淺圓倉滑模托帶倉頂錐體鋼桁架施工技術

徐學金，陳立

（中開建筑科技有限公司，重慶 400032）

0 引言

在現代糧食物流體系的建設中，采用淺圓倉符合我國國情發展，對推進糧食流通“四散化”技術的發展，加速倉儲現代化建設，具有重要意義。 采用倉壁滑模系統托帶錐體鋼桁架支撐架進行淺圓倉倉頂板施工，是較為先進的新型工藝，相較于傳統的倉頂壁預埋埋件更快捷、安全和經濟。 本文基于工程實例，對倉壁滑模系統托帶錐體鋼桁架支撐架的施工工藝進行分析， 實踐證明， 該工藝簡便可靠、節省工期，具有顯著的社會效益和經濟效益。

1 工程概況

中央儲備糧四川新津直屬庫有限公司物流倉儲項目二期二標段項目工程包括9.6 萬t 淺圓倉（包含樁基礎淺圓倉6 座，筏板基礎淺圓倉6 座）、空壓機房、4—6# 塔架以及室外工程。

該工程共有12 個淺圓倉，倉壁采用滑模施工，倉頂板采用滑模整體托帶提升鋼桁架工藝。 鋼筋混凝土淺圓倉內徑25m，倉壁厚度250mm。 滑模完成后進行倉頂板施工， 倉頂板圓錐臺形倉頂支撐標高27.200～32.500m， 頂板厚度230～180mm；圓錐臺頂上環梁HL2 尺寸400×1000mm，內直徑8.0m；下環梁HL1 在滑模筒倉壁頂部，500×800mm，標高28.000m，內直徑25m。

2 施工方法

基礎施工完成后， 安裝滑模， 滑升到3.5m 倉底板的筒壁環梁底標高2.1m后，施工倉底板，再滑升1m 后拼裝整體鋼桁架。 鋼桁架由30 榀鋼桁架與中心筒組合而成， 在滑模期間由滑模體系托帶提升至設計高度——倉壁頂環梁下0.8m （標高26.4m）， 鋼桁架上再搭設1.8～2.5m 高鋼管腳手架， 進行頂板支模扎筋， 澆筑倉頂板。 鋼桁架力學模型如圖1 所示。

圖1 鋼桁架力學模型圖

倉壁滑模門架58 榀，滑升到26.4m 標高后，拆除千斤頂和液壓系統，用兩根“L”形Φ25 鋼筋焊接在對應的一個門架上橫梁下的支撐桿上，用Φ25 的兜底鋼筋固定鋼桁架下口節點。 倉壁鋼筋綁扎完成后支模澆筑， 再進行倉壁頂的環梁鋼筋和天溝模施工、鋼桁架上的倉頂板模板支撐系統的搭設，完成后綁扎鋼筋、埋件。倉壁混凝土需達到80%后方可澆筑倉頂板混凝土，倉頂板模板及支撐系統拆除需在倉頂板混凝土強度達到100%后進行[1]。先拆除鋼桁架上的支撐，再用塔吊吊裝拆除滑模外平臺；滑模內平臺與鋼桁架用10 組10t 的電動葫蘆支撐在倉頂板橫擔上， 整體下降于倉底板平臺，再進行拆解移至指定位置。

滑模裝置組裝與鋼桁架組裝依次進行，將鋼桁架組裝固定在滑模門架的內側下部節點。 筒壁滑升施工與鋼桁架提升同時進行，通過滑模滑升將鋼桁架托帶到上部筒壁環梁下0.8m 處，即標高26.4m 處，再拆除千斤頂、油路系統，用兩根“L”形Φ25 鋼筋焊接固定支撐桿與門架上的橫梁。

3 工藝流程及操作要點

3.1 工藝流程

淺圓倉倉頂板鋼桁架支撐施工工藝流程包括多個步驟，具體內容如圖2 所示。

圖2 淺圓倉倉頂板鋼桁架支撐施工工藝流程圖

3.2 操作要點

3.2.1 施工準備

基礎施工時，滑模設備、鋼桁架支撐及時進場，進行設備清理、檢修、調試。 門架平均間距≤1.4m，每個倉58 榀門架平均間距1.36m。 根據方案要求，放置好門架布置線。 倉底板以下可以用翻模施工，在完成倉底板施工后，上部再組裝滑模和鋼桁架。

