某水泥粉磨系統(tǒng)技術(shù)改造項目施工中的滑模施工與質(zhì)量控制

孫文彬 高連陽

《摘要》滑模施工是建筑施工中比較特殊的一門技術(shù)，具有機械化程度高，多工種協(xié)同工作和強制性連續(xù)作業(yè)，施工速度快、材料用量少、經(jīng)濟效益明顯。本文結(jié)合工程實踐重點闡述滑模裝置的準備及組裝、試滑及調(diào)整、施工質(zhì)量控制及常見問題處理，為滑模施工技術(shù)在水泥工業(yè)項目的推廣應(yīng)用提供良好借鑒。

關(guān)鍵詞： 伊通水泥 滑模施工 質(zhì)量控制

一、概述

某水泥粉磨系統(tǒng)技術(shù)改造項目中的水泥儲存庫、粉煤灰?guī)旌褪炝险{(diào)配庫等構(gòu)筑物均屬于筒體結(jié)構(gòu)，具有圓形等截面特點，先后采用滑模施工技術(shù)，取得良好的技術(shù)經(jīng)濟效益。

水泥儲存庫內(nèi)徑為33m，高30m，壁厚500mm；粉煤灰?guī)靸?nèi)徑為15m，高25m，壁厚300mm；熟料調(diào)配庫內(nèi)徑為10m，高22m，壁厚250mm。

二、滑模施工特點

相對于立模澆筑，滑模施工具有以下優(yōu)點：

1.不設(shè)水平施工縫，施工連續(xù)性好；

2.施工進度快，日平均滑升2.5m左右；

3.工作盤形成后，輔助性材料消耗少；

4.砼表面平整度高，外觀質(zhì)量好，砼缺陷處理工作量小；

但由于滑模施工具有鋼筋安裝、砼澆筑、模板滑升等工序平行施工的特點，其施工質(zhì)量對砼的早期強度、隊伍素質(zhì)、施工機具等方面的要求也較高，因此，要確保砼的施工質(zhì)量、選擇有經(jīng)驗且素質(zhì)較高的施工隊伍、加強施工過程中的質(zhì)量監(jiān)督與管理在滑模施工中就顯得尤為重要。

三、施工方案

（一）施工準備

滑模施工前必須做好準備工作，主要包括以下幾方面內(nèi)容：

1、分析滑模裝置計算應(yīng)包括的荷載：

1）模板系統(tǒng)、操作平臺系統(tǒng)的自重；

2）操作平臺上的施工荷載；

3）操作平臺上設(shè)備的動荷載；

4）卸料的沖擊力；

5）砼的側(cè)壓力；

6）模板滑動時的摩阻力。

2、通過對滑模荷載的分析計算，選擇符合要求的液壓系統(tǒng)及支撐桿，進行滑模設(shè)計（模板與圍圈主要承受砼的側(cè)壓力，提升架的兩邊立柱應(yīng)能承受全部垂直力）：

1）模板系統(tǒng)：提升架采用"門"字架，要求采用具有足夠剛度并較節(jié)省的材料制成（實施中采用大型號槽鋼），立柱支撐桿采用直徑4.8鋼管，提升架布局間距1200～1300mm，模板采用標準鋼模以2012為主，配少量1512，模板采用U型卡對接，與圍圈用鐵絲捆綁后調(diào)整到適合范圍，圍圈采用8#槽鋼內(nèi)外各兩道并焊接牢固，另外采用8#槽鋼內(nèi)外各兩道加固。

2）操作平臺系統(tǒng)：平臺系統(tǒng)用木方做龍骨鋪設(shè)在懸挑的槽鋼"三角"支架上，木方龍骨上再滿鋪木板形成操作平臺。

3）液壓提升系統(tǒng)：全部采用"GYD-60型"千斤頂，直徑4.8鋼管做支撐桿，主￠16支￠8的高壓油路系統(tǒng)，一臺"YHJ-36型"液壓控制柜。￠33m的水泥儲存庫用80個門架和80個千斤頂；￠15m的粉煤灰?guī)煊?6個門架和36個千斤頂；￠10m的熟料調(diào)配庫用26個門架和26個千斤頂。

