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【摘 要】 滑动模板施工具有施工速度快、机械化程度高、可节省支模和搭设脚手架所需人工、材料,能够方便地将模板进行拆散和灵活组装并可重复使用,尤其是圆形筒仓,如采用木胶合板常规施工,不仅施工周期长,拼装难度大,很难保证圆形筒仓的外观质量,而且施工降效,投入成本高。文章主要分析滑模施工技术,探讨施工方法。
【关键词】 筒仓滑模;施工技术;施工方法
工程概况:
陕西生态水泥股份有限公司富平2×4500t/d熟料新型干法水泥生产线项目位于富平县底店乡下庄村。本工程成品区筒仓施工,包括水泥储存库,熟料粉库,矿渣粉库,水泥汽车散装库和熟料汽车散装库,共计20个筒仓。
水泥汽车散装库和熟料散装库均为内径8m,四连体筒仓,平面呈“一”字形,筒仓由环形基础底板、支撑筒壁、仓底平台、环梁及漏斗、仓壁、仓顶板组成。四个筒仓环形基础相交布置,基础宽3800mm,高度1000mm,埋深-2.70m。水泥库为8个内径18m,分两排布置,每排4个一组,呈“一”字形与北侧2个熟料粉库,2个矿渣粉库平行布置组成筒仓群,均为独立筒仓,筒仓基础结构形式一致。筒仓基础由内环形基础和外环形基础组成,基础埋深-4.70m。熟料粉库和矿渣粉库为内径18m,高度45m,平行布置于水泥库北侧,与水泥库间距为20m,基础及筒仓结构与水泥库一致。
筒仓混凝土强度等级均为C30,钢筋主要规格为C12、C14、C16、C25。
一、滑模施工简介
滑模施工技术即滑动模板施工技术。该技术由模板系统、操作系统和液压提升系统三个部分共同组成。施工过程中首先由液压提升系统传达信号至电动机,从而使油泵工作,推动液体通过转向阀门,经由各种管道注入液压千斤顶,充盈油液的千斤顶使得整个滑升模板和工作面上升至需要高度;控制中心也可将千斤顶中的油液排回油泵。通过对油液的控制,利用液压千斤顶使得滑升模板和工作面得以上升到所需要的高度。采用滑模施工,施工中一次成型,筒仓外表面混凝土在浇筑过程中随设备滑动完成压制工艺,成形美观,可以大大缩短施工时间,实现全程机械化操作,省去其他不必要的支出和工料,而且模板化的装置极大地方便整个系统的搭建和拆卸。
二、主要施工方法
(一)滑模设计
1、确定模板、围圈、提升架及操作平台的布置,进行各类部件和节点设计,提出规格和数量。
2、确定液压千斤顶、油路及液压控制台的布置,提出规格和數量。
3、确定施工精度控制措施提出设备仪器的规格和数量。
4、进行特殊部位处理及特殊设施布置和设计。
5、绘制滑模装置的组装图,提出材料、设备、构件一览表。
(二)筒仓滑模施工
(1)模板系统
A、模板
内外模板主要选用150~200×1200普通定性钢模板,回形卡互拼(每条拼缝不少于4个)在模板上端第一孔、下端第二孔分别设置双钢管围檩,以管卡勾头拉结模板,每条拼缝不少于2个,围檩用钢管与提升架立柱连接。
安装好的模板单面倾斜度为模板高度的0.1-0.3%。按规范要求模板上口以下2/3模板高度处得净距为结构截面尺寸。
模板采用钢模板,拼缝严密,表面平整。
B、围圈
围圈又称作围檩。其主要作用,是使模板保持组装的平面形状并将模板与提升架连接成一个整体。围圈在工作时,承受由模板传递来的混凝土侧压力、冲击力和风荷载等水平荷载,同时承受滑升时的摩阻力、作用于操作平台上的静荷载和施工荷载等竖向荷载,并将其传递到提升架、千斤顶和支承杆上。
该滑模装置的围檩设置在模板上端第二孔,下端第一孔分别设双钢管围檩(钢管之间通过转扣每隔1m相互连接),以管卡勾头螺栓拉结在模板上,围檩与调节钢管端头通过十字扣固定后,然后与调节钢管、提升架立柱连接成一个整体。
C、提升架
提升架立柱为2500mm×200mm,用两根A48×3.5mm钢管焊接成格构式构件,上下横梁为双拼10槽钢,立柱与横梁螺栓连接,提升架规格为1500mm×2500mm。
(2)操作平台系统
筒仓滑模采用柔性平台进行施工。用于调节筒仓的圆度,防止失圆,作为中心辅助纠偏之用,平台中心设置直径0.6m、δ=20mm厚钢板为中心环,在中心环与提升架之间用Ф14圆钢加M25花兰螺丝牵拉,拉到提升架的内立柱上,花兰螺用于调松紧保证不失圆,位置在内挑环形平台内侧,便于操作之处。
