天津干线混凝土浇筑钢模台车设计工作浅析.pdf

第 9卷O 1期 2 0 1 1 年 2 月 Vo 1 9 NO 0 1 Fe b 2 0 1 1 天津干线混凝土浇筑钢模 台车设计工作浅析 张静 ( 河北省水利工程局机械厂 ， 石家庄 0 5 0 0 2 1 ) 摘要： 天津干线工程是南水北调中线一期工程的重要组成部分， 担负着向天津市和河北保定及廊坊部分地区供水的 任务， 对于这种长距离的钢筋混凝土箱涵结构， 在施工过程中采用新型的钢模台车浇筑混凝土， 对于减少土方开挖 量、 节约工程占地、 降低工程和征地拆迁成本 ， 提高设备的使用效率意义重大， 成效明显。 关键词： 天津干线工程； 钢模台车； 设计； 简述 中图分类号 ： TV 3 3 文献标识码 ： B 文章编号 ： 1 6 7 2 1 6 8 3 ( 2 0 1 1 ) 0 0 1 0 1 2 5 0 2 B r i e f I n t r o d u c t i o n o f D e s i g n Wo r k f o r C o n c r e t e C a s t i n g S t e e l C a r i n T i a n j i n T r u n k L i n e ZHANG J i n g ( Th e Ma c h i n e r y F a c t o r y， He b e i Wa t e r C o n s e r v a n c y En g i n e e r i n g Bu r e a u ， S h Oi a z h u a n g 0 5 0 0 2 1 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ：T i a n j i n t r u n k l i n e p r o i e c t i s a n i mp o r t a n t p a r t o f t h e f i r s t p h a s e o f t h e S o u t h - t o No r t h Wa t e r Tr a n s f e r P r o j e c t ， a s i t s u p p l i e s w a t e r t O T i a n j i n ， B a o d i n g a n d L a n g f a n g F o r t h i s k i n d o f l o n g d i s t a n c e o f r e i n f o r c e d c o n c r e t e b o x c u l v e r t s s t r u c t u r e ， u s i n g n e w s t e e l c a s t i n g c o n c r e t e i n c o n s t r u c t io n p r o c e s s i s o f g r e a t s i g n i f i c a n c e f o r s a v i n g p r o j e c t S l a n d u s e ， r e d u c i n g e a r t h wo r k e x c a v a t i o n ， d e c r e a s i n g t h e e n g i n e e r i n g a n d r e q u i s i t i o n r e s e t t l e me n t c o s t s ， i mpr o v i n g e q ui p me n t u s e e f f i c i e n c y K e y wo r d s ： T i a