粮食立筒仓滑模施工工艺技术研究

发表时间:2021/6/23   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:刘荣成
[导读] 摘要:采用滑模施工技术建造的钢筋混凝土立筒仓库具有经济,安全,快捷的优点,已在钢筋混凝土立管仓库中得到快速推广。
        上海叠加建设发展集团有限公司
        摘要:采用滑模施工技术建造的钢筋混凝土立筒仓库具有经济,安全,快捷的优点,已在钢筋混凝土立管仓库中得到快速推广。本文结合工程实例,对粮食立筒仓滑模施工工艺技术进行了探讨,最后,提出了滑模施工中容易出现的问题及处理措施,可供类似工程施工参考。
        关键词:粮食立筒仓;滑模;模板滑升;混凝土浇捣;施工工艺
        1工程概况
        工程位于安阳市汤阴县食品工业园区,本工程立筒仓内径12m,外径12.50m,包括圆筒仓15座。立筒仓基底占地面积4031.92m2,檐口高度42.3m,立筒仓主体为钢筋混凝土结构,设计使用年限为50年,抗震设防烈度为8度;仓下支撑结构采用筒壁与附壁柱共同支撑,全钢锥斗仓底,仓顶为钢筋混凝土梁板结构。库壁厚度为0.25m、仓下漏斗环梁顶标高为10.0m,下环梁HL1截面尺寸550*1500mm(高),星仓板面标高10.0m,板底厚度400mm,库壁上环梁WHL截面尺寸250*800mm(高),42.000M为仓顶板,仓顶板为钢结构,筒仓基桩为D=600mm泥浆护壁钻孔灌注桩,设计桩长29m。桩筏基础,基础承台埋深1.0m,垫层厚100mm,承台厚度1000mm;筒库支承结构采用支承简壁、内柱,支承筒壁外直径12.50m、壁厚250m、内侧设附壁柱,布置依据位置不同分别布置10根、12根;设有门洞,门洞柱均为异形柱,门洞口侧壁设壁柱加固、侧面暗柱加固,窗洞口暗柱、梁加固。结构砼等级:基础垫层C15,承台、筏板C30、筒仓下层C30,仓壁C30(内掺10%E型微膨胀剂代替水泥)仓顶板梁C30(防水砼,抗渗等级P6)。
        2滑模施工工艺技术
        2.1模板系统
        本模板系统主要由内外模板、提升架以及槽钢围圈三部分构成。其中,外模板采用的是1.2m*0.6m*4mm的定型组合打钢模;内模板采用的是1.2m*0.2m*2.5mm的小钢模,钢模板均采取竖向排列方式通过螺栓进行连接。围圈桁架的上下弦为8号槽钢,加固腹杆为2根8号槽钢,围圈通过钢筋焊接方式进行连接。提升架为φ48×3.0钢管制作而成的“开”字架,上下横梁均为10号槽钢,利用螺栓对钢管与横梁进行连接,而采用丝接方式对提升架与围圈进行连接。
        2.2提升液压系统
        项目采用型号为GYD606吨滚珠式千斤顶大顶作为液压系统的提升设备,工程每榀提升架上安装一台型号为GYD-60滚珠式千斤顶,每次提升行程大约为20mm到30mm,额定顶推力为60KN。φ48×3.0普通建筑钢管作为液压提升系统的支撑杆,A3钢,将钢管利用套筒挤压机挤压成φ38锥形后对接头处进行承插式连接,使用普通电弧焊在接头处的外圈焊接一周后进行磨平处理,磨平过程使用手提砂轮机,支承杆接头不能处在同一平面,而应尽可能错开,且错开率应大于50%。
        并联平行分支式液压油路系统主要是由φ16、φ8钢丝编织的高压软管与各种分油器构成,布管过程中应尽量确保油路长短一致。采用5台YH-76/56/36型控制台作为液压动力,油压机使用15MPa作为试验压力,施工过程中,使用8MPa正常压力对滑动模板进行抬升。采用φ48×3.0普通钢管焊接成的2400mm×200mm格构式构件作为提升架立架,上、下横梁均使用双拼10号槽钢,通过螺栓将立柱与横梁进行连接。通常情况下,提升架宽高分别为1200mm和2400mm,而本工程提升架立柱的净宽通过公式B=a+(b+c+d)×2+e计算确定。
        2.3滑升平台系统
        本工程中筒仓、粉仓以及麦仓的施工均采用刚性平台进行的,刚性平台是由槽钢和角钢组合作而成支承结构,支承结构位于平台围圈上方,而平台围圈由处在提升架的上方,从而共同形成一个空间的承力系统。在平台上将35mm×75mm的木方每间隔200mm利用铁丝与桁架进行扎牢,并在上方铺设12mm的厚木板或胶合板。外平台采用的钢管桁架悬挑净宽为1500m,并在周圈设置高为300mm的踢脚板。内平台满铺宽度为1500mm的平台板,在脚手架的内外立柱上、下方挂设脚手架,并铺设脚手板,搭设栏杆,并在外侧挂安全网,主要要用来检查砼出模强度以及滑模后仓壁修整、抹光、清理出预埋件等,挂脚手用钢管扣件搭设。
