有关WISA应用的一篇论文
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有关WISA应用的一篇论文:
WISA模板在三峡电站左岸厂房的应用
郑长江
(中国水利水电第七工程局,四川郫县611730)
摘要:WISA模板在三峡工程左岸电站主厂房下游外墙的应用,达到了混凝土永久不装修墙面的效果,满足了对墙面的垂直度、平整度和光洁度要求,保证了混凝土面的外观质量,留在板缝印迹线和分仓线上的混凝土墙面横平竖直,达到了墙体美观的效果,满足了设计要求,不失为一种较好的混凝土施工手段。
关键词:WISA模板;应用;质量;美观;设计;三峡电站;左岸厂房
1工程概况
三峡工程左岸电站厂房共安装机组14台,设有3个安装间,厂房总长度643.7 m,跨度39.0 m。
按照设计要求,下游外墙82.0 m以上为永久不装修墙面,总面积为20 920.25 m2。
对于不装修墙面,设计方面要求严格控制光洁度、平整度和垂直度。
平整度要求2 m范围内误差3 mm,垂直度小于H/1000,整体误差小于20 mm。
拆模后,模板定位孔或固定点应整齐有序,板缝印迹线和分仓线保证横平竖直,且安Ⅱ~14号机组段水平线应贯通。
混凝土墙面不装修在国内大型水电工程中尚属首次,设计要求高。
为了达到设计要求,对于左岸电站厂房下游外墙82.0 m以上部分采用WISA模板施工。
本次使用的WISA模板每个机组段规格为其中15块2 400 mm×3 300 mm(宽×高);1块2 300 mm×3 300 mm(宽×高)。
左岸电站厂房下游外墙82.0 m以上混凝土表面WISA模板定位。
2混凝土施工
2.1钢筋安装
主厂房上下游墙均为承重墙,▽82.0~92.8 m墙壁厚度为2 m,▽92.8~111.0 m墙厚度为 1.
5 m,▽111.0~114.22 m墙厚度为1 m,▽114.22~116.0 m墙厚度为0.2 m。
墙体属薄壁结构,在墙体上下游双面配置结构钢筋,所有钢筋均在钢筋加工厂加工后运至现场安装。
2.2WISA模板的储运及安装
(1)WISA模板技术性能。
本次采购的WISA模板为后移式加强型悬臂模板,允许承受混凝土侧压力50 kPa;主工作平台承载3 kPa,上平台承载100 kPa,下平台承载0.75 kPa;埋件破坏荷载大于400 kN。
模板自重(包括工作平台及组装材料)约2.2 t,采用齿条脱模机构,脱模后移最大距离为600 mm。
模板面板均为芬兰进口的WISA板,其厚度为18 mm,采用1.4 mm厚的桦木与针叶木交替板,用酚醛配合胶水粘合而成。
模板在龙骨的支撑下有足够的强度和刚度,在混凝土浇筑层厚度3 m以内的情况下(混凝土容重按24 kN/m3计),其误差能满足设计要求。
为了使模板易于清洁,保证混凝土表面的光洁度,同时延长模板的使用寿命,在模板面板正反面均覆盖有涂层(深棕色平滑酚醛膜),覆膜重量正面为220 g/m2,反面为120 g/m2,周转次数最少达50次。
水份平衡:根据厂家资料介绍,若面板的水份变化过快(直接从干燥到潮湿的室外浇筑或脱模后在太阳暴晒下过快干燥)都会使板面由于水份变化不均匀而产生小的皱纹。
在模板使用几次使面板各处的水份含量达到平衡后,这类现象便会消失;
(2)模板的储存、运输及堆放。