液壓提升系統(tǒng)所需千斤頂和支撐桿的最小數(shù)量可按下式確定：n=N/P

N----總垂直荷載（KN），指所有豎向荷載之和；

P----單個千斤頂或支撐桿的允許承載力（KN），千斤頂?shù)脑试S承載力為千斤頂額定提升能力的1/2。

4）施工精度控制系統(tǒng)：用水準儀和水平管測試水平面。在庫壁外兩個軸線上設(shè)4個點掛上線墜，做好地面對應(yīng)點，即可作為垂直度的原始測量點。庫內(nèi)用鋼筋拉好中心盤。

3、砼基礎(chǔ)面的處理，包括砼基礎(chǔ)面的鑿毛、沖洗等各項工作必須在滑模安裝前處理完畢；

4、在滑模安裝前，必須為滑模的安裝提供必要的控制點線；

5、在滑模施工前，必須根據(jù)工程特點及滑模工藝要求對結(jié)構(gòu)物體型里的埋件、預(yù)留孔洞等提出對工程設(shè)計的局部修改意見，做好技術(shù)上和材料上的準備工作，并通過試驗對砼的初凝時間進行測定，確保滑模在開始滑升后，不因技術(shù)準備不充分而影響滑升速度或造成滑模停滑；

6、滑模組裝調(diào)試

根據(jù)滑模施工的要求，從滑模的制作安裝到滑模組裝調(diào)試必須對逐道工序進行檢查控制。首先，滑模板面材料的選擇和龍骨的設(shè)計與制作應(yīng)達到模體的強度、剛度和穩(wěn)定性的要求，其次，滑模的組裝應(yīng)滿足模體偏差的要求。

滑模組裝的允許偏差

1）滑模組裝步驟：

安裝提升架→安裝內(nèi)外圍圈→綁扎豎向鋼筋和橫梁下水平鋼筋→安裝模板→安裝操作平臺→安裝中心拉桿→安裝液壓提升系統(tǒng)→檢查、試驗插入支撐桿→安裝外吊架及安全網(wǎng)（滑升2m后）。

2）滑模調(diào)試：

在正式施工前，應(yīng)向?qū)嶒炇姨峁┦┕せ２糠值捻排浜媳燃安牧弦?guī)格，由實驗室做強度發(fā)展試驗，以提供施工依據(jù)。平臺組裝好后要進行試滑升，檢查整個系統(tǒng)正常與否。利用支撐桿組裝時不插到底，進行爬升試驗后，再將支撐桿全部插到砼表面，保證支撐桿垂直放置。

（二）滑模施工

1、滑模工藝

滑模施工工藝流程

2、鋼筋安裝

滑模施工特點是鋼筋安裝、砼澆筑、模板滑升平行作業(yè)，連續(xù)進行。依據(jù)單體設(shè)計鋼筋在地面預(yù)制成圓弧，制作并安裝焊接鋼筋支撐骨架，以確保水平環(huán)向鋼筋間距及鋼筋保護層位置正確。縱向鋼筋間距由預(yù)先焊接在提升架上的內(nèi)外兩周縱向鋼筋導(dǎo)向環(huán)控制，滑升中隨時檢查導(dǎo)向環(huán)的數(shù)量有無減少以確保發(fā)揮作用。拉結(jié)筋采用一端135度彎鉤，另一端為90度彎鉤便于施工。鋼筋綁扎隨砼澆筑連續(xù)進行，鋼筋搭接長度和搭接接頭數(shù)量嚴格按設(shè)計和施工規(guī)范控制。支撐桿采用工具式支撐桿，為滿足支撐桿受力安全要求，在同一水平面內(nèi)的接頭數(shù)量不超過支撐桿總數(shù)的25%。在支撐桿焊接加長時應(yīng)按規(guī)定焊牢固并且磨光，如有油污應(yīng)及時用火堿溶液清除干凈，保證千斤頂滑升自如。若在滑升過程中出現(xiàn)失穩(wěn)、彎曲等情況，要查明原因及時處理。

