大型污水池懸模設計與施工技術(shù)

大型污水池懸模設計與施工技術(shù)懸模設計是將池壁模板從底板上平一次懸挑安裝到頂，實現(xiàn)底板與池壁混凝土連續(xù)整澆之目的。該項技術(shù)在工程中的開發(fā)與應用，不僅提高了混凝土的整體性、抗?jié)B性、耐久性和觀感質(zhì)量，而且節(jié)約投資、縮短工期，綜合效益顯著。山東省**城市污水處理廠是國家科技部、建設部和環(huán)?？偩执_定的國家級新技術(shù)應用和BOT示范項目，由北京**環(huán)境工程設計研究院設計。該工程由13個污水處理池組成，混凝土澆筑量達15600m3，均為強度等級C25，抗?jié)B等級S8的結(jié)構(gòu)自防水體系。為滿足抗?jié)B性，整體性和耐久性的設計要求，經(jīng)調(diào)研分析認為，施工縫是影響工程“三性”的關(guān)鍵因素。為此，我們在精心進行混凝土配合比設計的同時，組織科技人員對池壁模板設計進行攻關(guān)，開發(fā)出了懸模整澆技術(shù)，在工程中應用收到顯著效果。攻關(guān)小組被國家工程建設質(zhì)量獎審定委員會授予“全國工程建設優(yōu)秀質(zhì)量管理小組”稱號。池壁二次澆筑的危害分析1.1按規(guī)范〔1〕規(guī)定的水平施工縫“應留在高出底板表面不小于300mm的墻體上”。澆筑此段混凝土時濺起的水泥砂漿污染施工縫上部鋼筋，此砂漿在風吹日曬下很快失去水分變成粉塵，嚴重降低鋼筋握裹強度。1.2施工縫處鋼筋的綁扎搭接造成材料較大浪費，且影響整體受力性能；如鋼筋一次綁扎到頂澆筑過程易發(fā)生位移，保護層厚度超差，承載力降低；1.3由于池壁鋼筋密集，施工縫“毛化”難度很大，且極易擾動鋼筋，致使此處成為抗?jié)B和抗彎、剪強度的薄弱區(qū)域；1.4施工縫處雖采取止水措施，實踐證明，地下水，尤其是含有多種對鋼筋有浸蝕作用的工業(yè)污水沿施工縫毛細通道滲透到鋼筋部位。經(jīng)對僅使用5年的某同類工程調(diào)研發(fā)現(xiàn)，池壁內(nèi)側(cè)施工縫處因鋼筋銹蝕導致保護層脹裂，直接影響結(jié)構(gòu)安全和耐久性；1.5池壁施工縫的留設，極易造成陰角處跑模、爛根及滲漏；上節(jié)模板與下部已澆混凝土難以吻合，產(chǎn)生錯節(jié)、漏漿和垂直、平整超差；1.6水平施工縫量大面廣，且需埋設大量止水鋼板，造成鋼材和人工的較大浪費。2、懸模結(jié)構(gòu)設計以生物濾池為例，設計半徑R=30m,池壁高度H=4.8m，采用組合鋼模板和φ12螺栓組裝連接為HB=1200mm×800mm的弧形單元大模板。采用φ48×3.5mm的Q235鋼管為鋼楞，縱橫間距750mm，φ14對拉螺桿拉結(jié)。懸模支座采用Φ22懸臂桿與池壁豎向鋼筋焊接，間距500mm，形成懸模結(jié)構(gòu)體系。2.1懸臂桿設計2.1.1荷載計算懸臂桿上的荷載由池壁模板與支撐體系恒荷q1和作用在池壁模板頂部的施工人員及設備活荷q2的1/2組成。q1=0.8KN/m2×4.8m×1.2=4.6KN/m;q2/2=(2.5KN/m×1.4)÷2=1.75KN/m。故作用在懸臂桿上的集中荷載F=（q1+q2/2）×0.5m=3.175KN。強度驗算蒸M榮max=美-F球bb鼻為荷載作用中邪心至池壁豎筋安外皮長絕度振=77.5推mm蘋M疊max=紗-3175×洽77.5=-楚246062鉤.5N緞*浙mm澆；紋σ癢max園=M華max齡/W=-24撒6062.5銅÷1045=憶235N/聰mm盼2橫<活fy=糊300N/輔mm宴2麻，滿足強度要怖求。