电厂空冷岛钢筋砼圆柱模板加工及施工技术探索

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　　【摘要】模板的加工制作及安装，是空冷岛砼柱施工最关键也是最重要的组成部分。直接关系着空冷岛支架整体效果。本文总结了某电厂空冷柱施工的经验，对模板的加工、安装做了较为详细的说明，以此对电厂空冷岛砼支架柱模板技术做一些探索。
　　 【关键词】空冷岛支架模板加工施工技术
　　
　　1、模板的设计及加工
　　1．1、工程概况。本工程为宁夏某电厂工程，空冷岛柱为圆环形钢筋砼结构，内直径2600mm、外直径3400mm、壁厚400mm。模板分环形柱外侧模板和内侧模板。为了保证空冷岛支架柱的清水混凝土外观质量和空冷岛的整体效果，柱段外模需选用定型弧形钢模板，内侧模板一般选用定型小钢模（本工程采用P1015型组合）。
　　1.2、模板的选型。模板加工选型时，需要综合考虑模板拼缝对整体效果的影响及模板的安装方便。如果模板块数过多，竖向拼缝便会过多，这既给施工拼缝带来难度也会影响整体观感，达不到预期效果。如果模板块数过少，必然使单块模板的重量过重，给模板的翻转及提升带来困难。通过对类似工程的走该，一般模板弧长多采用2πR/3和πR/2两种型式较多，高度为3.0m。本工程采用每块弧长πR/2型式加工，每块模板约0.751吨。
　　 钢模面板的厚度选择需考虑三方面的问题。一是，要有足够的强度和刚度，能满足高度范围内砼侧压力的，保证不破坏，不变形。但是，刚度也不能过强，如果太强在施工过程中的变形就很难通过现场调整进行恢复。二是，要考虑单块模板的重量，翻转及提升的方便。综合各方因素，本工程模板选用面板厚度为6mm钢板。弧肋及竖肋均采用12#槽钢。模板拼缝处采用M22螺栓连接。
　　
　　 模板设计图
　　
　　 加工制完成的模板
　　1.3、外模拼缝处螺栓连接计算：。本工程采用每四块模板组成一节模板，弧形定型钢模间通过M22螺栓连接，每节高度3m。
　　 采用内部振捣器时，新浇筑的混凝土作用于模板的最大侧压力，可按下列两式计算，并取二式中的较小值：
　　 F=0.22γc T0β1β2V1/2（1）
　　 F=γcH（2）
　　式中 F：新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/m2）
　　 γc：混凝土的重力密度（KN/m3），取25.1KN/m3
　　 T0：新浇混凝土的初凝时间（h）,取4h；
　　 V：混凝土的浇灌速度（m/h）,取4m/h
　　 H：混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m）,取3m；
　　 β1：外加剂影响修正系数，取1.2；
　　 β2：混凝土塌落度影响修正系数，取1.15；
　　由式（1）得：F=60.96KN/m2由式（2）得：F=75.3KN/m2
　　 按取最小值，故最大侧压力为60.96KN/m2 有效压头高度为：h=F/γc=2.43m
　　 所以模板下部3-2.43=0.57m处螺栓均受最大侧压力。每个模板连接处共设15个螺栓，每个螺栓承受高度为0.2m高混凝土的压力，受1/4圆弧的混凝土张力。
　　故每个螺栓受力为：60.96KN/m2×0.2m×（0.25×3.14×4）m=38.28KN＜180KN（M22螺栓允许拉力）可以使用。
　　1.4、模板的加工要求
　　 钢模板加工时要选用有资质的、有加工经验的大厂进行加工。非专业厂家加工后的模板一般不能满足拼缝精度要求。模板加工时，每加工一块完成后都要进行严格验收，要求面板平整度精度为1mm。每加工完成4块后要进行组装，要求组装拼缝精度为1mm。验收合格后进行拼装编号。再用同样的方法加工另外4块，待8块全部加工完成后，在厂内进行模拟翻转拼装，要求水平及竖向拼缝精度均为1mm。验收合格后进行拼缝编号。
　　2、模板安装:
　　2.1外模板施工：钢筋工程验收合格后，环形柱模板才能进行支设。在环形柱内外侧弹出-0.1m的水平标高线，用塔吊将定型外模吊装到位，模板接缝统一留设在空冷轴线方向，严格控制第一节模板的底标高。模板底口与基础支柱接缝处用砂浆封堵。
