李三桃(湖南省建筑工程集團總公司,湖南 長沙 410000)
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談筒庫工程大直徑變截面筒倉滑模施工
李三桃(湖南省建筑工程集團總公司,湖南 長沙 410000)
隨著國家經濟的不斷發展,各個地區的建筑工程項目數量越來越多,對于水泥的需求量也越來越大,對于與大直徑水泥庫的施工難度也越來越高,本文結合位于湖南婁底漣源市斗笠山鎮的國產實業(湖南)有限公司5000t/d水泥生產線熟料庫的施工過程,詳細的介紹了大直徑變截面筒倉滑模施工過程。
大直徑變截面筒倉;滑模施工;滑模裝置設計;滑模裝置組裝;滑升施工;滑升時間;收分措施
熟料庫是水泥生產線工程典型的標志性建筑結構之一,水泥廠工程項目在熟料庫施工時常規方案采用翻模,我根據其結構特點,針對以往熟料庫筒倉滑模施工時在控制庫體的傾斜度和垂直度以及庫壁外觀上出現的問題,我認真研究了滑模技術的每一個關鍵環節,在湖南婁底漣源市斗笠山鎮的國產實業(湖南)有限公司5000t/d水泥生產線熟料庫筒倉滑模施工過程中加強了技術措施和過程控制,及時處理施工偏差,使滑模施工圓滿完成。
國產實業(湖南)有限公司5000t/d水泥生產線工程熟料儲存庫,該庫為大直徑變截面筒倉,基礎為鋼筋混凝土環型基礎,庫內壁直徑60.0m,內壁垂直,外壁內收,壁厚由±0.000處的780mm均勻收成+20.50m處的400mm,庫壁呈外錐內直體狀,庫頂環梁為 1000mm寬×1000mm高,頂標高21.50m;庫頂為網架結構;庫壁混凝土的級別為C30,庫壁鋼筋±0.000~13.70m為三排,13.70~20.50m為雙層鋼筋(豎向筋伸入環梁內)。
3.1滑模裝置設計
3.1.1平臺系統設計
該滑模平臺采用環型挑架式操作平臺,內外平臺均外挑2.7m,外平臺由提升架外挑Q235鋼管(φ48×3.5mm)組成空間桁架,滿鋪18mm厚膠合板,內平臺除由提升架外挑的空間桁架外,再增加36根花藍螺栓,在庫中心設置φ80mm的20厚圓形鐵板,用36根φ16鋼筋及花籃螺栓與提升架的內立柱連接。
3.1.2模板系統設計
外模采用普通 1200×150~250mm鋼模板,內模采用1200×250~300mm鋼模板,收分模板48塊,F型,收分鋼板寬150mm,重疊250mm。平均3榀提升架設置一個收分模板。內圍圈為上下各兩道Q235雙鋼管(φ48×3.5mm),外圍圈為上下各兩道雙鋼管(φ48×3.5mm),設48個收分點。3.1.3提升系統設計
(1)支撐桿采用144根φ48×3.0mmQ235鋼管。接頭錯開25%,鋼管接頭處設置φ40鋼管內襯(L=150mm),上下鋼管焊接,焊縫用手提砂輪磨平。
(2)千斤頂用GYD-60型,共144個。主油管為φ16,支油管為φ8,均為高壓油管,接頭和分油器按需要配套。
(3)油泵控制臺為兩臺YH-36型,對稱布置在外挑操作平臺上。
3.1.4平臺系統相關計算
(1)提升力計算
平臺面積:3.14×2×30×5.4=1017.36m2
平臺荷載:
平臺自重G1:700kN
設備荷載G2:150kN
摩阻力G3:1.5×340=510kN
施工荷載G4:1.5×1017=1526kN
荷載組合:F=1.2×(G1+G2)+1.4×(G3+G4)=3870kN
F/[P]=3870/30=129<139,滿足要求。
[P]為千斤頂的額定提升力,60kN/2-30kN
(2)支承桿的穩定計算
P=3.14×E×J/(K×(AL)2)>[P]
=3.14×206×103×10.78×104/(1.8×(0.75×850)2)=95.3kN>30kN,滿足要求。
式中:L——支承桿脫空高度,取850mm;
K——安全系數,取1.8;
u——長度系數,取0.75;
E——Q235鋼的彈性模量;
J——φ48×3mm鋼管的慣性矩。
最大脫空高度:在庫頂環梁處L=1500mm
P=3.14×E×J/(K×(AL)2)>[P]=3.14×206×103×10.78×104/(1.8×(0.75×1500)2)=30.8kN>30kN,滿足要求。
(3)平臺系統結構安全:本工程經計算桁架桿件強度、穩定滿足要求。
(4)平臺上的設備及物料布置
平臺上的設備及物料布置,對稱平衡,油管到千斤頂的長度要求一致。
3.2滑模裝置組裝