n j i n t r u n k l i n e p r o j e c t ； s t e e l c a r l d e s ig n； b r i e f i n t r o d u c t i o n 天津干线工程是南水北调中线一期工程 的重要组成部 分 ， 担负着 向天津 市 和河 北保 定及 廊坊 部分 地 区供 水 的任 务， 工程始于河北省保定市徐水县西黑山村西北， 总体走 向 由西向东， 止于天津市西青区曹庄村北出 口闸， 干线途经保 定市的徐水、 容城、 白沟白洋淀温泉城、 雄县和廊坊市的固 安、 霸州、 永清、 安次等县( 市、 区) 以及天津市的武清、 西青、 北辰， 共 l 1 个区县， 天津干线全长 1 5 5 k m， 主要采用钢筋混 凝土箱涵输水 ， 设计 流量 为 5 0 m3 s ， 加大流量为 6 O m3 s 。 天津干线工程以现浇钢筋混凝土箱涵为主， 对于这种跨 1 1 个区县箱涵结构， 在施工过程中如果采用传统的钢模台车 浇筑混凝土， 外墙模板的行走装置每侧就要多开挖出 2 m多 宽基础平面， 这种长距离的线性工程势必会造成的土方开挖 量极 大 ， 工程 占地增多 ， 相应 增加 工程造 价和 征地拆 迁 的成 本 ， 并且传统模板的周转率低 ， 每次拆模、 支模都很繁琐、 耗 时， 工效很低 ， 不适 用于 这种线 性工 程浇筑混 凝 土需 要 。面 对这种情况， 我们抓住机遇 ， 经过多方调研 ， 研制出了浇筑新 型箱涵混凝土施工 的钢模 台车 。 1 钢模台车设计特点 满足现行的施工规范， 包括( 但不限于) 水利水电工程 模板施工规范 D L T 5 1 1 0 - 2 0 0 0 、 水工建筑物滑动模板施工 技 术要求 S L 3 2 9 2 、 液压滑动模板施工规范 G B 5 0 1 1 3 2 0 0 5 。 能保证模板结构有足够的强度 、 刚度和稳定性 ， 能承 受混凝土浇筑和振捣的侧向压力和振动力 ， 防止产生移位， 确保混凝土结构外形 尺寸准 确 ， 并 有足 够的密 封性 ， 以避 免 漏浆 。 设计的产品满足招标文件相关要求， 且安全可靠、 技 术先进、 经济合理、 安装维修方便。 2 设计 内容 钢模台车设计内容主要包括： 底板专用模板、 封头专用 模板、 钢模台车、 内模板、 边墙外模板、 龙门架。 2 1 底 板 专 用模板 包括内墙八字基础模板、 外墙基础模板。 内墙八字基础模 板 。内墙八字 基础模 板 由 4 mlT l 面 板及 4 r n n l 扁钢筋板构成 ， 每节长 7 5 0 n l r n ， 共 2 O 节构成 1 5 r n 。 外墙基 础模板 。由 4 mr n面板 及 4 r n l T l 扁钢筋 板构 成 ， 每节长 7 5 0 miT t ， 共 2 O节构成 1 5 1T I 。 2 2 封 头专 用模 板 由 4 r f l m面板及 4 mm扁钢筋 板构成 ， 模板在止水 条位 置断开 ， 为便于搬运组装， 分为多块结构， 每块重量不超过 4 0 ，并在筋板面焊 3 0 0 mm长钢管， 以便于安装固定。 2 3钢模 车 结构 钢模台车结构为桁架结构， 单孔约重 1 4 t 。主要有底 收稿 日期 ： 2 0 1 0 0 8 0 5 修 回日期 ： 2 0 1 0 1 0 2 0 作者简介 ： 张静 ( 1 9 7 3 一 ) ， 女， 河北定州人 ， 主要从事水利工程建设管理方面的研究。 工程技术 1 2 5 第 9卷 O 1期 南水北调与水利科 技 2 0 1 1 年 2月 梁、 立柱、 顶梁、 千斤顶、 行走机构、 侧轮装置等组成。 底梁结构为槽钢 2 5 a中间加隔板及连接板组成 ， 上下 均有螺栓孔， 通过连接板与立柱及行走机构、 底千斤顶连接。 