滑模工程梅花倉倉頂板臨時支模體系研制方法

饒文海

一、工程背景

廣州港南沙港區糧食及通用碼頭立筒倉工程，占地面積6695.41m2，屬鋼筋混凝土聯體筒倉結構，由45個外徑12m的圓倉及8個梅花倉組成，倉體高度為37.6m，裝糧高度為30m，總倉容為13萬t，倉體采用滑模工藝施工。

立筒倉45個圓倉根據設計伸縮縫分為A、B兩組，A組由21個直徑12m的筒倉及4個梅花倉組成，B組由24個直徑12m的筒倉及4個梅花倉組成。但與普通群倉不同的是，本工程聯體群倉成錯列分布，而非一般的多排正列布置，是國內首個應用此分布形式的聯體糧貯倉，同時也是國內規模最大的聯體群倉。其平面布置形式如圖1所示。

圖1 聯體群倉平面布置圖

梅花倉兩端距離最小處為12m，最大處為17m余，平面形式不規則，因類似于梅花形，故命名為梅花倉。其倉頂板板厚150mm，最大梁尺寸400mm×1000mm，最大梁跨度10m。

由于梅花倉新穎的、不規則的結構形式，過去圓倉和星倉倉頂板臨時支模體系均不適用。即使勉強使用上，也會大大提高施工成本、拖長工程工期，同時產生一系列的質量、安全問題，故另尋更安全更可靠更節約更適用的臨時支模體系已是燃眉之急，此任務已成為本工程技術攻關的首要任務。

二、梅花倉倉頂板臨時支模體系研制

梅花倉倉頂板臨時支模體系共從結構形式、體系類型、支模材料和平面形式四方面進行研制，合理地將此四部分有機組合起來，以達到降低成本、減少風險、確保質量、縮短工期的目的。

1.結構形式的確定

倉頂板支模的結構形式主要分為落地式和懸挑式兩種，在過去的滑模工程中均有應用。兩者的優缺點可粗略概括為：落地式支模的優點是承載力高，缺點為成本高、工期長、搭設過程中的高空、高溫作業時間長；懸挑式支模的優點為成本低、工期短，缺點為承載力較低、搭設過程中存在高空作業。

結合本工程實際情況和施工需要，即倉頂板荷載不大、滑模施工流水強度高，懸挑式支模體系更適合本工程使用。

2.體系類型、支模材料的選擇

根據過去的滑模工程經驗，在選擇懸挑式模板支撐時，星倉多用懸挑型鋼梁支撐、結構鋼模板，而圓倉多用懸挑鋼管腳手架支撐、滑模平臺整體式支撐。

綜合考慮質量、安全、成本、工期等因素，并結合本工程梅花倉的特點，本工程采用的是滑模平臺整體式支撐模板。其優點是： （1）整體性好，穩定性好，安全； （2）可廠內加工，現場安裝快速； （3）可循環再用，多次攤分后成本不高； （4）與圓倉型鋼結構操作平臺可有效連接，增加整體性； （5）工藝成熟，傳力明確；缺點是： （1）平面形式常為圓形或方形，變化不靈活； （2）焊接或螺栓連接質量要求高；（3）結構自重大，滑升耗電量大。

3.梅花倉滑模平臺平面形式的設計

由于梅花倉平面形狀特殊，若采用過去的圓形滑模平臺無法很好地與倉壁連結，支承桿脫空高度很大，滑模提升幾乎無法進行。故本工程參考圓形滑模平臺的設計經驗，針對梅花倉的平面形式重新設計滑模平臺，對平臺桁架梁、倉壁支撐點等進行重新設計計算，設計出適合本工程使用的梅花形輪輻式中心筒型鋼結構放射性桁架平臺。

該滑模平臺屬于剛性平臺，內圈采用跟圓倉滑模平臺一樣的中心筒，放射性桁架梁尺寸根據梅花倉的寬度確定，共分4種，長度有11.6m～14m不等，環向輔以環狀拉桿、十字撐提高剛度。