　　 模板找平后，开始调节半径。环形柱模板半径尺寸与设计半径有偏差时，用可调底座（托座）固定在架管上进行调整，调整时不得将可调底座（托座）直接作用于模板上，应在模板上口临时加设螺栓，底座（托座）作用于螺栓上。调整半径的同时，必须注意模板的垂直度和拼缝，必要时采用外围箍或葫芦调整。利用可调底座（托座）调整时应注意两方向对撑，防止整体变形。
　　 外模板初就位、定位、固定后先进行轴线的复核，利用中部圆心处定出的线对外模板的位置进行确定，并调整其垂直度、拼缝等，达到规范要求的尺寸范围内。外模板位置确定后用螺栓对模板进行紧固。外模板加固完成后以外模板为依据进行内模板的安装。
　　 柱外模由两节模板采用翻模施工法。环形柱第一节模板浇筑后，施工第二节混凝土。待第一节混凝土强度符合拆模要求后拆除，再进行第三节模板的安装。第三节混凝土浇筑完后开始拆除第二节模板。依此类推，随着柱高周转提升使用，直至施工到柱顶。翻模时，必须对外模板进行校正，如果不符合规范要求，则必须修补合格后方可使用。
　　 上层模板砼浇筑完成终凝达到一定强度后下层模板方可拆除，模板拆除后需进行除锈、清理、刷油等工作完成后，再进行模板安装。如果，模板拆除后不能立即使用，要先用塑料薄膜进行覆盖防止灰尘污染。安装前需再次确认模板的清洁度。
　　2.2内模安装：内模选用P1015型号钢模，每节需160块，对应外模一节需内模两节。施工上层环形柱内侧模板时，下层模板不能拆除。上层模板的下部内模板紧贴已施工完的下层内模板，中部及下部同时使用14mm钢筋围箍，保证环形柱的截面尺寸以及弧度的顺畅。
　　 内模施工时，必须考虑到内模在混凝土浇筑后向内紧缩。所以，在内模支设时，剩下的缝隙应用3mm厚的三合板(宽度90mm，每边宽出20mm，深入钢模板内侧)封堵。三合板后面中心位置用40mm宽的方木(厚度和钢模板一样)顶紧，两头用木楔卡紧，使内模板在浇筑混凝土有微膨胀的空间。
　　 内模板就位后，按照以上方法进行固定后还要利用法兰螺丝将模板对拉，保证内模板的截面、尺寸的准确。法兰螺丝的具体安装方法按照实际情况进行调整。
　　2.3模板找中：模板进行找中，利用预先埋设在内筒基础顶面的M1515埋件。施工前利用全站仪将各柱中心点在埋件上进行标识。向上施工时，内架加设15公斤重线锤，每节利用线锤找到柱中心点，并根据此点调整半径。
　　 另外可以根据外模板的接缝及柱段的垂直度进行参考找正，若中心正确，接缝应为垂直。
　　3、拆模注意事项
　　 因外模板体积及重量较大，移动不便，容易损伤成品砼。因此拆模时砼强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏后，方可拆除。拆除模板时要遵循“先支后拆、后支先拆；先拆内模、后拆外模。模板拆除时间既不能过早也不能过晚，拆除过早，砼的养护时间不够、强度达不到要求，拆除过程中会损坏成品砼。拆除过晚，钢模板内表面与已达到强度的砼会产生脱离，上一段砼浇筑时会有水泥浆渗入。由此，钢模内表面会生成铁锈而污染砼的表观质量。
　　 拆模板时先用塔吊吊绳将模板挂住，然后开始拧松紧固螺丝，螺栓不得一次性全部拧掉，要先全部拧松后用小锤子敲击模板外侧使其与砼脱离后用塔吊吊住。然后，将螺栓松开。钢模板拆除后要立即进行清理，并进行下一节模板安装。如果不以及时进行下一节模板安装，模板内表面必须用塑料薄膜进行封存。防止风沙，雨雪等天气对模板板面的污染。
　　4、模板在使用中的保护
　　 因钢模板在使用时不是一次性的，为防止模板损伤，使模板质量不影响上部结构的清水砼要求，节约成本。所以在使用中应加强保护并做到以下几个方面：
　　（1）不要猛力撬、敲粘在砼上的模板，也不能高处丢、掷模板，避免造成模板的损坏、变形，而影响下次的安装使用。
　　（2）应选用合适的脱模剂。对脱模剂的品种、颜色应根据清水砼结构的特征进行选择，使其既便于脱模，又能保证砼表面的光洁度和砼的色泽要求。
　　（3）对粘在模板表面的砼碴（浆）应及时进行铲除清理干净，并在下次使用前涂刷脱模剂，保证模板表面平整、光洁。
　　（4）对多次使用的钢模板进行定期检查，如发现变形的应及时校正后才能再次使用。
　　
　　注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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