狄智輝
中煤集團山西華昱能源有限公司
滑模施工工藝在混凝土筒倉施工中的應用
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大直徑筒倉是一種常見的筒倉結構工程,主體一般由鋼筋混凝土筒身結構、防腐內襯和附屬構件組成。其多為形象工程,其外觀質量、垂直度要求相對較高,并且不宜抹灰裝飾,因此大都采用了大直徑筒倉。傳統導模施工工期長,導模施工工人在腳手架上施工,受工人的個人能力影響,存在安全隱患。導模施工需大量的對拉螺栓,拆模后需用膨脹水泥砂漿封堵對拉螺栓孔,增加一道施工工序,導模施工外觀質量差。與導模施工不同,滑模施工用料節省,滑模施工工人在操作平臺上施工,大大減少安全隱患,確保了工人的安全。
混凝土筒倉;滑模;工藝
滑動模板施工技術是現澆混凝土工程的一項特殊施工工藝,與常規施工方法相比,滑模施工具有機械化程度高,多工種協同工作和強制性連續作業的特點、可節省腳手架搭設和支模所需的工料、模板可重復拆卸使用,不但能保證質量,而且施工迅速、安全、降低工程成本,取得較大的綜合經濟效益。目前,國內滑模施工時,目前施工中采用每一提升面上,鋼筋工、木工、混凝土工均間斷施工,在狹小、平臺緊促的作業平臺上增加了施工人員人數,并加劇了鋼筋、混凝土吊運及混凝土運輸的施工組織難度。
大直徑筒倉滑模是指砼在澆灌、成型、固化過程中,利用液壓千斤頂系統整體提升施工平臺,同時提升施工結構中的鋼筋、砼及倉體外細部修整。施工過程同步進行,全部操作都在不斷向上滑升的工作平臺上進行。在滑升的動力上采用運行平穩、無噪音和振動的液壓滑升機械(油泵、油管及千斤頂),實現了鋼筋砼工程施工連續化和高度機械化。其核心部分在于:液壓千斤頂的選型、布置確保整體滑模系統提升;鋼模板的組裝剛度、圓度及對拉條幅的安裝;提升過程采用鉛墜控制整體結構垂直度及中線調整;采用“S”定位筋對砼壁厚進行控制;滑模過程中注意混凝土澆筑的連續性。
2.1 模板系統設計及操作要點
1)模板選型。模板采用鋼模,模板寬度筒倉普遍采用200mm和150mm兩種規格,可適用于轉角與洞口擋板,模板的形狀尺寸進行特殊加工。采用鋼模的好處在于模板剛度大,規格適于筒倉壁調整。
2)模板系統影響因素。根據工程量最大截面,計算模板用量。選擇時需考慮到模板的自重與摩阻力,并考慮其他外部因素,如圍圈自重、吊腳手架內外單層布置、內單層自重、集中荷載、操作平臺自重、活載、綜合因素,計算提升架承受的荷載,選擇合適的模板系統。
3)操作要點。模板系統提升架的形式采用“開”字形,立柱與橫梁采用槽鋼焊接。提升架布置間距為1200~1400mm為宜,圍圈采用小截面槽鋼接頭對焊。采用定型鋼模,模板連接采用模板鉤和鐵絲捆綁,以利于調整。
2.2 油壓系統
1)升高桿。模板上所有荷載都依靠此桿進行提升,根據需要使用的千斤頂的提升能力,采用ψ25mm的中碳鋼,為了使用方便長度一般為3m,每根兩端為陰陽螺紋,升高桿安裝時,為保證強度分別以1m,2m,3m三種接頭錯開對接。一般升高桿在滑模作業完成后予以回收,因PVC管隨千斤頂沿升高桿而移動,使升高桿不與已凝結的混凝土接觸。
2)千斤頂。千斤頂的作用在于移動整個模板框架的荷載。千斤頂的主要部分由上下2個鋼珠卡緊組及1個液壓缸組成。在千斤頂上,每次移動的距離為25mm,若需要時,每只千斤頂提升高度可自由調整0mm~25mm,當下面的鋼珠卡緊組上升時,上面的鋼珠卡緊組承受重量,然后下面的鋼珠卡緊組接收重量,而上面的鋼珠卡緊組因壓力彈簧而上升。每個千斤頂之頂升力為3t~6t,具體視所需提升的負荷而定。
3)液壓機組。液壓機組的功能是推動千斤頂,其由7.5HP液壓泵、電動機及相關的壓力閥及換向閥所組成,工作壓力可調整至150kg/cm2,以電子裝置自動控制液壓機組,每一升程距離的時間由電動按鈕開關完成,泄漏損失的控制由壓力控制器執行。本機組備有1臺手動設備,供停電時不時之需。千斤頂與油泵間用高壓油管相連接。滑模計劃采用64臺TT-3T型千斤頂與1部液壓機組相配合。
2.3 滑升過程控制
在滑升過程中主要掌握好懸吊平臺的提升,這是滑模的關鍵,對這些重要部位隨時檢查。用液壓控制系統控制千斤頂的提升,相臨千斤頂的提升高差不得超過5mm。滑升時用激光鉛垂儀對垂直度進行觀測。用限位調平器測量操作平臺的水平度。施工過程中做到勤測量、勤檢查。操作平臺上的荷載盡量均勻布置,嚴格控制千斤頂的升差,保持操作平臺的水平度。如出現高差,把偏向一邊的千斤頂升高一定程度,使平臺有意向反方向滑升,把垂直偏差調整過來。滑摸施工過程中要嚴格控制工程質量,認真落實各項安全措施,特別是操作平臺的安全、滑模設備的安全、高空作業的安全,在滑模提升時要隨時檢查,發現問題及時采取措施進行整改。
2.4 滑模砼施工
1)混凝土通過垂直運輸設備運至平臺,混凝土正常澆注每層200mm左右,每層平均滑升間隔為1~1.5h,保持混凝土在塑性狀態下滑升,以免拉裂。澆注混凝土應劃分區段,每區段的澆注數量和時間應大體一致,并嚴格執行分層均勻澆圈制。
2)滑升振搗一定要振搗密實,并且振搗時不要插入下層砼內過多,以免影響下層砼物理指標。
3)砼澆筑時控制好每次澆筑使用量,避免一次攪拌砼量過多導致無法一次使用完,長時間、多次攪拌對砼的物理性能不利。
4)砼內外壁使用養護液養護。
通過優化工藝和改進方法,便于合理選擇施工機具,采用管爬升桿,自升式液壓千斤頂提升組合鋼模及操作平臺,改善了砼澆筑的連續性,保證筒倉壁不留施工縫,有效控制大直徑筒倉滑模外觀質量。該方法可以保證建筑物和構件安全穩定工作,預防各種問題的出現與發展。具有省時、高效、快捷、經濟實用的特點,可為今后大直徑筒倉滑模施工提供指導和參考。
[1] 蘭平濤,侯兵. 滑模施工工藝在混凝土筒倉施工中的應用[J]. 平頂山工學院學報,2008,02:61-62+67.
[2] 秦松鶴. 滑模施工工藝在筒倉結構中的應用[J]. 陜西建筑,2013,12:33-37.