球狀殼體鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)澄清池的施工
佚名
[摘要]機(jī)械加速澄清池是一座球狀殼體鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的澄清池。由于要保證刮泥機(jī)的工作,要求池底曲面的最大偏差不應(yīng)超過(guò)±5mm,故施工的關(guān)鍵點(diǎn)和難點(diǎn)都在于球狀殼體的池底施工。作者總結(jié)一個(gè)已成功施工的解決方案。與同行交流。 [關(guān)鍵詞]球狀殼體;底座;下環(huán)梁;上環(huán)梁;放樣;模板;馬凳 [作者簡(jiǎn)介]龍標(biāo)宇,廣東省電力設(shè)計(jì)研究院,廣東廣州,510663 [中圖分類號(hào)]TU375 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1007-7723(2009)08-0137-0002 在某沿海電廠一期工程中水處理系統(tǒng)中有兩座600m3/h機(jī)械加速澄清池。機(jī)械加速澄清池是一座球狀殼體鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的澄清池,由素混凝土底座、鋼筋混凝土倒置球缺狀殼體池底、鋼筋混凝土圓臺(tái)狀和圓筒狀殼體池壁、池內(nèi)12根矩形斜撐和機(jī)械問(wèn)等構(gòu)件組成,球缺狀殼體池底、圓臺(tái)狀池壁和圓柱狀殼體池壁通過(guò)下環(huán)梁和上環(huán)梁連接形成整體。底座至機(jī)械間頂高13.95m,外圍最大直徑17.5m,球缺半徑16.11m,矢高1.15m,詳見(jiàn)圖1。上環(huán)梁與下環(huán)梁為異形截面梁,球缺狀殼體池底厚200mm,圓臺(tái)狀殼體池壁厚300mm,圓柱狀殼體池壁厚200mm,斜撐為200mm×400mm的矩形截面。施工的難點(diǎn)在于球缺狀殼體池底、圓臺(tái)狀殼體池壁和圓筒狀殼體池壁曲面的控制,曲面的最大偏差不應(yīng)超過(guò)±5mm,放樣定位是關(guān)鍵。以下就球缺狀池底、圓臺(tái)狀池壁和圓形池壁的施工作業(yè)情況進(jìn)行總結(jié),希望能與同行交流。 一、施工順序 因?yàn)榉罎B要求高,下環(huán)梁以下設(shè)計(jì)要求不得留施工縫,開(kāi)挖完后,澆混凝土次序施工劃分為:底座→集水井→池底和下環(huán)梁→圓臺(tái)狀池壁→上環(huán)梁→圓柱狀池壁→吊板→斜撐、內(nèi)外立柱→機(jī)械間。在此總結(jié)一下球缺狀曲面池底、圓臺(tái)狀曲面與圓筒曲面池壁施工的解決方案。 二、球缺狀殼體池底的施工 球缺狀池殼體底表面是一個(gè)球面,在施工上難度最大,也是關(guān)鍵所在。因池底要安裝刮泥機(jī)的刮片,故池底要求非常平滑,偏差要求控制在±5mm。經(jīng)技術(shù)組的討論,池底的施工方法有三個(gè)方案:第一個(gè)方案是在池底上表面安裝木模板;第二個(gè)方案是在池底上表面安裝定制鋼模板;第三個(gè)方案是不裝模板。經(jīng)方案的討論和技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,選用第一個(gè)方案無(wú)論是從技術(shù)上還是經(jīng)濟(jì)上都為最優(yōu)方案,而且兩個(gè)澄清池可周轉(zhuǎn)使用。另外,因?yàn)榛炷烈笠淮螡仓较颅h(huán)梁,故應(yīng)在下環(huán)梁位置控制好平面圓弧的弧度,這對(duì)安裝圓臺(tái)狀曲面池壁與圓筒狀曲面池壁的模板起到關(guān)鍵的控制作用。混凝土澆筑采用流動(dòng)性較大的一級(jí)配混凝土。施工完畢后用木板制作刮片模具來(lái)控制和修平球缺狀池底曲面,保證平面偏差在控制設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。 (一)模板的設(shè)計(jì)與制作 為使混凝土表面平整光滑,球缺狀池底亦安裝模板施工,在模板材料上本工程采用了12mm厚防水膠合板制作成殼形模板。一方面,因池底混凝土澆筑壓力較小,12mm厚防水膠合板已足夠,而且模板均為異形,易于載割拼裝;另一方面,膠合模板能使混凝土表面達(dá)到理想的平整光滑效果。因?yàn)槟0鍨殡p向彎曲異型,根據(jù)計(jì)算球缺實(shí)際單邊弧長(zhǎng)為4.63m,故選用1220×2440×12規(guī)格的防水型膠合板兩塊接拼,模板布置如圖2所示,上層模板用量為1220×2440×12規(guī)格26塊,下層用量為13塊,球缺狀池底內(nèi)模用量合計(jì)39塊,每塊模板按一定弧度用80×80格柵創(chuàng)成弧度加固彎曲,距模板邊50mm四周設(shè)置,橫向設(shè)置兩根格柵,每塊模板中間開(kāi)兩個(gè)300×300的進(jìn)料孔。 (二)模板的安裝與加固 在素混凝土基座澆筑時(shí),邊澆混凝土邊插φ8~10的鋼筋并在鋼筋上放出高程進(jìn)行控制基座的曲面,鋼筋按梅花點(diǎn)陣500mm間距布置,約348個(gè)控制點(diǎn)。在基座施工完畢后,調(diào)直鋼筋,再在預(yù)插的鋼筋上放出高程控制點(diǎn),然后用扳手將鋼筋在高程點(diǎn)彎曲。待鋼筋綁扎完后,測(cè)量復(fù)核標(biāo)高和圓弧位置,按高程控制點(diǎn)設(shè)置用φ16以上鋼筋制作的馬凳,再在上面拼裝模板。為了防止在澆混凝土?xí)r,模板因混凝土壓力上浮,在原來(lái)插筋的基礎(chǔ)上焊接對(duì)拉螺栓加固,把模板拉緊在控制高程點(diǎn)上。模板加固完后,要注意檢查模板縫是否嚴(yán)密,有無(wú)凸起或凹?xì)В|(zhì)量控制點(diǎn)在于對(duì)拉螺絲是否拉緊,下環(huán)梁標(biāo)高與圓弧是否正確,要再次進(jìn)行測(cè)量復(fù)核圓弧位置。詳見(jiàn)圖3。 (三)混凝土的澆筑 因?yàn)槌氐妆砻娣饽0澹炷翝仓榱四茏龅教幪幑酀{飽滿,混凝土采用流動(dòng)性較大的一級(jí)配混凝土,塌落度在120~140mm。在澆筑過(guò)程中宜使用小功率插入式振動(dòng)棒,振搗要使混凝土均勻流動(dòng)。澆混凝土?xí)r繞圓弧分層澆筑分層厚度宜在200~300mm之間,施工速度要適當(dāng),不宜過(guò)快,以免爆模或變形。混凝土澆筑過(guò)程中時(shí)刻要檢查混凝土的充滿情況。 三、圓臺(tái)狀曲面與圓筒曲面池壁 (一)腳手架的設(shè)置 機(jī)械加速澄清池底座直徑為14.9m,上環(huán)梁以上池體直徑為17.5m。因此,在腳手架的設(shè)計(jì)上采用了以下方案:如圖3所示。底至上環(huán)梁部分采用了五排架設(shè)置,以上部分采用二排架設(shè)置,按無(wú)側(cè)移理論計(jì)算,立桿間距為1.2~1.5mm,水平桿間距為1.5mm,這樣目的是為了增強(qiáng)加固模板的支撐力。底部同時(shí)設(shè)置兩排45°斜撐,可為施工圓臺(tái)狀曲面池壁提供足夠的45°的支撐力。內(nèi)部排架為滿堂腳手架,待圓臺(tái)狀池壁施工完后塔設(shè)。因圓柱狀池壁,鋼筋混凝土斜撐可以同時(shí)施工,滿堂腳手架充分考慮圓柱狀池壁、斜撐、內(nèi)外立柱、吊板及機(jī)械間施工使用。 (二)模板的制作及安裝 圓臺(tái)狀曲面池壁與圓筒曲面池壁混凝土分兩次澆筑,一次是圓臺(tái)形曲面和上環(huán)梁,二次是圓筒形曲面池壁。圓臺(tái)狀曲面池壁與圓筒形曲面池壁的模板是異型模板,在制作拼裝前要設(shè)計(jì)好,模板選用1220×2440×18規(guī)格的防水型膠合板制作,制作模板是要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)下環(huán)梁的已完成的情況現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)進(jìn)行尺寸設(shè)計(jì)。 待腳手架塔設(shè)完后,在圓臺(tái)狀曲面池底下按500mm間距輻射狀布置80×80的方木,底模板鋪設(shè)后,測(cè)量放樣出上環(huán)梁標(biāo)高和圓弧位置,根據(jù)放樣調(diào)整好模板,并安裝上環(huán)梁底模和測(cè)模。綁扎完鋼筋后,測(cè)量復(fù)核標(biāo)高和圓弧,調(diào)整后放置用φ16以上鋼筋制作的馬凳,再安裝上表面模板。模板用方木按500mm的間距加固壓緊,再用對(duì)拉螺絲加固拉緊控制好池壁厚度。為了控制圓弧不變形,在外側(cè)板用φ20的圓鋼與松緊螺絲形成箍進(jìn)行加固拉緊。模板加固完后,要注意檢查模板縫是否嚴(yán)密,有無(wú)凸起或凹陷,質(zhì)量控制點(diǎn)在于上環(huán)梁的標(biāo)高與弧度是否準(zhǔn)確,施工縫處模板是否嚴(yán)密,要再次進(jìn)行測(cè)量復(fù)核標(biāo)高與圓弧位置。 圓筒形曲面池壁模板制作安裝基本與圓臺(tái)狀曲面池壁類型相同。模板加固時(shí),用對(duì)拉螺絲控制池壁厚度和模板偏移,外側(cè)用按設(shè)計(jì)弧度彎好φ20的圓鋼與松緊螺絲連接加固拉緊以控制圓弧不變形,內(nèi)側(cè)用滿堂腳手架作橫向支撐。 混凝土澆筑要分層澆筑,每層厚度控制在300mm以內(nèi)。另外在混凝土澆筑過(guò)程中,要測(cè)量配合檢查澆筑過(guò)程中模板是否變形。 四、結(jié)語(yǔ) 應(yīng)用上述的施工方法,機(jī)械加速澄清池的混凝土表面平滑,整體上沒(méi)有變形。施工縫及模板接縫處經(jīng)修整后,質(zhì)量達(dá)到了預(yù)期的效果。