雙筒壁水泥庫筒倉同時(shí)提升滑模工藝技術(shù)研究與運(yùn)用

唐 忠, 孫毅仁, 何宗孝, 呂文超

(五冶集團(tuán)上海有限公司, 上海 201901)

環(huán)保型工業(yè)生產(chǎn)線中，儲(chǔ)料混凝土筒倉需求量越來越大，有的筒倉由于工藝的需求，或?yàn)榱藴p少投資，同一筒倉可儲(chǔ)存多種原料，于是雙筒壁混凝土筒倉應(yīng)運(yùn)而生。所謂雙筒壁混凝土筒倉，即一個(gè)筒倉有內(nèi)、外兩個(gè)混凝土壁的筒倉。

1 項(xiàng)目概況

該項(xiàng)目水泥筒倉-1.00～+14.536m為790mm厚單筒壁混凝土筒倉，+14.536～22m為400mm厚單筒壁混凝土倉，均采用常規(guī)單筒壁混凝土筒倉滑模技術(shù)。其中+14.536m為變截面，筒壁厚度由790mm變?yōu)?00mm，上下筒壁外徑相同，內(nèi)徑偏差部分為筒倉內(nèi)部椎體的底部環(huán)梁(圖1、圖2)。

圖1 水泥廠雙筒壁水泥筒倉模型

圖2 水泥廠水泥筒倉實(shí)景照片

+22.00～+88.255m為混凝土雙筒壁，外筒倉內(nèi)徑20m，內(nèi)筒倉內(nèi)徑14m。筒壁厚度為400mm，滑模施工采用內(nèi)外筒壁同時(shí)澆筑、同時(shí)滑升技術(shù)。此段滑模為該筒倉的重點(diǎn)、難點(diǎn)。筒倉內(nèi)筒壁底部與筒倉椎體相連，起始標(biāo)高為椎體+22.00m環(huán)梁頂部。椎體與筒壁夾角為60 °。

2 雙筒壁筒倉施工工藝流程

雙筒壁混凝土筒倉，與單筒壁筒倉相比施工難度增加了很多，經(jīng)調(diào)研，有的雙筒壁混凝土筒倉，采用內(nèi)外筒壁分別滑模施工，經(jīng)項(xiàng)目部工程技術(shù)人員反復(fù)討論、研究，決定該項(xiàng)目雙筒壁水泥庫采用內(nèi)外筒壁同時(shí)提升滑模技術(shù)。

2.1 雙筒壁筒倉施工

雙筒壁筒倉施工流程見圖3。

圖3 雙筒壁筒倉施工流程

2.2 雙筒壁筒倉滑模提升

雙筒壁筒倉滑模提升施工步驟見圖4。

圖4 雙筒壁筒倉滑模提升主要施工步驟(單位:mm)

3 雙筒壁筒倉滑模施工工藝技術(shù)

3.1 -1.00～+14.536 m單筒壁滑模提升技術(shù)

-1.00～+14.536m單筒壁施工，根據(jù)結(jié)構(gòu)形式和高度選擇常規(guī)滑模方式。

3.2 +14.536 m處790 mm變400 mm厚筒壁變截面空中改裝技術(shù)

因錐體下部筒倉墻體比錐體上部墻體厚，在變徑處需要對(duì)模板滑空重新改裝，改裝后的滑模模板作為上部外筒壁模板，模板空中改裝工藝流程見圖5。

圖5 滑模平臺(tái)在變截面處空中改裝工藝流程

第1步：混凝土澆筑至變截面處。

第2步：提升200mm高，在距混凝土100mm高處用φ25mm長鋼筋400mm焊接在承力桿上，端頭頂在外模內(nèi)測。

第3步:再提升400mm在距混凝土面600mm處沿承力桿內(nèi)測焊接φ25mm水平加固鋼筋，相鄰承力桿之間焊接φ25mm斜撐加固鋼筋。

第4步：再提升500mm，距混凝土面1 200mm位置，在承力桿內(nèi)側(cè)焊接φ25mm水平加固鋼筋；外模下口封木模板，木模板上口與鋼模板下口短鋼筋連接，下口和支撐在筒壁鋼管連接(支撐在筒壁相鄰鋼管，沿周長用弧形鋼管連接)。

第5步：提升150mm，模板滑空，內(nèi)外鋼模板下口距混凝土面50mm。

第6步：拆除內(nèi)模，并清理。

第7步：組裝內(nèi)模。

第8步：拆除外模并清理。

第9步：組裝外模。

3.3 +14.536～+22 m單筒壁滑模提升技術(shù)

(1)為便于內(nèi)筒壁底部錐體的施工和內(nèi)外筒壁平臺(tái)組裝成一整體，先將外筒壁模板底部標(biāo)高提升至與內(nèi)筒壁底部標(biāo)高+22.0m一致。

(2)當(dāng)外筒壁混凝土澆筑至+22.5m，即進(jìn)行滑空。為避免模板與混凝土粘結(jié)，滑空過程要間歇進(jìn)行，分25個(gè)行程完成滑空。

(3)模板滑空高度為700mm，內(nèi)部留設(shè)500mm高的混凝土，以確保外筒壁模板與內(nèi)筒壁提升系統(tǒng)空中組裝過程中的穩(wěn)定性。

3.4 +14.536～+22 m錐體施工技術(shù)

(1)該部分椎體分三次施工:第一次椎底環(huán)梁,第二次內(nèi)筒壁環(huán)梁下椎板部分,第三次為內(nèi)筒壁底部環(huán)梁。

(2)搭設(shè)底部支撐架手架：底部支撐架根據(jù)計(jì)算而得，一般采用φ48×3.5mm腳手鋼管，間距600mm×600mm，步距不大于1 500mm。

