一种旋流池逆作法池壁支模结构及旋流池施工方法

摘要

本发明公开一种旋流池逆作法池壁支模结构及旋流池施工方法，包括内模板、外模板和底模板，所述外模板与旋流池的外壁固定，所述内模板通过对拉螺杆与外模板固定，所述底模板设置在所述内模板和外模板的底部，进而形成用于浇筑混凝土的浇筑腔；所述底模板底部设置有支撑架，所述支撑架固定在下一段未开挖的池底上，所述支撑架用于对底模板进行支撑，所述底模板上设置有用于浇筑止水凹槽的止水凸台。进行逆作法分段向下开挖，开挖完成后及时采取土钉墙支护，支护完成后，通过支模结构进行支模并浇筑池壁结构，该工艺简捷高效，池壁施工质量得到有效保障，且经济可靠。

说明书

技术领域

本发明涉及旋流池施工领域，具体而言，涉及一种旋流池逆作法池壁支模结构及旋流池施工方法。

背景技术

在热轧钢生产工艺中，旋流池是必不可少的地下构筑物，它是利用旋流池内的冲击旋流，将冲渣沟流入的水与热轧工艺产生的杂质进行分离沉淀，抓取沉淀物后，将水过滤进行重复利用。

目前，旋流池采用逆作法施工，属于较为常见的施工方案，但采取逆作法后，进行池壁施工时，存在作业空间狭小，池壁外模与底模支模等难题。因此，急需要一种施工方便周期短的旋流池逆作法池壁支模结构及旋流池施工方法。

发明内容

本发明旨在提供一种旋流池逆作法池壁支模结构及旋流池施工方法，进行逆作法分段向下开挖，开挖完成后及时采取土钉墙支护，支护完成后，通过支模结构进行支模并浇筑池壁结构，该工艺简捷高效，池壁施工质量得到有效保障，且经济可靠。

本发明的实施例是这样实现的：

一种旋流池逆作法池壁支模结构，包括内模板、外模板和底模板，所述外模板与旋流池的外壁固定，所述内模板通过对拉螺杆与外模板固定，所述底模板设置在所述内模板和外模板的底部，进而形成用于浇筑混凝土的浇筑腔；所述底模板底部设置有支撑架，所述支撑架固定在下一段未开挖的池底上，所述支撑架用于对底模板进行支撑，所述底模板上设置有用于浇筑止水凹槽的止水凸台。进行逆作法分段向下开挖，开挖完成后及时采取土钉墙支护，支护完成后，通过支模结构进行支模并浇筑池壁结构，该工艺简捷高效，池壁施工质量得到有效保障，且经济可靠。

优选的，所述底模板为圆弧形结构，所述止水凸台沿着所述底模板的弧线方向设置。

优选的，还包括对拉螺杆和L型钢筋预埋件，所述L型钢筋预埋件一端固定在旋流池的外壁上，另一端与所述对拉螺杆焊接固定；所述对拉螺杆远离所述L型钢筋预埋件的一端先后穿过外模板和内模板。

优选的，所述对拉螺杆上中间点位置设置有止水片，所述止水片用于密封对拉螺杆和浇筑后混凝土的缝隙。

优选的，所述对拉螺杆的数量为多个，且均匀分布在所述浇筑腔上。

优选的，所述内模板远离所述浇筑腔的一侧设置有加固装置，所述加固装置用于对多个对拉螺杆进行二次固定。

一种旋流池施工方法，采用上述的旋流池逆作法池壁支模结构进行施工，包括以下步骤：

S1：对旋流池的顶部位置进行顶部开挖，并实用网喷混凝土进行护坡；

S2：布置措施桩，且措施桩放置在旋流池的池壁位置，所述措施桩的顶部设置冠梁，所述冠梁用于承担逆作法施工的重量；

S3：对旋流池进行第一段开挖，将支模结构固定到第一段待浇筑位置上，进行浇筑；

S4：第一段浇筑完成后，重复步骤S3进行第二段开挖、支护、浇筑过程；

S5：依次进行第三段、第N段的开挖、支护和浇筑过程，直到逆作法施工到底部，旋流池完成。

优选的，步骤S4中还包括以下步骤：

S41:在底部搭设木方支撑架，高度为200-300mm；

S42：在木方支撑架上铺设底模板，底模板与支撑架固定；

S43：在底模板上设置止水凸台；

S44：将外模板固定到旋流池的外侧壁上，同时通过对拉螺杆将内模板固定。

优选的，在步骤S42中，底模板上设置有固定通孔，所述固定通孔用于通过纵向钢筋，所述固定通孔上设置有防水部，穿过底模板的钢筋部分进行防水处理，并对钢筋接头包裹保护帽。

