煤倉滑模工程施工質量控制探討

文／何良華、夏松柏、楊麗娟、夏勇、李先超 中國機械工業第五建設有限公司 安徽合肥 230000

引言：

模板工程技術指的是適應并符合混凝土結構工程對模板及其支架的設計以及施工管理的需求，持續提高其科學性以及適應性等的綜合發展水平的技術。但是，常規模板的費用成本較高，且勞動量較大。越來越多的施工企業開始引入滑模工程施工技術，其具有施工速度快、施工流程精簡以及施工材料節省等諸多優勢。如今，越來越多的煤倉建設工程開始引入滑模工程施工技術，確實提高了施工整體的效率以及質量，而如何加強對質量的管控，也成為許多企業關注的重點。

1、滑模工程發展情況

20世紀初期，滑模施工最早應用在貯倉一類等截面的筒體結構施工之中，期間提升動力依賴施工人員通過手動操作千斤頂進行提高。但是，手動操作的方式速度緩慢，存在混凝土施工質量無法確保，施工精準度管控基本依賴經驗判斷等不利因素，導致該技術的應用與普及受到不同程度的約束[1]。隨后30年之中，施工人員持續對該項技術進行完善，在實際施工中累積了豐富的經驗，為之后滑模施工的發展以及應用做出十分杰出的貢獻。

1943年，瑞典學者研發中央控制液壓滑升模塊系統，徹底改變了傳統依的靠人力提升動力的狀況，同時有效減少了施工人員的勞動強度，推動了該項技術與工藝的快速發展[2]。第三次科技革命的出現，為滑模式供提供了新的活力。不同類型電子商品開始廣泛應用在施工之中，施工效率、施工精度以及質量得到顯著提高。隨著社會持續發展，不同類型建筑物開始頻頻出現，尤其是在我國目前人口數量不斷增加，土地資源劃分有限的基礎上，建筑逐漸開始向高層以及超高層方向發展，高度開始明顯增加[3]。高層以及超高層建筑物數量的增多，形式向多樣化方向發展，抗震設計要求日漸嚴格，使得現澆鋼筋混凝土結構開始 得到廣泛應用，推動施工技術以及機械化水平的提高。

為了加速工程進度，并縮減施工工期，施工方式以及施工技術的挑選至關重要。企業強調施工效率，施工期間應重視經濟效益以及高程度機械化施工，使得施工技術以及機械化水平也在不斷提升[4]。滑模施工技術正是在此背景下開始得到普及以及應用。滑動模板的優勢主要體現在如下方面：

（1）施工效率高，施工質量優秀，結構整體性能良好，強化了建筑物的整體剛度以及抗震能力。

（2）構造簡單，施工進度快。以此組裝lm多高模板，便可實現連續澆筑混凝土，持續滑升模板，直至滿足設計標高。每組筒倉可以進行一次組裝滑升，無需支腳手架以及重復支模，每日可滑升2.5m至3.5m，最高可達到5m，工期僅需普通模板的1/3。

（3）操作便捷，且安全性高，強化了建筑物整體剛度以及抗震能力，方便施工人員進行操作以及檢驗。

（4）綜合效益理想，化膜設備以及液壓設備可以周轉運用，還可以節省大量的拉筋、架子管以及鋼模板等，一般可節省15%至20%成本[5]。

隨著滑模施工技術的廣泛應用，如今出現了許多新型技術，而滑模裝備也開始向大型化以及通用化方向發展，如滑模千斤頂設備開始向多功能、大噸位以及多品類方向發展。

2、工程實況

本次工程項目是印尼金祥新能源科技有限責任公司的年產390萬噸焦炭項目配煤倉工程。此工程項目樁基應用PHC高強混凝土樁，底板應用梁板式筏型基礎，砼設計強度等級要求達到C35，結構方式采用鋼筋混凝土現澆堆體筒倉結構，筒壁混凝土設計強度等級要求達到C40。本次工程項目總共10個圓筒倉，內徑要求為16m，劃分為兩排，兩排倉正負零以下環梁凈間隔距離達到1.7m，正負零以上筒壁凈間隔距離達到2m，結構-0.8m-+6.9m包含十字內直墻，+6.9m-7.7m位置含有0.8m厚層板。筒壁厚度應達到300mm，全高正負零以上30.48m。基礎在3、4軸間隔內設計有180mm沉降縫，5軸處設計有寬度為3m加強帶。