3.2.2 滑模組裝

安裝門架、上下內外圍檁，校正門架垂直度，借助水準儀、水平尺吊平墊穩，圍檁安裝前需檢查、校正好弧度。 模板單面傾斜度為0.2%～0.5%，高1.2m，則傾斜度不得大于6mm[2]；上下口宜等寬，不得做成上大下小的倒梯形，以免增加滑升阻力。 門架圍檁安裝好后，安裝內外平臺的支撐架，再安裝內外模板、油路系統，最后插Φ48×3.0 的支撐桿， 支撐桿起始按3m、4m、5m、6m 錯開接頭。 內外鋼模以600 寬的大模板為主，以確保滑升混凝土的外觀質量。 系統安裝完成，調試合格并驗收完成后進行滑模施工，滑升到2.1m 的倉底板的筒壁環梁底位置處進行空滑，后施工3.5m 倉底板梁板。

3.2.3 鋼桁架吊裝組裝

3.5m 的倉底板施工完成后，滑升1m 后進行鋼桁架組裝。 鋼桁架按設計尺寸在專業的鋼結構廠中加工，以確保加工精度和質量，構件須采購國標材料。 構件除中心筒上下環梁[300×116×16×16 及 輻 射 梁HN250×125×6×9 采 用Q345B 鋼 外， 其 他 均 采 用Q235B 鋼。 中心筒帶支撐外環梁采用16 厚Q345B 鋼板加工，中心筒內環梁采用22# 槽鋼加工[3]。 中心筒高4.8m，直徑2.2m，上下及中部兩道共4 道環梁箍，中心筒設15 對12# 的槽鋼背靠背，連接處用4Φ20 的8.8 級高強螺栓與中心筒環箍連接。

現場拼裝：先拼裝好中心筒，用塔吊吊至倉圓心點位置，再吊裝上鋼梁； 兩道斜向支撐為Φ133×5 鋼管， 最后連接下弦拉桿Φ32 的圓鋼， 斜撐4m 的連接第二道中心筒環箍撐上部靠中心筒的支點， 斜撐6m 的連接中心筒下面第一道環箍和上部鋼梁靠外的支點；斜撐與中心筒和上鋼梁以銷釘的方式連接，上部H 型鋼梁與中心筒用4Φ22 的8.8 級高強螺栓連接，下弦為Φ32 的圓鋼以Φ40 的花籃螺栓與中心筒連接； 與鋼梁連接雙面焊接鋼板[4]，用Φ30 銷釘連接（圖3、圖4）。

圖3 安裝中的倉頂板鋼桁架

圖4 淺圓倉倉頂板鋼桁架支撐搭設前斷面圖

3.2.4 托帶滑升

因鋼桁架靠滑模托帶滑升，混凝土采用商品混凝土、汽車泵泵送澆筑，以保證塌落度穩定，滑升的摩擦力小于1.5kN/m2。 混凝土達到出模強度（0.2～0.4MPa，或貫入阻力3～10MPa）后，開始滑升[5]。正常滑升到離上環梁0.8m 處，停止滑升作業，用Φ25 的鋼筋加工成“L”型焊接支撐桿與上橫梁，再拆除液壓系統與千斤頂。上部支設模板將上橫梁澆入該段混凝土筒體墻中，待強度達到80%后方可澆筑倉頂板混凝土，此間隔時間可施工上部環梁，支設上面滿堂架，鋪模板，綁扎鋼筋及預留預埋等。

3.2.5 支設上部支撐架

筒倉檐口環梁及天溝借助滑模平臺按常規方法進行支模結構施工。

測定好鋼桁架上口平臺標高、梁板投影線；上面平臺由兩道梁連接棧橋， 立桿間距控制在0.9m 以內。 先支好上部梁板模，再定出頂板底模線，下口接檐口梁，上口接平臺環梁的板底標高，拉上控制線進行錐體板的支撐搭設。 兩道鋼桁架之間的根部立桿需進行加密，即根部5 排環向鋼管（圖5）。