水泥库库顶梁为钢结构,筒仓采用仓壁滑模顶升仓顶钢梁施工工艺时,每根钢梁每个支座用两榀提升架提升,在两榀提升架下横梁上设一根双拼14号槽钢梁(称搁置钢梁),仓顶钢梁搁置在“搁置钢梁”上,仓顶钢梁、“搁置钢梁”、提升架下横梁间均采用刚性连接(焊接连接)。
内、外平台为悬挑平台,即利用调节钢管增加斜撑稳定,再绑扎木方,铺设20mm厚木板。外平台净宽2m,作运送砼,绑扎外侧环筋之用。内平台净宽1.5m,作为操作平台,且作为绑扎内侧环筋之用。为保证安全内外平台设1.2m高围护栏杆,栏杆外挂安全网。
在提升架的内外立柱上,下挂操作脚手架,上铺脚手板,设栏杆,外包安全网,用于检查砼出模强度,处理滑升过程中的质量缺陷,滑模后仓壁修整、清理出预留、预埋件、抹光、养护等,吊脚手架悬挂在调节钢管上,以钢管立杆和横杆扣件联接形成吊架,吊脚手立杆间距同提升架间距,顶部设防滑双扣件连接。吊脚手上铺脚手板并用铁丝绑扎牢固,吊脚手架净高1.8米,宽度800,挂脚手用钢管扣件搭设,高度从模板下口往下1.8米,挂脚手外侧用钢管连成围圈增加稳定性,并在外侧和底部满挂安全网保证安全,外包安全网。
(3)液压提升系统 液压提升系统主要由支承杆、液压千斤顶、液压控制台和油路等部分组成
A、支承杆
本滑模系统的设计采用GYD-60型滚珠式液压千斤顶,支承杆采用φ48×3.5钢管制作。φ48mm×3.5mm支承杆的接头,采用焊接方法,先加工一段长度为150mm的φ38mm×3mm短管,并在支承杆两端各钻4个φ4小孔,当千斤顶上部的支承杆还有400mm时,将φ38mm短管插进支承杆内1/2,通过4个小孔点焊后,表面磨平。随后在短管上插接上一根支承杆,同样点焊磨平。当千斤顶通过接头后,再用帮条焊接。采用销钉连接时,需加工一段连接件,在连接件及支承杆端部对应位置分别钻销钉孔,当千斤顶通过接头后,用销钉将支承杆和连接件销在一起。
B、千斤顶
液压千斤顶又称为穿心式液压千斤顶或爬升器。其中心穿过支承杆,在周期式的液压动力作用下,千斤顶可沿支承杆作爬升动作,以带动提升架、操作平台和模板随之一起上升。本工程采用GYD-60型滚珠式千斤顶、最大起重量60KN,工作起重量30KN。工作行程范围20~30mm,额定工作压力8Mpa。
C、液压控制台
液压控制台是液压传动系统的控制中心,是液压滑模的心脏。主要由电动机、齿轮油泵、换向阀、溢流阀、液压分配器和油箱等组成。其工作过程为:电动机带动油泵运转,将油箱中的油液通过溢流阀控制压力后,经换向阀输送到液压分配器,然后,经油管将油液输入进千斤顶,使千斤顶沿支承杆爬升。当活塞走满行程之后,换向阀变换油液的流向,千斤顶中的油液从输油管、液压分配器,经换向阀返回油箱。每一个工作循环,可使千斤顶带动模板系统爬升一个行程。
本工程采用的控制台为YKT-56型液压控制台,电动机功率5KW,最高压力12Mpa,排油量56L/min,最高可同时为150个GYD-60型滚珠式液压千斤顶供油。
对于操作平台面积较大、需用千斤顶较多、而又采用整体滑模施工的工程,可同时安装两套以上的液压控制台,统一控制,共同工作。
液压系统安装完毕,先进行试运转,首先进行充油排气,然后加压至10MPa,每次持压3min,重复3次,各密封处无渗漏,进行全面检查,待各部分工作正常后,再插入支承杆。
D、油路系统
油路系统是连接控制台到千斤顶的液压通路,主要由油管、管接头、液压分配器和截止阀等元、器件组成。
油管一般采用高压无缝管及高压橡胶管两种。根据滑模工程面积大小决定液压千斤顶的数量及编组形式。
主油管内径应为14-19mm,分油管内径应为10-14mm,连接千斤顶的油管内径应为6-10mm。
油路的布置一般采取分级并联方式,即:从液压控制台通过主油管至分油器为一级,从分油器经分油管至支分油器为二级,从支分油器经支油管(胶管)至千斤顶为三级。
由液压控制台至各分油器及由各油器至每台千斤顶的管线长度,设计时应尽量相近。
油管接头的通径、压力应与油管相适应,胶管接头一般采用扣压式或可拆式胶管接头,其连接方式是:先将胶管与接头外套、接头芯子连成一体,然后通过接头芯子与其它油管或液压元件连接;钢管接头一般采用卡套式管接头。
(4)上人回笼跑道
上人跑道为了给工人上下班提供安全通道,保证业主及监理人员等到平台上检查方便及安全,在筒仓外侧搭设钢管上人回笼扶梯,防滑跑道采用胶合板沿线与木方绑牢,回笼跑道周围满挂安全网。
