周啟南 王余廷

摘 要：魚道拱頂混凝土如果采用傳統(tǒng)模板支架，施工進(jìn)度慢，施工效率低，通過設(shè)計(jì)創(chuàng)新移動(dòng)模板支架，將魚道拱頂模板及拱架置于行走小車上逐段前移，逐段澆筑混凝土。這種采用模板整體移動(dòng)法澆筑魚道拱頂?shù)氖┕すに嚭唵?，使用方便，已在湘江二級航道二期工程大源渡航電樞紐二線船閘及魚道工程魚道拱頂施工中成功應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：魚道;拱頂混凝土;移動(dòng)模板支架;應(yīng)用技術(shù)

中圖分類號：U614? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2021）12-0105-04

湘江二級航道二期工程大源渡航電樞紐二線船閘及魚道工程閘室段魚道總長度276m，共分16個(gè)結(jié)構(gòu)段，分段澆筑，如果魚道拱頂采用普通模板支架施工，模板及支架安裝、拆除、轉(zhuǎn)移，必將耗費(fèi)大量人工及機(jī)械設(shè)備，施工效率低下，施工工期較長。如果采用臺車式移動(dòng)模板支架，臺車需廠家加工，鋼材投入量大，而且由于魚道內(nèi)部布置了隔板，內(nèi)部施工空間狹小，也不適用采用這種移動(dòng)模板支架。此兩種工藝均存在施工人員大量時(shí)間在受限空間作業(yè)，安全隱患相對增多。因此，綜合考慮受限空間作業(yè)的局限性和危險(xiǎn)性以及施工效率、成本等因素，需設(shè)計(jì)特殊移動(dòng)模板支架來完成魚道供頂施工。

1工程概況

二線船閘左岸為180×23×3m一線船閘一座，兩船閘中心距為100m，下閘首與一線船閘下閘首齊平。二線船閘閘室有效尺度均為280×34×4.5m（長×寬×門檻水深），設(shè)計(jì)年單向通過能力為2450萬噸，采用II（3）級，設(shè)計(jì)代表船型為2000噸級貨船，兼顧1頂2×2000噸級頂推船隊(duì)。主要建設(shè)內(nèi)容包括船閘土建（含船閘主體、上下游導(dǎo)航建筑物、跨上游引航道橋、檢修工作橋），船閘金屬結(jié)構(gòu)安裝、啟閉設(shè)備安裝調(diào)試及配電照明系統(tǒng)設(shè)備安裝等;魚道土建，魚道金屬結(jié)構(gòu)安裝、啟閉設(shè)備安裝調(diào)試。

本工程魚道緊鄰二線船閘右側(cè)平行布置，閘室段魚道利用閘室墻臺背作魚道結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，底部為凈寬3.0m的矩形，頂部為圓弧形，魚道內(nèi)部凈高5.0m，拱頂鋼筋混凝土厚度為1.0m（圖1）。魚道結(jié)構(gòu)型式采用橫隔板豎縫式，隔板型式采用“L”型隔板，隔板由橫隔板、縱向?qū)О搴蜋M向?qū)О褰M成，高度均為2.5m，隔板縱向布置中心距4.5m。閘室段魚道共分16個(gè)結(jié)構(gòu)段，1#、2#、15#、16#結(jié)構(gòu)段長18m，3#～14#結(jié)構(gòu)段長17m，每次澆筑一個(gè)結(jié)構(gòu)段長度（圖2）。

2 移動(dòng)模板支架組成

移動(dòng)模板支架由三部分組成：拱架、行走小車、支架（圖3）。在移動(dòng)模板支架就位狀態(tài)，拱架支撐在鋼管支架上;行走小車通過框架結(jié)構(gòu)兩側(cè)的數(shù)個(gè)滾輪支撐在置于橫隔板上面的一對槽鋼軌道上;在混凝土澆筑完成及脫模后，只需將模板及拱架置于行走小車上，牽引行走小車至下一待施工結(jié)構(gòu)段，實(shí)現(xiàn)模板支架在魚道橫隔板上平行移動(dòng)。

