饰面清水混凝土挡土墙的模板设计与施工.pdf

7 42 建 筑 技 术 Ar c h i t e c t u r e T e c h n o l o a v 第 4 4卷第 8期 2 0 1 3 年 8月 Vo 1 4 4 No 8 Au g 2 01 3 饰面清水混凝土挡土墙的模板设计与施工 赵桐 ，张晋绪2 ( 1 南京 工业大学力学部 ， 2 1 1 8 1 6， 南京 ； 2 江苏省送 变电公 司， 2 1 0 0 2 8 ， 南京) 摘要： 5 0 0 k V 扬IJ J 、1 西变电站施工中 ， 将变电站混凝土挡土墙按照饰面清水混凝土 的标准进行施工。 大模板 设计方案经混凝土板墙模板计算、 次梁强度验算、 对拉螺栓验算， 均满足要求。施工中， 严格按照质量控制要点 ， 包括模板安装前的处理 、 模板拼接节点尺寸的确定 、 提高模板 系统加固的整体性 、 模板拆除后的处理 、 混凝土成 型质量的控制等施工， 施工后 的板墙整体观感 良好， 达到了设计要求 。 关键词 ： 饰面清水混凝 土； 挡土墙 ； 模板设计 ； 施工 ； 质量控制 中图分类号 ： T U 7 5 5 文献标识码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 0 4 7 2 6 ( 2 0 1 3 ) 0 8 0 7 4 2 0 4 DESI GN AND CONS TRUCTI oN oF FORM W ORK FOR F I S HI NG PLAI N CONCRETE RETAI NI NG W ALL Z H A O T o n g ， Z H A N G j i n - x u ( 1 N a n j i n g U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ， Me c h a n i c a l D e p a r t m e n t ， 2 1 1 8 1 6，N anj i n g ，C h i n a ； 2 J i a n g s u P o w e r T r a n s m i s s i o n and T r a n s f o r ma t i o n C o r p o r a t i o n， 2 1 0 0 2 8 ，N a I lj i n g ， C h i n a ) Ab s t r a c t ：Du rin g t h e c o n s t r u c t i o n o f 5 0 0 k V Ya n g z h o u We s t Tr a n s f o r me r S t a t i o n ，t h e c o n c r e t e r e t a i n i n g wa l l o f t h e t r a n s f o rm e r s t a t i o n i s c o n s t r u c t e d a c c o r d i n g t o t h e s t a n d a r d f o r fin i s h i n g p l a i n c o n c r e t e T h e d e s i g n s c h e me o f l a r g e f o r mwo r k s u c c e s s f u l l y s a t i s f y a l l r e q u i r e me n t s a f t e r c a l c u l a t i o n o f c o n c r e t e s l a b wall f o r mwo r k ， j o i s t s t r e n g t h c alc u l a t i o n a n d v e ri fi c a t i o n o f s p l i t b o l t ，e t c D u ri n g t h e c o n s t r u c t i o n ，k e y c o n s t ruc t i o n p o i n t s a r e s t ric t l y c o n t