工过程的噪音和扬尘等,减小了施工对交通的影响。

关键词:装配式下穿隧道;匹配法;工程技术

0引言

下穿隧道装配式构件采用预制精度更高、施工效率更快、模板资源配置更少的“长线1+3”的匹配方式生产。该生产线具有精度有保证、多个工点同时作业、预制速度更快、模板利用率更高的优势。在装配式建设过程中,还将切实减少粉尘和噪音污染,节省安装现场临时用地,减少对公共交通道路的占用时间。

1工程概况

磨子桥下穿隧道建筑工业化装配式设计范围为K0+900~K1+030.6,全长130.6m。预制全段位于直线上,均为0.6%的单向纵坡。本段框架结构最大覆土厚度为4.08m,位于K0+900处;最小覆土厚度为2.92m,位于K1+030.6处;车行道横坡为1.5%。横断面布置为:0.75m(侧墙)+11.85m(检修道+车行道)+0.6m(中墙)+8.35m(车行道+检修道)+0.75m(侧墙)=22.3m。

2下穿隧道预制工程

2.1预制重难点

(1)生产工期紧张,对生产组织、技术质量及安全管控提出了更高的要求;(2)构件预埋件较多,对预埋件的固定和位置精度提出了很高的要求,例如:水平接缝钢板位置如果有偏差,将直接影响上下环拼装,上下环拼装直接关系到线形拼缝质量;(3)构件体型较大,为了保证模板不变形(不影响构件),模板设计比常规模板强大,钢材投入量和精度要求较高;(4)冬季施工,混凝土强度增长缓慢,为了保证工期必须考虑蒸汽养护,蒸汽设备投入量较大;(5)由于构件体型较大,对构件翻转和运输都存在一定的难度,需要配备专业的翻转设备和专业的运输方式。

2.2预制方案确定

为了满足本次下穿隧道预制构件的安装质量要求、提高模板利用率、保证工效最优,拟定采用“M”型长线预制的工艺方式。

3下穿隧道预制构件预制工艺流程

下穿隧道预制构件生产工艺流程如图1、图2所示。

3.1钢筋工程

(1)钢筋骨架加工流程:钢筋原材料检验→调直、断料→弯弧、弯曲→零部件检查→零部件焊接→钢筋骨架成型焊接→钢筋骨架检验。(2)钢筋调直、断料:①钢筋加工,根据技术员下达的任务单选料、下料;②螺纹钢筋应平直、无局部弯折现象,成盘的钢筋应采用机械调直,加工过程中严禁对钢筋本体进行拉伸;③断料前,应清除钢筋表面的锈斑、灰尘、油脂及其他有害物质;④调直切断后的钢筋,堆放在指定的区域并作好标识。(3)钢筋骨架焊接:①根据下穿隧道配筋图制作钢筋拼装焊接骨架。②施焊人员根据骨架型号,在指定的位置按数量、规格挑选钢筋,摆放在拼装模台上。安装时仔细检查受力筋的品种、级别、规格和数量。各项指标经检验合格后,才可批量下料焊接成型及制作。③钢筋骨架焊接采用二氧化碳气体保护焊,不得采用闪光对焊。④骨架焊接成型时位置要准确,严格掌握好钢筋骨架的焊接质量,控制好焊机电流,保证钢筋不咬肉、骨架不开焊、不变形现象,焊缝表面不允许有气孔和夹渣。⑤钢筋焊接应按《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2012的规定,抽取焊接接头试件作力学性能检验,其质量应符合规程的规定(同一台班、同一焊工以300个接头为一批)。⑥同一纵向受力钢筋不应设置1个以上接头,同一钢筋骨架不应存在超过2根接头钢筋。同一管片内受力钢筋接头设置相互错开。接头形式宜为闪光对焊且接头末端至钢筋弯起点的距离不应小于钢筋直径的10倍。⑦焊接成型后的钢筋骨架吊离模台,整齐放置指定区域。

3.2预埋件工程

(1)预埋件预埋前应详细检查,若发现有裂纹、形状变异等情况,应及时更换。采用蒸汽养护时,预埋件应进行耐温试验,以保证预埋件经蒸养后无变形。(2)严格按照设计要求放置并固定牢靠各预埋件,避免砼浇筑时移位。(3)为防止钢筋骨架与模板发生碰撞,钢筋骨架入模前应在其四周按梅花形设置垫块。垫块的尺寸分为35mm、50mm2种。垫块设置要求:①不得使用砂浆垫块;②采用细石混凝土垫块时,其抗腐能力和抗压强度应高于构件本体混凝土,且水胶比不大于0.4;③采用塑料垫块时,塑料的耐碱和抗老化性能良好、抗压强度不低于50MPa;④接触面的垫块至少应为4m2。(4)设专人安装预埋件,并由专职质检员进行检查,各项工序经检验合格后方可进入下一道工序。(5)安装后检查各部位允许偏差。

