混凝土多倉庫施工工藝優化與應用

馬靜偉，范立國，李軍

1　工程概況

烏干達TOR030項目是中材建設有限公司承建的Lafarge-Holcim集團年產80萬噸水泥粉磨站項目。其水泥庫為混凝土多倉庫的結構形式，筒倉高52m，11.57m以下內徑為17.1m，壁厚為800mm；11.57m以上內徑為18m，壁厚為350mm；21.8m以上為套筒庫，內庫直徑6.2m，庫壁350mm，內庫與外庫之間有4面隔墻連接，隔墻厚度為350mm。

2　混凝土多倉庫的特點及施工工藝的選擇

2.1　結構特點

混凝土多倉庫由多個混凝土隔倉組成。常規的混凝土筒倉只有一個大的混凝土筒倉（見圖1），倉壁結構相對簡單，方便采用滑模工藝施工。而混凝土多倉庫（見圖2），內部由多道隔墻分隔成幾個倉室，特別是在庫底錐體下料部分，結構形式較為復雜，采用滑模工藝施工難度較大。

圖1　常規筒倉庫

圖2　本項目的水泥庫

2.2　施工工藝流程

根據對混凝土多倉庫的技術分析、評估及方案優化，將水泥庫滑模施工工作分為以下三個階段和四個步驟實施。

第一階段（錐體以下庫壁）：對錐體以下的結構復雜程度做出充分評估，確定采用滑模施工。

第二階段（錐體部位）：錐體范圍筒倉外壁滑模平臺的改組及滑模施工；錐體及錐體范圍內內隔墻采用支撐腳手架翻模施工。

第三階段（錐體以上階段）：錐體以上筒倉外壁、內隔墻及內筒的整體平臺的組對及滑模施工。

具體施工步驟：

（1）將筒倉外壁滑模至錐體底環梁；

（2）滑模施工錐體部分的筒倉外壁至錐體頂標高；

（3）施工錐體部分內隔墻及錐體；

（4）將錐體以上筒倉外壁、內隔墻及內筒一起滑模施工到庫頂。

3　施工難點及施工方法

將筒倉結構分成幾個部分，分析其施工難點（見圖3）。

3.1　錐體底環梁以下部分

此階段施工難度不大，可按單倉庫的滑模施工工藝進行施工。但是庫壁較厚，壁厚為800mm，為了避免滑模平臺失穩或扭轉，可采用局部雙千斤頂進行滑模施工，即在門窗洞口兩側以及軸線和混凝土料斗部位加設雙千斤頂（見圖4）。如果荷載較大，可以每隔兩個開字架設置雙千斤頂（見圖5）。

圖3　筒倉結構圖

圖4　滑模平臺

圖5　雙千斤頂設置

此階段也可采用翻模施工，但施工工期長，外表面處理麻煩，既不經濟也不美觀。

3.2　錐體和內隔墻連接部位

該部位錐體段施工難度很大。首先庫壁厚度由800mm變為350mm，需進行滑模平臺改組；其次要做好筒倉外壁和內隔墻鋼筋連接方式的設計工作（見圖6）。為實現此段庫壁的滑模必須將庫壁與隔倉墻斷開，此處預留鋼筋的位置、間距等的準確定位以及采用哪種鋼筋連接方式需要提前做好方案。本項目筒倉外壁和內隔墻交界面的施工縫鋼筋連接采取機械套筒連接的方式（連接件見圖7），可降低連接預留鋼筋接頭操作難度。雖然目前國內尚沒有這種連接件生產廠家，需要從歐洲國家采購，費用較高，但水泥庫庫壁連接件數量不大，且有其他項目同類結構應用的成功經驗，建議將此種連接方式作為首選。另外，可以采用錐螺紋連接形式，需要注意的是，其材質必須與鋼筋同一強度等級，其費用低，但操作繁瑣。

圖6　鋼筋連接方式示意圖

圖7　機械套筒連接件

由于圖6中A號鋼筋是綁扎連接，在下料及加工時需要彎折90°，按照設計要求應彎折到C型鋼槽內，但這樣在滑模過程中鋼筋無法埋設，不便于施工。可直接取消C型鋼槽，將鋼筋由兩側向中心彎折90°，彎折到滑模模板內部，在等待滑模平臺提升的過程中，及時清理（圖8），在鋼筋連接綁扎時，再將角度調回（圖9）。

圖8　滑模后效果

圖9　連接部位鋼筋綁扎

該階段需重點控制庫壁與庫壁內隔墻預留鋼筋機械連接的預留洞口以及預留尺寸為120mm×600mm的預留在庫壁的垂直通槽。現場采用預埋泡沫板的辦法預留此洞口，提前準備80mm×100mm×600mm和20mm×100mm×600mm兩種尺寸的泡沫板，用塑料膠帶纏好，按照圖紙的位置，在每次混凝土澆筑前，與庫壁主筋綁扎固定，在混凝土出模時，及時將泡沫板清除，形成預留孔槽。精準定位庫壁和內隔墻的預留錨固鋼筋頭，避免滑模時位置滑動，同時在混凝土出模后，及時清理預留錨固鋼筋頭周圍的混凝土殘渣，確保預留錨固鋼筋頭的錨固長度。鋼筋定位可采用加工定型木模板，如圖10～11所示。

圖10　鋼筋定位圖

圖11　成型效果圖

3.3　錐體以上多倉庫部分

在滑模施工中，滑模平臺上設置兩次分料倉，其目的是減少筒倉外壁和內筒部分混凝土的入模時間差，使混凝土均勻入模，從而保證平臺滑升時混凝土強度在各個部位基本一致，減少塌模風險。滑膜過程中以混凝土輸送和澆筑順序為主控點，考慮混凝土一模（30cm高）的澆筑量不大，外庫壁7.5m3，隔墻和小庫5m3，外庫庫壁可采用拖式泵進行輸送，隔墻和小庫可采用塔吊吊裝及溜槽配合完成澆筑作業。對于混凝土的澆筑順序，開始時內外要同時澆筑，隨著水泥的水化及熱量的產生，分隔倉內的溫度比較高，混凝土的初凝將提前，所以一般滑模第2天后可先澆筑外庫壁進行連續施工。在整體滑模平臺組對時要嚴格控制好水平度、垂直度以及模板拼裝的圓弧度，若滑模過程中出現偏差可采用以下方法糾偏：（1）操作平臺傾斜糾偏。采用抬高平臺傾斜法，一次抬高小于兩個千斤頂的行程；（2）調整操作平臺荷載，在爬升較快的千斤頂部位加荷載壓低其行程，使平臺回歸原位；（3）支撐桿準導向糾偏，在提升架橫梁的偏移一側加墊楔形鋼墊，人為將千斤頂傾斜。

4　結語

圖12　庫頂及內部效果

圖13　外觀效果

滑模工程是一個特殊的施工過程，技術性、專業性很強，且多工種同時交叉作業。為確保施工質量，需要對主要操作人員定人、定崗、定位、定范圍，要及時掌握材料的供應和混凝土凝結時間等細節。本項目多倉水泥庫從2017年5月23日基礎開挖到2017年10月31日滑模順利完成，歷時五個月零八天，比計劃工期提前兩周完成，為項目后續工作的順利推進奠定了良好基礎（圖12、13）。■