3、砼澆筑

在滑模施工中，砼主要采取泵送，當出現(xiàn)故障時由40型塔吊臨時應(yīng)急代替泵送。滑模施工按以下順序進行：下料→平倉振搗→提升→鋼筋綁扎→下料。滑模施工要求對稱均勻下料，按分層25cm一層進行，采用插入式振搗器振搗，經(jīng)常變換振搗方向，并避免直接震動爬桿、模板、觀測電纜及儀器等。振搗棒插入深度不小于下層砼內(nèi)5cm，模板滑升時只可下料、平倉，嚴禁振搗。

砼初次澆筑必須嚴格按以下六個步驟進行：第一次澆筑10cm厚減半骨料的砼，接著按分層厚度25cm澆筑2層，厚度達到60cm時，開始滑升3～5cm，檢查脫模的砼是否合適。第四層澆筑后滑升5cm，繼續(xù)澆筑第五層并滑升10～15cm，第六層澆筑后滑升20cm，若無異常現(xiàn)象，便可進行正常澆筑。

4、模板滑升

滑模的初次滑升要緩慢進行，并在此過程中對提升系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)、盤面及模板變形情況進行全面的檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，待一切正常后方可進行正常澆筑和滑升。滑模正常滑升根據(jù)施工人員操作水平、機具配置和砼早期強度確定合理的滑升速度，按正常滑升每次間隔2小時，控制滑升高度30cm，日滑升高度控制在2.5m左右。施工轉(zhuǎn)入正常滑升后，應(yīng)盡量保持連續(xù)施工，并設(shè)專人觀察和分析砼表面情況，根據(jù)現(xiàn)場條件確定合理滑升速度和分層澆筑厚度，并根據(jù)以下幾點進行鑒別：1）出模的砼無流淌和拉裂現(xiàn)象，手按有硬的感覺，并能留出1mm左右深度的指印，能用抹子抹平；2）若脫模砼有流淌、坍塌或表面呈波紋狀，說明砼的脫模強度低，應(yīng)放慢滑升速度；3）若脫模砼表面不濕潤，手按有硬感或伴有砼表面被拉裂現(xiàn)象，則說明脫模強度高，宜加快滑升速度。總之在滿足砼設(shè)計強度要求外，還應(yīng)滿足滑模施工工藝要求，要根據(jù)滑升速度適當控制砼凝固時間，使出模砼強度控制在0.2-0.4MPa。滑升過程中設(shè)專人檢查千斤頂上升情況，每次提升時應(yīng)保證所有千斤頂充分給油，回油時應(yīng)保證所有千斤頂充分排油，同時觀察爬桿上的壓痕和受力狀態(tài)是否正常，檢查結(jié)構(gòu)物中心線和滑模操作盤的水平度。

5、表面修整及養(yǎng)護

砼修整是關(guān)系到結(jié)構(gòu)外表和保護層質(zhì)量的工序，當砼脫模后須立即進行此項工作。一般用抹子在砼表面做原漿壓平或修補，如表面平整亦可不做修整。在輔助盤上設(shè)灑水管對砼養(yǎng)護，采用滴管"噴霧"方式，保持砼表面濕潤，且水壓不宜過大，避免養(yǎng)護水沖壞砼表面。

6、滑模拆除：

滑模滑升至指定位置時，將滑模滑空后，利用起重設(shè)備進行模體拆除，滑模裝置拆除應(yīng)注意以下事項：

〈1〉必須在當班負責人統(tǒng)一指揮下進行，并預(yù)先編制安全措施，做好拆除前的安全技術(shù)交底。

〈2〉操作人員必須配帶安全帶及安全帽。

〈3〉拆卸的滑模部件要嚴格檢查，捆綁牢固后下放。

〈4〉注意拆除方向，先拆除上人坡道最遠處，逐漸向上人坡道靠近，最后拆除上人坡道附近的操作平臺。

四、質(zhì)量控制

1、砼澆筑前的檢查與驗收

在做好滑模前準備工作后，對基面的清理、鋼筋綁扎和連接、模板邊線復(fù)測等工序，嚴格執(zhí)行工程質(zhì)量內(nèi)部"三檢制"進行檢查驗收，三檢合格后，經(jīng)監(jiān)理工程師最終驗收，方可進行滑模澆筑施工。