三、梅花倉滑模平臺制作安裝

1.梅花倉滑模平臺加工制作

根據過往的施工經驗，圓倉型鋼滑模平臺采用廠內加工、現場拼裝的方法為最優方法。但梅花倉新穎的形式，桁架梁的尺寸有多種類型，廠內加工反而會引起成本過高、工期過長等問題，故本工程采用現場焊接方式進行型鋼桁架梁加工，取代廠內制作。

同時，由于梅花倉平面形狀非圓形，平臺各處受力不均勻，故采用雙千斤頂和單千斤頂結合的方式，在受力較大的部位設置雙千斤頂，減少因平臺荷載不均勻產生的提升速度差，從而減少平臺的變形。

2.梅花倉滑模平臺支撐牛腿安裝

本工程滑模平臺提升至頂部后作為模板支撐時，采用牛腿和拉桿雙重支承，形成空間超靜定結構，保證了滑模平臺的承載力滿足施工要求。

預埋牛腿和拉桿經計算 （略），沿梅花倉邊對稱布置9對共18組，拉桿與牛腿成一一對應關系。安裝時事先做好預埋件分布圖，內容包括軸線、定位、標高、埋件型號等，統一進行編號，施工中由專人按照圖紙埋設并及時消號，完成后再由專人進行復查。確保定位精確，高度一致，水平間距符合要求，沒有埋錯、漏埋情況的發生。

預埋件安裝嚴格按照滑模施工要求進行，在埋設過程中，利用鐵線將埋件與倉壁鋼筋固定，并再用兩根直徑14的鋼筋進行固定，確保在混凝土澆筑過程中，預埋件不發生偏移，并保證預埋件距筒壁5mm，不產生摩阻力，出模后易剔出使用。

圖2 梅花倉滑模平臺拼裝圖

圖3 滑模平臺支承結構圖

四、效果檢查

根據統計，僅有在預埋的牛腿部位進行牛板耳板焊接時才進行倉內作業和高空作業，作業時間為0.5個工作日以內，占該方案總工作日的0.5÷3×100%＝16.7%；相對于滿堂紅腳手架支模僅占0.5÷7×100%＝7.14%的時間，即筒倉內高溫作業時間及高空作業時間均減少了（100%－7.14%）92.86%，大大減少了施工風險。

而每個梅花倉頂板支模體系實際安裝工期為3天，比常規的滿堂紅腳手架縮短4天工期。提高了施工速度，確保了節點工期能按期完成。

在澆筑混凝土后在現場抽查實測了24個點，A組4個梅花倉頂板梁板最大下沉變形值 （撓度）為28mm，小于規范撓度值L/250=12000/250=48mm，確保了施工質量。

根據結算統計，每個梅花倉支模體系花費成本：材料租賃費2萬元，機械臺班費2200元，人工費8500元，總成本30700元，相對滿堂紅腳手架支模體系節約成本 （8.72－3.07）/8.72×100%=64.8%。 大大節約了施工成本！

五、總結

本工程通過對梅花倉滑模平臺的設計計算和制作安裝，在確保施工質量、安全的前提下，僅用了3天時間、以35.2%的成本完成了梅花倉倉頂板臨時支承，達到了降低成本、減少風險、確保質量、縮短工期的目標，并總結出梅花形滑模平臺整體式支撐新工藝，使本工程技術水平和管理水平都上了一個新臺階。

[1]行業標準 《液壓滑動模板施工安全技術規程》JGJ65-89.北京：中國建筑工業出版社.1989

[2]國家標準《滑動模板工程技術規范》.(GB 50013-2005).北京：中國建筑工業出版社.2005

[3]國家標準《混凝土結構工程施工質量驗收規范》.(GB 50010-2002).北京：中國建筑工業出版社.2002