连体滑模筒仓滑模施工工艺与施工技术
段向泽
摘 要:结合工程实例,介绍了滑模装置的设计,阐述了连体滑模的施工技术,提出了保证滑模质量的各种因素及特殊部位的施工技术措施,以达到提前工期、确保质量的目的。
关键词:连体滑模,组装程序,模板滑升,控制系统中图分类号:TU755.2文献标识码:A
1 施工方案的选定
中国铝业山西分公司三期80万t氧化铝贮运工程是一座高38.50 m、整体承台尺寸为104.48 m×14.46 m、单筒外径为12.76 m、壁厚为350 mm的8联体圆形钢筋混凝土筒仓,标高27.0 m以上为仓顶钢结构房。根据贮运工程的结构特点,以及工期和质量的要求,从标高-0.20 m至标高27.00 m采用连体滑模施工工艺与施工技术。
2 滑模装置的设计
2.1 模板系统
1)模板的设计:通过验算,内外模均采用200 mm~1 200 mm钢模,为了提高观感质量和减少模板与混凝土之间的摩擦力,保证达到清水混凝土的施工质量,全部采用新模板,并涂以隔离剂。
2)围圈的设计:经计算采用[10的围圈,上(下)围圈距模板上(下)口径距离均为225 mm,既能保证模板不致因振捣作业的影响而变形,又可保证模板的锥度。
3)提升架的设计:采用П型提升架,内、外立柱为[8,由δ8钢板组焊接成截面为250的格构状,横梁为[16,节点板为δ8钢板,由Φ16螺栓连接。
2.2 平台操作系统
包括内、外操作平台及内、外吊脚手架,内平台由支撑、龙骨、铺板、钢桁架组成,供滑升时操作、临时堆放材料、机具使用;外平台由三角外挂架、龙骨、铺板、栏杆、密目安全网组成,并兼作电器线路布置杆。内外吊脚手架由吊架、铺板、护栏、密目安全网组成,用于混凝土表面整修,剔出预埋件及混凝土浇水养护。
2.3 液压提升系统
包括千斤顶、液压控制台、油管、支撑杆等,是液压滑升的动力。经过计算:每个仓平台总荷载为670 kN,需支撑杆个数为:n=G/30=22(个)加上不稳定系数:22×1.4=25个,采用回收式支撑杆,在提升架横梁下设置内径比支撑杆直径大2 mm~5 mm的套管。需25个60 kN的千斤顶即可。在 9.00 m以下每个仓需带4个壁柱及2个端柱同时滑升。千斤顶数量可做适当调整。油路采用等长分级方式布置,油路及千斤顶安装好后,用红铅油编号挂牌,以便滑升中纠偏使用。线路采用并联分级方式,共设3套线路。
2.4 施工精度的控制系统
2.4.1 水平度的控制
采用水准仪控制,在模板开始滑升前,用水准仪对整个操作平台各部位的千斤顶的高程进行观测、校平,并在每根支撑杆上明显标志画出水平线,当模板滑升时即以此水平线作为基点,每次按250 mm的速度提升,以后每班进行两次水平度观测与检查。采用限位调平控制法:先将限位档按调平要求的标高,固定在支承杆上,当千斤顶上升至该标高时调平器自动限位。
2.4.2 垂直度的控制
主要采用线锤法,每滑升600 mm高,观测一次,要求允许偏差小于高度的0.1 %,且不大于30 mm。滑模是连续过程,正常作业力求同步上升、无偏扭的动态平衡,为此,还采用以下措施:1)防止支撑杆失稳:适当提高混凝土的出模强度,增加对支撑杆的稳固作用;2)尽量保证同步滑升,及时调平纠正;3)平台上的机具、设备、材料要均匀放置;4)保证每一层混凝土浇灌的厚度,使模板在滑升时摩擦力基本一致。
3 滑模施工工艺与施工技术
3.1 滑模装置的组装程序[1]
1)组装时按图纸和施工布置图要求弹出仓筒的中心控制点和模板、围圈、提升架、支承杆、平台桁架等的位置线;
2)模板组装必须在统一指挥下进行,每道工序均有专人负责。组装前检查其质量,核对各部件数量、规格、并依次编号,必要时对主要部件进行试组装;
3)组装顺序:搭设临时组装平台→安装围圈(先内后外)及内侧模板→绑扎一段钢筋后,安装外侧围圈及外模板→安装操作平台的桁架、支撑、铺设平台板→安装外挑台的三角架、栏杆及铺板→安装千斤顶及液压设备,并进行空载试验及油路加压排气→在液压系统试压合格后,安装支承杆→模板滑升至2 m时,安装内外吊脚手架。
3.2 质量检查
组装完毕,按质量标准认真检查是否达到要求,发现问题立即纠正,并做好记录。
3.3 滑升施工工艺
1)初升:在浇筑混凝土前先凿除承台的浮石等杂物,并清理干净,浇水湿润,浇筑同标号水泥砂浆30 mm厚,混凝土连续浇灌3个层次高度即750 mm左右,分层捣实后试升。试升是将全部千斤顶同时缓慢平稳升起两个行程即50 mm左右,脱模的混凝土用手指按压有轻微的指印和不粘手及滑升过程中耳闻模板与混凝土之间有“沙沙”声,说明已具备滑升条件。当模板升到250 mm高度后,应稍停歇,组织有关技术人员和操作人员,对所有提升设备和各系统进行全面检查、修整,重点是油管有无破损、漏油及接头渗油现象,以及各部件是否变形、连接是否松动、焊接是否开裂等,经检查,没有异常现象时方可正常滑升。