rol l e d ，s u c h a s t r e a t me n t o f f o r mwo r k b e f o r e i n s t all a t i o n ，d e t e rm i n a t i o n o f f o r mwo r k a s s e mb l y n o d e d i me n s i o n ，i mp r o v e me n t o f i n t e g r i t y o f f o rm wo r k s y s t e m r e i n f o r c e me n t ，t r e a t me n t o f f o r mwo r k a f t e r d i s ma n t l e me n t ， c o n t r o l o n c o n c r e t e f o r mi n g q u ali t y ，e t c F a v o r ab l e i n t e g r a l a p pe a r a n c e i s r e a l i z e d o n t h e s l ab wall a n d d e s i g n r e q u i r e me n t s a r e s a t i s fi e d Ke y wo r d s ：fi n i s h i n g p l a i n c o n c r e t e ；r e t a i n i n g wall ；f o rm wo r k d e s i g n；c o n s t ruc t i o n ；q u ali t y c o n t r o l 根 据 清 水混 凝 土 应用 技 术规 程 ( J G J 1 6 9 2 0 0 9 ) 。 饰面清水混凝土工程系指以混凝土本身的自然 质感和有规律 的对拉螺栓孔眼、 明缝 、 蝉缝组合形成的 自然状态作为饰面效果 。并且满足建筑设计要求或国 家验收规范的混凝土工程【 ” 。 5 0 0 k V 扬州 1 西变电站作为 华东地区“ 标准工艺” 示范工地 ， 确定将变 电所混凝土 挡土墙按照饰面清水混凝土的标准进行施工。 本工程挡土墙基底标高为一 3 8 5 0 ( 相对场地标高 为 0 0 0 0 ) ，挡墙基础采用3 0 a m厚碎石垫层、 1 0 a m厚 C1 5 混凝 土垫层 、 挡土墙为多边形 ， 墙体为C 3 0 混凝土 浇筑 ， 高度为2 9 7 5 m。挡土墙剖面详见图1 。 挡墙沉降缝间距为1 4 6 1 m， 混凝土柱的间距为3 6 m， 柱截面尺寸为4 8 0 mmx 4 8 0m m， 柱 中心线与板墙 中 心线 一致 。 收稿 日期 ： 2 0 1 3 0 3 1 0 作者 简介 ： 赵桐 ( 1 9 7 4 一 ) ， 女 ， 山西 大 同人 ， 讲 师 ， e - m a i l ：z h a n g t c h i n a n j u t e d u e n 图1 挡土墙剖面示意图 1 模板设计 方案选择 为优化设计方案 ， 项 目部组织技术骨干 ， 成立了技 术攻关小组。 同时向高校 的行业专家进行咨询 ， 确定最 2 0 1 3 年 8 月 赵桐 ， 等 ： 饰面清水混凝土挡土墙的模板设计与施工 7 4 3 佳的模板设计方案。 方案 1 ： 采用 1 2 0 0 mm( 宽 ) x 24 0 0m m( 长 ) x 1 8 I n l n ( 厚 ) 镜面覆膜模板 ， 模板支架水平主龙骨采用槽钢加 固， 竖 向模板缝用半圆木线条 ， 木线条上打孔 ， 墙体 的 对拉螺栓从木线条内穿入 。拆模后 ， 对线条进行处理 ， 整面板墙无拉杆孔眼。 方案2 ： 采用定型钢模板 ， 工厂化制作加工钢模。 采 用吊车吊装 ， 用大面积钢模拼装。 从经济 、 技术、 安全 、 质量等方面进行综合比较后 ， 确定采用方案1 。 2 方案设计 2 1 混 凝土 挡土 墙板 墙模 板计 算 新浇筑混凝土挡土墙厚2 5 0 mm。 板墙的计算高度 取3 0 0 0 mm， 板墙的计算长度取3 2 3 5 mm。荷载组合值 见表 1 。 