混凝土预制柱在连续牛腿施工中的应用

Abstract： Based onin retaining dam of Daxingchuan Power Station，the author shows
construction technology of concrete precast column in continuous corbel construction and safety operation process of cantilever formwork dismantling．
［ 1122 收稿日期］ 2012［ Email： 45454943@ qq． com 作者简介］ 王军平， 工程师，
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度直接影响厂房挡水坝总体工期， 牛腿混凝土施工主 常规支立方法有底部搭设 要制约工期为模板的支立， 满堂红脚手架管或在已浇筑完混凝土部位埋设预埋件 但地面距离牛腿部位达到 16m 安装型钢支架等方法， 左右， 支立满堂红脚手架工程量较大， 且所耗费周转材 料较多， 因牛腿混凝土方量较大， 满堂红脚手架较高， 高细比过大容易发发生变形， 此种方案不适用本工程， 采用型钢支架等施工方法， 耗用钢材较多， 且与底部混 型钢安装需利用门式起重机进行 凝土发生施工干扰， 安装拆除， 占用门式起重机时间较长， 影响其他部位施 经综合考虑拟采用混凝土立柱斜拉模板进行该部 工， 位混凝土施工 。 3 牛腿混凝土施工中的重点及难点 牛腿混凝土为挡水坝施工的关键部位， 如何保证 牛腿混凝土施工的安全与质量是牛腿混凝土施工的重 点及难点， 本文就以下施工中存在的重点 、 难点问题展 开论述 。 1 ） 牛腿混凝土方量较大， 为悬臂结构， 所受剪力较 大， 如何保证牛腿混凝土模板斜拉立柱的受力满足要 求是本工程的难点 。 2 ） 混凝土在浇筑过程中模板受到混凝土自重 、 混 凝土下料冲击力以及混凝土振捣振捣力等因素影响， 如何保证牛腿模板在施工中不跑模 、 不变形是本工程 施工的重点 。 3 ） 按照常规牛腿悬臂模板拆除方法为门式起重机 吊模板上下四角， 施工人员从底部向上部拆除， 预留拉 拆除至上部拉条时， 施工人员在已浇 条头将模板吊住，
Key words： concrete； precast columns； continuous corbel； application
0 前言 牛腿中悬臂模板固定常规方法采用型钢或混凝土 立柱斜拉， 此种方法悬臂牛腿受力好， 施工干扰小， 主 但在连续牛腿施工过程中通 要采用在闸墩牛腿部位， 常采用在已浇筑完混凝土结构中安装埋件， 制作悬臂 支架， 支架上部采用型钢支撑进行牛腿制作， 此种施工 方法施工经验丰富， 施工较为安全， 但施工时间较长， 耗费型钢较多， 本工程结合闸墩牛腿混凝土立柱施工 方法， 拟采用混凝土立柱进行悬臂模板斜拉受力 。 1 施工背景 大兴川电站为坝后式电站， 主要由重力坝段 、 厂房 坝段及溢流坝段组成， 为保证厂房流道上部门式起重 机安装 需 要， 在 厂 房 坝 段 设 置 牛 腿。 厂 房 挡 水 坝 在 447． 200m 高程 设 置 牛 腿， 牛 腿 高 度 为 4． 3m， 坡度为 1∶ 1 ， 牛 腿 布 置 长 度 41． 07m。 牛 腿 部 位 采 用 C25F300P6 混凝土， 混凝土量 约 为 479m 。 表 面 布 设 16 和 12 钢筋作为主副筋， 钢筋间排距为 200mm， 牛 腿部位混凝土位于混凝土浇筑直线工期， 此部位混凝 土浇筑进度直接影响上部混凝土浇筑进度， 因此， 在保 尽可能 证牛腿混凝土施工安全及施工质量的前提下， 加快牛腿施工进度 。 2 方案选择 2012 年需完成到厂房挡水 根据施工总进度计划， 坝 454． 000m 高程， 施工工期较紧， 牛腿混凝土施工进
