谈“四联体水泥库”滑模工艺
摘 要:此滑模工艺主要部分为水泥生产线中制成系统的钢筋砼四联体仓,高度36.2m,单仓直径15m,基础为筏片基础筒壁厚度为300mm,+3.5m处为库底,厚度1.2m,在筒仓内+4.70m处有减压锥,仓顶结构为现浇梁板。
关键词:四联库;滑模工艺;四联体水泥库
1 施工工艺及技术措施
由于该工程地处本此地区寒冷地带,施工工期仅5个月,工程量相当大,钢筋1100t,砼量6000余立米,结构复杂,罐顶为井子梁,梁高1.2m,如采用
“三脚架倒模”顶支模等三大工具,投入量在千吨以上,该工程为直接费中标,投入大、费用难以降低,因此在水泥库施工上研究决定使用大型滑模整体滑升,在解决滑模质量通病上,外观控制在模板内衬1.5mm厚冷轧钢板。使外观抗裂收光得到了大的控制,解决了人工收光难度,在防止扭曲、垂直度偏差超标上设置了限位装置,保证整体平台每30cm自动调平,防止钢筋位移上在内外模板提升箍圈上焊制了(按立筋间距)疏筋板,滑升时保证了立筋不位移。
1.1 基础施工
基础设计低标高-5.65m,地质为砂粒石地区水位-2.70m渗透系数150以上(牙克石森林地质队提供)需将水位下降至-6.00m,在采用了井点无效的情况下改用φ350大口减压井降水,将水位降至-5.5m后,水位下降缓慢,在此情况下增加4个排水泵和用3mm铁板做成的“沉箱”围住流砂,此沉箱即为基础外模板,垫层施工由于水位较高,砼内掺加了8%速凝剂效果较好,基础砼采用现浇拖式泵浇筑。
1.2 筒仓主体施工
(1)垂直运输,采用1台315型塔吊,整体模板采用大型液压滑模,砼采用现场集中搅拌,拖式泵(60)型浇灌。
(2)滑模施工工艺
编制依据:现有水泥库图纸、《现行建筑施工规范大全》、《建筑工程施工手册》、《液压滑动模板施工技术规范GB—87》。
主要施工方法:根据工程结构特点,组合滑模工艺施工速度快、外观质量好,且能利用操作平台施工仓顶梁及顶板的特点。所以筒壁部分采用液压滑模工艺施工。在组装模板之前,先将仓壁的砼浇筑完毕回填后,再在-1.10m处开始滑模组装,滑至+3.50m处采用空滑至+4.70m处停滑,支设库底模板,绑扎钢筋,待库底板施工完毕。继续滑升至库顶板下皮,然后将操作平台滑至库顶板下5m处,利用滑模操作平台加固后,支设梁及库顶板,仓内减压锥体及仓底砼二次浇筑填充在顶板施工完毕后施工,待顶部结构砼强度达到要求后拆除滑模系统。
1.3 本工程滑模系统组成
本工程采用的104榀提升架,用16号槽钢制成,模板用定型P1220钢模,内衬5mm接槎用双胶密封条,冷轧钢板每块1m,围圈采用8号槽钢压成,在槽钢上用φ10钢筋按立筋位置焊成疏筋板,以保证滑时钢筋位置,为了考虑仓顶及梁的施工,滑模内平台采用24榀,重型桁架,铺设8×12cm木方,30mm厚木板铺设平台,操作平台采用外挑三脚架铺设木板,下部设内外吊脚手架,挂密目安全网用于修补收光。
液压设备,采用HQ3.5液压千斤顶,提升架间距为1.60m,在两圆相切处采用特别提升架,双千斤顶,每台千斤顶起重量为1.5t—2t。最大起重量为
3.5t,液压台采用YKT—36自动液压台,每分钟输油量为36L。主油管采用厚壁无缝钢管,分油管用φ8的高压油管,各千斤顶配备液压针阀。
支撑杆每根长度为4.5m,总长度为540m,布置为每1.60m一个,每根爬杆上设限位调平器1个,最大行成30cm,全圆共计30个,总计120个支撑杆,采
用25A3钢筋制作而成,采取用支撑杆代换受力钢筋,按等强公式代换,公式为n2≥n1d12fy1/d22fy2,n1=2.16根,n2代换钢筋根数为1,d2代换钢筋直径25mm,d1原设计钢筋直径14mm,fy2代换钢筋受力强度=210N/mm2, fy1代换原设计钢筋设计强度=遇门窗洞口,在距洞口两边150mm处增加两个
三角支架,做提升架的支撑,增加提升架的整体钢度。防止提升架在滑升时发生偏移,支架用1根25做支撑杆,225做骨架,20钢筋做斜支撑,斜支撑随滑模的提升,逐渐焊接,直到洞口底部为止。
1.4 支承杆承载力验算
初步确定在两仓相切处,两个提升架两个千斤顶,两个支承杆同时工作。其他部位用一个支承杆,一个千斤顶。支承杆承载力计算从底部开始,总计104个。
总计荷载:
(1)提升架部分总荷载为 876KN
(2)施工机具,人员荷载为180KN
(3)模板与砼的摩阻为957KN总荷载为2013KN每台千斤顶承载力=2013/104=19.36KN<35KN(工作起重量)滑升时支承杆实际承载力2013KN/104=19.