为了防止模板损坏,保证模板的周转次数,无论在储存、运输还是堆放时,都应该正确放置,需先在下部铺垫方木,再将模板放在方木上。
模板出厂时含水率很低(8%~10%),在使用前应使模板含水率接近其使用环境。
现场堆放时,模板上部应有适当遮盖物,以避免日晒雨淋,且应保持通风;模板散件在仓库储存时,应水平均匀堆放,且不宜堆放太高,仓库室内的温度和湿度应与室外保持接近;
(3)模板的安装及提升。
模板吊装、提升时,为防止碰撞损坏,必须轻吊轻放;同时,为了保证模板能准确就位,必须严格按模板整体定位图进行定位安装。
模板的安装及提升步骤:
①第一次提升。
根据第一层模板提升系统组装模板后,按照模板整体定位图要求,将模板吊装就位,利用底板上预埋的地锚螺杆将底梁牢固地固定在混凝土底板上。
调节斜撑、主背楞及模板等准确到位后,即可浇筑第一层混凝土。
为了保证下游墙施工时能够垂直上升,使首层浇筑混凝土时模板稳固可靠,根据施工经验,拟增加限位钢筋和方木支撑,具体做法详见图3。
高强螺栓需要焊接在结构钢筋上进行定位,此时,要求爬锥的安装位置必须准确、牢固并紧贴模板板面;
②第二次提升。
待第一层混凝土浇筑完达到拆模强度后,松开地锚螺杆与底梁的连接,将模板拆除,把螺栓压杆与受力螺栓连接好,搭设垫高支撑架,将模板吊起放在支撑架上,连接底梁与螺栓压杆,调节模板系统准确就位,浇筑第二层混凝土;③第三次提升。
浇筑第三层混凝土时,不再需要底梁及底梁压杆,可直接使用悬臂模板,挂在已预埋的受力螺栓上,安装下操作平台调节模板系统,使模板按要求准确定位后,开始进行第三层混凝土浇筑。
在每层模板安装时,各标准单元间模板采用背楞连接芯带和模板边框连销连接,使各单元之间连成一个整体,以保证模板间连接紧密、平整并具备足够的刚度。
同时,为了保证混凝土分层印迹线从安Ⅱ到14号机水平贯通及竖向板缝印迹线垂直,达到横平竖直的设计要求,必须按照设计定位图纸进行严格地测量放样,以避免墙面印迹线及爬锥孔错位,影响墙面的整体效果。
在模板安装或拆除时,严禁使用榔头敲击或使用撬棍撬动模板,以免损坏面板;
(4)脱膜剂的使用及模板的清理。
为了延长WISA模板的使用寿命,应选用专用脱模剂。
不允许使用动力油作脱模剂,不可将两种脱模剂混用,以避免损坏模板表面酚醛覆膜。
经研究决定采用了精练油作脱模剂。
在浇筑前板面脱模剂必须涂刷完整、均匀,模板拆除后应及时进行清理,板面上的混凝土粘结块可用软刷或软布沾水清除,禁止使用钢质或其它硬质工具铲除。
相临模板间板缝要求采用抹腻子处理,处理
后的板缝应平整光洁。
由于本模板采用齿条脱模机构,模板脱模后移动最大距离为600 mm,施工人员可站在操作平台上进行模板清理或钢筋绑扎等工作;
(5)模板板面损坏时的修补。
在WISA模板使用过程中,如果板面不慎受到损坏,可用“胶合板嵌补法”或“聚氨脂材料填充法”进行修补,具体如下:
①胶合板嵌补法:先在胶合板上刻划出损坏部位,测量其尺寸,并按尺寸准备一块4 mm厚的、用于嵌补的矩形胶合板,然后用嵌补的矩形胶合板并将在其上划出轮廓内的胶合板铣除(或挖掉),铣除深度4 mm(与嵌补块厚度一致)。
在切除范围内,如果有酚醛树脂胶水,应将其打磨。
将修补区清洁干净,刷上一层胶水,然后嵌上事先准备好的胶合板,并施以必需的压力,用骑马钉或铁钉将嵌补胶合板钉住,骑马钉或铁钉间距约10 mm,胶水固化需0.5 h,然后用砂带机将不平整的地方砂平,抛光;
