造粒塔內(nèi)噴頭層橫向混凝土結(jié)構施工技術

劉淑英

(山西六建集團有限公司，山西太原 030024)

造粒塔內(nèi)噴頭層橫向混凝土結(jié)構施工技術

劉淑英

(山西六建集團有限公司，山西太原 030024)

介紹了利用勁性鋼梁施工造粒塔內(nèi)噴頭層橫向混凝土結(jié)構施工方法的工藝原理，并對該施工方法的工藝流程、操作要點及其質(zhì)量控制措施進行了詳細分析，指出利用勁性鋼梁施工造粒塔內(nèi)噴頭層橫向混凝土結(jié)構節(jié)約了人工和材料，縮短了工期，提高了安全性能，有著廣泛的應用前景。

勁性鋼梁，造粒塔，橫向混凝土結(jié)構，工藝原理，施工要點

0 引言

造粒塔作為工業(yè)建筑的主要構筑物，塔內(nèi)高空噴頭層橫向混凝土結(jié)構的施工是施工難點，模板工程是其關鍵施工工序，采用傳統(tǒng)的施工方法，設計較復雜，支撐架體工作量大，不安全因素較多，撓度控制較難。山西六建集團有限公司通過工程實踐，針對塔內(nèi)高空噴頭層橫向混凝土結(jié)構模板支撐體系的設計、施工進行技術攻關，總結(jié)形成了利用勁性鋼梁施工造粒塔內(nèi)噴頭層橫向混凝土結(jié)構施工方法，該施工方法減少了支撐體系高空施工作業(yè)量，節(jié)約了人工和材料，縮短了工期，提高了安全性能，收到了良好的經(jīng)濟效益和社會效益，被評為2014年山西省省級工法。關鍵技術經(jīng)山西省住房與城鄉(xiāng)建設廳鑒定，達到國內(nèi)領先水平。

1 施工工藝原理

利用勁性鋼梁抗彎的性能，采用上部垂吊鋼管與平面鋼管連接成空中操作平臺及垂吊式支撐體系，對造粒塔噴頭層橫向混凝土結(jié)構進行施工，與傳統(tǒng)施工方法相比，具有可操作性強，安全、質(zhì)量有保障、施工速度快等優(yōu)點。

2 材料與設備

勁性鋼梁(工字鋼):采用材質(zhì)為QB235B的焊接型，其外形、尺寸和重量符合規(guī)范GBT 706—2008熱軋型鋼。

槽鋼:［22a號、［8號采用材質(zhì)為Q235A的槽鋼，其外形、尺寸和重量符合規(guī)范GBT 706—2008熱軋型鋼。

鋼絲繩:22號鋼絲繩必須符合一般用途鋼絲繩國家標準GB/T 20118—2006的規(guī)定。

鋼管:采用外徑為48 mm，壁厚為3.0 mm的鋼管，鋼管必須符合GB/T 3091—2008低壓流體輸送用焊接鋼管的規(guī)定。

扣件:符合GB 15831—2006鋼管腳手架扣件的規(guī)定。

方木、模板:模板采用13 mm厚膠合板板材，符合JGJ 162—2008建筑施工模板安全技術規(guī)范的規(guī)定。

塔吊:采用QTZ6013塔吊，用于材料、構件的垂直運輸。

型材切割機:用于鋼材切割。

電焊機:用于槽鋼與鋼管間及槽鋼與槽鋼間的連接。

扭矩扳手:用于扣件力矩檢測。

放樣、檢測用的儀器:經(jīng)緯儀、水準儀、鋼卷尺等。

3 工藝流程

模板支撐架體設計→勁性工字鋼梁安裝→［22a橫擔安裝→［8安裝→扣件式鋼管垂吊架安裝→勁性梁及底層梁板結(jié)構施工→拆除側(cè)模，上層板結(jié)構施工→架體拆除。

4 操作要點

4.1 模板支撐架體設計

荷載計算包括:計算結(jié)構本身的自重，以及橫擔和支撐架體的自重，安全防護設施及施工荷載(施工人員、施工機械等)，勁性鋼梁的承載力驗算，槽鋼及模板的承載力驗算等。

