混凝土筒仓滑模施工技术及控制要点陈 杰

发表时间:2020/6/16   来源:《工程管理前沿》2020年第6卷3月7期   作者:陈 杰
[导读] 本文针对混凝土筒仓滑模施工技术及控制要点进行了详细的阐述
        摘要:本文针对混凝土筒仓滑模施工技术及控制要点进行了详细的阐述,为同类型项目的滑模施工方案设计、滑升、降模的施工和过程控制提供了一定的参考与借鉴。
 关键词:滑模平台设计、滑升施工、平台降模控制要点
一、筒仓滑模平台设计
        1.1筒仓滑模平台设计:主要分为刚性平台和柔性平台两种,模板应采用组合钢模、铝模,规格根据筒仓直径选择宽度在100mm-150mm,高度在1000mm-1200mm,钢模固定在内外围圈桁架上下悬,外模应高于内模100mmm,围圈桁架与开字架连接,开字架中间设计为双梁,上部设置环形槽钢承力梁,环梁顶设置液压千斤顶,开字架内侧连接辐射钢桁架或辐射梁,中间与钢鼓桶连接形成整体滑模平台,开字架内侧立杆底部与鼓桶底边设有调节拉杆,开字架是钢平台结构的重要构件,承受内外模板的滑升摩擦阻力,钢平台的自重及施工荷载,并将所有荷载通过环形承力梁、千斤顶传递至每根顶杆。另外开字架内外立杆还连接操作平台,后处理及检修用吊篮,形成完整的滑模平台结构体系,需经过严格设计计算。
        1.1.1刚性滑模平台:优点是平台整体性好,便于施工操作,堆放必要的施工用料,同时可利用滑模平台施工仓顶混凝土梁板结构,缺点是用钢量较大,适应于≤16米直径筒仓。刚性滑模平台由开字架、环形梁、内外围圈、组合钢模板、内辐射三角桁架、调节拉杆、中心鼓桶组成。
1.1.2柔性滑模平台:优点是用钢量少,安装方便,缺点是中间无法堆料,施工时沿四周铺设操作平台用于放置钢筋和浇筑混凝土,适应于>16米直径筒仓。柔性滑模平台由开字架、环形梁、内外围圈、组合钢模板、内辐射槽钢、调节拉杆、中心鼓桶组成。
1.3顶杆设计:有工具式顶杆和螺纹钢或钢管顶杆,工具式顶杆宜采用HPB235级圆钢,丝扣连接,在每个千斤顶所处的环梁底部设置钢套管,顶杆底设置钢套靴,浇筑混凝土前需将钢套管与套靴连接处包裹胶带防止进浆,滑模结束后顶杆可全部回收。螺纹钢及钢管顶杆留置在混凝土结构内,通过设计可以替代部分纵向受力筋,利于节约成本。
1.4滑升液压系统:每仓设有液压油泵控制台、高压油管、调节阀门组成,油泵额定压力不应小于12MPa,油缸容积应根据千斤顶数量确定,不足时可设置两个控制台,多仓连滑时均需要设置并联控制,确保统一工作,高压输油管分别连接到每个千斤顶,在滑升纠偏时可以通过调节阀控制各组千斤顶处于工作或关闭状态。
二、滑模施工过程控制
2.1滑模平台组装:首先安装开字架、三角桁架(或辐射梁)、中心鼓筒,应对称安装,再分段安装内外桁架围圈,安装时采用简易脚手架固定,注意每个构件只需要2-3个螺栓固定就位,因为内外围圈及环形承力梁均加工为弧形,防止加工误差难以闭合。待全部围合校正后再紧固安装所有螺栓,底部安装调节拉杆并对称张拉调整。最后安装平台板、外挑平台、液压系统、千斤顶、顶杆。模板应确保光滑平整,上口每边内收5mm,下口每边放大5mm,以确保滑升顺利并减少滑升阻力。
2.2滑升起点选择
2.2.1基础±0.00M以上,优点:此处滑升施工进度快(煤仓漏斗待封顶后施工),滑模平台组装方便,滑模结束后降模方便,缺点:内侧有壁柱,中途壁柱部位需改模,漏斗环梁需预留梁窝,后期施工漏斗工效降低。