施工準備→基礎驗收→拼裝、豎立提升架→內模板、內圍圈→設置外調節鋼管、外模板圍圈→安裝外模及收分模板→校正內外模板→搭設內外環形平臺桁架、安裝柔性拉桿→搭設高架平臺、安裝千斤頂、鋪油路、鋪平臺、控制臺就位→插入支承桿、試滑→滑升至一定高度后掛吊腳手架及安全網。
3.3滑升施工
3.3.1鋼筋施工
鋼筋綁扎與混凝土澆筑反向作業,混凝土澆筑完成后模板上口不少于一道綁扎完成的水平筋。圓弧外側的所有水平鋼筋的綁扎接頭,應采用12#鐵絲在兩端和中間綁扎不少于4道。
3.3.2混凝土施工
(1)施工前進行原材料檢驗及配合比設計,施工時混凝土中摻入緩凝劑,使混凝土的初凝時間控制在4.5h,混凝土終凝時間控制9h。
(2)嚴格按照規定的單層滑升高度分層均勻有序澆搗混凝土,相鄰兩個澆筑層的方向應相反。每層混凝土澆筑完成面宜低于模板上口3~5cm,每層出模混凝土強度都應及時檢查,在0.2~0.4MPa之間,通過大拇指按壓混凝土表面,有指紋,但按不動,此時即達到混凝土的出模強度。
(3)出模混凝土表面缺陷應采用混凝土原漿修補。
(4)混凝土澆筑:混凝土入模后及時用插入式振動棒振搗,操作時按“快插慢拔”、“棒棒相接”,采用“并列式”振搗;每點振搗時間20~30s。
3.3.3正常滑升
初試滑升以后,即按計劃的正常班次和流水分段、分層澆筑,分層滑升。正常滑升時,每個澆筑層的控制澆筑高度為300mm,綁扎一層鋼筋、澆筑一層混凝土,混凝土正、反循環向澆筑。
3.3.4末升
模板滑升到距頂1m左右時,即放慢滑升速度,進行準確的抄平和找正工作。整個模板的抄平、糾正,應在滑升到距頂標高最后一模以前作好,以便頂部均勻地交圈,保證頂部標高及位置的正確。
3.3.5糾編、糾紐
平臺糾偏:平臺及模板水平度的控制是控制中心偏差的關鍵,在模板開始滑升前用水準儀對整個平臺及千斤頂的高程進行測量校平,并在支承桿上用水準儀抄平每隔一個澆筑層抄平一次。平臺糾偏采用平臺傾斜法糾偏達到糾偏目的。
平臺糾紐:平臺扭轉采用牽拉法,沿周邊平均布置,庫外壁庫內壁各8個點用手拉葫蘆與扭轉方向反向牽拉,平臺提升時達到反向糾扭。
3.3.6平臺垂直度、水平度的控制
(1)垂直度控制
在庫內壁四周設置八個6kg重的線錘,隨時檢查庫壁的垂直度和扭轉度,發現問題及時按上述方法處理。
(2)水平度的控制
滑模前周水平儀在支承桿上抄好標高點,然后滑升時木工每300mm畫一道刻度線,用限位卡固定在線上,使千斤頂每次爬升時在同一高度上,使整個平臺在同一水平面上。每個班次進行水準儀抄平一次。
3.3.7門洞施工:門洞1邊柱采用先預留后施工方法
門洞1凈寬度為4m,高度為4m,兩邊有2m寬的門邊柱,滑模時預留8m×5m洞口,錨入門柱里的庫壁鋼筋事先錨入門柱。在門洞處的支承桿進行加固,用鋼管把支承桿進行整體連接,上下共設置六道,前后同樣對稱加固。
3.3.8庫頂環梁施工
庫頂環梁高1000mm,寬1000mm,頂標高21.50m,庫壁滑至20.50m時停止混凝土澆筑,卸去平臺上所能卸去的荷載,將平臺慢慢滑空至21.50m,然后進行支承桿的加固,加固方法如前述。平臺加固穩定后,拆除內外模板,進行環梁鋼筋綁扎,最后支模澆筑混凝土。
滑模施工工藝在我國應用日益廣泛,具有獨特的經濟效益和社會效益。新型干法水泥生產線構筑物筒倉結構直徑大,高度高,采用常規施工方法或翻模法施工,需要投入大量的周轉材和人力。采用滑模施工具有以下優勢:①機械化程度高,技術含量大,節約模板和腳手架,節省勞動力,降低施工費用;②改善了勞動條件,加快施工進度,縮短施工工期;③由于混凝土澆筑的連續性,保證工程質量;④操作人員的施工操作都是在操作平臺和吊架上進行,安全設施齊全,有利于安全施工。
[1]中華人民共和國國家標準.《液壓滑動模板施工技術規范》(GBJ113-87).北京:中國建筑工業出版社,1989.
[2]中華人民共和國國家標準.《液壓滑動模板施工安全技術規程》(JGJ65-89).北京:中國建筑工業出版社,1990.
[3]毛鳳林.《建筑施工手冊》(第四版)(滑動模板施工).北京:中國建筑工業出版社,2003.
[4]鄭立泉.大直徑筒體結構滑模新技術-濟寧二號井裝車倉圓倉滑模.滑模工程,1995.
李三桃(1973-),女,工程師,本科,主要從事建筑工程工作。
TU761.3
A
2095-2066(2016)17-0156-02
2016-5-23