根據(jù)荷載統(tǒng)計和受力分析計算，選擇混凝土的澆筑順序和各部位材料型號及間距等。

4.2 勁性工字鋼梁安裝

勁性工字鋼梁在工廠加工完成運至現(xiàn)場，在梁1/3處焊接吊點，利用塔吊運至裝有預埋件的梁窩內(nèi)，焊接固定，然后用22號鋼絲繩連接吊點斜拉與倉壁連接。

4.3 ［22a號橫擔安裝

勁性工字鋼梁上架設橫擔，兩端各伸出勁性梁邊外800 mm，作為外挑腳手架的固定點。為保證橫擔不變形，有利于勁性梁受力，采用2根［22a背靠背點焊連接，其間距根據(jù)承載力及結(jié)構次梁的位置確定。

為了保障混凝土的完整性和架體的安拆方便，在工字鋼梁上加焊支撐座(［22a號)，要求支撐座宜高出混凝土面層5 cm;橫擔與支撐座采用焊接連接，焊縫長度不小于6 cm，焊縫高度6 mm (如圖1所示)。

圖1 橫擔安裝圖

4.4 ［8槽鋼安裝

［8安裝與橫擔垂直布置，與鋼管垂吊架采用焊接連接，焊縫長度不小于5 cm，焊縫高度6 mm。

4.5 扣件式鋼管垂吊架安裝

1)垂吊鋼管安裝，其間距根據(jù)承載力及結(jié)構次梁的位置確定，與混凝土接觸部分加設套管，以方便拆除;鋼管與［8采用焊接的連接方式，焊縫高度不小于6 mm。

2)操作平臺制作安裝。首先在地面搭設水平鋼管架，水平鋼管架由三片可獨立拆吊的架體組拼，以便拆卸，鋼管縱橫間距均為1.0 m，用扣件連接，搭設完成后用塔吊吊起，與垂吊鋼管采用扣件連接成垂吊架體，然后在水平鋼管架上鋪設40 mm×90 mm方木龍骨，間距300 mm，其上鋪13 mm厚膠合板，完成操作平臺安裝。

4.6 勁性梁及下層梁板支模、綁筋、澆筑混凝土

操作平臺安裝完成后，按規(guī)范進行勁性梁及下層梁板鋼筋安裝、模板安裝，經(jīng)監(jiān)理驗收后澆筑混凝土。

混凝土澆筑順序:

JXL1(勁性梁)第一次澆筑→次梁及底層板→上層板及勁性梁第二次澆筑。

為保證勁性梁及整體垂吊體系的變形值滿足規(guī)范要求，通過承載力及變形計算確定，勁性梁需分次澆筑，第一次澆筑高度為1/2梁高，待混凝土強度達到100%后，利用勁性鋼梁與其內(nèi)部混凝土共同承載，進行次梁及底層板混凝土的澆筑。混凝土澆筑時宜從梁兩端向中心分層澆筑。

4.7 拆除側(cè)模，上層板支模綁鋼筋、澆筑混凝土

待底層梁板結(jié)構混凝土強度達到75%時，拆除側(cè)模，按常規(guī)方法支設上層板模板、綁扎鋼筋，澆筑上層板及勁性梁剩余部分混凝土，并做好養(yǎng)護工作。

4.8 架體拆除

待筒倉上部各結(jié)構層混凝土強度達到100%，拆除勁性梁及下層板模板后，拆除垂吊架體。

垂吊架體拆除前每片水平架體用4根鋼絲繩對稱固定，鋼絲繩固定在［22號橫擔上，然后拆除垂吊鋼管與［8號、水平鋼管架的連接點，抽出垂吊鋼管;操作平臺按先兩邊后中間的順序拆除，每片水平架體先松開一端的兩個吊點，人工使用倒鏈將水平架體處于垂直狀態(tài)，再用塔吊吊出，水平架體拆完后拆除［22號橫擔。

5 質(zhì)量控制

5.1 執(zhí)行的規(guī)范標準

架體設計計算要符合GB 50009—2012建筑結(jié)構荷載規(guī)范;架體設計以及架體的焊接點要符合GB 50017—2003鋼結(jié)構設計規(guī)范的規(guī)定;鋼管垂吊架應該符合JGJ 130—2011建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范的規(guī)定;結(jié)構施工需要嚴格按照GB 50669—2011鋼筋混凝土筒倉施工與質(zhì)量規(guī)范施工;各個施工工序要嚴格按照JGJ 59—2011建筑施工安全檢查標準進行文明施工。

