[00142665]千吨级坞式船闸多空箱混凝土结构施工关键技术研究

本项目从模板和支撑系着手,对船闸空箱结构模板及支撑进行优化,使得空箱结构施工尽可能加快施工效率,降低施工成本,同时保证空箱的质量要求;通过设计合理可靠的支撑平台,使得上闸首与进水口可以同时施工;通过优化传统的输水廊道施工工艺,提供一种具有施工速度快,浇筑后的廊道尺寸精准、通用性强、周转次数高、施工成本低、安全系数高等优点的船闸输水廊道移动模板支架系统;综合应用骨料优化配置、异型部位模板系统、优化布料机运送混凝土等技术,提高超大体积混凝土施工效率和质量。在确保施工质量、安全的同时,提高施工效率,确保船闸按时通航目标的实现,形成具有广阔应用前景的千吨级坞式船闸多空箱混凝土结构施工关键技术。 本项目主要创新点： 创新点1：自主研发大型船闸空箱结构预制钢筋砼模板及支撑装置综合施工技术。 （1）自主研发预制钢筋砼模板替代传统钢模板。 （2）自主研发“方管+工字钢”组合模板支撑装置,替代传统钢管脚手架支撑体系。 该技术有效地解决了密闭空箱空间内安装和拆除模板及支撑体系工作量大、效率低等难题,降低了施工成本,缩短了工期。 创新点2：自主研发“一种混凝土结构悬挑飘架施工平台结构”,并首次在船闸进水口应用高落差悬挑板逆作法施工技术。 根据船闸上闸首与进水口结构建基面存在7m高差的特点,在进水口处预埋悬挑工字钢并回填混凝土,上铺方钢和胶合板并采取相应加固措施后形成施工平台,提前进行进水口后续结构施工,有效地解决了上闸首与进水口交叉作业相互影响难题,提高效率、降低成本。 创新点3：自主研发船闸输水廊道新型移动模架系统,并首次应用于船闸输水廊道施工中。 采用新型移动式模架作为廊道顶板施工支撑体系,通过增设立柱、顶板拆卸调节块及支撑脚等措施,有效地提高侧模板周转效率、缩短工期、降低成本。 创新点4：自主研发“一种粉细砂回收装置”、“一种优化混合砂颗粒级配的调制方法”,解决船闸混凝土中河砂原材料粉细颗粒偏少的问题,并对混凝土砂料混合方法进行优化,充分了利用原砂材料,提高混凝土的和易性,减少建筑废弃料的排放。 创新点5：自主研发“一种用于船闸闸墙异型部位的可重复性利用的模板系统”,解决船闸闸墙异型部位容易出现涨模、错台甚至爆模等影响外观质量问题。 创新点6：创新超大运量混凝土布料机优化输送技术。 通过自制上料斗配合挖机进行喂料,防止布料机空转;通过对输送皮带增加立棍和压棍防止布料机在运行时跑偏,优化了布料机运送混凝土效率,解决超大体积混凝土浇筑输送难题。 在船闸工程中,空箱单体结构的使用,适应了船闸工程地质基础较差、墙体较高的特点。空箱结构与其它型式相比,箱体结构节省混凝土用量,施工简便,建设速度快,可用于地基承载力较低的情况。但传统的空箱结构施工形式,采用钢模板安装,空箱内部搭设满堂钢管支架支撑,按照传统空箱施工方式施工,需耗费大量材料、人工,对施工工期影响较大。大型船闸空箱结构预制钢筋砼模板及支撑装置综合施工技术相比传统空箱施工技术,更注重于加快施工效率,减少了施工材料的周转,将传统空箱施工中繁琐的工序简化。通过实践,该技术在保证工程质量的同时,在工期、成本、节能环保、绿色施工等方面具有显著效益,市场预测前景广阔。 船闸进水口应用高落差悬挑板逆作法施工技术,操作性强、安全可靠、施工成本低,在白石窑二线船闸进水口施工中发挥了巨大作用,在后续一线船闸拆除重建施工过程和类似相关悬挑结构施工中具有很好的推广价值。 闸室是船闸的重要组成部分,其防渗效果的好坏将直接影响船闸功能的实现。因此,船闸闸室输水廊道施工工艺的先进性与否,将直接影响船闸工程质量、安全和进度。传统的施工方法可以满足廊道施工要求,但整体工效较低,易对混凝土后期外观、抗渗造成不利影响。船闸输水廊道移动式模板支架施工技相比传统施工技术,是船闸全长输水廊道移动模架施工工艺一次成功的应用,该工艺技术成熟、操作性强、安全可靠、能有效降低施工成本,提高功效。在白石窑船闸输水廊道施工中发挥了巨大作用,对于各种船闸长廊道施工进一步推广提供借鉴,具有广泛应用前景。 随着灌溉、发电、供水等的要求,高厚坝的建设日渐增多,施工中对混凝土质量的控制措施也相对严格,对坝体混凝土的施工质量控制才逐渐成为设计及施工中的一个重大问题。人们开始注意大体积混凝土的裂缝问题,并且意识到水泥水化热引发的温度应力是大体积混凝土产生裂缝的根本问题。本成果综合应用混骨料优化配置、异型部位模板系统、优化布料机运送混凝土等技术,大大提高了超大体积混凝土施工效率和质量,具有很好的推广价值。