筒倉(cāng)滑模偏扭控制技術(shù)

□文/李小強(qiáng) 石恩河

筒倉(cāng)滑模偏扭控制技術(shù)

□文/李小強(qiáng) 石恩河

文章通過(guò)對(duì)黃驊港三期工程筒倉(cāng)滑模施工垂直度和扭轉(zhuǎn)度的監(jiān)測(cè)，介紹了筒倉(cāng)滑模偏扭監(jiān)控方法，對(duì)筒倉(cāng)滑模施工中的偏扭原因進(jìn)行了分析，闡述了滑模偏扭預(yù)防措施并討論了滑模偏扭控制技術(shù)措施。

滑模；監(jiān)控；偏扭；筒倉(cāng)

滑模偏扭控制是衡量施工質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。圓形筒倉(cāng)結(jié)構(gòu)在滑升過(guò)程中，常常會(huì)發(fā)生操作平臺(tái)中心偏移或因多向的偏移引發(fā)的平臺(tái)環(huán)向扭轉(zhuǎn)，因此，滑模施工技術(shù)的關(guān)鍵，在于控制好筒倉(cāng)壁的垂直度、操作平臺(tái)提升時(shí)混凝土達(dá)到的強(qiáng)度及滑模系統(tǒng)的提升速度，而且更應(yīng)控制好滑模施工操作平臺(tái)的中心位移及筒壁結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)。

1 工程概況

黃驊港三期工程儲(chǔ)煤筒倉(cāng)位于黃驊港煤碼頭二期堆場(chǎng)西北側(cè)，場(chǎng)地原為淺灘，隨黃驊港的建設(shè)發(fā)展吹填造地形成。陸域形成后經(jīng)塑料排水板真空預(yù)壓處理，場(chǎng)地地形平坦。

儲(chǔ)煤筒倉(cāng)共計(jì)24座，均采用圓形的現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。筒倉(cāng)內(nèi)直徑40 m，滑模高度40.70 m，由基礎(chǔ)、筒壁、倉(cāng)底、倉(cāng)壁、倉(cāng)頂、倉(cāng)頂廊道等組成。承臺(tái)基礎(chǔ)頂面標(biāo)高5.800 m，筒倉(cāng)壁厚500 mm，內(nèi)附28個(gè)扶壁柱，標(biāo)高范圍為5.800～15.300 m，外附6個(gè)預(yù)應(yīng)力張拉柱，標(biāo)高范圍為5.800～36.700 m，筒倉(cāng)倉(cāng)壁施工采用滑模施工。

2 監(jiān)控方法

滑模施工操作平臺(tái)滑升前，在筒倉(cāng)內(nèi)中心點(diǎn)設(shè)置20 kg的線錘，對(duì)應(yīng)中心軸線點(diǎn)，以觀測(cè)滑升過(guò)程中的垂直度；在筒倉(cāng)內(nèi)靠倉(cāng)壁處設(shè)置4個(gè)20 kg的線錘，對(duì)應(yīng)縱橫軸線，以觀測(cè)滑升過(guò)程中的扭曲情況。監(jiān)控點(diǎn)布設(shè)見(jiàn)圖1。

圖1 筒倉(cāng)監(jiān)控點(diǎn)

在滑模過(guò)程中，安排專人負(fù)責(zé)觀測(cè)，每提升一個(gè)澆灌層高度檢查一次并做好記錄。觀測(cè)結(jié)果及時(shí)報(bào)送平臺(tái)指揮，讓其確定扭、傾方向，進(jìn)行糾偏。隨著平臺(tái)的上升逐步下放線錘，如遇大風(fēng)大雨時(shí)可將線錘放在小容器內(nèi)，以減少搖擺。

3 監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)

以B5筒倉(cāng)滑模監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)為例，在滑模施工過(guò)程中，每滑升一個(gè)澆筑層高度，觀測(cè)一次滑升垂直度、扭轉(zhuǎn)度變化情況，采用“防偏為主，糾偏為輔”的控制措施使其偏差達(dá)到規(guī)范要求。

B5筒倉(cāng)滑升歷經(jīng)13 d自承臺(tái)位置（5.80 m）開(kāi)始滑升，停滑至46.50 m位置。

具體糾偏變化情況見(jiàn)表1。

表1 偏扭監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)

4 偏扭問(wèn)題分析

無(wú)論是何種類型的結(jié)構(gòu)模板工程，在施工過(guò)程中都會(huì)發(fā)生操作平臺(tái)的傾斜，導(dǎo)致滑模施工中產(chǎn)生垂直偏差，嚴(yán)重的可使操作平臺(tái)傾覆和滑模系統(tǒng)破壞，造成重大安全和質(zhì)量事故。同樣，在滑模施工中，無(wú)論是圓形結(jié)構(gòu)還是方形結(jié)構(gòu)，無(wú)論是剛性平臺(tái)還是柔性平臺(tái)，都會(huì)發(fā)生施工平臺(tái)的扭轉(zhuǎn)，尤其是在圓形結(jié)構(gòu)中，易產(chǎn)生平臺(tái)旋轉(zhuǎn)。