2.2.2漏斗结构以上开始,优点:上部壁厚统一无需改模,且预留洞口少,缺点:工期关键线路较长,漏斗以下结构按传统方式施工,形象进度慢,结构整体性及外观效果略差,不利于筒仓封顶。
2.3钢筋绑扎:在滑模平台组装前,钢筋应根据施工线认真调整就位,注意钢筋间距、保护层厚度,环筋应绑扎到模板上口1-2道,注意不能影响组装模具,在环筋内侧每隔1-1.5米设置一道定位骨架,确保滑升过程中的钢筋位置正确。滑升过程中钢筋上料不易过多,以跟上滑升进度为宜,同时注意若筒仓直径较小或钢筋规格较大时,环筋应事先预弯成型,因滑模速度相对较快,钢筋宜采用绑扎搭接,应不少于1.2La。
2.4混凝土浇筑:组模找正、设备安装调试完成后,模板底部应封堵严密,避免漏浆,首次浇筑混凝土至模板顶部略低,每层浇筑高度不宜超过300mm,应对称均匀浇筑,振捣密实,确保高度一致。夏季高温施工宜通过试配,适当延长混凝土初凝时间,特别是采用工具式顶杆,套管与钢模表面易粘连混凝土,增大滑升阻力,不利于滑升,同时也影响混凝土出模观感。冬季则反之,必要时应在筒仓内部设置供热采暖设备,否则会影响滑模进度。
2.5平台滑升:根据气温及首层留置的混凝土试块,确保出模混凝土强度应大于0.12-0.14Mpa,刚出模的混凝土用手指用力按压有指印时为宜,有凹坑则暂停滑升。千斤顶每次行程应在30-50mm左右,每次滑升几个行程,总高度控制在200-300mm,主要以混凝土的出模强度为准,但不宜空滑过高,模板内宜保留2/3混凝土筒壁。
2.6梁窝门窗洞口预留:预留洞口较大时应采用木模、珍珠棉或砂袋,准备工作应充分,因滑模为持续作业,不能因为预留预埋而停滑。

预埋件应比壁厚每侧小5-10mm,并与壁筋固定牢固,防止滑升时被带起,同时注意标高、角度即纵向位置,(一般提前在滑模平台上用油漆标注好,同时做好预留预埋统计图表,作为控制依据),门洞较大、顶杆暴露或洞口边缘至顶杆不足300mm时,需要预留混凝土假柱,以确保顶杆支撑的稳定性,假柱的混凝土上下口用木模板阻断,便于后期拆除。
2.7滑升纠偏:在筒仓基础底部中心点预埋定位钢板,上面设置钢制防护罩,内侧安装红外线激光垂准仪,滑模平台鼓筒中心点设置红外线接收靶,每次测量前,应确保滑升高度一致,钢平台处于水平状态,控制标高宜标注在顶杆上,每组千斤顶高差不易大于2mm,相邻开字架不易大于5mm。当出现垂直度偏移时,首先确定对应偏移中心点开字架的一组千斤顶,再根据模板内混凝土高低情况,确定是否空滑或对应一侧停滑(利用千斤顶供油调节阀),调整幅度每次不易过大,相邻两侧千斤顶调整幅度应逐渐减小,呈抛物状调整,注意每次调整后下弦调节拉杆也应随之调整。
三、仓顶屋面施工过程控制
        3.1首次降平台:小直径仓顶多采用混凝土梁板屋面,大直径仓顶多采用钢结构网架屋面,因此利用滑模平台施工屋面结构可以免去仓内搭设满堂脚手架,这样既缩短了工期,又节约了脚手架费用。当滑模平台滑升至屋面板结构以下,提前在仓壁内预留出屋面梁窝,施工外挑檐预留套管。利用钢平台做屋面结构施工,需进行荷载验算,在仓壁混凝土顶部预埋钢板,以便降模后吊挂滑模平台,钢板与开字架内立柱位置对应。