2.1 拱架

每片拱架由拱肋、撐梁、鋼管支撐組成。拱肋由[8型鋼制作，每個(gè)拱肋分為三段，之間采用鉸接，便于模板伸縮;撐梁采用[10型鋼制作，一端安裝一個(gè)花籃螺桿，由花籃螺桿調(diào)節(jié)模板伸縮;鋼管支撐采用Φ4.8鋼管，與拱肋型鋼采用焊接固定或調(diào)節(jié)螺桿固定，保證拱架穩(wěn)定牢固或便于拱架伸縮。拱架布置間距為0.75m，拱架之間采用Φ4.8縱向鋼管以及鋼管斜撐將所有拱架連成一個(gè)整體，保證模板拱架穩(wěn)固。拱圈模板放置于拱架上，每節(jié)模板長度為1.5m，寬度約0.7m，厚度55mm，每片拱架截面上布置9塊模板。

2.2 行走小車

行走小車由I14工字鋼組成的框架結(jié)構(gòu)、縱向I14工字鋼、滾輪、[22槽鋼軌道組成?？蚣芙Y(jié)構(gòu)長18m，寬1.7m，橫向I14間距3m。縱向I14下設(shè)鋼輪轂，鋼輪轂直徑16cm，厚度8cm，滾輪設(shè)置間距3.0m，滾輪與框架結(jié)構(gòu)之間以及縱向工字鋼與框架結(jié)構(gòu)之間采用焊接連成一個(gè)整體?？v向I14工字鋼端頭位置留一牽引孔，以便栓牽引鋼絲繩。

2.3 支架

在拱架下面對應(yīng)的拱肋位置設(shè)置1#鋼管支架，槽鋼軌道位置設(shè)置2#鋼管支架，撐梁位置設(shè)置3#鋼管支架，沿魚道中心線對稱布置。支架采用Φ4.8鋼管搭設(shè)，縱距為0.75m，橫距按照支撐點(diǎn)位置確定，0.37-0.81m不等，步距1.0m[1]（圖6）。每根鋼管分別設(shè)置頂托、底托，便于模板安裝、拆除時(shí)調(diào)節(jié)高程，橫向、縱向按規(guī)范要求設(shè)置剪刀撐、掃地桿、封頂桿[2]，保證支架的整體穩(wěn)定性。

3 施工工藝流程

4 施工工藝

4.1 支架搭設(shè)

按2.3要求搭設(shè)鋼管支架，安裝底、頂托，2#鋼管支架搭設(shè)時(shí)調(diào)節(jié)好底、頂托，頂托應(yīng)與槽鋼軌道接觸緊密，使槽鋼軌道保持平順，1#、3#鋼管支架搭設(shè)時(shí)調(diào)節(jié)好底、頂托，頂部達(dá)到理論支承高程。

4.2 槽鋼軌道安裝

軌道采用[22槽鋼制作，槽鋼接長時(shí)需要焊接，焊接部位需打磨平整，保證模板移位時(shí)行走小車平順通過。槽鋼軌道放置于澆筑好的橫隔板頂面上，由于跨距較大（橫隔板中心距4.5m），需要在槽鋼軌道下面再布置2#鋼管支架。橫隔板澆筑時(shí)在橫隔板上預(yù)埋一定數(shù)量的鋼筋頭，槽鋼軌道就位時(shí)將槽鋼與埋件焊接，防止小車行走時(shí)槽鋼滑移。施工結(jié)束時(shí)再將預(yù)埋鋼筋按規(guī)范要求處理。

4.3 行走小車制作安裝

按2.2要求制作行走小車，制作好后，采用汽車吊整體吊裝就位。就位時(shí)應(yīng)注意方向，將有牽引孔的一端朝向模板移動(dòng)方向。

4.4 拱架安裝

先在模板加工廠將每片拱肋與撐梁、花藍(lán)螺桿、豎向鋼管支撐焊接成為整體，再運(yùn)輸至現(xiàn)場逐片安裝，每片拱肋安裝時(shí)需采取臨時(shí)固定措施。安裝完成后，再安裝斜撐鋼管、縱向鋼管，使所有拱架連成整體，增強(qiáng)其穩(wěn)定性。