3.3模板工程

(1)固定端模系统。固定端模系统由端模及支撑杆组成,端模与支撑杆采用穿销连接(可拆卸),下端置于底模端部,用定位锁紧装置固定。端模上带湿接缝模及张拉槽模板,采用栓接模式,生产完成后由支撑杆上的左右螺旋装置向后倾斜收缩、吊运。(2)内模系统、移动端模系统、移动支架系统。内模系统由内顶模及内侧模构成,之间采用铰链开合,液压收放。内侧模与底模间、移动端模与内模系统间采用定位锁紧装置连接固定(配合M20栓接)。移动端模系统靠滑槽固定在移动支架系统上,整个设计理念为:脱模时,端模通过液压系统在移动架上的滑槽内向后收缩,然后通过液压系统收缩内侧模、内顶模,整个移动端模系统及内模系统靠移动支架系统下面的行走电机在轨道上整体向浇筑方向移动至下一浇筑节段。(3)侧模系统。侧模系统由侧模及移动架组成,侧模与底模间采用定位锁紧装置连接固定,脱模时,侧模靠移动支架上的滑槽作横向滑动(可考虑液压收缩功能配合),移动架将侧模通过轨道纵向移动(浇筑方向)。(4)底模系统。底模由承力板及行走轮构成,安装于地台的轨道上,地台由施工方预制,预制地台时将轨道预埋在地台上平面,要求轨道间相互精确平行,轨道面在同一水平面上。地台上严格按设计要求预埋定位丝杆,用于底模与地台间的锁紧固定。地台为整体通长预制,底模系统按1.5m/节分段,两侧采用套管螺母与地台上预埋的定位丝杆固定,节段间配置千斤顶。浇筑完成达到强度时,松掉底模与地台间的锁紧装置,由节段间配置的千斤顶将浇筑好的砼及底模通过底模上的行走机构整体顶移。(5)轨道(即移动架下的轨道),找准平面位置与高程后,焊接于钢板上固定于地面。(6)液压系统主要起到收放作用,减少人工,实现自动化功能。液压系统将模板顶升到位后,装配锁紧模板间的连接,而后将移动支架上的顶托丝杆与内模顶紧后,液压系统保压,方可进行浇筑(顶托丝杆主要防止液压系统产生泄压事故而起到保护作用)。

3.4混凝土工程

(1)混凝土的调配比例。进行下穿隧道的预制构件工作时,要注意混凝土的调配比重,把水泥以及各种石还有外加剂等等材料按照工程的需求合理调配,并对其进行合理的检测,只有这样才能够保证产品的高性价比,保证产品的生产工序能够正常进行。(2)混凝土拌合。在对其进行拌合时,必须要严格按照步骤进行。第1步:要把骨料以及水进行搅拌,让两者均匀的混合在一起;第2步:加入水泥以及合适的外加剂等材料。混凝土拌合对时间也有严格的要求,要多于2min,计时开始要以末尾材料放入的时间为准。在搅拌的时候要注意各种材料调配均匀等,不能出现离析、泌水等问题。(3)混凝土拌合物检验。检验必不可少,它能够减少很多不必要的麻烦,在检验时要注意以下内容:①采用开盘鉴定的方式来检验混凝土拌合物,当符合生产要求时,即可利用。当将其应用到工作中的时候,为了考量配合比,需要留下一个及一个以上的标准养护试件。②在进行混凝土的浇筑工作之前,要做好准备工作,相关职工一定要严格把控好混凝土的质量关,严禁让不符合生产要求的混凝土投入到生产制造之中,更不能入模。在入模时,还要观察周围的温度以及坍落度,温度在3℃~5℃最佳。后者的距离应该为160mm,左右浮动±20mm为正常。

3.5吊装、翻转及存放

(1)吊装。当下穿隧道构件强度达标后,采用250t提梁机利用专业吊架对构件进行吊装翻转和存放作业。(2)翻转。当下穿隧道预制构件匹配段完成匹配任务后,即可进入翻转工序。先利用布置在底模上的千斤顶将其与新浇段分离,分离距离10cm,然后利用250t提梁机起吊横移至翻转区,采用专用的翻转吊具进行翻转。(3)存放。翻转完成后,采用250t提梁机将其起吊横移至存放区。构件单层存放,并应按种类、出厂先后顺序单层整齐存放于存放区相应位置。

4结语

建筑行业工业化势不可挡,为了让其朝着良性、健康以及稳定的方向发展,相关负责人员有必要在施工时利用预制装配式建筑施工的高科技。在高科技的支持下,能够从整体上提高生产效率,减轻企业的工作压力,还能够保护环境。所以,企业可根据实际情况引进高科技支持企业的发展。

参考文献

[1]刘海第.关于预制装配式建筑施工技术的研究与应用分析[J].居舍,2019(6):57.

[2]张少春.论述预制装配式建筑施工技术的研究与应用[J].中国住宅设施,2018(12):121-122.

[3]廖一兵.预制装配式建筑施工技术的研究与应用[J].建材与装饰,2018(46):34-35.

作者:杨晓冬 单位:中交二航局城市投资发展有限公司