2)正常滑升:浇筑混凝土采用对角下灰并按顺时针方向浇筑,浇灌完一层混凝土,反方向再进行另一层混凝土浇灌,仓壁滑模速度控制在180 mm/h,也就是说每12 h滑升2 m左右,以保证混凝土出模强度在0.2 MPa~0.5 MPa,提高观感质量。如果气温升高(降低)使混凝土凝固过快(太慢),应适当调整混凝土配合比,且适当增加(降低)滑升速度,以保证混凝土出模强度。
3)末升:当模板滑升至仓筒顶板1.0 m距离左右,即进入末升阶段,这时要放慢速度,并进行准确的抄平和找正工作,以便在浇灌最后一层混凝土时能均匀交圈,保证顶部标高及位置的正确。
4 过程控制
4.1 钢筋和预埋件、预留洞口的施工
1)筒仓壁的钢筋直径不小于Φ18时,要提前加工成与筒壁半径相同的弧形;把所有钢筋堆放在塔吊作用半径内,编号待用。
2)钢筋吊装到平台上时,应对角放置,均匀排列,严禁偏重放置或集中放置,且放置数量为竖筋总量的1/2,环筋以能绑扎满5圈的钢筋为准。3)混凝土保护层控制:制作Φ25、长250 mm的弯钩挂在模板的内侧,间距2 m。4)预埋件、预留洞口采用列表消号法施工,注意确保其位置准确。
4.2 支承杆
1)第一层插入千斤顶的支承杆,其长度为3 m,4 m,5 m,6 m四种长度。以后按3 m的高度加长,同一截面的接头不小于25 %。
2)采用坡口焊接,焊接必须牢固,焊完后,焊口打磨平整,且焊接完毕的支承杆垂直度偏差不能大于2 mm。
3)施工中派专人看护,发现支承杆弯曲及时处理。
4)每班至少抄平二次,查看四次中心,每滑升500 mm高调平器必须限位一次。
5)套管要经常旋转,以防套管与混凝土凝固在一起。
6)支承杆在中途分批拔出数量不得超过总数的1/4。
4.3 混凝土施工
1)必须分层(每层厚度为250 mm)均匀浇筑,每一层浇筑的混凝土应在同一水平面上,并应有计划地变换浇筑方向。
2)预留洞、门窗洞口等两侧的混凝土应对称均衡浇灌。
3)振动棒插点均匀排列,每次振动不得超过振动棒作用半径的1.5倍,振动器振动时间控制在20 s~30 s,至混凝土表面呈水平、不再下沉、不再出现气泡、表面泛出灰浆为准。
4)滑升过程中不允许振捣,以免混凝土浆液往下流损坏混凝土面层。
5)振动棒头不能超插,也不能碰动钢筋及支承杆。
6)混凝土浇筑完毕,应在12 h内加以覆盖,并浇水养护,养护时间不得少于7 d。
4.4 观感质量的控制
混凝土出模后用铁抹子刮掉模板的印痕,然后用木抹子搓平,再用铁抹子压光,最后用刷子粘灰浆,竖向、垂直地一排一排刷直(只准从上往下刷直,不可来回拉刷),附壁柱、火车洞口柱抹灰按规范执行,确保观感质量达到92 %以上。
4.5 质量通病的预防措施
为预防出现水平裂缝、局部塌陷、出裙、蜂窝、气泡等质量通病,采取以下预防措施:
1)在滑升过程中,时常对模板状况进行检查,发现变形和倾斜度不符合要求时,应立即纠正。2)混凝土的浇筑应严格按照250 mm的厚度均匀浇圈浇筑捣实。3)防止振捣器强力碰触、振动钢筋、支承杆、模板。4)严格控制混凝土的配合比,控制石子的粒径。5)对已出现的蜂窝、麻面、气泡等脱模后,随即用水泥砂浆填平再刷原浆搓平、压光。
4.6 特殊部位的施工方法
1) 8 m以下两仓相切无筒壁部分(火车通道)采取的技术措施如下:
a.所有支承杆(Φ48钢管)及铺设梁底用的立杆必须在4 mm厚的垫板上。b.放置间距600 mm的两根通长杆及7排4.8 m的立杆作扫地杆,然后先沿高度方向按间距600 mm左右放置水平杆。c.空滑500 mm带起套管后,支撑千斤顶的立杆与支撑模板用的横杆相互水平连接,横、竖杆做剪刀撑连接,从而形成整体,使其有足够的稳定性,解决支承杆失稳问题。d.滑升到 4.30 m立即进入 4.80 m的准备工作,滑至4.80 m后拆除插板,安装龙骨、铺梁底模板及绑扎钢筋。
2)门窗洞口的技术措施如下:
a.门窗洞口采用插板法施工。b.当施工到门、窗洞口的上皮标高时在洞口处加设支撑支设模板。c.具体方法同 4.80 m以下两仓相切无筒壁部分的模板支设。
5 结语
1)通过采用上述滑模施工工艺与施工技术的筒仓施工,实现了精品目标计划:“精品策划,统一目标,确定方法,过程控制”。
2)与常规施工方法相比较,氧化铝贮仓滑模施工在进度上提前工期15 d,效益上较常规方法节约周转料具、人工费、机械费等,如爬杆回收率达到75 %以上;在质量上确保达到了国家清水混凝土质量要求。
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