在B5筒倉(cāng)倉(cāng)壁滑模過(guò)程中，隨著滑升高度的增加，操作平臺(tái)的中心及筒壁結(jié)構(gòu)均發(fā)生了一定的偏移，根據(jù)監(jiān)控倉(cāng)壁部位的數(shù)據(jù)成果，分析并找出了產(chǎn)生偏扭的主要原因。

4.1 造成施工平臺(tái)中心位移的原因分析

4.1.1 模板組裝

提升架在組裝過(guò)程中，標(biāo)高控制不好，平面內(nèi)的垂直度有偏差。而這些偏差又不能夠相互抵消而產(chǎn)生累積誤差，有可能造成操作平臺(tái)的傾斜。圍圈組裝時(shí)，各個(gè)方向上模板的錐度不一致，某個(gè)方向上偏大，在滑升過(guò)程中也會(huì)造成操作平臺(tái)傾斜。施工中，局部模板上粘結(jié)的灰漿過(guò)多，摩阻力偏大，也會(huì)影響平臺(tái)的平整度。

4.1.2 操作平臺(tái)上荷載

滑升過(guò)程中，操作平臺(tái)上的荷載分布不均勻，設(shè)備、材料、施工人員過(guò)度集中。操作平臺(tái)的剛度和強(qiáng)度較差，容易變形，造成操作平臺(tái)在滑升過(guò)程中不能保持整體平面同步提升，導(dǎo)致操作平臺(tái)、模板等滑升系統(tǒng)不能正常工作，致使整體結(jié)構(gòu)發(fā)生位移。

4.1.3 千斤頂

千斤頂承受的荷載不均勻，某一部位荷載偏大，滑升時(shí)下滑力偏大，可能時(shí)操作平臺(tái)傾斜。千斤頂本身的行程不一致，相鄰千斤頂?shù)男谐陶`差不能相互抵消，某一區(qū)域內(nèi)行程偏大或偏小造成操作平臺(tái)傾斜。

4.1.4 澆筑混凝土不合理

澆筑混凝土過(guò)程中，沒(méi)有嚴(yán)格按照同步對(duì)稱、分層交圈的方法，同時(shí)沒(méi)有嚴(yán)格控制好混凝土澆筑時(shí)坍落度和質(zhì)量，每層每圈混凝土振搗不均勻，增大混凝土出模強(qiáng)度的差異，由于摩阻力的變化而使操作平臺(tái)產(chǎn)生傾斜。

4.2 造成筒倉(cāng)倉(cāng)壁結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)的原因分析

4.2.1 模板組裝

如果在組裝時(shí)模板縫不垂直，在圓形結(jié)構(gòu)中會(huì)沿圓周向一個(gè)方向傾斜，尤其第一塊安裝就位模板的垂直度就更為關(guān)鍵，由于模板拼縫的導(dǎo)向作用，導(dǎo)致整個(gè)模板系統(tǒng)就會(huì)以爬桿為中心，千斤頂為沿爬桿轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，造成整個(gè)滑模系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)。

4.2.2 千斤頂?shù)挠绊?/p>

千斤頂組裝時(shí)，如果垂直度控制不好，向一個(gè)方向傾斜的數(shù)量多于另一個(gè)方向，滑升時(shí)會(huì)造成操作平臺(tái)的平移或旋轉(zhuǎn)。一個(gè)爬升架平面內(nèi)只布設(shè)一根爬桿，對(duì)爬桿加固不夠，整個(gè)滑模系統(tǒng)是支撐在一個(gè)穩(wěn)定性較差的柔性結(jié)構(gòu)上，當(dāng)滑模受到風(fēng)荷載或不均勻堆載影響時(shí)，易使操作平臺(tái)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。

4.2.3 其他因素影響

如果澆筑混凝土?xí)r總是沿一個(gè)方向澆筑，會(huì)導(dǎo)致操作平臺(tái)旋轉(zhuǎn)。

5 滑模施工的偏扭預(yù)防措施

1）提升架立柱支點(diǎn)在安裝前要用水準(zhǔn)儀抄平，相對(duì)標(biāo)高控制在±1 mm左右，安裝時(shí)控制好平面內(nèi)外的垂直度。圓圈和模板的錐度要一致，通過(guò)控制圓圈的錐度來(lái)控制模板的錐度。

2）操作平臺(tái)系統(tǒng)在組裝時(shí)應(yīng)與模板系統(tǒng)固定牢固，操作平臺(tái)要保證組裝水平。平臺(tái)上的固定荷載要均勻布置，施工過(guò)程中平臺(tái)上的堆料和操作人員盡量分散，材料隨用隨運(yùn)到操作平臺(tái)上。