(3)鋪設(shè)底模：為便于形成圓錐體底模采用厚8mm薄模板，底模背方采用45mm×90mm木方。

(4)綁扎結(jié)構(gòu)鋼筋：嚴(yán)格按圖紙下料，搭接長度、搭接位置符合設(shè)計(jì)要求。

(5)安裝內(nèi)頂撐：內(nèi)頂撐采用φ20mm鋼筋，兩端頭設(shè)置50mm×50mm砂漿塊。

(6)安裝上部模板：為確保椎體成品混凝土里實(shí)外光，該椎體采用無對(duì)拉螺栓模板工藝技術(shù)。

3.5 +22.00～+88.25 m雙筒壁筒倉滑模系統(tǒng)設(shè)計(jì)與組裝技術(shù)

滑模系統(tǒng)組成由模板系統(tǒng)、操作平臺(tái)系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)以及輔助系統(tǒng)組成(圖6)。

(1)模板系統(tǒng)采用200mm×1 200mm與100mm×1 200mm鋼模板，圍檁采用φ48×3.5mm雙鋼管組成，模板支撐系統(tǒng)由φ48×3.5mm鋼管組合而成內(nèi)外三腳架斜撐。

(2)操作平臺(tái)系統(tǒng)由φ48×3.5mm鋼管+50mm×100mm木方構(gòu)成支撐受力骨架，上鋪15mm厚木模板。

(3)提升系統(tǒng)采用GYD-60彈珠式千斤頂，提升架(開字架)由10#槽鋼和φ48×3.5mm鋼管組合而成，承力桿(爬桿)采用φ48×3.5mm鋼管。

(4)液壓控制系統(tǒng)由YKT-36型液壓控制臺(tái)以及φ32mm主油管和φ16mm支油管組成。

(5)輔助系統(tǒng)包括頂層輔助平臺(tái)，混凝土澆筑料斗，提升后混凝土表面壓光修補(bǔ)及養(yǎng)護(hù)吊架。

圖6 滑模系統(tǒng)構(gòu)造簡圖(局部,單位：mm)

3.6 筒壁混凝土施工

雙筒壁滑模混凝土澆筑采用兩臺(tái)HTB80型混凝土地泵，其中一用一備交替使用。混凝土地泵將混凝土泵送至滑模平臺(tái)上的混凝土料斗(配雙下料管)，雙下料管在內(nèi)外平臺(tái)兩側(cè)對(duì)稱位置放料。通過人力小推車進(jìn)行澆筑，澆筑高度每層為150mm。內(nèi)外筒壁沿水平段同時(shí)澆筑，循序推進(jìn)。下層混凝土初凝前澆筑上層混凝土。為保證同一層混凝土初凝時(shí)間一致，每層混凝土為同一攪拌運(yùn)輸車中的混凝土(圖7)。

圖7 滑模混凝土澆筑平面布置

3.7 滑模提升

滑模提升按初升、正常提升、末升進(jìn)行，每層提升150mm高。

3.8 滑模拆除

模板拆除順序：電路及電器設(shè)備，液壓系統(tǒng)→操作臺(tái)→內(nèi)模板→內(nèi)圍圈→內(nèi)三角架支撐→ 內(nèi)吊架→外模板→外圍帶→外吊架→外三角架→ 外吊架→門架→上、下橫梁→千斤頂。

4 主要人員配置

主要人員配置見表1。

表1 滑模人員配置 人

5 質(zhì)量控制

(1)混凝土質(zhì)量控制：坍落度控制在15～21cm，混凝土入模溫度控制在30 ℃以內(nèi)。

(2)鋼筋綁扎質(zhì)量控制：鋼筋綁扎嚴(yán)格按照圖紙要求施工尤其注意豎向及水平搭接位置準(zhǔn)確；鋼筋間距允許誤差±5mm。

(3)模板質(zhì)量控制：滑模組裝控制筒壁垂直度，并形成模板傾斜度，模板下口斷面按正公差控制，上口斷面按負(fù)公差控制，形成上小下大。

(4)垂直度控制：采用激光垂準(zhǔn)儀檢測筒倉垂直度，在外筒壁的外側(cè)，內(nèi)筒壁內(nèi)側(cè)各設(shè)4個(gè)觀測點(diǎn)進(jìn)行檢查，垂直度要求：H/1000且不得大于30mm。

6 安全措施

(1)建立健全安全體系，設(shè)置專職安全經(jīng)理，每50名員工至少設(shè)一名專職職業(yè)安全和健康管理員。

(2)施工作業(yè)人員必須經(jīng)過安全技術(shù)交底后上崗作業(yè)，堅(jiān)持每天班組班前會(huì)議，并履行簽字手續(xù)。

(3)水泥庫沿庫壁以外10m范圍內(nèi)設(shè)置安全警戒區(qū)；隨著水泥筒倉滑模高度的提升，相應(yīng)增大安全警戒區(qū)。

(4)警戒區(qū)內(nèi)出入口必須搭設(shè)高度不低于2.5m的雙層安全防護(hù)棚，滿鋪跳板防護(hù)。

(5)建立健全應(yīng)急預(yù)案體系。

7 結(jié)束語

本工藝技術(shù)在常規(guī)滑模系統(tǒng)上進(jìn)一步改進(jìn)，內(nèi)外筒壁提升平臺(tái)聯(lián)為一體，確保了滑模平臺(tái)的整體穩(wěn)定性；雙筒壁同時(shí)提升，加快了施工進(jìn)度，縮短了工期。該施工工藝技術(shù)經(jīng)過運(yùn)用收到良好的效果，得到同行的一致好評(píng)。