[摘要]本文综述了某电厂新建3万吨储煤筒仓顶部梁板结构设计施工方案及设计文件优选改进思路及实施过程：仓顶结构施工在筒仓施工中安全风险最大，施工周期长，施工措施费较高，本工程经方案比选、论证，优化筒仓仓顶结构施工方案，摒弃传统满堂脚手架支撑方案和承重钢梁或桁架支撑方案，创新采用预制叠合梁方案进行筒仓仓顶结构施工，并依上述原因进行了设计优化，现已成功实施，为同类筒仓结构设计及施工提供参考。
[关键词]预制叠合梁 筒仓 关键工期 创新 预制梁
一、工程概况
本工程为某电厂新建3万吨储煤筒仓。筒仓基础为筏板基础，主体结构为钢筋混凝土筒体结构。筒身高41.4m，标高±0.00m处筒壁外半径18.764m，标高41.4m处外半径为17.897m。内部设置环锥、中心柱、斗壁、仓顶等结构。其中仓顶为钢筋混凝土梁、板结构。
二、仓顶结构施工技术难点及解决措施
（一）仓顶结构施工技术难点
新建筒仓仓顶原设计为现浇钢筋混凝土结构，设计16道现浇钢筋混凝土主梁（宽×高×长为0.6m×1.5m×15.2m）、96根钢筋混凝土次梁及钢筋混凝土楼板。此结构施工常规采用满堂脚手架形式、承重钢梁或桁架吊模等模板支撑形式支撑主次梁及仓顶顶板，进而进行梁板钢筋支设及混凝土浇筑施工。
传统施工方式仓顶结构及相关后续施工工序包括：仓顶模板支撑系统施工——仓顶梁板钢筋支设施工——梁板混凝土浇筑及养护——仓顶支撑系统拆除——上部仓顶布料机安装及仓内铸石板安装。
（二）多方案比选
参考传统施工方案，结合工程特点及安全、质量、工期等综合要求，本工程仓顶施工拟创新采用预制叠合梁方案。建设单位会同总包单位、施工单位、设计单位综合施工难度、安全风险、造价投资、施工工期等因素进行了多方案比选。
1、方案一，满堂脚手架支撑方案：
方案特点:仓顶梁板采用满堂脚手架支撑系统，脚手架生根于环锥锥面及斗壁斜面上，且搭设高度接近40m，脚手架、模板等周转材料用量大，施工作业空间及作业面狭小；周转材料倒运空间小并且倒运困难，前期投入成本高，脚手架安装及拆除工期长，材料占用时间长不利于周转使用；拆除后倒运空间受限，施工风险高、难度大，影响后续铸石板施工工期。
成本费用计算：单个仓体脚手架用量约600t，架管租赁费约18.3万，扣件15万个租赁费约13.5万，搭拆人工费约60万元，垂直运输费约12万元，合计103.8万元。
占用工期：脚手架搭设约需10天，仓顶梁、板施工周期约25天，仓顶混凝土达到100%混凝土强度养护约15天，脚手架拆除约20天，占用关键线路总工期约70天。
2、方案二，承重钢梁或桁架支撑方案：
方案特点：仓顶采用承重钢梁或桁架支撑系统，该支撑系统固定在筒壁、中心柱壁预埋件上，预埋件安装工艺复杂，钢梁或桁架安装、拆除难度大，周转材料用量大；施工作业空间及作业面狭小，钢梁或桁架拆除后倒运空间受限倒运困难；承重钢梁或桁架吊运及安装组合属于高空作业，安全风险高。且建筑市场未有大直径成品承重钢梁或桁架系统可直接用于本项目使用。
成本费用计算：单个仓体承重钢梁用量约100t，原材、制作、安装费约80万元，折旧费约25万元，拆除费约10万元，垂直运输费约2万元，合计67万元。
占用工期：承重钢梁或桁架搭设约10天，仓顶梁、板施工周期约25天，仓顶混凝土达到100%混凝土强度养护约15天，拆除约10天，占用关键线路总工期约60天。
3、方案三（拟实施方案），预制叠合梁方案：
方案特点：预制叠合梁方案既预制钢筋混凝土主梁+预制钢次梁+压形钢板底模混凝土楼板方案。钢筋混凝土主梁采用预制方式，主梁支撑在筒壁及中心柱牛腿上，预制钢次梁安装支撑于主梁预留牛腿上；次梁选用预制钢次梁，亦可作为仓顶顶板压形钢板底模的支撑系统。本方案无拆除工作，施工难度低风险低；钢筋混凝土主梁预制施工可占用其他空闲场地，模板等材料可周转使用，降低成本；主梁、钢次梁可提前进行预制，不占用关键线路工期，筒内无拆除工作，铸石板施工可提前进行，进而缩短整体工期。
成本费用计算：单个仓体预制钢筋混凝土主梁吊装用500t履带吊进出厂费为28万，月租金40万，结构吊装约5天；合计每仓约16万元。
占用工期：钢筋混凝土主梁预制时间随筒壁施工同时进行，不占用关键线路工期；吊装工期5天；仓顶混凝土板施工工期为15天；占用关键线路总工期约20天。
（三）设计及施工技术措施支持
经上述分析，预制叠合梁方案具有：经设计校核可行；无需支撑系统安拆及倒运，安全风险降低；无脚手架租赁费用，成本降低，钢筋混凝土主梁可提前进行预制，不占用关键线路工期，工期缩短等多个优点。
综合分析后，确定采用预制叠合梁方案：预制钢筋混凝土主梁+钢次梁+压形钢板底模混凝土楼板，既16道钢筋混凝土主梁（0.6m×1.5m×15.2m，宽×高×长）采用预制方式制作；96根次梁采用钢次梁预制方式制作；混凝土仓顶顶板采用压型钢板底模的现浇混凝土楼板方式。
在确定实施预制叠合梁方案同时，对此方案又进行了进一步设计优化：
1、预制主梁支撑采用在筒壁顶环梁主梁底位置增设预留现浇混凝土牛腿，需核算顶环梁及牛腿承载力及变形要求。
2、预制混凝土主梁与钢次梁的连接方式：需要主梁两侧设置混凝土牛腿及预埋件，与次梁底部、端部焊接固定。
3、预制主梁应考虑施工期间与使用期间荷载区别，满足两阶段叠合梁受力要求。
（四）方案实施
方案实施过程还应注意以下问题
1、由于钢筋混凝土主梁后期将与仓顶顶板整体浇筑，主梁预制时顶板厚度范围内的梁身应不予浇筑，待后期顶板钢筋安装就位后与顶板一同浇筑。
2、由于钢次梁为环向布置，与预制钢筋混凝土主梁安装时有夹角，主梁在预留牛腿时应注意牛腿方向与次梁夹角一致。
3、由于仓顶结构找坡，钢筋混凝土主梁两端支撑高度不同，且由于钢次梁梁身高度不同，在预制钢筋混凝土主梁时应注意牛腿顶标高与次梁梁底标高相一致。
（五）结语
本工程新建储煤筒仓顶部结构优化及施工实施，突破传统满堂脚手架支撑及承重钢梁或桁架支撑等方式，创新采用预制钢筋混凝土主梁+预制钢次梁+压形钢板底模混凝土楼板方案，三座筒仓节约成本129万元，工期提前40天，施工期间严格技术把关及各项安全措施，圆满完成仓顶混凝土结构施工，为后序施工争取了宝贵的时间，为布料机安装及筒仓整体投运提供了安全可靠的筒仓结构。