大直徑貯煤倉平頂倉蓋結構斜拉吊模施工技術

孫 楨

(中煤建筑安裝工程集團有限公司，河北 邯鄲 056002)

大直徑貯煤倉平頂倉蓋施工，通常采用拆除滑模平臺后搭設滿堂腳手架作為上部結構支撐的施工工藝，該工藝受貯煤倉高度及梁板荷載影響，需大量使用周轉材料，工人勞動強度大，安全隱患大，施工周期長。我公司經過研究，創新一種平頂倉蓋結構斜拉吊模施工方法，其核心內容是利用倉頂預埋的鋼格構柱對倉蓋主大梁下H型鋼進行斜拉加固，作為上部梁板結構模板支撐體系的承力構件，無需倉內搭設滿堂腳手架，提高了工效，縮短了施工工期，降低了施工成本。

1 平頂倉蓋斜拉吊模施工方法特點

1)利用斜拉橋的原理，對梁底通鋪的H型鋼進行多道斜拉，使其滿足混凝土主大梁施工荷載的要求，其結構體系簡單，受力明確，便于計算模型的建立和計算。2)滑模平臺降低至設定位置，僅作為上料及操作平臺使用，其受力小、安全可靠。3)與傳統施工方法相比，高處作業安全可靠，確保了施工質量，施工速度大幅加快，大量減少周轉材料的使用，降低了工人勞動強度，經濟效益顯著。

2 工藝原理

利用斜拉橋的原理(根據受力計算，選擇相應的H型鋼、鋼絲繩、繩卡，確定斜拉吊點)，在平頂倉蓋主大梁下方通鋪H型鋼，并且利用倉壁結構強度高、剛度大的優點，在倉壁頂部預埋鋼格構柱作為吊點，通過鋼絲繩對H型鋼多道斜拉，使其滿足承載力的要求，用其作為混凝土主大梁支模、澆筑混凝土的承重構件。

3 工藝流程及操作要點

3.1 工藝流程

施工準備→筒倉倉壁梁上預埋鋼格構柱→降滑模平臺并固定→焊接、加固H型鋼支撐系統→主梁模板安裝→主梁鋼筋綁扎→主梁混凝土澆筑及H型鋼變形監測→次梁及頂板施工→模板及支撐體系拆除。

3.2 操作要點

3.2.1 施工準備

1)進行詳細的技術交底和安全交底。2)對現場所用的測量及檢測儀器進行校驗，并建立平面控制網和標高控制點。3)工作面按要求搭設好安全防護設施。4)所有物資、機具、人員準備到位。5)對已澆筑的倉壁混凝土施工縫進行處理。

3.2.2 筒倉倉壁梁上預埋鋼格構柱

倉頂主梁位置兩側預埋鋼格構柱，見圖1。

圖1 倉頂主梁兩側預埋鋼格構柱位置示意圖

3.2.3 降滑模平臺并加固

根據H型鋼支撐系統計算的標高要求降滑模平臺并進行加固。

3.2.4 焊接、加固H型鋼支撐系統

在每道主梁支撐下通長設置兩道H型型鋼(以下簡稱H型鋼)，H型鋼距離滑模平臺300 mm高。在H型鋼端頭位置的倉壁上安裝支座牛腿，焊接固定鋼板。然后將H型鋼放在鋼牛腿上，H型鋼兩側在鋼板上焊接擋板以防止型鋼移動，為保證H型鋼的縱向剛度，型鋼之間以及型鋼與筒壁之間每2 m用槽鋼連接牢固(筒壁上事先預埋鋼板)，槽鋼與H型鋼焊接牢固。在H型鋼上在距離筒壁4 m，8 m處各焊接吊點，見圖2。

圖2 H型鋼支撐系統示意圖

用鋼絲繩拉住鋼柱和H型鋼上的吊點，H型鋼兩端同時拉起，保證H型鋼底面懸空距離平臺300 mm高。鋼絲繩必須拉緊，繩卡上緊。每頭鋼絲繩繩卡數量為6個，繩卡間距為200 mm，并將繩卡口交錯安裝，待鋼絲繩受力后再緊一次繩卡。

