某選煤廠25m 徑筒倉滑模裂縫成因及對(duì)策

劉 迅

(中煤國際工程集團(tuán)北京華宇工程有限公司，北京 100120)

1 概述

滑模施工技術(shù)在機(jī)械化程度、占用場地大小、施工速度、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益方面較其他施工技術(shù)先進(jìn)。滑模施工的應(yīng)用大大降低了工程成本。煤倉在煤礦生產(chǎn)中作為儲(chǔ)煤構(gòu)筑物具有重要的地位。在煤礦選煤廠建設(shè)過程中，投資方為了盡快完成工程，回收投資，必然要求施工方加快施工進(jìn)度，而施工方為了加快施工進(jìn)度，降低工程施工管理及投入成本，往往采用滑模施工工藝。

在滑模中，也往往存在這樣那樣的質(zhì)量通病，如:麻面、露筋、蜂窩、孔洞、縫隙及夾層等等。在諸多的質(zhì)量通病中，滑模過程中混凝土裂縫是最難處理也是會(huì)留有質(zhì)量隱患的，因此合理避免裂縫產(chǎn)生并在裂縫產(chǎn)生后及時(shí)處理是至關(guān)重要的。

2 工程概況

新疆東部某500萬t選煤廠原煤倉，采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土筒倉，倉上設(shè)倉上建筑，倉體高度50.4m，倉上建筑高度12m。筒倉壁厚350mm，內(nèi)徑25m，混凝土采用商品混凝土，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C40。

筒倉倉體滑模在4月22日啟動(dòng)，在滑升過程中曾經(jīng)出現(xiàn)過卡模和滑升不同步的現(xiàn)象，5月4日出現(xiàn)了較大的質(zhì)量問題，倉體出現(xiàn)蜂窩垢洞，同時(shí)倉體混凝土拉裂并產(chǎn)生水平裂縫，且裂縫現(xiàn)象較為嚴(yán)重(見圖1，圖2)。

3 原因分析

1)混凝土出模強(qiáng)度偏高，導(dǎo)致混凝土與模板之間粘附力大于混凝土的凝結(jié)力;

2)新澆混凝土強(qiáng)度相對(duì)較低，滑升力大于新澆混凝土粘著力;

3)模板組裝時(shí)傾斜度不滿足，甚至形成倒錐形;

4)模板設(shè)計(jì)不合理，剛度差，在混凝土側(cè)壓力等其他外力影響下，導(dǎo)致模板變形，增大了滑升阻力。

質(zhì)量事故發(fā)生后，參建各方非常重視，建設(shè)單位、監(jiān)理單位、總承包方、分承包方相關(guān)專家均到達(dá)現(xiàn)場并召開質(zhì)量剖析會(huì)議，就其產(chǎn)生的成因各方提出了相關(guān)說法并逐一排查。主要原因有:

1)混凝土澆筑速度:根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，滑模滑升正常后，每次模板提升200mm～300mm，混凝土可以進(jìn)行正常澆筑。一般情況下，必須在2h內(nèi)澆筑一圈。但根據(jù)現(xiàn)場收集商品混凝土攪拌站供應(yīng)的混凝土?xí)r間間隔并返測滑模提升的速率:最快澆筑一圈300mm高為3 h11min，最慢的為4h17min。因澆筑速度較慢，導(dǎo)致滑模模板提升速率較慢，而新疆干燥的氣候及風(fēng)季的影響，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度來的較快，粘模嚴(yán)重，自然會(huì)導(dǎo)致拉裂現(xiàn)象。

2)模具組裝:根據(jù)GB50113-2005滑動(dòng)模板工程技術(shù)規(guī)范第6.1.3條模板的安裝應(yīng)符合下列規(guī)定:安裝好的模板應(yīng)上口小、下口大，而現(xiàn)場復(fù)測施工分承包單位的模板組裝卻恰好與規(guī)范要求相反，模板組裝出現(xiàn)上口大、下口小的現(xiàn)象。由于模板的倒裝，勢必加大混凝土與模板提升過程中的摩阻力，帶動(dòng)已有強(qiáng)度的混凝土上移，導(dǎo)致倉壁及環(huán)梁產(chǎn)生拉裂。

3)施工組織:25m徑筒倉，施工分承包單位為了節(jié)約投入成本，僅調(diào)用了46人，勞動(dòng)力凸顯不足，原定滑模計(jì)劃分為兩班制，每班工作12h。但滑模漏斗環(huán)梁的時(shí)候，將人力全部調(diào)用，全線壓上，凌晨2時(shí)許，工人疲勞過度，管理人員脫崗，導(dǎo)致無人監(jiān)管工人，工人大部分撤離，導(dǎo)致混凝土澆筑速度幾乎停滯，滑動(dòng)模板到了預(yù)定提升的時(shí)間又無法提升，加上夏季氣溫較高，C40標(biāo)號(hào)的混凝土強(qiáng)度又來的較快，混凝土與模板粘結(jié)較為嚴(yán)重，提升時(shí)摩阻力較大，因此提升模板的時(shí)候帶動(dòng)混凝土上移，致使筒倉環(huán)梁產(chǎn)生拉裂現(xiàn)象，且較為嚴(yán)重。