滑模结束后待仓壁混凝土达到C20时,采用手拉葫芦将钢平台固定,注意上端用钢丝绳固定与顶杆根部,另一端用钢丝绳固定在开字架与三角桁架底脚连接处,钢丝绳与型钢固定位置应垫方木,严禁钢丝绳与型钢边角接触,待所有手拉葫芦受力拉紧检查无误后,开始拆除平台的内外模板、围圈、外挑平台等附属构件,然后拆除液压系统、千斤顶、承力环梁,最后拆除开字架内立柱,确保内侧钢平台脱离,将平台将至施工屋面梁板所需高度约2米左右。再次调平施工平台,并用木楔将开字架立柱与仓壁塞紧锁死,然后焊接吊挂拉杆,将钢平台与仓壁预埋件吊挂成整体,检查各部位连接情况,解除手拉葫芦。注意在内平台脱离前,所有操作人员必须佩戴安全带,安全留绳应固定在滑模顶杆根部,不得与钢平台系统杆件交叉。
        3.2屋面结构施工:搭设屋面结构梁板模板,然后利用平台、塔吊拆除工具式顶杆,注意用塔吊辅助抽拔顶杆时,需用卡具分段锁死顶杆并拆除。由于钢平台设计仅用于滑模施工,所以无法承受全部屋面梁板施工荷载,一般可以满足主梁施工荷载(需做施工荷载计算),采取分段施工,将主梁施工至次梁底标高形成叠合梁,待主梁浇筑完成后,养护至设计强度即可施工次梁及顶板,待仓顶次梁及板混凝土达到设计强度后,即可再次降滑模平台。
四、降模过程控制
        钢平台降模是滑模施工中最后一项控制重点,当仓顶梁板混凝土达到拆模强度后,开始拆除仓顶结构模板、脚手架,将所有材料从屋面预留孔中转出由塔吊转至地面。安装4台*10T慢速制动卷扬机(应根据平台重量计算卷扬机起重量、绳径、建筑高度滑轮组数计算绳长),分别将卷扬机布置在主梁端部与仓壁交接处,钢丝绳由预留洞中引下,并对应与开字架立柱,在立柱与钢桁架连接节点处绑扎钢丝绳用马镫锁死,注意钢丝绳与型钢之间必须放垫木,钢丝绳不得直接接触型钢边角,预防受力时切断钢丝绳,安装降模滑轮组。降模前将卷扬机、滑轮组、钢丝绳调整就位,确保各组钢丝绳拉紧并工作正常,然后拆除钢平台施工用吊挂拉杆。降模时应设专人指挥,利用对讲机协调缓慢下降,钢平台每个吊点设专人观察,确保协调统一,注意钢平台上指挥人员全部佩戴安全带,安全留绳固定在仓顶梁板预留洞上,安全绳不得与降模钢丝绳及其它材料交叉,照明灯及电线从仓顶预留洞引入随平台下降调整。降模时严禁单机超放,一旦出现超放应回升调整,不得采取其它机组超放跟进现象,这样会造成平台单侧碰壁倾斜,另一侧跟进时导致平台突然下沉,造成瞬间过载发生安全事故。
五、施工控制要点
5.1严格进行滑模平台的设计计算,应充分考虑混凝土的摩擦阻力、施工荷载,顶升动载、千斤顶布置、支撑顶杆验算及预留预埋措施,确保钢平台构造合理,制作规范。
5.2严格控制滑升速度,特别是冬季施工,避免整体平台变形失稳,预防预留洞口顶杆失稳;
5.3滑升纠偏:控制原则是经常测量,缓慢调整,不得操之过急;
5.4降模安全:每次调整平台应先固定再解除原有固定装置,统一指挥,协调一致。
六、结束语
        滑模是一项多专业密切协作的施工技术,其突出的优点:可用于储料仓、烟筒、冷却塔、高层及超高层建筑标准层施工,提高钢筋混凝土结构施工质量、加快施工进度,降低施工成本。但其施工技术含量高,设计专业多,需严格设计,措施周密,才能发挥其特有的优势。
        参考文献:
[1]《建筑施工手册》(第五版)中国建筑工业出版社,2011.12
[2]《滑动模板工程技术规范》(GBJ 50113)
[3]《液压滑动模板施工安全技术规程》(JGJ 65)
[4]《滑模液压提升机》(JGT93)
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