3、滑模工程質量控制具體方案

3.1 鋼筋以及埋件質量控制

3.1.1 鋼筋質量的控制

鋼筋是滑模施工使用的重要材料，材料本身質量直接決定了施工質量。因此，鋼筋質量控制便顯得尤為重要。具體可采用如下方式進行管理：鋼筋原材料進入施工現場之前，現場管理人員必須詳細檢驗鋼筋的銘牌以及出廠合格質量證書，并隨機挑選部分樣品送往實驗室進行檢驗，確保檢驗符合標準之后方可應用[6]。

滑模鋼筋施工應滿足相關設計以及規范的實際需求，水平鋼筋與豎向鋼筋接頭建議應用綁扎搭接，接頭依照25%進行錯開。加工應滿足如下規定，通常情況下，橫向鋼筋的長度應控制在7m之內，如果需要進行加長，需要適當增加平臺的寬度。因為直條鋼筋定尺長度通常為9m，現場施工期間，操作平臺的寬度全部應符合施工的需求，所以橫向鋼筋的長度應為9m，不僅能夠有效節省材料，同時可以縮減在工人方面投入的成本；豎向鋼筋的直徑建議控制在12mm之內，長度控制在5m之內，普通的環幕施工均安裝有鋼筋固定架子，所以豎向鋼筋長度不會受到上述的影響[7]。實際施工期間，若是鋼筋長度過長，操作不便捷，在符合設計要求的情況下，豎向鋼筋的長度通常在9m之內，當接頭能夠錯開，其符合設計以及規范的要求，通常設定為4.5m、6m以及9m，變為后續加工以及綁扎，有助于節省材料成本，對提高企業經濟效益而言具有積極意義。

鋼筋綁扎過程中，應確保鋼筋位置的精確度。每次完成澆灌層混凝土澆筑工作之后，應至少保證混凝土表面存在不少于一道綁扎好的橫向鋼筋；每層水平鋼筋均進行編號，并進行排查，以確保水平鋼筋間隔距離處于合適位置；為了確保豎向鋼筋定位精準，避免產生形變的問題，在提升架中應設立鋼筋固定架，鋼筋固定架的設計不僅能夠確保鋼筋定位精準，同時可以避免影響滑模的提升；同比雙排豎向鋼筋應保證成對排列；門窗洞口的鋼筋綁扎應保證平直整齊，同時確保有充足的混凝土作為保護層。

3.1.2 預埋件

預埋件標記的位置與型號必須保證精確無誤。滑模施工前，應尋找專人熟悉施工所用的圖紙，繪制預埋件的平面圖，并在平面圖中詳細標記預埋件的標高、所在位置、型號以及總量。必要情況下，可對所有預埋件進行統一編號，施工期間應用銷號的方式進行逐層留設，以免產生遺漏的問題。如果預埋件的錨固鋼筋長度較長，而墻壁或是筒壁的厚度偏小，應進行彎折，結構鋼筋密度較大，往往可能造成預埋件不能埋設的問題，使得預埋件錨固鋼筋不得已必須割短，造成錨固鋼筋長度不足，則預埋件埋設結束后，應將錨固鋼筋和結構鋼筋進行充分焊接，使得錨固鋼筋與結構鋼筋之間形成一個整體[8]。針對安放位置以及垂直度要求較為嚴格的預埋件，不可將操作平臺中的某個點作為控制點，避免由于操作平臺產生扭轉而導致預埋件位置偏離，可以利用線錘吊線以及經緯儀垂線等方式明確位置。

3.1.3 支撐桿

支撐桿是滑模工程的重要預埋件，支撐桿質量及相關工程質量直接決定了最終滑模工程質量。因此，施工人員應通過如下方式保證施工整體質量。

（1）支撐桿規格的選擇。支撐桿直徑、規格應該和所應用的千斤頂相適應，首批插入千斤頂的支撐桿長度應控制在4m之上，兩兩相鄰接頭高差應控制在1m之上，相同高度支撐桿接頭量應低于總量25%。

（2）保證支撐桿的清潔度。如果支撐桿上存在油污或是雜物，必須及時清除干凈，若是支撐桿表層油污量偏大，或是銹蝕嚴重，將嚴重干擾千斤頂的爬升，同時縮減千斤頂的使用時長。目前，較為常用的除銹方式為小型手持電動磨光機，或是采用專業的模板除銹設備[9]。

（3）針對應用平頭對接、榫接或是絲扣接頭等非工具式支撐桿，在千斤頂通過接頭位置之后，應第一時間針對接頭開展焊接與加固。

（4）模板空提時，為了避免支撐桿穩定性減弱，必須針對支撐桿予以加固處理。如果出現支撐桿失穩，被千斤頂帶起或是彎曲等狀況，應立刻予以加固加工。如果支撐桿需要穿過較高的洞口，同樣需要針對支撐桿進行加固加工。