②聚氨脂材料填充法:先在胶合板表面刻槽以确定损坏部位的大小,然后将环绕损坏部位的槽切深至4 mm。
用凿子或刀将凹槽围绕着的胶合板凿去,剔除所有疏松成分,并将胶合板清洁干净。
混合聚氨脂和固化剂,按15 min固化的快速固化比例进行混合(若按常规比例混合的话,固化时间约为1 h)。
将树脂、固化剂和混合物倒在需修补的部位,并用针检查混合物中是否留有空气,树脂、固化剂和混合物其液面必须高于修补区的边缘。
待树脂完全固化后,用砂轮机将树脂表面砂平并抛光。
3混凝土施工工艺
(1)混凝土浇筑前,须在仓面上搭设受料平台,通过受料斗及溜管入仓,以避免混凝土直接冲击预埋件,并保证下料高度不大于2 m。
受料斗布置间距为2~3 m。
混凝土垂直运输采用卧罐吊装;
(2)配备足够的施工人员和设备,做到混凝土随浇随振,不允许出现堆积现象。
铺筑砂浆,砂浆层厚度为2~3 cm。
每次铺设砂浆面积应与浇筑强度相适应,以铺设砂浆后30 min内被混凝土
覆盖为限;
(3)主厂房下游墙采用三级配混凝土,塌落度应控制在6~8 cm,对达不到要求的混凝土不得入仓。
振捣采用Φ100手持插入式高频振捣器,局部辅以Φ50软轴振捣器。
振捣时,以混凝土泛出浮浆、无明显气泡冒出且混凝土不显著下沉为准,不允许过振或漏振,并特别注意模板附近的混凝土振捣过程,确保混凝土内实外光。
在上层混凝土振捣时,振捣棒须插入下层混凝土10 cm,以保证浇筑分层处混凝土的密实,减少层间“黑杆”的产生。
在振捣过程中,应防止振捣器直接冲击模板和埋件,以免造成模板损坏和埋件移位。
采用通仓平铺法施工时,铺料厚度为30~40 cm,浇筑速度按0.2~0.3 m/h控制,振捣时,振捣器离模板距离不宜大于15 cm,严禁振捣器接触模板板面,振捣间距为30~40 cm,振捣时间为30~40 s。
为了减少混凝土面气泡,采取复振的施工方法。
在下层混凝土料覆盖之前,再沿模板一侧复振一遍,在使其充分排气后再覆盖上层混凝土。
混凝土浇筑工艺如下:铺料→平仓→振捣→复振。
复振间歇时间为平仓振捣后0.5 h左右;
(4)根据混凝土初凝时间、强度增长情况及试验块经验,脱模时间按24 h控制,脱模后应在混凝土达到足够的强度时方可进行上层模板的挂装。
在混凝土浇筑后12~18 h,应洒水养护至28 d;
(5)混凝土表面缺陷修补是混凝土浇筑施工中一道必不可少的重要工序。
为了保证下游墙面外观质量,在模板拆除后,应立即对混凝土表面缺陷进行修补。
修补砂浆采用525号硅酸盐大坝水泥在现场进行人工拌制。
骨料可用人工砂,并筛去粒径1.6 mm以上的粗砂。
修补砂浆配合比为:水∶水泥∶砂=(0.35~0.45)∶1.0∶(1.0~2.0)。
如在夏季施工,宜掺加适量的外加剂,以增加修补砂浆的和易性,方便施工。
砂浆拌好后应遮盖防晒,以防止水份蒸发而使砂浆失去应有的塑性,影响其修补质量。
施工时,应先对基面凿毛、清污、冲洗、湿润,使其处于饱和状态。
紧接着即刷一道水灰比为0.4~0.45的浓水泥浆,再填补修补砂浆,并用小木棒捣实,待泛浆后反复抹平收光。
修补完成后,在8 h内采取有效措施保证湿度,以满足修补面强度的正常发展。
当混凝土表面出现蜂窝、麻面时按以上措施进行修补施工。
当混凝土表面出现挂帘现象时,应采用油灰刀铲除;对难以铲除的部分采用砂轮磨除、磨光。
挂帘处理一般要求在拆模后立即进行。