2012 增刊
王军平： 混凝土预制柱在连续牛腿施工中的应用
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筑完混凝土面进行拉条割除， 保证施工人员安全， 拉条 割除完毕后， 门式起重机四角斜拉将模板拆除， 但在连 续牛腿中， 底部两角门式起重机无法吊住， 只能吊上部 两角， 增加模板拆除的风险， 如何保证模板拆除的安全 也是本工程施工的难点 。 4 施工工艺 1 ） 模板施工 模板采用斜拉吊模施工， 吊模施工为混凝土牛腿 并也有成熟的施工经验， 模板采用标准 施工常用方法， 钢模板进行组装， 拉条采用 20 钢筋， 模板围檩采用 ［ 8， 每个围檩均采用双螺栓固定 。 在预制混凝土立柱 在达到一定强度后， 利用预埋在浇筑完混 安装完成后， 凝土内埋件将围檩进行固定， 然后利用门式起重机将 人工进行拉条焊接 。 模板吊装到位， 2 ） 混凝土立柱施工 本次牛腿斜拉立柱采用预制钢筋混凝土立柱， 混凝 土立柱尺寸为 40cm × 40cm， 内部主筋采用 20 钢筋， 箍 筋采用 8 钢筋， 预制场所布置在拌合楼附近水泥平台 及生活区水泥平台部位， 预制混凝土柱采用 C25 混凝 利用混凝土搅拌运输车进行运料， 人工利用软轴振 土， 捣器振捣， 在上层混凝土施工过程中， 预留预制柱预埋 坑， 预埋坑深度为 50cm， 预制柱利用门式起重机吊装， 人 工进行校正， 在混凝土施工安装上， 立即进行回填砂浆 施工， 砂浆采用高强度砂浆， 人工进行振捣密实， 并在预 以保证在砂浆强度上来之 留坑四周采用混凝土块填实， 前混凝土预制柱不出现位移。待预制混凝土柱回填砂 开始进行模板安装施工。 浆达到强度后， 3 ） 埋件施工 为保证模板底部高程位置准确， 需在底板埋设埋 8 焊接而 件， 埋件采用槽钢进行制作加工， 采用 2 个［ 成， 埋件外部埋设木板或泡沫板， 以保证埋件顶面深入 混凝土面内， 将来模板拆除后将埋件部位抹平 。 4 ） 操作平台 8 制作， 每排间距为 1m， 上部铺设 操作平台采用［ 马道板， 操作平台安装在悬臂模板上， 操作平台四周布 置安全网 。 5 ） 混凝土施工 牛腿部位混凝土施工至关重要， 要求此部位混凝 土坍落度需严格控制， 在浇筑过程中， 禁止混凝土下料 直接下到牛腿模板位置， 要求模板部位混凝土浇筑速 度控 制 在 0． 2m / h， 并且牛腿部位每层铺料厚度≤ 30cm， 此部位振捣尽量采用软轴振捣棒振捣， 无关人 员不得站在牛腿模板位置 。下层混凝土浇筑需上层混 凝土强度达到 50% 以上强度方可进行浇筑 。 模板拆 除完后及时将埋件部位采用与混凝土同强度砂浆进行 抹平。 5 模板安装拆除工艺
Application of Concrete Precast Column in Continuous Corbel Construction
Wang Junping
（ SINOHYDRO Engineering Bureau 6 Co． ，Ltd． ，Dandong，Liaoning 118002 ，China）
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施 工 技 术 CONSTRUCTION TECHNOLOGY
2012 年 12 月 第 41 卷 增刊
混凝土预制柱在连续牛腿施工中的应用
王军平
（ 中国水利水电第六工程局有限公司， 辽宁 丹东 118002 ）