（5）施工期間應用的非工具式支撐桿，當利用千斤頂之后，應和橫向鋼筋電焊進行連接，焊點間隔距離需要控制在500mm之內，電焊過程中應盡量避免受力鋼筋受損。

（6）滑模工程竣工后，工具式支撐桿必須一次性拔出。工具式支撐桿的抽拔工作普遍應用倒鏈或是千斤頂分段節節拔除。完成支撐桿拔除后，需要及時利用高一標號的混凝土澆筑孔洞。

3.2 混凝土質量控制

3.2.1 關于混凝土性能需要滿足的要求

用作滑模式供的混凝土，性能除了需要滿足設計所要求的強度、抗滲能力、耐久度以及施工季節方面的要求，根據滑模工程的特殊性，還需滿足如下方面的要求：

（1）混凝土前期強度的加強速度，需要滿足模板滑升速度的實際需求，必要情況下，可以應用早強劑或是緩凝劑等方式控制混凝土前期的強度。

（2）滑模混凝土中所用的砂，建議應用中、中粗或是粗砂，同時嚴格管理含泥量，以干凈河砂最佳。若是砂過細或是含泥量過大，將導致混凝土出現黏膜問題，進而影響混凝土外觀，同時也不利于滑模正常施工。

（3）因為筒壁薄壁結構本身厚度偏小，鋼筋密度較高，所以滑模所采用的混凝土石子粒徑挑選應符合滑模的實際需求；石子粒徑如果偏大，使得混凝土入模難度增加，混凝土澆筑密實度不足，嚴重影響滑模施工整體質量，如果石子粒徑值偏低，則需要增加水泥用量，導致施工成本上升。通常情況下，滑模施工所應用的石子粒徑值應控制在10mm-30mm。

（4）薄壁結構的混凝土建議應用硅酸鹽水泥或是一般硅酸鹽水泥進行配置。

（5）合理控制滑模混凝土坍落程度。因為滑坡普遍是鋼筋密集度較高的筒壁結構，處于非泵送狀態下，坍落度應控制在60mm-90mm之間，處于泵送狀態下，坍落度應控制在180mm-210mm之間。

（6）添加劑與摻和料的應用。施工人員應在混凝土之中添加適當的外加劑以及摻和料，添加的品類以及總量應結合試驗結果確認。

3.2.2 混凝土澆筑需要符合規定

（1）嚴格分層，并確保均勻對稱地澆筑灌溉。所有澆灌層混凝土表面必須保證處于相同水平面，同時結合化膜工藝的實際需求改換澆灌的起始位置以及方向。且分層澆灌的厚度應控制在200mm。

（2）煤層混凝土澆灌需要間隔一段時間，包括混凝土運輸、澆筑以及停歇所用的所有時間，上述時間應控制在混凝土初凝時長之內。

（3）如果在夏季進行施工，由于溫度較高，建議先進行內墻澆灌，然后澆筑受到陽光直接照射的外墻；先澆筑墻角、墻垛以及門窗洞口兩邊，然后澆筑直墻；先澆灌厚墻體，后澆筑薄墻體。另外需要注意，預留的門窗洞以及洞口兩邊混凝土應做到對稱澆筑。

3.2.3 控制混凝土振搗工作質量

在振搗過程中，應盡量避免振搗設備與支撐桿、鋼筋以及模板形成直接接觸；且振搗設備插入前一層混凝土內深度應控制在50mm之內。

3.2.4 外加劑和配合比

化模式供對環境條件有較高的要求，所以不建議在冬季進行，適宜于在夏季與秋季展開。此時環境氣溫品高，水泥水化、凝結以及硬化速度較快。如果被迫要在冬季施工，需要向砼拌合物內添加一定比例的高效復合外加劑，例如防凍劑與早強劑，實現縮短砼凝結時間、加強砼早期強度的目的，加強的砼的和易性以及耐久性等。砼初凝最佳時間在2h至2.5h，終凝時間最佳在4h至7h。配備經過實驗室試配確定之后，拌制過程中必須嚴格控制。包括外加劑的添加量以及水灰比，避免砼強度與性能受到影響。