优选的，在内模板顶部设置有倾斜进料口，混凝土浇筑面高出每段池壁底面水平施工缝。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果包括：本发明的一种旋流池逆作法池壁支模结构及旋流池施工方法，包括内模板、外模板和底模板，所述外模板与旋流池的外壁固定，所述内模板通过对拉螺杆与外模板固定，所述底模板设置在所述内模板和外模板的底部，进而形成用于浇筑混凝土的浇筑腔；所述底模板底部设置有支撑架，所述支撑架固定在下一段未开挖的池底上，所述支撑架用于对底模板进行支撑，所述底模板上设置有用于浇筑止水凹槽的止水凸台。进行逆作法分段向下开挖，开挖完成后及时采取土钉墙支护，支护完成后，通过支模结构进行支模并浇筑池壁结构，该工艺简捷高效，池壁施工质量得到有效保障，且经济可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的措施桩布置结构示意图；

图3是本发明的支模结构示意图；

图4是本发明的第一施工状态示意图；

图5是本发明的第二施工状态示意图；

图6是本发明的施工完成后旋流池结构示意图。

具体元素符号说明：1-冠梁，2-措施桩，3-内筒壁，4-外筒壁，5-L型钢筋预埋件，6-底模板，7-支撑架，8-对拉螺杆，9-内模板，10-加固装置，11-外模板，61-止水凸台，91-倾斜进料口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：请参阅图1至图6，本实施例的一种旋流池逆作法池壁支模结构，包括内模板9、外模板11和底模板6，所述外模板11与旋流池的外壁固定，所述内模板9通过对拉螺杆8与外模板11固定，所述底模板6设置在所述内模板9和外模板11的底部，进而形成用于浇筑混凝土的浇筑腔；所述底模板6底部设置有支撑架7，所述支撑架7固定在下一段未开挖的池底上，所述支撑架7用于对底模板6进行支撑，所述底模板6上设置有用于浇筑止水凹槽的止水凸台61。进行逆作法分段向下开挖，开挖完成后及时采取土钉墙支护，支护完成后，通过支模结构进行支模并浇筑池壁结构，该工艺简捷高效，池壁施工质量得到有效保障，且经济可靠。

实施例2：请参阅图1至图6，本实施例的所述底模板6为圆弧形结构，所述止水凸台61沿着所述底模板6的弧线方向设置。本实施例的还包括对拉螺杆8和L型钢筋预埋件5，所述L型钢筋预埋件5一端固定在旋流池的外壁上，另一端与所述对拉螺杆8焊接固定；所述对拉螺杆8远离所述L型钢筋预埋件5的一端先后穿过外模板11和内模板9。本实施例的所述对拉螺杆8上中间点位置设置有止水片，所述止水片用于密封对拉螺杆8和浇筑后混凝土的缝隙。本实施例的所述对拉螺杆8的数量为多个，且均匀分布在所述浇筑腔上。本实施例的所述内模板9远离所述浇筑腔的一侧设置有加固装置10，所述加固装置10用于对多个对拉螺杆8进行二次固定。

实施例3：请参阅图1至图6，本实施例还提供一种旋流池施工方法，采用上述的旋流池逆作法池壁支模结构进行施工，包括以下步骤：S1：对旋流池的顶部位置进行顶部开挖，并实用网喷混凝土进行护坡；S2：布置措施桩2，且措施桩2放置在旋流池的池壁位置，所述措施桩2的顶部设置冠梁1，所述冠梁1用于承担逆作法施工的重量；S3：对旋流池进行第一段开挖，将支模结构固定到第一段待浇筑位置上，进行浇筑；S4：第一段浇筑完成后，重复步骤S3进行第二段开挖、支护、浇筑过程；S5：依次进行第三段、第N段的开挖、支护和浇筑过程，直到逆作法施工到底部，旋流池完成。