［ 摘要］ 根据大兴川电站挡水坝牛腿施工中实际经验， 论述混凝土预制柱在连续牛腿的施工方法及悬臂模板安拆过 程中安全操作程序。 ［ 关键词］ 混凝土； 预制柱； 连续牛腿； 应用 ［ TU755 中图分类号］ ［ 文献标识码］ A ［ 8498 （ 2012 ） S1029602 文章编号］ 1002-
000m高程施工工期较紧牛腿混凝土施工进度直接影响厂房挡水坝总体工期牛腿混凝土施工主要制约工期为模板的支立常规支立方法有底部搭设满堂红脚手架管或在已浇筑完混凝土部位埋设预埋件安装型钢支架等方法但地面距离牛腿部位达到16m左右支立满堂红脚手架工程量较大且所耗费周转材料较多因牛腿混凝土方量较大满堂红脚手架较高高细比过大容易发发生变形此种方案不适用本工程采用型钢支架等施工方法耗用钢材较多且与底部混凝土发生施工干扰型钢安装需利用门式起重机进行安装拆除占用门式起重机时间较长影响其他部位施工经综合考虑拟采用混凝土立柱斜拉模板进行该部位混凝土施工
牛腿部位模板安装时利用门式起重机吊在模板上 部两角， 因模板上部安装有操作平台， 底部较重重心靠 下， 在安装时， 悬臂模板底向内倾斜， 底部拉条首先进 行安装， 底部拉条安装后， 顶部拉条进行固定， 利用倒 根据测量放样数据， 利用倒链调整 链安装在模板顶部， 悬臂模板角度， 直到满足尺寸要求后， 将拉条进行焊接 固定， 倒链松开 。 模板拆除最大难题就是保证施工人员的安全， 在 开始进行牛腿模板的拆 牛腿混凝土达到设计强度后， 除， 牛腿模板拆除时， 利用门式起重机吊住悬臂模板上 部两角， 拆除模板拉条从上部向下部拆除， 上部预留 4 ～ 6 根拉条先不拆除， 待拆除到最下一排拉条时， 从中 间向两侧拆除， 待拆除到最后 2 根拉条时， 拉条头留出 以便于将模板挂住， 施工人员拆除完底部 一定的长度， 拉条后转移到上部将上部剩余拉条拆除后， 利用门式 起重机将模板斜向拽出 。 在拆除模板时， 施工人员做 好安全防护措施， 系好安全绳 。 6 方案论证 目前， 厂房挡水坝牛腿已经施工完毕， 施工外观质 在施工前， 混凝土预制柱便提前预制， 在施工 量优良， 完牛腿混凝土上一层混凝土后开始进行牛腿混凝土施 工， 根据现场施工实际施工时间为 3d 可完成模板支 立， 从支模到拆模循环时间约 10d， 按照常规支立方式 一仓支立时间耗费 5 ～ 7d ， 一个循环在 15d 左右， 每个 混凝土立柱主 循环时间较常规支立方式提前 5d 左右， 要利用门式起重机将立柱吊装至指定位置加固后， 剩 耗费人工及机械较少， 常规 余工作只是人工焊接拉条， 支立模板需门式起重机全程配合， 且需要大量人工焊 接支架 。混凝土立柱拉条钢筋浇筑在混凝土之内， 可 作为牛腿部位剪力钢筋， 增加结构的整体性 。 唯一不 足之处为常规支立方式支架可进行拆除后利用， 混凝 土立柱材料无法重复利用 。 7 施工建议 通过本次混凝土立柱成功实施后， 认为此方案还 有可优化之处， 因混凝土立柱主要受向下压力， 受剪力 较小可忽略不计， 可以将混凝土预制柱做成素混凝土 柱， 因混凝土柱也是混凝土组成一部分， 如起吊满足情 况下， 可将混凝土柱尺寸适当加大， 可大大满足受力要 求 。如在工期允许条件下， 可在坝体上现浇混凝土柱， 减少混凝土柱吊装 、 转运时间， 并能减少混凝土柱起吊 费用， 可保证混凝土柱与原混凝土结构整体性更好 。 8 结语 在大兴川电站施工工期紧张 、 施工人员较少的情 况下， 通过混凝土立柱斜拉模板在连续牛腿施工中的 施工， 加快了施工进度， 并减少相应机械及人工的耗 费， 此种工艺方法在大兴川电站成功运用， 可以为同等 类型或相似类型的结构物提供参考 。