3.3 模板滑升質量管控

3.3.1 初期滑升質量的管控

初期滑升過程中，通常需要不間斷澆筑2個-3個分層，高度一般在600mm-700mm之間。混凝土強度處于初凝至終凝之間，即底層混凝土強度處于0.3MPa-0.35MPa之間，便可開展滑升工作。初期滑升環節混凝土澆筑工作必須在2h內實現。試滑升過程中可先將模板升高500mm，即千斤頂提高1個-2個形成。

等待混凝土脫模之后，不塌落，且不會和模板黏連而帶起，便可開展初滑升。施工人員可通過手指按壓判斷混凝土是否適合初滑升，如果能夠看到指痕，且砂漿不會粘附在手指上，即證明可以，反之即證明不可。初滑升環節，滑升長度應控制在200mm-300mm之間，并針對化膜設備以及混凝土凝結狀態予以檢驗，確認其正常之后，便可進入正常滑升的狀態。

3.3.2 正常滑升質量的管控

正常滑升期間，兩次提升間隔時長應控制在0.5h之內。提升期間，需要應用所有千斤頂，確保實現充分的進油以及排油。在提高期間，若是在施工期間，發現油壓增長至正常滑升的1.2倍時，無法應用所有千斤頂頂升，應立刻終止操作，并檢驗引發故障的根本原因，及時解決，確保工程順利開展。同時，正常滑升期間，施工人員應確保操作平臺維持基本水平，但是在應用平臺傾斜法進行糾偏過程中無需考慮。每次滑升200mm-400mm之間，應檢驗千斤頂的平衡狀態，若是出現不平衡的現象，可嘗試應用限位卡等方式進行找平，特別結構或是特別位置需要依照施工組織設計的需求開展。各個千斤頂相對標高差值應控制在40mm內，鄰近兩個提升架之上千斤頂頂升差值應控制在20mm內。另外，滑升期間，施工人員還需要認真檢驗結構的垂直度、水平度、扭轉以及結構界面規格等偏差數據，檢驗工作、糾偏工作以及糾扭工作等必須嚴格按照有關規定開展。

3.3.3 模板結束滑升的環節

模板滑升結束階段，也可稱之為末升階段。當模板滑升至和建筑物頂部標高相差1m左右距離時，滑模即進入完成滑升的環節。該階段，應放緩滑升速度，同時進行精準的抄平以及找正工作，確保最終一層混凝土可以實現均勻的膠圈，確保頂部標高與位置的正確性。具體控制方式如下，在最終層混凝土交互組結束后4h內，每次間隔0.5h-1h，滑升1個-2個行程，直至混凝土完全與模板脫離。

3.3.4 停滑與加固方案

由于施工實際繼續求或是其余影響因素為而無法實現持續滑升，應采用如下停滑方法：（1）混凝土澆筑高度應做到統一。(2)模板每間隔一段時間，應提高1個-2個千斤頂形成，指導模板和混凝土之間不存在粘連。其中，時間可設定在鄰近混凝土初凝階段前或是出模混凝土強度滿足貫入阻力值0.3kN/cm2之前，就本次工程而言，間隔時間可選用1.5h。（3）因為施工引發施工縫，應觀予以沖鑿毛，預留施工縫，在復工之前將混凝土表面的殘渣完全清除，并用水進行沖洗，先澆筑一層水泥砂漿，并澆筑原級配混凝土。

針對滑空位置的支撐桿，可采用如下方式進行加工處理。應用工具式支撐桿，在模板滑升前轉動，并合理提高套管高度，以令套管和混凝土彎曲前脫離，避免混凝土因滑升受損。同時，后續施工期間，施工人員應定期檢驗模板以及液壓系統。

3.4 混凝土脫模及其養護

從混凝土脫模角度而言，為了盡量降低滑模滑動期間形成的阻力，在進行澆筑之前，需要保證模板清潔以及涂刷等各項工作的質量。模板清理最終質量直接決定了混凝土的脫模質量。

從混凝土養護角度而言，脫模混凝土需要及時予以修整以及養護。混凝土開始澆水養護時間應結合氣溫狀況進行確認。如果是在夏季進行施工，因為天氣較為炎熱，所以養護必須在脫模后12h內進行，澆水次數應結合實際情況進行適當的增加。

結語：

伴隨施工技術的發展以及對施工效率的要求越發嚴格，滑模施工因其可以減少周轉成本、提高施工效率，一次性成型以及外觀質量理想等優勢，在煤倉工程施工中得到十分廣泛的應用。施工人員應明確滑模工程的優勢與發展歷史，通過對鋼筋、預埋件以及混凝土質量等的控制，充分發揮滑模工程的價值，推動我國滑模施工技術的發展與普及，并為我國煤倉建設提供有效的施工方法。