圖5 淺圓倉滑模帶鋼桁架上支撐投影示意圖

除在鋼架上部鋼梁上立桿外，另加兩排立桿，再設環向八字撐進行加固，確保上部梁板支撐安全穩定[6]，詳見圖6、圖7。

圖6 現場搭設實例圖

圖7 鋼桁架上支撐根部橫斷面示意圖

3.2.6 混凝土澆筑

混凝土澆筑前除檢查設計要求內容外，還需做好沉降觀測布置、電動葫蘆預埋套管安裝位置確定及檢查。電動葫蘆預埋Φ100鋼套管，間隔兩個鋼梁，即按1，4，7……布置于鋼桁架與門架相交位置。

頂板自下而上環向轉圈澆搗， 外環4m 范圍每圈寬度1m，往上每圈2m；每圈間隔時間以不超過混凝土初凝為準，振搗棒插入間距300mm，振搗時間20～30s，視混凝土表面呈水平狀態，不再顯著下沉、出現氣泡、泛漿為準。 澆筑宜均勻推進，兩個倉一組，間隔布料。 每圈振搗完成后，及時進行面層收面，確保混凝土的外觀質量，并在確認安全的情況下，安排專人到3.5m 倉底板上進行沉降觀測，做好記錄（圖8）。

圖8 混凝土澆筑示意圖

3.2.7 拆除作業

拆除流程： 混凝土強度達到設計強度100%→拆錐殼模板及支模架→預留拆除孔掛電動倒鏈并與桁架承重點固定→調試10臺15T 電動倒鏈同步受力→拆除滑模模板→割斷提升架橫梁→桁架、提升架與混凝土筒壁分離→啟動總控制箱，桁架、提升架水平同步降落至地面→拆卸分解桁架→運至倉外（拆卸順序與安裝順序相反）。

因淺圓倉外立面為原漿收光的清水墻面， 無其他裝修做法，故拆除外平臺前， 應先完成拆除鋼模及支模澆筑的倉頂環梁下0.8m 段的質量缺陷修補。 具體流程為：外平臺質量缺餡修補→塔吊吊著筒壁外側吊點→專業拆除人員帶上安全帶、安全繩，切割需拆除的2～4 榀門架段，穩著塔吊吊點→門架橫梁與筒壁切割處鑿除、清掃，加膠砂漿抹平→人員撤到安全位置、降落至地面拆除。

上部搭設電動葫蘆的鋼架為掛電動葫蘆服務， 也可簡化，設兩根鋼管穿Φ25 鋼筋作橫擔，懸掛電動葫蘆鋼絲吊環繩套。 電動葫蘆由卷揚機吊送到位后固定在繩套上，兜住鋼桁架進行下降作業。

4 效益分析

4.1 社會效益

通過將鋼桁架由滑升到頂安裝改進為在倉底平臺安裝，省去了倉壁安裝預埋件及鋼牛腿制作的工序，降低了鋼桁架安裝難度和安全風險。 鋼平臺降至倉底板拆解，安全風險大大降低，社會效益明顯。

4.2 經濟效益

與同類傳統傘形支撐施工工藝相比，新型施工工藝技術可充分利用滑升平臺。 滑升平臺滑定到既定標高后，加高外平臺防護，即可安全地進行屋面板和挑檐天溝施工。 挑檐天溝可充分利用門架和平臺進行支撐系統施工， 相較傳統施工工藝省去了預埋埋件、掛三角架支撐支設天溝模板和外防護，既安全便捷，又節省工期。 相較于傳統施工工藝技術，可節省5 天以上工期和20 個以上三角架支撐搭拆人工，并省去了三角架支撐材料費，實現了降本增效。

5 結語

淺圓倉采用滑模托帶屋頂錐體鋼桁架施工筒倉頂蓋板，在倉底板上組裝，操作簡單、施工安全、工程進度快、節省人工及機械費用；用塔吊和電動葫蘆即可完成吊裝及拆除作業，無需大型吊車作業，安全可靠；鋼桁架與屋面板形狀基本相同，可節省腳手架材料和人工費用；鋼桁架可周轉使用，綠色環保。 基于以上優點，可在淺圓倉糧庫的施工工藝選擇上優先推廣應用新型施工工藝。