表1 混凝土板墙模板计算荷载组合值 项目 数值 项目 数 值 棍凝土重力密度, , ( k N m3 ) 2 4 新 浇混凝 土初凝 时间 4 外加 剂影 响修正 系数口 - 1 混凝土坍落度 影响修正 系数 1 1 5 混凝土侧压力计算位置处至新 混凝土浇筑速度 W( m h ) 2 5 3 浇混凝土顶面总高度 H m 顿倒混凝土时对垂直面面 板荷载标准值 2 Q k N m2 ) ( 1 )新浇混凝土对模板的侧压力标准值 ： G ,= mi n 0 2 2 t o 3 1 J B ， 日 = mi n 0 2 2 x 2 4 x 4 x 1 x 1 1 5 x 2 5 u 2 2 4 x 3 】 = mi n 3 8 4 ， 7 2 = 3 8 4 ( k N m 2 ) ( 2 )承载能力极限状态设计值 ： Js 承 = 0 9 ma x 1 2 G + 1 4 Q 3 k ， 1 3 5 G 4 k + 1 4 x O 7 Q 3 k =0 9 ma x 1 2 x 3 8 4 + 1 4 x 2 ， 1 3 5 3 8 4 + 1 4 x O 7 x 2 ： 0 9 m a x 4 8 8 8 ， 5 3 8 = 0 9 x 5 3 8 = 4 8 4 2( k N m ) ( 3 )正常使用极限状态设计值 ： S 正 = G 4 l 【= 3 8 4( k N m ) 根据以往工程 的施工经验 ， 结合辅助 的工程计算 ， 现场模板加固示意见图2 ， 相关参数见表2 。 模板采用覆面木胶合板 ， 面板厚度1 8 mm， 面板抗 弯强度设计值【 c r 】 取1 5 N m m2 ， 面板弹性模量E 取1 0 0 0 0 N mm2 。 墙截面宽度可取任意宽度 ， 为便于验算主梁 ， 取6 = 0 4 5 m， W= b h 6 = 4 5 0 X 1 8 2 6 = 2 4 3 0 0( m m ) ， I = b h T 1 2 = 4 5 0 1 8 3 1 2 = 2 1 8 7 0 0( mm 4 ) 。 J 图2 模板加固示意图 I 表2 模板加固相关参数 m m 项目 数值 项目 数值 次梁布置方式 竖直 左部模板悬臂长 2 o o 次梁间距 2 3 5 次梁一端悬臂长 1 5 0 主梁间距 4 5 0 主梁一端悬臂长 2 0 0 对拉螺栓横向间距 9 4 0 对拉螺栓竖向间距 4 5 0 混凝土墙板面板计算简图见图3 。 图3混凝土墙板面板计算简图 ( 4 )模板面板强度验算 ： q = b S = O 4 5 x 4 8 4 2 = 2 1 7 9( k N m) 墙面板弯矩图见图4 。 O 1 4k N- i n 图4 面板 弯矩 图 眠 = 0 1 4k N m o - 圆 = O 1 4 x 1 0 q 2 4 3 0 0 = 5 9 3( N mm ) 卅= 1 5N mm 满足要求。 ( 5 )挠度验算： q = b S z = O 4 5 x 3 8 4 = 1 7 2 8( k N m) 面板变形图见图5 。 v = 0 2 9 mm p = l 4 0 0 t 3 1 = 2 3 5 4 0 0 = 0 5 9( m m) 7 4 4 建筑技术 第 4 4卷第 8期 满足要求。 O_ 2 9ml n 图5 面板变形 图 2 2 次梁强度验算 次梁即槽钢间面板加固采用矩形木龙骨 ，尺寸为 5 0 min x 9 0 mm， 抗弯强度设计值 取1 5 4 4 N m m 2 ， 弹性 模量E 取9 3 5 0 N m m 2 ， 截面抵抗矩 为6 7 5 c m 3 ， 截面惯 性 矩， 为3 0 3 7 5 c m 4 。 次梁计算简图见图6 。 图6 次梁计算简 图 q = b S = O 3 3 x 4 8 4 2 = 1 5 9 8 k N m ( 1 )强度验算 ： 次梁弯矩图见图7 。 一 0296 0265 9 0 2 7 5 0 2 6 5-0 2 9 6 图7 次梁弯矩图 次梁剪力图见图8 。 图8 次粱剪力 图 2 4 2 0 9 =0 3 k N I n D 2 1= 0 3 1 0 6 6 7 5 0 0 = 4 4 4 N mm 2 0 8 MP a ， 含 水率在 6 1 4 之 间。