36KN支撑承杆选用25A3圆钢,允许承载力按下式计算:
p=a40EJ/K(L0+95)2=1×40×2.1×104×1.92/2×(94+95)2=22.57>19.36KN,经验算允许承载力大于实际承载力。
式中:P为支承杆承载力
a为工作条件系数 采用工具式支撑杆取1.0
E为支撑杆弹性模 取2.1×105N/mm2
J为支承杆截面惯性矩 取1.92cm4
K为安全系数 取2.0
L0为支承杆脱空长度 取94cm
1.5 滑模组装
组装前,清除表面浮底和杂物,按图纸确定中心点,筒壁内外边线门窗洞口位置。安装时提升架躲开洞口边,然后按滑模组装设计进行组装,组装顺序为:提升架———里围圈———外围圈———绑扎筒壁钢筋———安装内外模板———安装内平台桁架———安装外操作平台———铺设平台铺板———安装调试液压设备———插入支承杆。
模板组装时应装成上口小,下口大的形状,单面倾斜度为0.2%模板的1/2处,等于筒壁厚度(滑模装置的允许偏差见附表)。
1.6 滑升
模板装完经检查合格后插入支承杆,第一批插入的支承杆应分四种长度接头错开,然后开始浇筑砼,初次滑升分四次,把模板内的砼浇筑完成,每次
浇筑30cm,浇筑方向错开,待模板内砼全部浇满后开始滑升,正常滑升每次30cm,两次提升的时间间隔不应超过1.5h,在气温较高时,应增加1~2次中
间提升,中间提升高度为1~2个行程,砼浇筑与钢筋绑扎也在同时进行,除特殊部位或因天气影响外,滑升时应24小时连续进行,直至设计高度。
2 本工程特殊部位处理技术措施
2.1 洞口初次组装措施
洞口在初次组装时,按图示尺寸用木板制成胎模,预留洞口的胎模其厚度应比模板上口尺寸小10mm,并与结构钢筋固定牢靠,胎模出模后,应及时核对位置,适时拆除胎模,预留孔洞中心线的偏差不应大于15mm。
2.2 库底板施工措施
模板滑升至3.5m处时停止浇筑混凝土,进行空滑,模板下皮提升至4.7m,停止滑升,开始支设库底板模板,绑扎钢筋,支护外圈模板,库底板外圈模板是利用与外圈滑升模板对接捆绑或加固进行支护,最后浇筑库底板砼,底板浇完开始正常筒壁滑升。
2.3 减压锥施工的措施
因仓底板有二次浇筑砼,所以我们在顶板施工完毕后,施工减压锥在砼二次浇筑时,按图纸设计预留出减压锥壳体钢筋,壳体内部支设与图纸要求相同的六台内模、外模分支设,以利于钢筋绑扎与砼话浇筑。
2.4 仓顶施工措施
当滑模滑至钢筋混凝土梁下皮时,在梁头位置留设洞口,当滑模板升至筒部设计标高时停止滑升,拆除洞口胎模,把操作平台降至砼梁下皮20cm左右处,利用重型行架操作平台支设梁及顶板模板,利用外挑架支设外挑檐板,为节省工期仓顶结构砼掺加早强剂。
在施工仓顶板时必须留取提升架腿的洞口。拆除滑模后,再次吊模浇筑。
3 正常滑升时砼浇筑及钢筋绑扎
3.1 因施工前期气温较低,筒壁砼应优先选用普通硅酸盐水泥并加早强剂。在气温较高时宜用矿渣水泥或加缓凝剂,以满足滑模工艺要求。
3.2 正常滑升时砼的浇筑分30cm一层,有计划的变换浇筑方向,砼坍落度控制在5~8cm以内,浇筑作业分黑、白两班,每层浇筑时间间隔不大于1.5~2h,初步计划为24小时作业,如遇特殊情况不能连续滑升应采取停滑措施,模板每30min提升1~2个行程,至砼不再粘模,并应保证浇筑砼在同一平面内。
3.3 砼的振捣不得直接接触钢筋、支承杆、模板、振捣棒应插入下一层砼内,但深度不得超过5cm,在模板滑升时不得振动砼。
3.4 砼的养护,在砼筒壁出模后2h,用水管喷水养护,保持湿润。
3.5 钢筋弯曲成型采用钢筋弯曲机,弯曲后钢筋平面上不得有翘曲不平现象。
3.6 钢筋绑扎严格按规范规定绑扎,保证绑扎质量及搭接长度。
3.7 图纸要求焊接时严格执行有关规定,保证焊接质量,焊接采用闪光对焊及图纸规定的焊接方法。
3.8 钢筋绑扎完毕后,严格按照钢筋工程质量检查规范中的各项要求进行检查,实行质量三检制,检查标准为企业内定标准,该标准高于国家标准。
4 砼壁垂直度控制
滑升时严格控制千斤顶的各高差和迟作平台的荷载均匀,防止筒壁发生倾斜,千斤顶的高差采用限位调平器来控制,在承杆上用水准仪测出水平线,把限位器安装在水平线上,每提升一次把限位器上移一次,每班测一次限位器水平,因本工程外筒壁垂直不变,垂直的观测为经纬仪观测,每班结束时,用经纬仪在固定观测点上对准筒壁边缘,观测筒垂直度,当发生倾斜时,采用倾斜操作平台法纠正垂直偏差,操作平台的倾斜度控制在10%以内,垂直度的偏差控制在高度的1‰以内,并不大于5mm。
5 仓顶结构施工及滑模拆除
在滑模组装时,按仓顶结构设计和计算出用于仓顶结构施工用桁架,再组装安装在滑模上,待至仓顶板下皮处停滑,把桁架至深度下皮20cm处,重新
铺设操作平台,利用平台按常规方法施工仓顶结构,待仓顶结构砼达到拆除强度后进行顶板拆除,拆除顺序以下:液压系统拆除———仓顶普通模板拆除———平台板拆除———内围圈拆除———桁架拆除———外模板拆除———提升架拆除。
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