3.2.5 主梁模板安裝

主梁底模板支撐立桿坐在H型鋼上，立桿之間設置剪刀撐，使受力點落在H型鋼上，見圖3。

圖3 主梁模板安裝示意圖

3.2.6 主梁鋼筋綁扎

主梁鋼筋綁扎嚴格按照GB 50204混凝土結構工程施工質量驗收規范進行施工。

3.2.7 主梁混凝土澆筑

主梁混凝土施工時必須嚴格按照GB 50204混凝土結構工程施工質量驗收規范分層、分次澆筑的原則。每次施工時先澆筑兩端，再澆筑中間，振搗時嚴禁觸動模板和鋼筋。

施工過程中由專人負責監控H型鋼的受力變形監測，在主梁縱向設置四個觀測點，澆筑前測量一次，澆筑一半后再測量一次，澆筑完后再測量一次，并留下測量記錄。

3.2.8 次梁及頂板施工

次梁支撐利用斜撐盡量將荷載傳遞到H型鋼上以減少平臺的承載力。模板起拱高度按設計要求。次梁和頂板混凝土一起澆筑。

3.2.9 加固體系的拆除

待主梁混凝土強度達到100%時(同條件試塊強度值達到設計值)，方可將鋼絲繩松開并摘除。在H型鋼焊縫處將型鋼割開吊運至倉下。鋼柱外露部分連同吊環一起割除運至倉下。

4 質量控制

4.1 質量控制標準

施工過程質量控制應遵循下列標準規范的相關規定:

GB 50204混凝土結構工程施工質量驗收規范;

GB 50205鋼結構工程施工質量驗收規范。

4.2 質量保證措施

1)型鋼、焊接材料、鋼絲繩及繩卡應有質量證明書，質量符合現行國家標準。2)斜拉吊模結構施工時應控制好焊縫質量、鋼絲繩的斜拉角度和連接質量，并進行嚴格的檢查驗收。3)梁底模板必須按設計及規范要求進行起拱。4)模板支撐系統必須牢固可靠，受力點必須落在H型鋼上。5)梁澆筑混凝土時，必須按技術方案確定的高度分層澆筑，防止施工荷載過于集中影響支撐系統穩定。6)做好混凝土振搗及養護工作，且混凝土強度必須達到100%，方可進行模板拆除(以同條件養護試塊試壓強度為準)。

5 安全措施

1)施工操作人員必須按照安全技術交底要求進行施工，正確佩戴好安全防護用品，嚴禁違章作業和酒后作業，高處及臨邊作業必須掛好安全帶。2)上、下倉頂必須走安全通道以及上人斜道，斜道上不得堆放任何材料，保證上人斜道通暢。3)施工上部結構時，倉下必須進行封閉、不得施工，并禁止任何人員進入。4)拆除模板采用長撬桿，嚴禁操作人員站在正拆除的模板下。已拆除的模板、拉桿、支撐等應及時運走。5)現場各種電器、電路、閘刀開關、設備，派專人檢查，發現不安全因素立即處理。6)施工現場的安全防護未經項目部有關人員許可，不得擅自拆改。

6 環保措施

1)涂刷隔離劑人員佩戴橡膠手套，以防止手被腐蝕。2)噪聲比較大的機械設備使用時盡量避開職工休息的時間。3)電焊施工人員必須持證上崗并在施焊時佩戴防輻射眼鏡。

7 效益分析

1)大直徑貯煤倉平頂倉蓋結構斜拉吊模施工平頂倉蓋斜拉吊模施工方法，大大縮短了同類貯煤倉的施工時間，避免了大量使用腳手桿，減少了成本支出，提高了項目的經濟效益，為業主節省投資、早日投產創效益打下良好基礎。

2)該平頂倉蓋斜拉吊模施工方法的最大優點是支撐系統牢固穩定，安全系數大，降低了工人勞動強度，使得高處作業更加安全可靠，提升本企業信譽和良好形象，受到建設單位、監理單位一致高度評價和贊賞，建設、監理方對工期、質量、安全非常滿意。

8 工程實例

1)山西潞安集團余吾綜合利用坑口熱電廠工程，該工程位于山西省長治市屯留縣，有2個φ22 m貯煤倉，鋼筋混凝土筒倉結構(倉頂標高48.5 m)，倉蓋為平頂梁板結構。工程于2006年8月開工，2006年12月完工。該工程平頂倉蓋施工采用本平頂倉蓋斜拉吊模施工方法，縮短工期20 d，節約施工成本65萬元，應用效果良好。

2)山西潞安集團煤基合成油示范工程，該工程位于山西省長治市屯留縣，有3個φ22 m貯煤倉，鋼筋混凝土筒倉結構(倉頂標高55.24 m)，倉蓋為平頂梁板結構。工程于2006年6月開工，2006年12月完工。該工程平頂倉蓋施工采用本平頂倉蓋斜拉吊模施工方法，縮短工期28 d，節約施工成本110萬元，應用效果良好。