本工程上人回笼梯基础要求钢管扣件式上人梯基础基础采用C25级混凝土浇筑,厚度200mm,基础尺寸5.2m×2.6m,在基础内配置ф8@200双层双向钢筋。在基础中插入2.5m左右的短钢管以便与回笼梯立杆连接,短钢管布置见脚手架平面图。短钢管与脚手架立杆连接采用搭接,搭接长度不小于1m,搭接采用3个万向扣件。
水泥库回笼梯搭设高度48m,水泥汽车散装库搭设高度为24m。开始搭设脚手架时需设置临时抛撑,待第一层连墙杆设置后拆除。第一皮立杆需将接头错开,以保证搭设过程中相邻立杆接头不得在同一步内,同步内相隔立杆接头的高度方向距离不宜小于500mm,接头中点至主节点的距离不宜大于步距的1/3。
所有立杆必须采用接头扣件,剪刀撑采用转向扣件,接头处不少于3个扣件,接头长度不小于1m。整个排架的四面必须连续设置剪刀撑,剪刀撑必须随立杆、横杆等同步搭设,角度与地面成45度。
楼梯踏步两侧需设置扶手,踏步型式根据现场情况定。踏步或脚手板必须用铁丝与架体扎牢固定。
每3m高设置一道连墙杆,在库壁上预埋4块埋件,连墙杆两端需设置防滑扣件。为保证钢管扣件式上人梯平面內的刚度,在每道连墙杆平面设置水平斜撑。
脚手架应安装防雷装置,防雷装置的冲击接地电阻值控制在4欧姆内;脚手架立杆顶端做避雷针,可用直径25~32mm、壁厚不小于3mm的镀锌钢管或直径12mm的镀锌钢筋制作,与脚手架立杆顶端焊接,高度不小于1米;接地线可采用直径不小于8mm的圆钢或厚度不小于4mm的扁钢,接地线的连接应保证接触可靠,引至地下。
(5)滑模组装:组装顺序见下图。
(6)滑模滑升施工
整个系统组装结束,经验收合格后,即进入滑模施工阶段,按照图纸及设计规范要求制作绑扎钢筋,进入滑模滑升施工阶段。
A、混凝土浇筑及养护
仓壁滑升时,每一车倾倒在两个提升架空档,平仓手将平台上砼铲入模内,振捣手跟进振捣。砼连续浇灌,正反方向同时分头入模和振捣,避免单向施工最后出现冷缝。混凝土顶面高度应低于模板5cm。
砼入模后及时用插入式振动棒振捣,操作时按“快插慢拔”、“棒棒相接”,采用“并列式”振捣;每点振捣时间20s~30s,当砼表面不再显着下沉不出现气泡,表面泛浆方能停止振捣;振捣棒在振捣上层砼时插入下层砼不大于5cm,消除两层之间接缝,严禁漏振、过振现象发生。 在模板提升过程中,将脱模后的混凝土用原浆修补,对仓外壁混凝土表面抹平压光,保证混凝土表面平整光洁、色泽一致。混凝土终凝后,每隔2h由专人沿筒仓壁内外用水管喷淋装置均匀浇水,养护仓壁混凝土,使混凝土保持湿润状态。
B、滑升配合
模板滑升是一个协调性很强的工作,滑升前做到各条口准备工作充分,如滑升平台系统在技术上、安全上、质量上是否满足要求,人员组织是否完备,材料供应是否确保,水电是否正常等等,在滑升施工前由项目经理牵头组织滑升交底,横向联系各方面因素,确认有把握时由项目经理下达开机令。
初升:砼分五层正、反向浇筑1000mm模板,3-6小时开始试提升,提升2-4个行程,模板的初次滑升,在模板内砼浇筑高度1000mm左右及第一层浇筑的砼强度时0.1~0.3Mpa进行。开始滑升前,先进行试滑升,试滑升时,应将全部千斤顶同时升起5~10cm,观察砼出模强度,符合要求即可将模板滑升到200mm高,对所有提升设备和模板系统进行全面检查。修整后,可转入正常滑升,正常砼脱模强度宜控制在0.1~0.3Mpa。
正常滑升:当初滑以后,即可按计划的正常班次和流水分段、分层浇筑,分层滑升。正常滑升时,两次滑升之间的时间间隔,以泵站提供的砼达到0.1~0.3Mpa立方体强度的时间来确定,一般控制在1.5小时左右,每个浇筑层的控制浇筑高度为200mm,绑扎一层(浇筑层)钢筋、浇筑一层砼,砼正、反循环向浇筑,气温较高时中途提升1-2个行程。滑升过程中,操作平台保持水平,千斤顶的相对高差控制在50mm以内,相邻两个千斤顶的升差不大于25mm。如果超过允许值,则由平台指挥及时检查各系统的工作情况以及砼出模强度,并及时找出原因,采取有效地措施以排除。
末升:当模板滑升到距顶1m左右时,即放慢滑升速度,并进行准确的抄平和找正工作。整个模板的抄平、扰正,应在滑升到距顶标高最后一皮以前作好,以便顶部检均匀地交圈,保证顶部标高及位置的正确。滑模施工每滑升一次作一次偏移、扭转校正,发现控制偏移、扭转的线锤偏差大于规范要求(一般只要有偏差)即进行纠偏、纠纽。
平台纠偏:平台及模板水平度的控制是控制中心偏差的关键,在模板开始滑升前用水准仪对整个平台及千斤顶的高程进行测量校平,并在支承杆上用水准仪抄平每隔一个浇筑抄平一次。平台纠编采用平台倾斜法纠编达到纠编目的,适当提高偏移一侧千斤使平台倾斜(不大于1%)后滑升,纠正偏差后正常滑升。