夫式中脈：漁W-紗Φ雜2花2短懸臂桿的截面令抵抗森矩促=敢π易d遭3設/32=10燈4狂5垮（替mm柳3件）燙2.1.致3雹剛度驗算依f紹max=(F扁b不2糧L/6EI)坐×桶(干3茶-b/L)=第(3175宮×藏77.5逝2喉×珠105)括÷崇(竟6襯×駱2.0攪×賤10男5鼓×蘿1.15茶×葡10氧4棍)皆×誦(此3-77.5解÷劣105)=0魂.328mm憑<費L逮0啊/250=1卸05窄×榜2清÷臨250=0.餡48mm,藥滿足剛度要求字。孫式中桌：藍L盡-復池壁豎筋外側(cè)諸至模板外皮寬投度憤=105蜘mm耽；昂E偉-欺鋼筋彈性模量答=2.0早×10混5訊N/答mm紗2朗;勇I-狡Φ聚2椒2已鋼筋的截面慣湖性晃矩縫=振π氏d剩4讓/64=1.反149雷×10術(shù)4務（劣mm秀4坊）蛾;L堪0率-罪Φ螺2叼2嬌懸臂桿的跨箱度唉=105m誠m歷。型2.避2太池壁模板設計惱2.2.機1下混凝土對模板獅的側(cè)壓力計算要〔坡2艦〕妄根據(jù)上海冶金乖建筑科學研究石院開發(fā)的計算忌公式：舒F=構(gòu)0熔.掘32癢rTV共1/4杠=0.32悼×微24他×每4踏×刻1吃1/4泊=31KN/捕m立2森式中：字r睬—掩混凝土容炮重武=24KN/抹m穩(wěn)3敘T計—傾混凝土配合比料初凝時程間衰=4灶h公V四—印混凝土澆筑速絲度流=1.0姻m/h歉2.2.寨2涼模板鋼楞的強柿度與剛度驗算帥鋼楞均采用雙捉排脖φ械48×腸3.5拼mm挖的拍Q發(fā)23圖5扮鋼管，內(nèi)鋼楞副水平布設，間建距浩a火=750mm彈;欣償外鋼楞豎向布輝設功,臘間距脫b她=飼750著mm令.轎設計參數(shù)按《佩組合鋼模板技預術(shù)規(guī)范》殃（攪GB5021吹4-200窗1載）取值怠(3真)景強度驗羊算根:信1)慚荷載計算球q=Fa=0濫.031搬×淋750=23筑.3N/mm財2)Mmax煙=qb胸2課/10=(2瓣3.3魯×缸750香2拐)奇÷堆10=131輸0625盲N票*工mm;擋σ睬max=Mm東ax/w=1丙310625雕÷弓10160=侍128N/m套m瞇2脈<柔[棚σ肅]餃=灣21丑ON/理mm甲2境,趟滿足強度要宮求芹;雅3搖)件剛度驗惠算斧:都f怠max=黃q糖b蕩4煌/裂150筐EI=廈23.3源×挪7簽50樓4慧÷釋(冤150趨×暴2奉1獎0結(jié)×纏10霉3臣×興243800綢)=0.穴96矮mm<昌1.5考mm仙，滿足剛度要命求；紫模板受力跨度驟小于規(guī)范木〔慧1衡〕規(guī)定的荷載鳥試驗標準跨朱度館;慶均布荷載與其林試驗荷載標準廟相撓近戒,駁故鋼模板面積戒撓度叢值扁≤杯1.5農(nóng)mm辣,柔即乞f厭總吹=0.96+綱1.5=2.串46誠mm<庫〔興f橫總濤〕湖=宏﹤拌4mm左,瞞符合要遇求欲.達2.2.撲3傳對拉螺桿強度絨驗算徑P=FA=湊0.031貝×750倘2晌=17437槐.5N狂[P]揀=場π柏r裁2現(xiàn)fy=珍3.14魂×母5.5綿2淘×常210=19衣947N藥＞請P=1743花7.5N芬,侄安赴全勁.式中:唇fy秋堆—陰螺桿抗拉強度揚設計值葛=蠢21抓ON/貞mm把2釣;聞r---玻φ鼻1待4鏈鋼筋套絲后的痰有效半丘徑允=虹5.5迎mm;努[P]赴—友螺桿設計截面呀承載拘力斑;尾A--田-義螺桿承擔的受欄荷面袋積香=尖750仙2番mm腦。秀恒巷3芳、懸模安裝技偉術(shù)竹3.遠1修施工準備興3.1.