2、滑模施工中的主要質(zhì)量控制點及控制方法

1）鋼筋的綁扎與連接

滑模的施工特點決定了鋼筋安裝與砼澆筑平行作業(yè)，因而在滑模施工中，鋼筋安裝應(yīng)按照隱蔽工程進行跟班質(zhì)量檢查和驗收。在滑模施工時，對鋼筋安裝的質(zhì)量檢查應(yīng)明確崗位職責，設(shè)專人對鋼筋的規(guī)格型號、保護層、間距、及連接質(zhì)量進行24小時不間斷監(jiān)督與檢查，發(fā)現(xiàn)問題，及時整改，確保鋼筋安裝質(zhì)量滿足規(guī)范及設(shè)計要求。

2）砼質(zhì)量控制

由于當?shù)厣a(chǎn)的石料質(zhì)量不穩(wěn)定，石粉含量偏大，為滿足滑模施工需要，采取適當調(diào)整砂率及外加劑摻量等方法，在滿足設(shè)計要求的前提下，滿足滑模砼高塌落度、大流動性、短時間凝結(jié)的要求，實踐證明，經(jīng)調(diào)整后的砼質(zhì)量滿足滑模施工要求。

3）砼的分層和振搗

砼的分層和振搗是保證砼澆筑質(zhì)量的關(guān)鍵工序。在滑模施工中，必須分層均勻澆筑，每一層的砼面應(yīng)在一個水平面上，并要求均勻地變換澆筑方向，對分層厚度嚴格控制。在滑模施工時，砼分層厚度一般控制在200mm～300mm左右。對砼振搗工序要嚴格按照施工規(guī)范及施工方案要求進行監(jiān)控，確保砼澆筑質(zhì)量。

4）滑模的滑升速度

在每次模板提升后，立即檢查出模砼有無塌落、拉裂和麻面等，對滑模的提升速度進行檢驗和驗證，并根據(jù)氣溫、砼凝結(jié)時間及入倉速度等影響因素及時調(diào)整滑模的滑升速度，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。

5）滑模的中心、水平度和垂直度

滑模中線控制：在關(guān)鍵部位懸掛垂線進行中心測量控制，同時每天兩次對模板邊線進行測量監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，確保結(jié)構(gòu)物中心不發(fā)生偏移。

滑模水平控制：一是利用千斤頂?shù)耐狡鬟M行水平控制，二是利用水準管測量，進行水平檢查。

滑模的垂直控制：每兩個門型提升架設(shè)置一個控制線墜，測量隊每天兩次對庫壁垂直度進行觀測，以確保構(gòu)筑物垂直度符合設(shè)計要求。

6）砼表面修整及養(yǎng)護

為有效控制砼表面施工質(zhì)量，必須按照規(guī)范及施工方案嚴格監(jiān)督施工單位，對砼表面特別是模板尖角處及時修整，砼表面修整后要及時灑水養(yǎng)護，保證砼的外觀質(zhì)量達到優(yōu)良標準。

7）預(yù)埋件的埋設(shè)

預(yù)埋件埋設(shè)完畢，依據(jù)隱蔽工程驗收標準，對預(yù)埋件的種類、數(shù)量及安裝位置逐一進行檢查驗收，確保埋設(shè)符合設(shè)計及施工規(guī)范要求。

五、滑模施工常見問題預(yù)防及處理

1、滑模操作盤失圓是一個常見問題，產(chǎn)生原因有如下幾點：

1）平臺組裝質(zhì)量達不到設(shè)計要求，各提升架、千斤頂之間裝配誤差較大。

2）集中荷載作用太明顯，主要原因是由于鋼筋、支撐桿及砼等物品沒有分散擺放，造成部分千斤頂負載過重，爬升力不夠。

3）拉桿松緊不一致，造成平臺高低不均。

4）平臺調(diào)整時采用方法有誤，導(dǎo)致平臺高差進一步加大。

5）砼澆筑方向固定不變，砼應(yīng)力對平臺作用明顯。

2、基于以上原因?qū)Σ僮髌脚_失圓的預(yù)防措施如下：

1）認真抓好平臺組裝質(zhì)量，保證平臺各項偏差在規(guī)定的范圍內(nèi)。正常滑升時，應(yīng)勤觀察千斤頂工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)工作不正常的千斤頂應(yīng)及時更換。