        吊脚手架净高2.1米,宽度0.75米,在挂脚手的内外侧600mm-1200mm高的位置用两道钢筋连接成围圈以增加其稳定性,外侧和底部均应满安全网,从而保证安全性。吊脚手的脚手板厚度应大于4cm,并且用耐腐蚀以及没有大结疤的一级枋木进行固定,其宽度应大于30cm。在内平台吊脚手部位上设置15个600×600上人孔,并加设活动盖板,在星仓以及平台部位搭设3个液压控制台。架体搭设过程中必须避开仓顶梁立模的位置,面板铺设过程中也需为仓顶梁立模留有活动槽口,从而使操作平台成为仓顶板模板。使用螺栓扣卡将模板和围圈进行紧实连接。架设构件如下图所示:
       
       
        图2
        2.4混凝土浇捣
        本次方仓滑模砼输送采用汽车泵直接入模板浇筑。筒仓滑模砼采用汽车泵输送,计划投入2台63米汽车泵,汽车泵直接将砼泵送至滑模操作内平台的砼接料斗。集料斗采用一斗四孔和五孔分料器,砼由斜滑槽直接放入斗车,再由人工将斗车混凝土铲运到模板内,以完成混凝土的水平运输。高架平台高出平台面约7.5m,将混凝土通过斜滑槽输送到各个库的下料口,每个平台混凝土堆积不能多于1m3,然后利用铁斗车将平台内的混凝土进行推运浇筑工作,将两个商品砼漏斗设置在高架平台上,通过两台固定混凝土输送泵将混凝土直接输送到漏斗内。砼每层浇捣厚度控制在0.2m-0.3m之间,每隔2-3h提升一次,正常情况下,砼脱模强度大约为0.2-0.4Mpa,上下两层砼覆盖间隔的时间应该小于混凝土的凝结时间。
        2.5滑模施工
        2.5.1控制出模强度
        施工过程中必须控制混凝土的出模强度处在3kg/cm22,当出模强度小于该值时,容易造成坍塌问题;当出模强度大于该值时,就会产生比较大的阻力,对滑升造成一定的影响,可能还会引发拉裂。通过施工人员多年的工作经验积累,发现手指痕迹能够对混凝土的出模强度进行很好地检测,当手指按下,混凝土表面会留有指痕但不粘手,表明此时的混凝土出模强度符合施工标准,可以继续开展滑升工作。当混凝土表面比较平整且没有指痕出现,表明混凝土出模强度过大。当混凝土表面留有比较深的指痕且混凝土坍塌或手上沾满砂浆,表明混凝土的出模强度过低,远没有达到施工标准。
        2.5.2砼浇灌
        在仓壁滑升的过程中,混凝土应倾倒在两个提升架空档处的平台上,然后由平仓手将平台上的混凝凝土铲入模内,在进行振捣密实。混凝土浇筑要连续进行,混凝土的入模和振捣需要从正反两个方向同时进行,避免单向施工导致冷缝产生。混凝土顶面应处于模板口下方5cm位置处。砼被铲入模内后,必须第一时间利用插入式振动棒对其进行振捣,振捣过程中必须按照“快插慢拔”以及“棒棒相接”进行,并且利用“并列式”振捣;每点振捣直到砼表面不出现显著下沉以及气泡,表面泛浆为止,通常情况下需要振捣约20-30s;在对一层砼进行振捣时振捣棒插入下层砼的深度不能大于5cm,而且必须消除两层砼之间的接缝,避免出现漏振以及过振问题。振捣方法如下图所示:
       
        砼在计划书中必须对浇捣时间、强度、部位以及抗渗要求、坍落度要求、一次浇捣方量等数据进行标明。施工过程中必须对现场进行强度等技术指标进行抽检工作,而且要对浇筑部位、强度等指标进行标样后送检,形成文字资料并存档。模板每提高一模(高200-300mm)模板与库壁间有1.6mm的空隙,容易出现漏浆以及挂浆问题,想要预防此问题的发生,可以将海绵条钉在模板下口。如果上述方法没有明显效果,就需要对初凝混凝土表面的漏浆和挂浆安排专人利用高压水枪进行冲洗。
        2.6模板地滑升
        模板滑升过程需要保证各项工作协调一致,因此在滑升前必须要充分做好准备工作。在滑升平台滑升前必须要保证技术、安全以及质量都能满足要求,确保人员到岗就位,材料供应及时并充足,水电供应正常等,只有当所有准备工作都已确保完成后,才能开展模板滑升工作。
        2.6.1初次滑升