实施例4：请参阅图1至图6，本实施例的步骤S4中还包括以下步骤：S41:在底部搭设木方支撑架7，高度为200-300mm；S42：在木方支撑架7上铺设底模板6，底模板6与支撑架7固定；S43：在底模板6上设置止水凸台61；S44：将外模板11固定到旋流池的外侧壁上，同时通过对拉螺杆8将内模板9固定。本实施例的在步骤S42中，底模板6上设置有固定通孔，所述固定通孔用于通过纵向钢筋，所述固定通孔上设置有防水部，穿过底模板6的钢筋部分进行防水处理，并对钢筋接头包裹保护帽。本实施例的在内模板9顶部设置有倾斜进料口91，混凝土浇筑面高出每段池壁底面水平施工缝。

实施例5：请参阅图1至图6，本实施例中旋流池外筒半径约为7m，外壁厚度约为1.2m，整体深度约为19.5m，旋流池外筒自16处按照50度圆锥截面进行变坡(“圆锥”部位壁厚1.2m，高约3.9m)，旋流池底板混凝土厚度约为1.3m。旋流池在顶部进行约4.5m的放坡开挖，为施工池壁薄壁段与冠梁1留下作业空间，并合理减少逆作施工距离。通过将桩穿过池壁，在桩顶部设置冠梁1的方式，借助措施桩2与冠梁1进行逆作施工，冠梁1为暗梁的形式，宽度与旋流池池壁厚度一致，通过冠梁1将措施桩2连成一个整体。同时，冠梁1作为池壁逆作施工的起点，池壁由冠梁1向下逆作施工，且该冠梁1作为逆作施工承受池壁自重的重要受力构件。采取分段“开完-支护-浇筑”循环作业方式进行。在桩与冠梁1施工完成后，进行逆作法分段向下开挖(每段约3m)，开挖完成后及时采取土钉墙支护，支护完成后，使用本专利设计的支模方式进行支模并浇筑池壁结构。依次循环“开挖—支护—浇筑”工序，直至旋流池底板封底。

具体的为以下步骤：1)、在旋流池顶部位置先进行约4.5m的开挖，为池壁薄壁段与冠梁1预留施工作业空间，合理减少逆作施工距离；2)、施工桩，使桩穿过池壁位置，并在桩顶部设置冠梁1的方式，借助措施桩2与冠梁1进行逆作施工，并在施工完成后作为桩基础支撑旋流池，到达“一桩两用”的效果；3)、旋流池逆作施工采取分段“开完-支护-浇筑”循环作业方式进行(分段约3m)；4)、每段开挖后及时采用土钉墙支护，并在土钉墙面层上埋设预埋件；5)、基坑底部硬化，搭设底部木方支撑架7，安装底模，并设置止水凹槽；6)、安装带止水片的对拉螺杆8，安装并固定内侧模板与进料口，浇筑混凝土。土钉墙支护具有施工便捷，侧壁支护效果好等特点，同时土钉墙能够减少外侧模板支设工序，节约模板使用，节省工期，且土钉墙属于柔性支护，与池壁结合能够充分发挥池壁结构抵抗侧压力的作用。

实施例6：请参阅图1至图6，1)、在旋流池顶部位置先进行约4.5m的开挖，并使用网喷混凝土进行护坡，放坡开挖能为池壁薄壁段与冠梁1预留施工作业空间，合理减少逆作施工距离；同时，使桩(约12根，按一定间距平均分布于池壁位置)穿过池壁位置，在桩顶部设置冠梁1，冠梁1采用暗梁的形式宽度与旋流池池壁厚度一致，通过冠梁1将措施桩2连成一个整体，冠梁1整体高度约为1.3m，冠梁1作为池壁逆作施工的起点，也作为逆作施工承受池壁自重的重要受力构件；借助措施桩2与冠梁1进行逆作施工，并在施工完成后桩作为桩基础支撑旋流池，到达“一桩两用”的效果。2)、旋流池逆作采取分段“开挖-支护-浇筑”循环作业方式进行。在桩与冠梁1施工完成后，进行逆作法分段向下开挖(每段约3m)，开挖完成后及时采取土钉墙支护，支护完成后，使用本专利设计的支模方式进行支模并浇筑池壁结构。依次循环“开挖—支护—浇筑”工序，直至旋流池底板封底。3)、设计旋流池分段逆作支模体系。分段逆作支模体系构造由L型钢筋预埋件5、带止水片的对拉螺杆8、侧模、底模、木方支撑架7、加固钢管、止水凹槽等组成。