平台纠纽:平台扭转采用牵拉法,沿周边均布8个点(提升架位置)用手拉葫芦与扭转方向反向牵拉,平台提升时达到反向纠扭。
停滑:当施工需要或特殊情况必须停滑时,每隔0.5-1.0小时提升1-2个行程,至模板与砼不再粘接(大约4小时),第二天再提升一个行程。
埋件与留洞:滑升前,将所有预埋、预留工作统计详尽,列出表格,注明标高、部位、预埋、预留品种、规格,如平面位置较复杂,应事先在滑模平台上做好标志,按照表格查验各种预埋件、预留孔是否已准备妥当。预埋、预留由专人负责,需凿出的预埋件、预留孔、预留插筋一旦出模立即凿出,注意找准位置再进行,以免影响库壁外观。各种预埋预留件均不得与库壁环筋焊接,预留洞口两侧砼须对称浇筑。预留洞口用木板钉制木盒预埋,木盒外侧刨光、涂刷脱模剂。
仓壁处理:仓壁内、外壁随滑随手修补砼表面缺陷,并用1:2或1:1水泥砂浆粉刷,修补、粉刷均在挂脚手上进行。
本工程采用专用滑模记录表形式进行滑模施工各项控制,包括滑模时的一切日常事件、该班滑升速率及预埋件、水平筋使用数量、混凝土试验记录、校正水平及垂直记录、天气情况如气温及雨量等。
垂直、扭转的测量、预防和纠正
组装时,按120°间隔在外挑平台上挂设三只自制钢线坠,在承台面相应位置做出线坠中心标志,滑升时,每120cm检验一次线坠相对标志偏移值,由专人负责做好记录。
垂直度、扭转度应以预防为主,纠正为辅。本工程采取以下办法预防纠正。
保持平台水平上升一般就能保证结构竖直。在支承杆上按每30cm划线、抄平,用限位器按支承杆上的水平线控制整个平台水平上升。本工程应勤抄平、勤调平,如局部经常与其它部位不同步,应尽早查明原因,排除故障。
砼浇筑遵循分层、交圈、变换方面的原则,分层交圈即按每30cm分层闭合浇筑,防止出模砼强度差异大,摩阻力差异大,导致平台不能水平上升。变换方向即各分层砼应按顺时针、逆时针变换循环浇筑,以免模板长期受同一方向的力发生扭转。平台上堆载应均匀、分散。
纠偏采用倾斜平台法,当发现垂直度偏差超过10mm时,将平台反向倾斜5-10cm,通过倾斜提升达到纠偏的目的。
纠偏纠扭遵循勤纠正,小幅度纠正的原则,观测得到的偏移值须结合沉降观测数据加以分析。
支撑杆加固:预留洞口位置支承杆脱空高度较大时,应对支承杆进行加固,要求支承杆竖直,接头焊接牢靠。支承杆最大脱空长度不得超过2.4m。预留洞口处支承杆,可在支承杆一侧加设钢管架子加固。筒壁内支承杆,可采用短钢筋加焊在竖向钢筋上,形成整体骨架以减少杆件的计算长度。
(7)滑模系统拆除
系统拆除在浇筑完毕2天后进行,拆除以先装后拆为原则利用塔吊配合,拆除人员必须服从指挥,并带好安全带,按顺序拆除,并应充分利用塔吊。
三、施工过程中的注意事项及应急处理
筒仓滑模施工技术复杂,为保证筒仓清水混凝土施工质量,以下几个问题需要特别注意:1)筒仓内部桁架结构操作平台搭建时需注意其在较大操作范围内的工料堆放问题。2)滑模模板设备需在模板位置、周围围栏和提升架设置完毕之后方可进行下一步的计算,对其他部分的细节和节点进行处理计算,严格按照图纸规定的参数进行采购。接著找准千斤顶的位置以及油路管道的位置。3)在进行到液压滑升阶段时需注意在每一次滑升操作,应当着重观察记录混凝土倒出模具时的强度的变化阈值,通过计算得出合适的滑升速率,而且应当保证液压千斤顶在提升过程中能及时的给油与回油。操作过程中还应及时反馈整个操作平台的位置参数与标准值的偏差情况,一旦出现问题,需尽快进行调整,使得平台回到正常使用范围内。
特殊状况的紧急处理:1)遭遇狂风暴雨等恶劣气候及机械故障、停电等被迫中断作业后,则采取本特殊状况的紧急处理措施。2)停工时设置施工缝,以便继续浇筑时,新旧混凝土有良好的粘结,施工缝的设置位置按规定要求。3)中强级地震及飓风暴雨侵袭时,立即停止作业,设置施工缝,并做必要的防护,复工前作出损坏鉴定,并按工程项目监理的指示实施后续作业。使用中的模板及滑升装置,于每次复工前,认真复查,经项目工程师确认后,复工运作。
四、结语
综上所述,滑模施工技术以其施工快,质量高,成本低等优点迅速成为筒仓工程的主流施工技术手段,其本身给施工单位带来的综合经济效益同社会效益是十分明显的。
参考文献:
[1]谢夫海.滑升模板施工技术在信标塔工程中的应用[J].施工技术,2014,07:118-121.