立柱、 横撑及角钢组成门型架结构， 一孔内模台车由 1 1片门 型架组成。立柱为工字钢 I 2 O a 。 通过连接板与门型架连接。 行走结构为 8轮 4驱 动 ， 轮 子直径 中 4 。 ( mm， 厚度 1 2 0 i n i l ， 电机为 Z D Y型， 功率 1 5 k w； 减速机为 I D( A) 型， 速度 为 1 0 m rai n 。 底梁下设 1 8 件 螺旋千 斤顶 ， 用于起 升 台车及调 整顶模 板的水平。侧面各 没 1 o件螺旋千斤顶。 用于侧模板的顶、 收 ， 支撑侧模板并调整侧模板的垂直度。 台车设液压 系统一套， 包括液压站一 台， 底部油缸 1 O 条， 侧面油缸每侧各 5 条。 台车左右各设 2 套侧轮装置， 主要为导向作用， 防止台 车在运行 中偏离 中心位置 。 本台车主要特点为结构简单， 可拆卸， 满足不同地段的 使 用 ， 调节方便 ， 运行灵活 。 轮 子下缘铺设两道 1 8 槽 钢 ， 开 口朝上 ， 作为行走轨道 。 2 4 内模板 内模板由侧模板和顶模板组成。侧模板与顶模板采用 铰接。就是侧模板通过铰接销轴连接在顶模板上， 并通过台 车架上的丝杠， 对侧模板进行顶、 收动作。 侧模板单侧由 5 块大模板构成， 每块尺寸为 3 6 mX 3 0 m( 长度水流方向) 。侧模板由面板、 横筋、 竖筋、 纵向龙 骨组成 。横 筋为 8 O的槽钢 ； 竖筋 为 8 O X 6的扁 钢 ； 面板为 6 mm钢板； 纵向龙骨为 1 0 0的槽钢。模板之间的拼缝采用紧 固螺栓和螺母固定。 顶模板总单侧由5 块大模板构成， 每块尺寸为 3 4 mX 3 0 m( 长度水流方向) 。顶模由面板、 横筋、 竖筋 、 纵向龙骨 组成。横筋为 8 O的槽钢； 竖筋为 8 O 6的扁钢； 面板为 6 F il m钢板 ； 纵向龙骨为 1 2 0的工字 钢。模 板之 间的拼缝采用 紧固螺栓和螺母 周定 。 2 5边墙 外侧模板 外模板由5块大模板组成， 单块模板的高度为 4 2 5 r n ， 长度为 3 m， 外模板由面板、 横筋、 竖筋构成， 横筋为 8 O的槽 钢 ， 竖筋为 8 O 6的扁 钢、 面板 为 6 tur n钢板 ， 为增强整 块组 装模板 的刚度 ， 又设多道 1 2 0 、 1 0 0的槽 钢作为纵 、 横 向龙 骨 ； 模板之 间的拼缝采用 紧固螺栓和螺母 固定 。纵 、 横 向龙骨与 模 板之 间用扣 件及钩 头螺栓连接 。 组装后的外模板设 3个吊耳， 与上部的龙门架吊件连接。 2 6龙 门架部 分 整体采用桁架结构 ， 跨度 1 6 4 m， 横 梁采用三 角桁架下 贴T字钢， 支腿采用桁架结构且 组支腿用行走梁连成一体 横梁结构为正三角桁架下挂工字钢。由于外模板总重 约 1 O t ， 共 2套， 分别悬挂于 3个横梁的两侧 ， 靠近支腿 0 5 m位置 ， 每个横梁两侧各负 载 3 3 t ， 考虑负载 不平 衡负载按 5 t 取值， 由于一作负载在两侧， 没有集中载荷和动负荷， 横 梁垂商弯矩小 ， 水平弯矩 较大 ( 主要 来 自两侧大 车行走不 同 步) ， 因此横梁的外形尺寸取值如图 l 所示。 l 2 6 工程技术 、 工字钢2 5 a 1 2 0 0 图 1 横梁外形尺寸 支腿结构形式为桁架结构， 结构形式如图 2所示， 此结 构跨 内空 间最大 。 付支 跨内 图 2 支腿结构 采用龙门吊通用直联驱动装置 ， 行走速度 一1 0 m rai n 。 