        砼需要分三层进行正反向浇筑,约3-6小时候进行提升工作,提升2-4个行程。当浇筑入模板内砼的高度达到约1200mm以及第一次层砼的强度达到0.1-0.3Mpa时,对模板进行初次滑升。必须在初次滑升前开展试滑升工作,试滑升过程中,需要将所有千斤顶同时顶起5-10cm,对砼的出模强度进行检查,检查合格后将模板滑升至300mm,然后对整个工作系统进行全方位检查。检查修整后进入正常滑升工作,正常情况下砼的出模强度应为0.2-0.4MPa。
        2.6.2正常滑升
        当初次滑升工作完成后,可以按照原有设计方案进行分段和分层浇筑以及分层滑升。正常滑升过程中,两次滑升时间间隔应控制在1.5h到2h之间,该时间间隔以砼达到0.2-0.4MPa强度的时间进行确定,通常情况下,可以在出模混凝土上按压稍微留下指印时间为准。控制每个浇筑层高度约300mm,然后浇筑一层砼及绑扎一层钢筋,砼正、反两个方向同时进行浇筑工作,当施工过程中的气温较高则需要中途提升1-2个行程。正常滑升过程中,必须保持操作平台的水平,千斤顶的相对高差必须小于50mm,相邻两个顶的升差必须小于25mm。如果高差超过设定值,必须对各系统的工作以及砼的出模强度进行检查以寻找问题所在,并及时对问题采取相应的解决措施。
        2.6.3末升
        当模板滑升至施工设计标高下方1m位置处时,必须降低滑升的速度,并对模板进行抄平和找正工作,而且该工作必须在模板滑升至标高最后一模前完成,主要是保证顶部均匀地交圈以及位置的准确性。砼浇筑工作完成后,必须立刻去掉平台上任何可卸掉的负载,并继续按正常时间对模板进行滑升。滑升模板过程中,每滑升一次都需要进行一次偏移及扭转的检查校正工作,通常情况下,控制模板偏移和扭转的线锤只要出现偏差都必须及时进行校正,确保模板滑升工作的顺利完成。
        3滑模施工易于出现的问题与处理措施
        3.1平台纠偏
        控制中心偏差的关键是严格控制平台及模板的水平度,在对模板进行滑升前,利用水准仪对所有千斤顶及平台的高程进行检查校正工作,并在支承杆上用水准仪每隔一米进行一次抄平,挂设四个自制的大线锤在库外侧的四个角上,每班检测两次并进行相关记录。对平台开展纠偏时利用倾斜法进行,利用偏移一侧千斤顶对平台进行纠正后继续对模板进行正常滑升。
        3.2平台纠扭
        通常利用牵拉法对平台开展纠扭工作,在平台四周布设18个点用手拉葫芦沿扭转放进进行反方向牵拉,在平台提升时起到反向纠扭的效果。施工过程中应以控制平台垂直度与扭转度为主,纠正方法作为出现偏差后的辅助工具。每隔40cm在支承杆上进行划线和抄平,按照支承杆上的水平线使用限位器对整个平台水平上升进行控制。通常情况下,只要能够确保平台水平上升就能保障整个结构的竖直状态。
        在施工过程中必须随着平台滑升及时进行抄平和调平工作,如果某一部位经常出现问题,则需要及早检查校正。砼浇筑必须按照“分层、交换方向以及交圈”的原则进行,分层交圈指的是每20-30cm进行分层闭合浇筑,主要是预防因砼出模强度以及摩擦阻力差异大而导致平台无法水平上升的问题出现。变换方向则指的是各分层砼必须按正反方向进行循环浇筑,减少模板因长时间受一个方向的力而发生扭转问题的发生。平台上所有物品应均匀分散堆放,按照勤纠正和小幅度纠正的原则进行纠偏纠扭工作。
        3.3平台调平
        平台发生倾斜主要是由混凝土摩擦力的不同以及荷载分布不均导致的,可以通过调整平台上的荷载分布以及架设自动调平器进行纠正。同时还可以利用油路调节的方法进行平台调平,即将平台高出一侧的千斤顶油路进行关闭,反之,则对平台低下一侧的千斤顶油路进行提升。
        4结语
        本文结合实际施工项目详细分析和讨论了立筒仓施工过程中所应用的滑模技术,明确了施工过程中所需注意的问题及解决方法,同时该技术在本工程中取得了比较好的施工效果。滑模施工工艺技术在立筒仓施工中的成功运用,证明了该技术具有比较高的推广应用价值,而且能够为其他类似工程的施工提供比较多的施工经验,提高施工品质与安全。
        参考文献:
        [1]GB50113-2005《滑动模板工程技术规范》;[S].
        [2]GB50666-2011《混凝土结构工程施工规范》;[S].
        [3]GB50669-2011《钢筋混凝土筒仓施工与质量验收规范》;[S].
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