[2]王瑞军,何力莹.双壁筒仓生料均化库滑模施工技术[J].石油化工建设,2014,01:85-87+92.
[3]杨晓军.浅谈高墩滑模施工技术[J].价值工程,2014,17:145-147.
【关键词】 筒仓滑模;施工技术;施工方法
工程概况:
陕西生态水泥股份有限公司富平2×4500t/d熟料新型干法水泥生产线项目位于富平县底店乡下庄村。本工程成品区筒仓施工,包括水泥储存库,熟料粉库,矿渣粉库,水泥汽车散装库和熟料汽车散装库,共计20个筒仓。
水泥汽车散装库和熟料散装库均为内径8m,四连体筒仓,平面呈“一”字形,筒仓由环形基础底板、支撑筒壁、仓底平台、环梁及漏斗、仓壁、仓顶板组成。四个筒仓环形基础相交布置,基础宽3800mm,高度1000mm,埋深-2.70m。水泥库为8个内径18m,分两排布置,每排4个一组,呈“一”字形与北侧2个熟料粉库,2个矿渣粉库平行布置组成筒仓群,均为独立筒仓,筒仓基础结构形式一致。筒仓基础由内环形基础和外环形基础组成,基础埋深-4.70m。熟料粉库和矿渣粉库为内径18m,高度45m,平行布置于水泥库北侧,与水泥库间距为20m,基础及筒仓结构与水泥库一致。
筒仓混凝土强度等级均为C30,钢筋主要规格为C12、C14、C16、C25。
一、滑模施工简介
滑模施工技术即滑动模板施工技术。该技术由模板系统、操作系统和液压提升系统三个部分共同组成。施工过程中首先由液压提升系统传达信号至电动机,从而使油泵工作,推动液体通过转向阀门,经由各种管道注入液压千斤顶,充盈油液的千斤顶使得整个滑升模板和工作面上升至需要高度;控制中心也可将千斤顶中的油液排回油泵。通过对油液的控制,利用液压千斤顶使得滑升模板和工作面得以上升到所需要的高度。采用滑模施工,施工中一次成型,筒仓外表面混凝土在浇筑过程中随设备滑动完成压制工艺,成形美观,可以大大缩短施工时间,实现全程机械化操作,省去其他不必要的支出和工料,而且模板化的装置极大地方便整个系统的搭建和拆卸。
二、主要施工方法
(一)滑模设计
1、确定模板、围圈、提升架及操作平台的布置,进行各类部件和节点设计,提出规格和数量。
2、确定液压千斤顶、油路及液压控制台的布置,提出规格和數量。
3、确定施工精度控制措施提出设备仪器的规格和数量。
4、进行特殊部位处理及特殊设施布置和设计。
5、绘制滑模装置的组装图,提出材料、设备、构件一览表。
(二)筒仓滑模施工
(1)模板系统
A、模板
内外模板主要选用150~200×1200普通定性钢模板,回形卡互拼(每条拼缝不少于4个)在模板上端第一孔、下端第二孔分别设置双钢管围檩,以管卡勾头拉结模板,每条拼缝不少于2个,围檩用钢管与提升架立柱连接。
安装好的模板单面倾斜度为模板高度的0.1-0.3%。按规范要求模板上口以下2/3模板高度处得净距为结构截面尺寸。
模板采用钢模板,拼缝严密,表面平整。
B、围圈
围圈又称作围檩。其主要作用,是使模板保持组装的平面形状并将模板与提升架连接成一个整体。围圈在工作时,承受由模板传递来的混凝土侧压力、冲击力和风荷载等水平荷载,同时承受滑升时的摩阻力、作用于操作平台上的静荷载和施工荷载等竖向荷载,并将其传递到提升架、千斤顶和支承杆上。
该滑模装置的围檩设置在模板上端第二孔,下端第一孔分别设双钢管围檩(钢管之间通过转扣每隔1m相互连接),以管卡勾头螺栓拉结在模板上,围檩与调节钢管端头通过十字扣固定后,然后与调节钢管、提升架立柱连接成一个整体。
C、提升架
提升架立柱为2500mm×200mm,用两根A48×3.5mm钢管焊接成格构式构件,上下横梁为双拼10槽钢,立柱与横梁螺栓连接,提升架规格为1500mm×2500mm。
(2)操作平台系统
筒仓滑模采用柔性平台进行施工。用于调节筒仓的圆度,防止失圆,作为中心辅助纠偏之用,平台中心设置直径0.6m、δ=20mm厚钢板为中心环,在中心环与提升架之间用Ф14圆钢加M25花兰螺丝牵拉,拉到提升架的内立柱上,花兰螺用于调松紧保证不失圆,位置在内挑环形平台内侧,便于操作之处。
水泥库库顶梁为钢结构,筒仓采用仓壁滑模顶升仓顶钢梁施工工艺时,每根钢梁每个支座用两榀提升架提升,在两榀提升架下横梁上设一根双拼14号槽钢梁(称搁置钢梁),仓顶钢梁搁置在“搁置钢梁”上,仓顶钢梁、“搁置钢梁”、提升架下横梁间均采用刚性连接(焊接连接)。