龙门架总重约 1 7 t ， 两组外模板总重约 2 0 t ， 8个轮子支承 分 配， 由于结构形式使中间 4个轮子轮压最大， 约 5 t ， 为使运 行平稳将中间 4个轮子设为主驱动轮 ， 其它 4个轮子为从动 轮， 采用 5 t 龙门吊驱动装置， 电机功率 W一0 8 k W， 型号 Z DY 2 1 4 ； 减速机型号 为 L D型 ； 车轮直 径为 + 2 7 o mm； 钢轨 型号一 P 2 4 。 主横梁与支腿 、 支腿 与支承 轮 ， 行 走梁 与支承 轮均 采用 法兰连接 ， 拆 装搬运方便 。 结构特点： 自重轻， 造价低； 自行走， 运行平稳； 使外模板整体移动， 使外模板一次组装不再拆分、 组装； 主横梁跨中允许有不超过 2 t 的集中载荷， 为端模组装提供 了吊点， 从而使端模大块组装， 减少了端模板的组装时间。 3 钢模 台车的结构特点 除基础模板及端模外， 内、 外模都使用大型模板 ， 增加 了整体刚度， 且拼缝少， 施工效率高 ， 混凝土表面平整光滑。 台车结构简单， 组装、 拆卸方便， 满足不同地段的使 用， 丝杠便于收模、 支模、 调节方便， 行走带驱动， 运行灵活。 外模板的骨架型钢与模板采用螺栓连接， 型钢还可 作它用， 提高了型钢的利用率。 外模与带驱动装置的龙门架一体， 行走方便。 便于周 转 ， 提高了使用率。与传统的外模行走结构相比， 减少 l土 方开挖量 ， 极 大的节 约了成本 。 两端的龙门架带沿轨道行走的手动葫芦， 可以吊装 端模 等小 件 ， 极大的发挥 了其 多用性 。 ( 下转第 1 3 6页) 一 一 第 9卷 O 1期 南水北调 与水利科技 2 0 1 1 年 2月 2 控制工程项 目进度 的动态措施 2 1 加 强 工程 项 目的进 度 管理 2 1 1 制定详尽的合 同方案 在项 目确定之后 ， 要严格按照规范格式 与分包商签订 详 尽的合同， 对工程项 目参与各方的相关责任、 作业范围、 相关 权利等需要进行明确划分和界定。对于项 目中的一些特有延 误工期的问题， 在合 同中一定要采取附加条款予以说明E 。 制定详尽的合同方案是保证工程项目进度的前提条件。 2 1 2 建立完善的组织体系 组织体系是工程项 目进度的保证 ， 在项 目实施之前， 需 要制定完善的组织体系。在具体的实施过程中， 需要落实各 层次进度的管理人员和他们的具体工作任务， 编进切实可行 的项 目进度计划， 建立相对完善的进度控制体系， 对项 目进 行合理分解， 分析和预测可能影响项 目进度的因素， 对各种 意外 因素制定相应的应急预案 。 2 1 3 采用先进的技术措施 先进的技术措施是工程项 目进度管理的动力。如编制 切实 可行 的施工组 织设 计 ， 优先 采用 新技 术 、 新方 法 、 新 工 艺、 新材料和先进配套的大型施工设备； 网络进度计划应用， 关键线路关键工序的选取等。这些先进技术措施都会对j ： 程进度产生积极地影响 。 2 1 4 制定经济奖惩机制 在项目施工过程中， 制定相应的经济奖惩机制对于工程 项 目的进度有刺激作用。所谓 的经济奖惩机制是指根据进 度计划对相关单位 或个人 采取 的经济 奖励 和惩 罚措 施 。经 济奖惩机制的制定一定要完善科学， 杜绝只惩不奖情况的出 现。管理人员需要加强实施力度， 根据当前工程作业情况制 定季度 、 月度等 目标 ， 根 据施 工完成情况给予一 定的奖励 ， 让 经济激励的作用真正发挥出来。 2 2落 实施 工现 场 管理 2 2 1 确保人员到位 在工程项 目的施 工现场 ， 为了保证 工程施 工 的进度 ， 一 定要确保工作人员上岗数量， 并制定详细的人员使用计划。 一 方面要确保有足够的工人， 另一方面要确保有足够的管理 人员和经验丰 富的技术人员 ， 如项 目经 理、 生产 负责人 、 技术 负责人、 质量检查员、 技术员和安全员等。 ( 上接 第 1 2 6页) 4结语 南水北调工程 对我 国的经济 、 社会 、 生 态环境 都将 产生 重大影响。箱涵混凝土浇筑钢模台车已经用于南水北调天 津干线有关标段施工。此项目的研制成功， 有长远的经济效 益和社会效益， 对天津干线工程的顺利完工提供了有力保 证， 南水北调工程完工通水后， 进而解决了北方地区水资源 紧缺的矛盾， 保障了北方地区的经济社会发展和人 民生活， 取得很好 的社会效益 。 参考 文献 ： l 3 6 水利管理 2 2 2 做 好 材料供 应 工 程项 目的施工是一个连锁反应 ， 材料 的供 应必须 源源 不断。因此在施工的过程中， 每道工序所需的相关材料需要 提 前作好准备 ， 并 提前作好 各种 检查 、 验 收工作 。管 理人 员 应 制定详细的材料采购计划 ， 对材料 的订货合 同， 对 材料的质 量 、 供货时间地点以及厂家 的情 况都需要提前 进行详细 的 了 解 ， 以确保材料供应的及时。并对可能出现的意外情况， 如雨 雪天气道路不通 、 材料涨价等 ， 做 出相 应的应 急预案 。 】 。 2 2 3 机械设备的配置 机械设 备对 于施 工来说具有举 足轻重 的作用 ， 能直接影 响到工程的进度。如推土机、 挖掘机、 装载机、 铲运机等机械 设备， 应根据施工作业工程量和工作面的大小， 在避免机械 设备不足或浪费的前提下， 配置合理的机械数量 ， 充分发挥 机械化作业 的优势 6 。另 外应充 分考 虑某些 大型机 械设备 现场吊装后 的安全质量鉴定时 间， 如塔吊 、 混凝土搅拌站等 。 2 2 4分包商协调统一 工程项 目的管理人员要注意协调各分包商之间的关系， 对于分包商之间的推诿扯皮现象要从源头抓起， 严惩不贷， 责任到人。同时施工的几个分包商之间， 要处理好工作面、 时间段 的协调 ， 避免产生不必要的矛盾纠纷 。 3结语 工程项 目的进度控制是一个全程动态的过程， 其实施过 程中受到各种综合因素的影响， 是工程项 目管理中的重要内 容 。因此 ， 规划科学的工程进度 ， 可有效 避免工期 的延误 ， 减 少人员 、 机械设备 、 资 金的浪 费。从而 为工程项 目按 期或 提 前完工尽早发挥经济效益打下 良好的基础。 参考文献 ： 1 王延树 建筑： 【 ： 程项 目管理 Mj 北京： 中国建筑工业 出版社 ， 2 0 0 7 2 彭 尚银 ， 王继才 工程项 目管理 M 北京 ： 中国建筑 工业 出版 社 ， 2 0 0 5 3 胡新赞 项 目管理在进度控制中的作用 I I 建设监理 ， 2 0 0 9 ， ( 5 ) 4 孙 红生 工程 进度管理 中存在 的 问题及对 策 _ J 山西 交通 科 技， 2 0 0 8 ， ( 4 ) 5 赵延辉 建筑工程现场施工管理 M 北京： 中国电力出版社 ， 2 0 0 7 6 陈业文 ， 周权海 建设工程项 目群环境 下集成管理 实现 的探 讨 J 项 目管理技术 ， 2 0 0 6 ， ( 1 1 ) 天津市水利勘测设计院 南水北调 中线一 期工程天津 于线初步 设计报告 R 2 0 0 9 国务院南水北调办 关于南水北 调中线一期天津 干线 初步设 计 报告( 技术方案) 的批复( 国调办投i f 2 0 0 9 1 2 8号 ) z 2 0 0 9 D L T 5 1 1 0 2 0 0 0 ， 水 电水利工程模板施 工规范E s 徐伟 ， 陈东杰 模板 与脚手架工程 M 北京 ： 中国建筑 工业 出 版社出版 ， 2 0 0 2 杨嗣信 ， 余志成 ， 侯君 伟 模板 工程 现场施工 使用手册 K 北 京 ： 人民交通 出版社 出版 ， 2 0 0 5 J T J 0 4 1 2 0 0 0 ， 公路桥 涵施工技术规范 s m 嘲 吲