4.5 模板安裝就位

拱架安裝好后，再在其上安裝模板，模板從頂部開始兩側(cè)對稱同時(shí)安裝，每塊模板間需用卡扣連接。所有模板安裝完成后，再調(diào)節(jié)1#、3#鋼管支架底、頂托，至模板達(dá)設(shè)計(jì)高程，調(diào)節(jié)花藍(lán)螺桿將模板撐緊，再安裝對撐鋼管，調(diào)整斜撐鋼管，將模板支撐牢固。

4.6 模板脫模

混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上時(shí)，方可拆除模板及拱架[3]。脫模時(shí)先拆除對撐鋼管及斜撐鋼管，調(diào)松撐梁一端的花籃螺桿，由于拱肋之間采用鉸接，使下端拱肋及模板收縮，模板與混凝土面脫離。再調(diào)松1#、3#鋼管支架底、頂托，拱架及模板由于重力作用脫離混凝土面緩慢下降，直至整個(gè)拱架及模板全部置于行走小車上。調(diào)節(jié)底、頂托時(shí)應(yīng)同時(shí)分步進(jìn)行，不可一步調(diào)節(jié)到位。

4.7 拱架移位

在下一孔支架及槽鋼軌道搭設(shè)好以后，拱架開始移位。2#鋼管支架頂部應(yīng)與槽鋼緊密接觸，使槽鋼軌道保持平順。3#鋼管支架搭設(shè)時(shí)應(yīng)將底、頂托完全收縮，降低鋼管支架的高度，以免模板支架移位時(shí)，鋼管支架與行走小車縱、橫梁發(fā)生碰撞。小車行走采用5t卷揚(yáng)機(jī)牽引，兩股鋼絲繩分別栓于兩根縱向I14工字鋼上，卷揚(yáng)機(jī)置于魚道中間位置。

4.8 拱架就位

拱架牽引下一結(jié)構(gòu)段要使拱架撐梁中心線與支架及頂托中心線一致，完成就位后，解除牽引鋼絲繩，調(diào)節(jié)1#、3#鋼管支架將模板及拱架調(diào)整至設(shè)計(jì)標(biāo)高，再調(diào)節(jié)花籃螺桿及對撐鋼管、斜撐鋼管，將兩側(cè)模板與混凝土面頂緊，模板安裝完成。

5 工效分析

采用移動(dòng)模板支架，每澆筑一個(gè)結(jié)構(gòu)段只需要7天，如果采用傳統(tǒng)模板支架，經(jīng)測算需要11天，在同樣的資源投入情況下，完成魚道拱頂混凝土施工，可節(jié)省工期約60天。與采用傳統(tǒng)模板支架相比，每澆筑一個(gè)結(jié)構(gòu)段可節(jié)省模板安裝及拆除的人工日40個(gè)，8T汽車吊臺班4個(gè)，16個(gè)結(jié)構(gòu)段可節(jié)省費(fèi)用（40×200+4×1000）×16=192000元。

經(jīng)綜合評價(jià)分析，采用創(chuàng)新移動(dòng)模板支架施工魚道拱頂，綜合效益顯著。

6 結(jié)語

（1）本文介紹了采用創(chuàng)新移動(dòng)模板支架工藝施工魚道拱頂，該施工工藝簡單，工裝只需自行加工及安裝，無需工廠訂制，無需反復(fù)的模板安裝與拆除，節(jié)省了人工及機(jī)械設(shè)備的投入，大大提高了效益，加快了施工進(jìn)度，施工質(zhì)量也得到了保證。

（2）該移動(dòng)模板支架結(jié)構(gòu)安全，操作方便，僅在拱架移位、升降過程中加強(qiáng)安全控制，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，減少安全隱患。

（3）魚道拱頂移動(dòng)模板支架創(chuàng)新技術(shù)具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值，可為類似工程提供借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1] GB51210-2016，建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] JGJ166-2016，碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范[S].

[3] SL677-2014，水工混凝土施工規(guī)范 [S].