内、外平台为悬挑平台,即利用调节钢管增加斜撑稳定,再绑扎木方,铺设20mm厚木板。外平台净宽2m,作运送砼,绑扎外侧环筋之用。内平台净宽1.5m,作为操作平台,且作为绑扎内侧环筋之用。为保证安全内外平台设1.2m高围护栏杆,栏杆外挂安全网。
在提升架的内外立柱上,下挂操作脚手架,上铺脚手板,设栏杆,外包安全网,用于检查砼出模强度,处理滑升过程中的质量缺陷,滑模后仓壁修整、清理出预留、预埋件、抹光、养护等,吊脚手架悬挂在调节钢管上,以钢管立杆和横杆扣件联接形成吊架,吊脚手立杆间距同提升架间距,顶部设防滑双扣件连接。吊脚手上铺脚手板并用铁丝绑扎牢固,吊脚手架净高1.8米,宽度800,挂脚手用钢管扣件搭设,高度从模板下口往下1.8米,挂脚手外侧用钢管连成围圈增加稳定性,并在外侧和底部满挂安全网保证安全,外包安全网。
(3)液压提升系统 液压提升系统主要由支承杆、液压千斤顶、液压控制台和油路等部分组成
A、支承杆
本滑模系统的设计采用GYD-60型滚珠式液压千斤顶,支承杆采用φ48×3.5钢管制作。φ48mm×3.5mm支承杆的接头,采用焊接方法,先加工一段长度为150mm的φ38mm×3mm短管,并在支承杆两端各钻4个φ4小孔,当千斤顶上部的支承杆还有400mm时,将φ38mm短管插进支承杆内1/2,通过4个小孔点焊后,表面磨平。随后在短管上插接上一根支承杆,同样点焊磨平。当千斤顶通过接头后,再用帮条焊接。采用销钉连接时,需加工一段连接件,在连接件及支承杆端部对应位置分别钻销钉孔,当千斤顶通过接头后,用销钉将支承杆和连接件销在一起。
B、千斤顶
液压千斤顶又称为穿心式液压千斤顶或爬升器。其中心穿过支承杆,在周期式的液压动力作用下,千斤顶可沿支承杆作爬升动作,以带动提升架、操作平台和模板随之一起上升。本工程采用GYD-60型滚珠式千斤顶、最大起重量60KN,工作起重量30KN。工作行程范围20~30mm,额定工作压力8Mpa。
C、液压控制台
液压控制台是液压传动系统的控制中心,是液压滑模的心脏。主要由电动机、齿轮油泵、换向阀、溢流阀、液压分配器和油箱等组成。其工作过程为:电动机带动油泵运转,将油箱中的油液通过溢流阀控制压力后,经换向阀输送到液压分配器,然后,经油管将油液输入进千斤顶,使千斤顶沿支承杆爬升。当活塞走满行程之后,换向阀变换油液的流向,千斤顶中的油液从输油管、液压分配器,经换向阀返回油箱。每一个工作循环,可使千斤顶带动模板系统爬升一个行程。
本工程采用的控制台为YKT-56型液压控制台,电动机功率5KW,最高压力12Mpa,排油量56L/min,最高可同时为150个GYD-60型滚珠式液压千斤顶供油。
对于操作平台面积较大、需用千斤顶较多、而又采用整体滑模施工的工程,可同时安装两套以上的液压控制台,统一控制,共同工作。
液压系统安装完毕,先进行试运转,首先进行充油排气,然后加压至10MPa,每次持压3min,重复3次,各密封处无渗漏,进行全面检查,待各部分工作正常后,再插入支承杆。
D、油路系统
油路系统是连接控制台到千斤顶的液压通路,主要由油管、管接头、液压分配器和截止阀等元、器件组成。
油管一般采用高压无缝管及高压橡胶管两种。根据滑模工程面积大小决定液压千斤顶的数量及编组形式。
主油管内径应为14-19mm,分油管内径应为10-14mm,连接千斤顶的油管内径应为6-10mm。
油路的布置一般采取分级并联方式,即:从液压控制台通过主油管至分油器为一级,从分油器经分油管至支分油器为二级,从支分油器经支油管(胶管)至千斤顶为三级。
由液压控制台至各分油器及由各油器至每台千斤顶的管线长度,设计时应尽量相近。
油管接头的通径、压力应与油管相适应,胶管接头一般采用扣压式或可拆式胶管接头,其连接方式是:先将胶管与接头外套、接头芯子连成一体,然后通过接头芯子与其它油管或液压元件连接;钢管接头一般采用卡套式管接头。
(4)上人回笼跑道
上人跑道为了给工人上下班提供安全通道,保证业主及监理人员等到平台上检查方便及安全,在筒仓外侧搭设钢管上人回笼扶梯,防滑跑道采用胶合板沿线与木方绑牢,回笼跑道周围满挂安全网。
本工程上人回笼梯基础要求钢管扣件式上人梯基础基础采用C25级混凝土浇筑,厚度200mm,基础尺寸5.2m×2.6m,在基础内配置ф8@200双层双向钢筋。在基础中插入2.5m左右的短钢管以便与回笼梯立杆连接,短钢管布置见脚手架平面图。短钢管与脚手架立杆连接采用搭接,搭接长度不小于1m,搭接采用3个万向扣件。