4)其他原因:施工縫處理不當(dāng)，混凝土內(nèi)夾有雜物，鋼筋過密，混凝土振搗不實(shí)，接槎時(shí)間過長產(chǎn)生。

4 處理對(duì)策

滑模施工是一種混凝土快速施工方法。其工藝特點(diǎn)決定了要保證工程質(zhì)量必須滿足施工作業(yè)的連續(xù)性，避免過多或無計(jì)劃的停歇，因此無計(jì)劃的停歇常常會(huì)造成粘模現(xiàn)象，使結(jié)構(gòu)混凝土缺棱掉角、表面粗糙，甚至拉裂，或者在停歇位置形成環(huán)帶狀的酥松區(qū)，使結(jié)構(gòu)混凝土的質(zhì)量遭受很大損失。因此在滑模施工中應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

1)混凝土應(yīng)分層交圈均勻澆筑，每次澆筑不宜大于200mm，出模強(qiáng)度控制在0.2mPa～0.4mPa，坍落度40mm ～60mm。混凝土出模后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)養(yǎng)護(hù);

2)混凝土采用同一廠家、同一品種的水泥，以保證混凝土顏色一致;

3)每滑升一步后，按照預(yù)先設(shè)計(jì)好的煤倉半徑用調(diào)徑絲桿進(jìn)行調(diào)整;

4)為確保模板系統(tǒng)的水平度，相鄰千斤頂高差不應(yīng)超過15mm，整體平臺(tái)高差不大于30mm，千斤頂爬桿設(shè)置水平限位卡，消除千斤頂?shù)纳黄?

5)成立滑模施工專業(yè)組，做好各種原始記錄;

6)加強(qiáng)對(duì)支撐桿垂直度的檢查，發(fā)現(xiàn)傾斜時(shí)立即進(jìn)行糾正;

7)模板清理時(shí)，禁止使用鋼管、鐵錘等鈍器野蠻清理;

8)荷載宜均勻布置，嚴(yán)格控制鋼筋、混凝土上料，確保混凝土堆積量不大于180kN，鋼筋不大于150kN。

針對(duì)本工程滑模施工的特性及現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的問題，與會(huì)各方做出如下處理對(duì)策:

1)由于環(huán)梁是煤倉漏斗的主受力部位，因此，出現(xiàn)問題的部位全面鑿除。

2)針對(duì)發(fā)現(xiàn)的勞動(dòng)力問題，由施工分承包單位在一周內(nèi)調(diào)動(dòng)人手，將原有的46人增補(bǔ)至173人，并做了有效分工。滑模作業(yè)也由原來的兩班作業(yè)，每班12h調(diào)整至三班作業(yè)，每班8 h，從而可以有效的防止夏季工人疲勞而導(dǎo)致作業(yè)效率降低。

3)重新組裝模具，調(diào)整模板的上下口方式。調(diào)整后的模板上口小、下口大，單面傾斜度保持在模板高度的0.1%～0.3%。模板上口以下2/3模板高度處的凈間距與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)截面等寬。

4)清理模板表面，將粘結(jié)在模板表面的混凝土殘?jiān)八樾记謇砀蓛舨_洗干凈。模板表面刷脫模劑，保持滑模時(shí)模板的光滑度。將滑模平臺(tái)上的混凝土殘?jiān)謇砀蓛簦?duì)工人進(jìn)行教育，嚴(yán)禁工人在滑模過程中將其倒入模板內(nèi)或摻入到新加的混凝土中。

5)針對(duì)滑模提升速度問題，主要解決了混凝土垂直起運(yùn)。因工程建設(shè)地點(diǎn)位于荒涼的戈壁灘中，且地理位置處于風(fēng)口，夏季，隨時(shí)都有4級(jí)～5級(jí)大風(fēng)出現(xiàn)，因此僅憑塔吊難以保障混凝土的垂直起運(yùn)。考慮倉壁高度又較高，因此在后期實(shí)施過程中，調(diào)用了一臺(tái)54m汽車泵，徹底解決了滑模作業(yè)的混凝土提升問題。后期實(shí)施過程中，平均維持在1h 45min澆筑完一圈混凝土，澆筑一次高度為300mm。

5 結(jié)語

經(jīng)處理并重新組織滑模，滑模外觀質(zhì)量優(yōu)良，一改往日一滑模就出現(xiàn)質(zhì)量外觀缺陷的局面。隨后該選煤廠3個(gè)22m徑的混煤倉及1個(gè)13m徑的矸石倉也先后起滑，滑模外觀質(zhì)量均為優(yōu)良。經(jīng)過這次對(duì)原煤倉質(zhì)量外觀的處理經(jīng)歷，結(jié)合以往設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及滑模出現(xiàn)的問題，總結(jié)如下:

1)滑模屬于效率較高且技術(shù)成熟的施工工藝，但滑模施工前要做好準(zhǔn)備工作，人力、物力均需有所保障;

2)要嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB50113-2005滑動(dòng)模板工程技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行施工，在模具組裝方面要堅(jiān)決杜絕模板倒裝現(xiàn)象;

3)滑模過程中，要及時(shí)清理模板上的砂漿及平臺(tái)上的殘?jiān)?

4)重在提高滑模提升的速度，從而可以有效的保障滑模后的混凝土外觀質(zhì)量。

[1]劉四杰.滑模工程混凝土質(zhì)量通病防治措施[J].山西建筑，2011，37(23):117-118.

[2]陳 娣.祁東煤礦精煤倉滑模混凝土外觀質(zhì)量的控制[J].安徽建筑，2011(15):21-23.

[3]GB50113-2005，滑動(dòng)模板工程技術(shù)規(guī)范[S].