1工程概况乌鲁木齐市轨道交通4号线一期安全隐患消除工程土建施工06合同段起点为乌鲁木齐高铁站北广场站,沿卫星路进行铺设,终点为外运司站起点,起始里程YDK12+955.826,终止里程YDK15+464.061,线路总长2 508.235 m。本标段包含1个车站(黄山街站)和2个区间隧道工程(北广场站—黄山街站区间、黄山街站—外运司站区间)。本次隐患消除工程涉及7个竖井结构、4个横通道结构、3个横通道泡沫混凝土回填工程以及2个区间隧道二衬结构施工。2施工方案第一套滑模施工黄山街1#竖井、黄外区间1#竖井,竖井的二次结构施工与横通道靠近洞口处的二次结构施工同步进行。竖井二次结构在横通道马头门位置预留进洞口。第二套滑模施工北黄区间2#竖井、黄山街2#竖井、黄山街3#竖井、黄外区间2#竖井。其中北黄2#竖井、黄山街2#竖井、黄山街3#竖井直接施工做竖井二次结构,结构采取全班形式,黄外区间2#竖井二次结构施工与横通道靠近洞口处二次结构施工同步进行,竖井二次结构在横通道马头门位置预留进洞口。3主要部件3.1滑模系统多功能自控制滑模系统主要包括模板系统、提升系统、施工平台、辅助平台、滑移平台、临时支撑、电液控制系统。为了确保滑模系统的稳定性,该系统利用整体钢结构的形式展开设计。(1)模板系统。模板的主材料为厚钢板,钢板厚度约5 mm,加强筋板时利用厚钢板与槽钢。施工平台骨架固定采取焊接的方式,模板高度1 200 mm,模板锥度以6 mm为基准展开。(2)提升系统。在滑模提升系统中,提升架采用钢结构进行制作,其作用在于支撑滑模主体,利用千斤顶在爬杆上予以支撑,通过提升架将滑升载荷直接传递至爬杆。在提升架与模板间,通过套筒的形式进行连接,模板和提升架相对位置可通过丝杆来回移动实现模板变截面。爬杆采用Φ48×5钢管,提升架选用F形架体,利用槽18a和12 mm厚钢板作加强肋、14 mm厚钢板作平台板焊接而成。(3)施工平台。施工平台是滑模系统的重要结构之一,承受载荷,支撑主要构件。施工平台主要通过整体框架钢结构建成,对混凝土进行施工时,垂直角度中的载荷较大,侧方向中的受力较大,为了确保施工平台稳固,利用∠100×100×10、∠75×75×7角钢制作为复式桁架梁,桁架梁宽为1 000 mm,高为1 000 mm,在桁架梁上需要铺设3 mm厚的花纹钢板。(4)辅助平台。在辅助平台上,主要进行混凝土养护、预埋件处理等工作,辅助平台利用钢结构进行悬吊布置,上面铺设3 mm的花纹钢板。(5)滑移平台。滑移平台用于拆卸以及滑移爬梯,支撑腿与横梁采用双槽14a,拆卸平台上铺花纹钢板,滑移轨道采用14a。(6)临时支撑。临时支撑指滑模向截面转变时架体的支撑体系,临时支撑通过横向竖向的错落布置的形式展开,安装结束后应进行临时焊接,截面操作结束以后,临时支撑可以拆除。(7)电液控制系统。电液控制系统的组成部件有电磁阀、信号反馈电缆、控制电缆等。平台的倾斜度应符合相关标准,倾斜度超出标准后,会发出预警信息,及时调整模板姿态[1]。3.2液压控制系统(1)系统组成与布置。在滑模工艺施工中,多点同步提升系统是核心设施,该系统的构成部分主要有滑模千斤顶、一体化泵站、油路、提升架和支撑杆等。(2)系统工作原理。液压控制系统的工作原理主要在于高压油泵在电动机的带动下,将油液通过电磁换向阀、分油器、电磁截止阀及管路输送至千斤顶。千斤顶在不断供油回油的过程中,活塞会进行持续伸缩,在千斤顶内部楔形块的助力下,模板装置顺着支撑杆不断向上攀升。液压控制系统由一个主油路为7组(共计17个)油缸供油,使用大流量电液换向阀控制油路动作,每组油缸中都配置电磁截止阀对开启与关闭等进行控制。在千斤顶的不断攀升过程中,单个行程采用限位卡调平。在攀升中,应对平台的倾斜角度进行实时监控,平台倾角一旦超过警示值,控制核心PLC控制器对平台进行自动调整。调平过程是针对平台的水平度展开的观察与调控,在具体施工中,需要对垂直度进行观察与调控。