4水平缝压条施工
根据已收集到的国外清水混凝土墙面施工的资料分析,混凝土层间水平分层印迹线的处理对墙面整体感观效果影响很大。
为了处理好层间水平印迹线达到墙面美观的效果,保证混凝土层间水平印迹缝能够做到“横平”,施工时在模板上部分水平分层缝处用等边角钢∠50×50×6做活动压条,通过等边角钢和螺杆进行上下调节。
实施时在模板板面上放线,将等边角钢下边与模板水平线对准后,紧紧靠在模板板面上。
脱模时,先将等边角钢轻轻取掉后再进行模板拆除。
5沉降缝塑料嵌条施工
按设计要求,在机组垂直沉降缝处用2 cm宽的天蓝色塑料条嵌缝。
为保证分缝线条垂直,可采用在沉降缝处嵌木条的施工方法。
先浇机组段,堵头模板拆除后,在沉降缝处将截面10 cm×2 c m的大木条用膨胀螺丝固定在先浇机组段混凝土上,再将截面规格为2 cm×1.5 cm的小木条用钉子固定在大木条上,安装后浇段模板并浇筑后浇机组段混凝土。
待后浇段混凝土达到强度拆模后,将预埋在混凝土中的小木条取出,从而形成一条宽2 cm的垂直缝。
沉降缝的垂直度直接影响外墙的美观,施工时,对后浇机组段小木条的安装严格采用测量控制,防止浇筑层间的错台,确保缝线“垂直”。
6质量控制
左岸电站主厂房下游外墙82.0 m以上为永久不装修墙面,设计要求高,施工难度大,质量控制尤为重要。
6.1混凝土原材料的控制
对选用的水泥等原材料进行抽样检测,抽检合格后方可用于施工。
为了保证墙体外观颜色一致,要求浇筑的水泥和粉煤灰等原材料采用同一厂家生产的同一品种。
6.2混凝土配合比的控制
在混凝土浇筑施工后,必须针对厂房下游墙混凝土施工特点,对试验中心推荐的混凝土配合比进行优化,优化后的混凝土配合比保证了整个墙体外观颜色一致。
6.3模板安装质量的控制
(1)WISA模板安装。
严格按模板整体定位图进行安装,模板吊挂就位后,调节模板系统微调
装置,使模板与已浇好的混凝土紧紧贴触,模板与模板间通过销子紧密连接,确保模板的安装准确性及自身的牢固性,防止浇筑混凝土时发生漏浆、挂帘及错台等现象;
(2)堵头模板安装。
堵头模板即机组段两端沉降缝模板,其安装质量直接影响到墙面的美观效果。
为了保证堵头模板的垂直度,避免竖向分缝处出现错缝现象,立模时严格进行测量控制,并用拉筋及撑杆牢固定位。
6.4混凝土施工质量的控制
(1)实行持证上岗制度,对参与混凝土施工人员进行业务培训和技术交底;
(2)施工过程中实行“三检制”,加强每一道工序的质量管理,凡施工质量达不到要求的工序,必须进行返工,直到满足要求后方可进行下道工序施工;
(3)实行混凝土浇筑监仓制度,将混凝土浇筑情况进行如实记录;
(4)严格按照配合比要求拌制修补砂浆,并做到即拌即用。
成立了专门的混凝土修补及养护班组,进行混凝土表面缺陷和修补及养护。
7安全措施
(1)严格按照高空作业的操作规程进行施工。
在施工过程中,模板下面严禁站人,施工人员必须戴好安全帽,高空作业施工时系好安全带和安全绳;
(2)模板提升时严格遵守操作规程,安装时,模板系统各组件间应牢固连接,以保证模板强度;
(3)模板主平台及上下平台立杆间,除设置横杆外,还需要挂设安全网以保证施工人员安全。
模板操作平台上不得任意堆放超荷载重物(如器具、设备)。
8结语
WISA模板在三峡工程左岸电站主厂房下游外墙的应用取得了成功,达到了墙体美观的效果,满足了设计要求,并积累了实践经验。