水泥库回笼梯搭设高度48m,水泥汽车散装库搭设高度为24m。开始搭设脚手架时需设置临时抛撑,待第一层连墙杆设置后拆除。第一皮立杆需将接头错开,以保证搭设过程中相邻立杆接头不得在同一步内,同步内相隔立杆接头的高度方向距离不宜小于500mm,接头中点至主节点的距离不宜大于步距的1/3。
所有立杆必须采用接头扣件,剪刀撑采用转向扣件,接头处不少于3个扣件,接头长度不小于1m。整个排架的四面必须连续设置剪刀撑,剪刀撑必须随立杆、横杆等同步搭设,角度与地面成45度。
楼梯踏步两侧需设置扶手,踏步型式根据现场情况定。踏步或脚手板必须用铁丝与架体扎牢固定。
每3m高设置一道连墙杆,在库壁上预埋4块埋件,连墙杆两端需设置防滑扣件。为保证钢管扣件式上人梯平面內的刚度,在每道连墙杆平面设置水平斜撑。
脚手架应安装防雷装置,防雷装置的冲击接地电阻值控制在4欧姆内;脚手架立杆顶端做避雷针,可用直径25~32mm、壁厚不小于3mm的镀锌钢管或直径12mm的镀锌钢筋制作,与脚手架立杆顶端焊接,高度不小于1米;接地线可采用直径不小于8mm的圆钢或厚度不小于4mm的扁钢,接地线的连接应保证接触可靠,引至地下。
(5)滑模组装:组装顺序见下图。
(6)滑模滑升施工
整个系统组装结束,经验收合格后,即进入滑模施工阶段,按照图纸及设计规范要求制作绑扎钢筋,进入滑模滑升施工阶段。
A、混凝土浇筑及养护
仓壁滑升时,每一车倾倒在两个提升架空档,平仓手将平台上砼铲入模内,振捣手跟进振捣。砼连续浇灌,正反方向同时分头入模和振捣,避免单向施工最后出现冷缝。混凝土顶面高度应低于模板5cm。
砼入模后及时用插入式振动棒振捣,操作时按“快插慢拔”、“棒棒相接”,采用“并列式”振捣;每点振捣时间20s~30s,当砼表面不再显着下沉不出现气泡,表面泛浆方能停止振捣;振捣棒在振捣上层砼时插入下层砼不大于5cm,消除两层之间接缝,严禁漏振、过振现象发生。 在模板提升过程中,将脱模后的混凝土用原浆修补,对仓外壁混凝土表面抹平压光,保证混凝土表面平整光洁、色泽一致。混凝土终凝后,每隔2h由专人沿筒仓壁内外用水管喷淋装置均匀浇水,养护仓壁混凝土,使混凝土保持湿润状态。
B、滑升配合
模板滑升是一个协调性很强的工作,滑升前做到各条口准备工作充分,如滑升平台系统在技术上、安全上、质量上是否满足要求,人员组织是否完备,材料供应是否确保,水电是否正常等等,在滑升施工前由项目经理牵头组织滑升交底,横向联系各方面因素,确认有把握时由项目经理下达开机令。
初升:砼分五层正、反向浇筑1000mm模板,3-6小时开始试提升,提升2-4个行程,模板的初次滑升,在模板内砼浇筑高度1000mm左右及第一层浇筑的砼强度时0.1~0.3Mpa进行。开始滑升前,先进行试滑升,试滑升时,应将全部千斤顶同时升起5~10cm,观察砼出模强度,符合要求即可将模板滑升到200mm高,对所有提升设备和模板系统进行全面检查。修整后,可转入正常滑升,正常砼脱模强度宜控制在0.1~0.3Mpa。
正常滑升:当初滑以后,即可按计划的正常班次和流水分段、分层浇筑,分层滑升。正常滑升时,两次滑升之间的时间间隔,以泵站提供的砼达到0.1~0.3Mpa立方体强度的时间来确定,一般控制在1.5小时左右,每个浇筑层的控制浇筑高度为200mm,绑扎一层(浇筑层)钢筋、浇筑一层砼,砼正、反循环向浇筑,气温较高时中途提升1-2个行程。滑升过程中,操作平台保持水平,千斤顶的相对高差控制在50mm以内,相邻两个千斤顶的升差不大于25mm。如果超过允许值,则由平台指挥及时检查各系统的工作情况以及砼出模强度,并及时找出原因,采取有效地措施以排除。
末升:当模板滑升到距顶1m左右时,即放慢滑升速度,并进行准确的抄平和找正工作。整个模板的抄平、扰正,应在滑升到距顶标高最后一皮以前作好,以便顶部检均匀地交圈,保证顶部标高及位置的正确。滑模施工每滑升一次作一次偏移、扭转校正,发现控制偏移、扭转的线锤偏差大于规范要求(一般只要有偏差)即进行纠偏、纠纽。
平台纠偏:平台及模板水平度的控制是控制中心偏差的关键,在模板开始滑升前用水准仪对整个平台及千斤顶的高程进行测量校平,并在支承杆上用水准仪抄平每隔一个浇筑抄平一次。平台纠编采用平台倾斜法纠编达到纠编目的,适当提高偏移一侧千斤使平台倾斜(不大于1%)后滑升,纠正偏差后正常滑升。