煎1濱采哭用惕C2鍵0奸混凝土澆制鋼瞎模板組裝平臺潛，要求水平度刷和平整度均轉(zhuǎn)≤暫5資mm鋼；余3.役1濾.貴2飯采用燒φ逐1上2分鋼筋制作模板飛組拼螺栓柔（犯L=90齒mm逐＠質(zhì)300復mm削）和花籃拉桿柔；曾3.棗1淹.射3饅加工尺φ墓1辟4罩對拉螺桿仍，辯L展=懂池壁厚沫度充+澤雙層模板厚唯度溉+證4宇層執(zhí)φ盲4間8亭鋼管厚喉度突+80們mm邊；鏈3.廈1析.炭4繳在對拉螺桿上盤滿焊止水鋼板捧和模板限位器押；鑄華在組裝平臺上豎放出池壁內(nèi)外辯模板大樣，煨壞制弧形鋼楞和瞎制作方木，組彈拼弧形池壁單料元大模板；秀3.1.呢6脹采用塘Φ保2罷2域鋼筋焊忙制然π高形懸臂桿，長純度與模板外皮得寬度相等。交3.租2止懸模安裝聲3.2.滅1疲鋼筋隱驗合格旁后，在池壁豎亮筋上抄測底板必上平線，焊接玩帶止水環(huán)的戒Φ針2桶2春懸臂桿，間距溜5港00扎mm,蔑焊口位于底板拆表面以鴨下享50卡mm卻的塌“埋盾狹層鑄”栽內(nèi)，以避免焊嫩接影響池壁豎握筋受力性能。充3.2.挨2日以水池圓心為援原點，在懸臂洪桿上劃池壁模默板內(nèi)皮線，并犯焊接模板內(nèi)皮亞限位器。喜3.2.缸3駱將內(nèi)側(cè)模板吊謙裝就位，采構(gòu)用溝U羨形卡組合成單賴面池壁模板，市同時穿入對拉芝螺桿，再組合腳外側(cè)模板，并頃隨立模隨穿入貫對拉螺桿。模向板立好后，做算臨時支撐，然孟后在模板設計袖位置布設弧形碑內(nèi)鋼楞，隨即炕用鐵絲綁扎于辜模板上，再布繪設外鋼楞，緊管固對拉螺桿調(diào)鈔平模板。模板扎全部安裝就位啞后，按與圓心萌成固45栗°組角在池壁模板絨上口布設花籃由拉桿，隨緊隨雹用劃規(guī)法校正村，直至半徑、浩垂直、平整度被和穩(wěn)定性滿足潑設計要求和規(guī)肚范規(guī)定。薯3.2.氏4秤在池壁模板上半口，用慣φ肺48×冷3.斗5mm叨的鋼管與內(nèi)外屋鋼楞扣接，并桿鋪設木板，以畫此為輸送泵管井支架和操作平斤臺。骨4疏、懸模整澆技獎術(shù)銅〔狼4蹦〕毀4.搶1泉施工準備陽4.1.灰1饞設備用量妥：才HB-6第0撥型混凝土輸送拿泵燙2慌臺，現(xiàn)場攪拌新站文2亭套，插入式振徒搗桌器氏6毀臺，備用振搗睛棒枕6臺根，高φ玉10婚0亮導料傳筒嚷2厚個，備用發(fā)電膠機虜1術(shù)臺、防雨蓬績布盞100柏m踢2劣。極故人員安排：澆醬筑地點每透組唐7吉人，瓦共遠2補8疫人分四組兩班仔輪流連續(xù)施工飲。育4.北2栽澆筑方法纖由池底中心開器始，兩臺輸送構(gòu)泵同步異位旋閣轉(zhuǎn)澆筑，為防宅止產(chǎn)生施工冷聯(lián)縫，按澆筑量岡、澆筑速度及兩配合比初凝時錢間計算，確定恢池底側(cè)每莊6拌m押寬為一段，池楊壁園每濃1渾m答高為一段，先朱澆筑底板后澆寨筑池壁。底板升澆完后，在底職板與池壁模板佩相交處，袋用雀1乘：綿1下水泥干砂做臨俯時封漿圍痰堰街50忍mm量寬，并搗實，使以防澆池壁混疏凝土時漏漿。據(jù)然后從底板外慌圈起始澆筑點繡開始，兩臺輸絮送泵相反方向漲閉合澆筑池壁浩混凝土，采取肥一個坡度、薄違層覆蓋的澆筑膊方法，并將導屋料筒伸至距底丘板表唉面挎≤任3灘m擦處，以畏防混凝土下料己過程產(chǎn)生離析桑。在下料口、熱坡中、坡角各懲設一臺振搗棒扎，咐每碰40躬cm萄為一振搗層，愈插點間蹲距梁≤忌40脖cm學蜘，每振點的振陪動時間淺按項10疤～懷15企S債控制，既不能笑漏振也不能過盆振。5、技術(shù)效果游脫5.提1義采用此項技術(shù)果施工