在对垂直偏差方向和数值进行监测时,可利用激光铅直仪配合标靶的形式展开,对倾角开关的零度进行校合。4工作流程4.1滑模施工工艺流程(1)在滑模正式安装前,竖井起始段已浇筑混凝土与横通道底面混凝土保持平齐状态,横筋绑扎到已浇筑混凝土的上部约1 800 mm的位置,确保滑模在安装后与提升架下横梁互不影响,爬梯应拆卸到能够安装滑模的状态。(2)安装滑模系统,模板底部包边已浇混凝土100 mm,安装横通道模板支架。(3)前8 h,每隔2 h浇筑一次混凝土,分别浇筑200、300、300、300 mm,浇筑一次、振捣一次。(4)8~12 h,每2 h滑模滑升300 mm,浇筑合格混凝土300 mm,振捣混凝土。(5)竖井绑扎钢筋(竖筋不限高度,横筋600 mm),安装横通道支架模板600 mm。(6)重复步骤直到滑模滑升到爬梯下沿,拆卸爬梯,通过滑移平台将爬梯从小腔室滑移到大腔室,通过塔吊将爬梯吊到地面。(7)重复步骤直到滑模滑升到变截面,准备空滑。(8)滑模每2 h空滑300 mm,模板完全空滑出混凝土后,模板外扩200 mm。(9)重复步骤直至竖井所有浇筑完成为止。(10)滑模每2 h空滑300 mm,直至所有模板滑出混凝土为止,拆除滑模。4.2竖井滑模变截面操作流程(1)滑模滑升到变截面位置,空滑出混凝土后布置滑模系统,如图1所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.15.037.F001图1滑模系统布置(2)辅助平台后移200 mm,拆掉所有的角钢连接和丝杆支撑。(3)拆除所有的倒角模板,拆卸更换变化块后安装到变截面位置。(4)6个面的平面模板通过调节丝杆往外推200 mm,模板合模调试,用螺栓紧固。(5)安装所有的角钢连接和丝杆支撑,滑模变截面操作完成。5注意事项5.1模板系统(1)对模板进行拼装时,注意“上口大、下口小”,锥度以6 mm为基准进行把控。现场安装完成后要保证模板、施工平台等通过丝杆调节能够有足够的距离的进退模,丝杆套筒应定期涂抹黄油。吊平台底部应满挂安全网,施工平台和吊平台变化尺寸较多,加工的安全扶手和防护网未做到全防护的部位应增加防护措施。(2)混凝土的浇筑速度不能大于0.3 m/h,初凝时间不能大于8 h,4~6 h为宜。钢筋横筋每节绑扎不超过滑模提升架横梁下沿(模板上沿到提升架横梁下沿900 mm),横通道模板支架搭设每节不超过滑模提升架横梁下沿。滑模停工前必须先采取停滑措施,再次施工时,及时对安全设施进行详细检查,发现有松动、变形的情况,及时修缮。(3)在操作平台上,材料堆放的位置、数量应符合相关要求,支撑杆确保干净,出现油污及时清理擦拭。支撑杆通过千斤顶后,需要与横向钢筋进行焊接,焊接的距离保持在50 mm以下。滑升时,时刻检查支撑杆,发现特殊情况需要及时查找原因,采取相应措施进行解决。振捣混凝土时,振捣器不得直接触及支撑杆、钢筋和模板,振捣器应插入前一层混凝土内,深度不宜超过50 mm,在模板滑动的过程中不得振捣混凝土。5.2液压系统(1)系统处于自动爬升运行状态时,不可随便拨动各开关改变运行状态,避免系统无法正常工作。若千斤顶在自动爬升中伸缸时被终止,再次切换至自动爬升时,建议通过手动操作将所有千斤顶伸缸行程走完,再切换至自动爬升模式。(2)油缸每次切换动作前等待1 s,应保证油缸的行程已到位,打开电源开关,待控制柜电源接通后,将急停开关复位,进行正常操作。控制系统工作时应先启动电机再进行面板的操作,结束时应先停止面板的操作再关闭电机。(3)手动操作对平台进行调整时,留意面板上的倾角异常指示灯。出现报警情况时,根据报警指示灯信息对故障进行处理,处理完成后才可进行其他操作。6结语综上所述,竖井混凝土施工中采用滑模施工技术,可以节约成本,提高施工效率。本文以具体工程为例,对滑动模板装置及施工方法进行研究,推动我国相关工艺的发展。
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