平台纠纽:平台扭转采用牵拉法,沿周边均布8个点(提升架位置)用手拉葫芦与扭转方向反向牵拉,平台提升时达到反向纠扭。
停滑:当施工需要或特殊情况必须停滑时,每隔0.5-1.0小时提升1-2个行程,至模板与砼不再粘接(大约4小时),第二天再提升一个行程。
埋件与留洞:滑升前,将所有预埋、预留工作统计详尽,列出表格,注明标高、部位、预埋、预留品种、规格,如平面位置较复杂,应事先在滑模平台上做好标志,按照表格查验各种预埋件、预留孔是否已准备妥当。预埋、预留由专人负责,需凿出的预埋件、预留孔、预留插筋一旦出模立即凿出,注意找准位置再进行,以免影响库壁外观。各种预埋预留件均不得与库壁环筋焊接,预留洞口两侧砼须对称浇筑。预留洞口用木板钉制木盒预埋,木盒外侧刨光、涂刷脱模剂。
仓壁处理:仓壁内、外壁随滑随手修补砼表面缺陷,并用1:2或1:1水泥砂浆粉刷,修补、粉刷均在挂脚手上进行。
本工程采用专用滑模记录表形式进行滑模施工各项控制,包括滑模时的一切日常事件、该班滑升速率及预埋件、水平筋使用数量、混凝土试验记录、校正水平及垂直记录、天气情况如气温及雨量等。
垂直、扭转的测量、预防和纠正
组装时,按120°间隔在外挑平台上挂设三只自制钢线坠,在承台面相应位置做出线坠中心标志,滑升时,每120cm检验一次线坠相对标志偏移值,由专人负责做好记录。
垂直度、扭转度应以预防为主,纠正为辅。本工程采取以下办法预防纠正。
保持平台水平上升一般就能保证结构竖直。在支承杆上按每30cm划线、抄平,用限位器按支承杆上的水平线控制整个平台水平上升。本工程应勤抄平、勤调平,如局部经常与其它部位不同步,应尽早查明原因,排除故障。
砼浇筑遵循分层、交圈、变换方面的原则,分层交圈即按每30cm分层闭合浇筑,防止出模砼强度差异大,摩阻力差异大,导致平台不能水平上升。变换方向即各分层砼应按顺时针、逆时针变换循环浇筑,以免模板长期受同一方向的力发生扭转。平台上堆载应均匀、分散。
纠偏采用倾斜平台法,当发现垂直度偏差超过10mm时,将平台反向倾斜5-10cm,通过倾斜提升达到纠偏的目的。
纠偏纠扭遵循勤纠正,小幅度纠正的原则,观测得到的偏移值须结合沉降观测数据加以分析。
支撑杆加固:预留洞口位置支承杆脱空高度较大时,应对支承杆进行加固,要求支承杆竖直,接头焊接牢靠。支承杆最大脱空长度不得超过2.4m。预留洞口处支承杆,可在支承杆一侧加设钢管架子加固。筒壁内支承杆,可采用短钢筋加焊在竖向钢筋上,形成整体骨架以减少杆件的计算长度。
(7)滑模系统拆除
系统拆除在浇筑完毕2天后进行,拆除以先装后拆为原则利用塔吊配合,拆除人员必须服从指挥,并带好安全带,按顺序拆除,并应充分利用塔吊。
三、施工过程中的注意事项及应急处理
筒仓滑模施工技术复杂,为保证筒仓清水混凝土施工质量,以下几个问题需要特别注意:1)筒仓内部桁架结构操作平台搭建时需注意其在较大操作范围内的工料堆放问题。2)滑模模板设备需在模板位置、周围围栏和提升架设置完毕之后方可进行下一步的计算,对其他部分的细节和节点进行处理计算,严格按照图纸规定的参数进行采购。接著找准千斤顶的位置以及油路管道的位置。3)在进行到液压滑升阶段时需注意在每一次滑升操作,应当着重观察记录混凝土倒出模具时的强度的变化阈值,通过计算得出合适的滑升速率,而且应当保证液压千斤顶在提升过程中能及时的给油与回油。操作过程中还应及时反馈整个操作平台的位置参数与标准值的偏差情况,一旦出现问题,需尽快进行调整,使得平台回到正常使用范围内。
特殊状况的紧急处理:1)遭遇狂风暴雨等恶劣气候及机械故障、停电等被迫中断作业后,则采取本特殊状况的紧急处理措施。2)停工时设置施工缝,以便继续浇筑时,新旧混凝土有良好的粘结,施工缝的设置位置按规定要求。3)中强级地震及飓风暴雨侵袭时,立即停止作业,设置施工缝,并做必要的防护,复工前作出损坏鉴定,并按工程项目监理的指示实施后续作业。使用中的模板及滑升装置,于每次复工前,认真复查,经项目工程师确认后,复工运作。
四、结语
综上所述,滑模施工技术以其施工快,质量高,成本低等优点迅速成为筒仓工程的主流施工技术手段,其本身给施工单位带来的综合经济效益同社会效益是十分明显的。
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