5.2 質(zhì)量保證措施

1)工字鋼焊縫要求為一級，必須全部經(jīng)過探傷檢測。

2)嚴禁使用表面有裂縫的;有孔洞的;表面壓痕深度大于0.5 mm的;內(nèi)外表面銹蝕深度大于0.5 mm的鋼管;扣件有裂縫的;有變形的;經(jīng)檢測力學性能達不到要求的嚴禁使用。

3)采用的扣件，螺栓擰緊力矩達到65 m時，不得發(fā)生破壞。

4)所用模板材料及支撐材料的品種規(guī)格和質(zhì)量必須符合設計圖紙和技術規(guī)范。

5)橫擔22a、8號槽鋼采用材質(zhì)為Q235A的槽鋼，其外形、尺寸和重量符合規(guī)范GBT 706—2008熱軋型鋼。

6)各桿件的設置和連接必須符合方案要求;勁性梁梁下主楞采用雙桿、雙扣件滿足抗滑要求;立桿的垂直度的偏差符合規(guī)定標準;安全防護(兜網(wǎng)，密目網(wǎng)、防護欄桿)要嚴密。

7)預留鋼筋的留設:JXL1鋼筋與下層板、梁的鋼筋連接，先將板與梁端的鋼筋與JXL1按圖紙要求和規(guī)范要求進行穿插預留，保證預留鋼筋的長度。

8)監(jiān)測監(jiān)控:勁性梁制作完畢，進行探傷實驗，并及時進行隱蔽驗收。

9)勁性鋼梁技術參數(shù)見表1，表2。

表1 焊接工字鋼的尺寸外形及允許偏差

表2 焊縫外觀質(zhì)量

6 效益分析

6.1 經(jīng)濟效益

1)模板支撐體系采用鋼絲繩和塔吊標準節(jié)共同受力搭設施工架體的施工方法費用:鋼管支架和型鋼支撐的費用總共為19.5萬元;型鋼共用6 t，按市場價4 000元/t，回收按1 500元/t;塔吊標準節(jié)進出場及安拆費共12萬元;人工費、機械費計6萬元;合計:19.5萬元。

2)利用勁性鋼梁抗彎的性能，采用上部垂吊鋼管與平面鋼管焊接成空中操作平臺及垂吊式支撐體系施工費用:型鋼5 t，費用1.25萬元;外租鋼管架0.8 t，其他輔助材料費5萬元，合計費用10.1萬元，節(jié)約資金12.9萬元(操作層底鋼管共0.8 t，鋼管租賃費按5元/(d·t)計;槽鋼共用5 t，按市場價4 000元/t;回收按1 500元/t;鋼絲繩200 m，按15元/m;加固模板鋼管不計;材料費為12 500元;進出場費按80元/t算，計為928元;鋼絲繩計為3 000元;人工費、機械費計為5萬元;合計:66 428元)。

兩種施工方法相比，后者減少了支撐架體的搭設量，節(jié)約了人工和材料，縮短了工期30 d，提高了安全性能，取得了良好的經(jīng)濟效益。

6.2 社會效益

1)安全性:通過利用勁性鋼梁作為支撐，采用型鋼和鋼管架作為垂吊架的操作平臺，受力明確，安全性能可靠，將高空作業(yè)的高支模轉(zhuǎn)換為可靠的安全防護作業(yè)平臺。

2)節(jié)省材料:利用了勁性鋼梁作支撐，節(jié)約了工程成本，其中型鋼可回收利用。

3)在防護嚴密的操作平臺上進行混凝土施工，安全方便，提高了混凝土施工質(zhì)量。

The transverse concrete structure construction technology of prilling tower nozzle layer

Liu Shuying

(Shanxi Sixth Construction Group Limited Company，Taiyuan 030024，China)

This paper introduced the process principle of use of the transverse concrete structure construction method of strength steel beam construction prilling tower nozzle layer，and analyzed in detail the technological process，operating key points and quality controlmeasures of this constructionmethod，pointed out that the use of transverse concrete structure of strength steel beam construction prilling tower nozzle layer saved labor and materials，shortened the time limit for a project，improved the safety performance，had broad application prospect.

strength steel beam，prilling tower，transverse reinforced concrete structure，process principle，construction key point

TU755

A

1009-6825(2015)29-0098-03

2015-08-06

劉淑英(1970-)，女，工程師