其中旋流池逆作支模结构还需要注意的是：1)、搭设底部木方支撑架7应稳定可靠，总体高度为200～300mm，木方支撑搭设完成后，应保证底模平整，并能有效保证分段逆作支模体系整体稳定性。2)、池壁底模采用木模板铺设，依靠木方支撑架7进行安装及加固，并依据纵向钢筋布置，在底模上进行开孔，开孔直径比竖向钢筋大4mm，便于纵向钢筋穿过，穿过的纵向钢筋位于木方支撑架7之间，同时对穿过底模的钢筋部分进行防水处理，并对钢筋接头包裹保护帽。3)、在底模板6中部预留止水凹槽，尺寸为100×50mm，当底模拆除后，在止水凹槽中用钢钉将遇水膨胀的止水胶条内嵌固定，使两段池壁之间能有效防水，同时此方法能有效减小由于混凝土在硬结过程中因干缩可能在新旧混凝土接合部位出现环状裂缝而造成池壁渗水漏水。4)、内侧模板拉结采用带止水片的对拉螺杆8，直径φ16且螺杆中部焊接有80mm*80mm正方形止水片，止水片厚度3mm。5)、池壁内侧木模板放置好以后，将对拉螺杆8一端焊接在土钉墙外露的L型钢筋预埋件5上，焊接采用满焊方式焊接加固；将对拉螺杆8另一端穿过模板，模板背面设置横向加固木方、加固钢管，采用山型卡扣锁紧加固牢靠。6)、在施工段顶部安装斜模形成进料斜口，混凝土浇筑面高出每段池壁底面水平施工缝100mm，斜口模板采用分段设置，每段斜口长度为1m，相邻两个进料斜口间距为1m，无进料斜口部分直接贴在上池壁，使其与池壁内侧表面齐平。

本发明的优势在于：

1)、本发明的旋流池顶部进行放坡开挖。放坡开挖为旋流池上部薄壁段施工(桩无法穿过)及冠梁1的施工，留下宽阔的作业空间，同时合理减少逆作施工距离，为逆作施工提供前提条件，保证施工质量，提高施工效率；

2)、本发明采用桩与冠梁1施工池壁。利用桩穿过池壁位置，并在桩顶施工一圈冠梁1，然后依靠冠梁1池壁施工，该逆作施工工艺不同于需要使用地下围护结构(排桩、地下连续墙等)进行预先支护后再进行逆作施工，减少了逆作施工中措施费用，同时，在完成施工后桩继续作为桩基础支撑旋流池，发挥“一桩两用”效果，因此该工艺也适用于地基土承载力不足的工况；

3)、本发明的旋流池逆作采取分段“开挖-支护-浇筑”循环作业方式进行。进行逆作法分段向下开挖(每段约3m)，开挖完成后及时采取土钉墙支护，支护完成后，使用本专利设计的支模方式进行支模并浇筑池壁结构，该工艺简捷高效，池壁施工质量得到有效保障，且经济可靠；

4)、本发明的土钉墙施工所需场地小施工便捷，对高填土基坑侧壁支护效果较好，同时具有柔性的土钉墙与具有刚性的池壁结构结合，能有效发挥池壁结构的抵抗作用，形成较为良好的共同受力体系。同时，在浇筑池壁土混凝土时土钉墙能够作为池壁的外模板11使用，节约了施工模板，提高了施工效率；

5)、本发明的旋流池分段逆作支模体系结构设计合理，模板支设方便，将土钉墙作为外模使用，免除外侧模板支设工序，减少模板使用，经济高效，同时，施工缝处设置止水凹槽，并结合止水胶条，能有防止施工接缝处的渗漏。旋流池分段逆作支模体系能有效节约工期，提高施工效率，降低劳动强度，降低施工成本。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。