2）所有鋼筋、支撐桿在平臺上應(yīng)分散擺放，一次吊放荷載不得過大，應(yīng)控制在1噸以下。

3）每次大行程限位環(huán)都應(yīng)限位，以確保減小偏差。

4）平臺每提升兩個大行程都應(yīng)測量一次平臺中心的偏差及扭轉(zhuǎn)。

5）嚴格控制砼澆搗方向，相鄰兩次的澆筑方向應(yīng)相反，盡量讓砼產(chǎn)生的應(yīng)力抵消，發(fā)現(xiàn)平臺中心偏移或扭轉(zhuǎn)，應(yīng)及時糾偏糾扭。

3、此外滑模施工經(jīng)常出現(xiàn)的問題還有：滑模操作盤傾斜、滑模盤平移、扭轉(zhuǎn)、模板變形、砼表面缺陷、爬桿彎曲等，其產(chǎn)生的根本原因在于千斤頂工作不同步，荷載不均勻，澆筑不對稱，糾偏過急等，下面簡要介紹一些常見問題的處理措施：

1）糾偏：

利用千斤頂自身糾偏，即關(guān)閉五分之一的千斤頂，然后滑升2～3行程，再打開全部千斤頂滑升2～3行程，反復(fù)數(shù)次逐步調(diào)整至設(shè)計要求。必要時施加一定外力給予糾偏，對所有糾偏工作不能操之過急，以免造成砼表面拉裂、死彎、滑模變形、爬桿彎曲等事故發(fā)生。

2）爬桿彎曲處理：

爬桿彎曲時，采用加焊鋼筋或斜支撐。彎曲嚴重時切斷，接入爬桿并重新與下部爬桿焊接，同時加焊"人"字型斜支撐。

3）模板變形處理：

對部分變形較小的模板采用撐桿加壓復(fù)原，變形嚴重時，將模板拆除修復(fù)。

4）砼表面缺陷處理：

采用局部立模，補澆比原標號高一級的膨脹細骨料砼并用抹子抹平。

5）停滑措施及施工縫處理

滑模施工要連續(xù)進行，因意外停滑時應(yīng)采取"停滑措施"。砼停止?jié)仓螅扛?.5～1小時，滑升1～2個行程，直到砼與模板不再粘結(jié)（一般4個小時左右）。由于施工造成施工縫，根據(jù)建筑施工規(guī)范，預(yù)先作出施工縫，然后在復(fù)工前將砼表面殘渣除掉，用水沖凈，先澆一層減半骨料的砼或水泥砂漿，然后再澆筑原配砼。

六、結(jié)束語

隨著施工技術(shù)的發(fā)展及對施工工期要求越來越短，滑模施工以其少周轉(zhuǎn)材料、施工速度高、一次成型、外觀質(zhì)量好等優(yōu)點，在工業(yè)建筑施工中，必將得到廣泛應(yīng)用。加強施工過程控制，采取切實有效的措施避免和解決滑模施工中出現(xiàn)的問題，確保滑模施工質(zhì)量，將會對滑模施工技術(shù)的發(fā)展起到有力的推動作用。

主要參考文獻：

1 《滑動模板工程技術(shù)規(guī)范》（GB50113-2005）

2 《建筑施工手冊》（下）滑模施工技術(shù) 建筑出版社

作者簡介：第一作者：孫文彬，出生年：1968年，性別：男 ，單位：吉林亞泰（集團）股份有限公司，職稱：高級工程師。

第二作者：高連陽，出生年：1970年，性別：女，單位：吉林省輕工業(yè)設(shè)計研究院

職稱：高級工程師。