3）應(yīng)盡量將液壓控制臺(tái)和油箱布置在平面的中心位置，使到達(dá)區(qū)域千斤頂?shù)挠吐烽L(zhǎng)短大致一致或?qū)ΨQ，使對(duì)稱區(qū)域的千斤頂?shù)慕o油、回油時(shí)間一致，油壓一致。

千斤頂在安裝時(shí)應(yīng)保證其同步和垂直，在滑升過(guò)程中可用墊片來(lái)調(diào)整千斤頂?shù)拇怪倍然蚋淖兤浞较颍瑏?lái)控制操作平臺(tái)的傾斜或旋轉(zhuǎn)。

4）澆筑混凝土?xí)r一定要不斷變換澆筑方向和起始位置，克服因澆筑方向一致或前后順序相同造成的差異。

5）模板安裝時(shí)，必須使模板豎縫與上下圍圈垂直，第一塊模板安裝時(shí)，吊正后再固定好其位置。收分模板、抽拔模板一定要沿結(jié)構(gòu)均勻和等距布置，豎向模板拼裝要垂直，預(yù)防板縫的導(dǎo)向作用使平臺(tái)產(chǎn)生平移或旋轉(zhuǎn)。

6 滑模施工的偏扭控制措施

在筒倉(cāng)滑模施工中，一定要監(jiān)控到位，發(fā)現(xiàn)筒倉(cāng)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)偏扭時(shí)，根據(jù)筒倉(cāng)結(jié)構(gòu)垂直度偏差或扭轉(zhuǎn)偏差的大小、方向和部位等具體情況，循序漸進(jìn)，采取不同的措施加以糾正，使其正常滑升，通過(guò)施工監(jiān)控總結(jié)以下幾點(diǎn)控制措施。

1）當(dāng)發(fā)現(xiàn)垂直度偏差超過(guò)限時(shí)，通過(guò)調(diào)整限位卡的標(biāo)高成斜面，使千斤頂可以升到不同的高程，致使平臺(tái)爬升時(shí)成傾斜面（≯1%），利用平臺(tái)傾斜產(chǎn)生的傾向力矩來(lái)糾正偏差，平臺(tái)傾斜程度根據(jù)平臺(tái)中心偏移大小而確定，糾正偏差后正常滑升。

2）沿扭轉(zhuǎn)部位的提升架位置均勻布置牽拉點(diǎn)，用手拉葫蘆與扭轉(zhuǎn)方向反向牽拉，平臺(tái)提升時(shí)達(dá)到反向糾扭。

3）澆筑混凝土過(guò)程中，在偏移方向的對(duì)側(cè)中心位置開(kāi)始分兩側(cè)沿筒壁順、逆時(shí)針兩個(gè)方向?qū)ΨQ交圈澆筑，利用先澆筑處混凝土出模強(qiáng)度高、摩阻力大的特點(diǎn)，使平臺(tái)自動(dòng)傾斜糾偏。根據(jù)施工過(guò)程中經(jīng)驗(yàn)，此種控制措施效果較好。

4）改變模板豎縫的方向，有意使模板豎向拼縫向某方向傾斜，可以從根本上解決操作平臺(tái)的平移和旋轉(zhuǎn)。

7 結(jié)語(yǔ)

滑模施工是一個(gè)動(dòng)態(tài)的施工過(guò)程，任何一道工序的閃失都將影響滑模施工進(jìn)度和質(zhì)量，必須提前做好滑升過(guò)程質(zhì)量預(yù)控。滑模施工過(guò)程中操作平臺(tái)產(chǎn)生的偏扭，應(yīng)本著“防偏為主，糾偏為輔”的辦法加以解決，保證滑模平臺(tái)處于平穩(wěn)正常狀態(tài)。

本工程在滑模施工中，由于不斷連續(xù)進(jìn)行偏扭的監(jiān)控，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)及時(shí)報(bào)送平臺(tái)指揮，發(fā)現(xiàn)偏扭過(guò)大跡象時(shí)，及時(shí)采取了相應(yīng)的控制措施。過(guò)程監(jiān)控到位，倉(cāng)壁表面平整，未發(fā)現(xiàn)混凝土拉裂和蜂窩麻面等缺陷，筒倉(cāng)垂直度偏差最大20 mm，小于規(guī)范規(guī)定的允許值（規(guī)范允許值為滑模高度的0.1%即40 mm）；筒倉(cāng)扭轉(zhuǎn)度偏差最大35 mm，小于規(guī)范規(guī)定的允許值（規(guī)范允許值為任意一點(diǎn)全高最大≯200 mm）。

［1］JGJ 8—2007，建筑變形測(cè)量規(guī)范［S］.

［2］GB 50113—2005，滑動(dòng)模板工程技術(shù)規(guī)范［S］.

□石恩河/中交一航局第四工程有限公司。

TU755.2

C

1008-3197（2015）06-33-02

10.3969/j.issn.1008-3197.2015.06.010

2015-09-11

李小強(qiáng)/男，1983年出生，工程師，中交一航局第四工程有限公司，從事工程技術(shù)管理工作。