模板切割后 ， 应及时涂刷封 口胶 。 模板安装前对支设部位的基层进行清理 ，清除先 期浇筑段混凝土表面的浮石 、 浮浆 、 松动层及垃圾等。 对表面用凿毛的方式进行毛化处理 ，以提高施工缝间 新老混凝土的结合效果 。 模板对拉螺栓处竖 向钉半 圆形( 直径3 0 mm) 线 条 ， 线条上打圆孔 ， 将对拉螺栓 穿入 。模板拆除后 ， 用 半 圆形 的铁 抹子将 圆弧 线条压光 ，形成混凝土板墙 的竖 向分隔缝 。 起到装饰清水混凝土板墙的作用。 为保证清水混凝土板墙混凝土的施工效果 ，技术 人员从原材料人手 ， 研究如何提高混凝土的成型质量。 要求混凝土公司所使用的水泥、粉煤灰必须为同一厂 家同一批次产品 ，砂石料也必须为同一产地同一批次 的产品， 严格控制混凝土的水灰比和坍落度， 混凝土的 含气量控制在2 以内。严格把好材料进场关 ， 模板方 木进场验收 ， 要保证足够的断面尺寸 。 浇筑混凝土前 。 在原有混凝土结合面先铺5 1 0 c m 厚与配合比相同石子减半混凝土或同标号砂浆 ，防止 烂根 ； 混凝土分层振捣 ， 使用插 入式振捣器 ， 每层厚度 不大于4 0 c m， 振动棒尽量避免触动钢筋。 混凝土振捣采用插入式振动棒进行振捣 ，要注意 不能漏振 ， 不能过振 ， 振动棒要快揩漫拔 ， 振捣密实。 移 动间距不大于作用半径的1 5 倍 ， 表面用木槎拍平。混 凝土浇好后在终凝后开始洒水养护 ，保持混凝土现浇 结构表面湿润。 由于清水混凝土模板密封性能好 ， 透气性差 ， 混凝 土与模板接触表面的水分很难蒸发 ，可以满足水泥水 化所需的水。 因此， 养护工作主要是对模板上 口混凝土 表面保湿养护 。 混凝土浇筑完毕 ， 表面压光后即采取塑 料薄膜覆盖养护。 混凝土拆模前，先退出对拉螺栓的两端扣件再拆 模 。 拆下的模板应轻拆轻放。拆模时 ， 不得碰撞混凝土 结构。 4 施工效果检验 混凝土模板拆除后 ， 表面光滑平整 ， 无漏浆 、 麻面 等现象 ， 阴阳角方正 ， 线条顺直 ， 接缝处平整。 竖向和斜 向模板接缝处施工工艺精 良。 混凝土板墙整体观感 良好 。 5 结语 清水混凝 土施工关键 点是控制混凝土原材料 质 量 。 脱模剂是混凝土成型质量的另一个关键 因素 ， 都 必须 满足 清 水混 凝 土应 用技 术规 程 ( J G J 1 6 9 2 0 0 9 ) 的要求。混凝土外观产生镜面效果的内因主要 是水泥水化 时产 生的水化硅酸钙和水化铁酸钙凝胶 及氢氧化钙 、 水化铝酸钙和水化硫酸钙晶体 。设计配 合 比时 ， 必须保证水泥浆能产生足够的凝胶和晶体 ， 并保证水泥 浆在 光滑模板 表面均 匀分布 。在镜面 混 凝 土中 ，掺加粉煤灰会 导致水泥 的份额不足 以及在 振 实混凝 土过程 中粉煤灰与水泥分离 ，粉煤灰悬浮 在 混凝 土上部 ， 使混凝土成品上部无光泽 ， 直接 影响 镜面效 果 ， 避免或减 少粉煤灰的掺加量 ， 有镜面要 求 的混凝土 ， 粉煤灰等量替代水泥宜控制在8 以下 ， 最 小水泥用量不宜少于3 8 0 k g 。 有待进一 步解 决的是底部斜 向混凝土板墙对 拉 螺栓细部处理方案需要细化 ，目前市场销售的对拉螺 栓 的堵头都是平压在两侧模板面上。 对于一侧竖向 ， 另 一 侧斜 向的模板 系统需要考虑加工特制的堵头 ( 顶头 是斜面方 向， 与模板的倾斜角一致 ) ， 防止出现斜向模 板与堵头呈点接触 ， 导致对拉螺杆处漏浆。 参考文献 1 1 J G J 1 6 9 -2 0 0 9 ， 清水混凝土应用技 术规程 s 】 2 】 建筑施工手册 M 】 第4 版 北京： 中国建筑工业出版社， 2 0 0 3 3 1 J G J 1 3 O 一2 0 l 1 ， 建筑施工扣件 式钢管脚 手架安全技术规范 s 4 】 李铁 兵 高大框架柱应 用工字梁木模 板体 系的设计与施 工叨 建 筑 技术 ， 2 0 1 1 ， 4 2 ( 8 ) ：6 9 5 6 9 9 【 5 】 陈彤瑾 大跨度预应 力混凝 土梁板高大模架施工技术 J 建 筑技术 ， 2 0 1 1 ， 4 2 ( 4 ) ： 3 4 0 3 4 3