某筒倉(cāng)結(jié)構(gòu)滑模施工技術(shù)

王 偉

1 概述

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng),各類高層建筑及高聳構(gòu)筑物日益增多,滑模施工技術(shù)因其具有機(jī)械化程度高、施工速度快、場(chǎng)地占用少、安全作業(yè)有保障、可以避免或減少施工縫、容易保證混凝土質(zhì)量、綜合效益顯著等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于高層及筒壁結(jié)構(gòu)中?；Ｊ┕?是一種現(xiàn)澆混凝土工程的連續(xù)成型施工工藝。其施工方法是按照施工對(duì)象的平面形狀,在地面上預(yù)先將滑模裝置安裝就位,隨著在模板內(nèi)不斷地綁扎鋼筋和分層澆筑混凝土,利用液壓提升設(shè)備將滑模裝置滑離地面并使其不斷地向上滑升,直至需要的高度為止?；８鹘M件設(shè)計(jì)是否合理直接關(guān)系到施工能否順利進(jìn)行。為此,筆者以某筒倉(cāng)結(jié)構(gòu)滑模施工工藝為背景,對(duì)滑模施工的要點(diǎn)作了初步探討。

2 工程簡(jiǎn)介

某鋼廠備煤系統(tǒng)擴(kuò)建工程占地面積約為6 888 m2,為14個(gè)獨(dú)立筒倉(cāng)一字排開,總倉(cāng)容為140 000 t;除6號(hào)與7號(hào)筒倉(cāng)之間因設(shè)有轉(zhuǎn)運(yùn)站筒倉(cāng)間距10 m,其余各筒倉(cāng)間距均為2 m(筒倉(cāng)間距指相鄰兩筒倉(cāng)倉(cāng)壁軸線距離);1號(hào)筒倉(cāng)倉(cāng)壁頂端標(biāo)高+47.370 m,2號(hào)～14號(hào)筒倉(cāng)倉(cāng)壁頂端標(biāo)高+49.970 m,筒倉(cāng)直徑均為21 m,倉(cāng)壁厚度400 mm。8號(hào)、11號(hào)、14號(hào)筒倉(cāng)東側(cè)分別設(shè)有一個(gè)框架結(jié)構(gòu)樓梯間。為保證工程進(jìn)度及質(zhì)量,筒身采用滑升模板施工,本工程筒身范圍:1號(hào)筒倉(cāng):+9.650 m～+47.370 m,滑升高度37.720 m;2號(hào)～14號(hào)筒倉(cāng):+9.650 m～+49.970 m,滑升高度為40.320 m。

本工程滑模施工工藝為:下層扶壁柱、筒壁、三道剪力墻從-2.000 m同時(shí)滑升至+9.050 m,在9.05 m處空滑至12 m,然后拆除內(nèi)模板、平臺(tái)板、方木桁架及內(nèi)圍圈,拆除完畢后進(jìn)行倉(cāng)內(nèi)底板及漏斗的施工,倉(cāng)內(nèi)底板及漏斗施工完畢后再組裝內(nèi)圍圈、桁架、平臺(tái)板、方木及內(nèi)模板,開始9.65 m以上的模板滑升。同時(shí),在倉(cāng)底板及漏斗施工完畢后于倉(cāng)底板外皮部分抹20 mm厚M5水泥砂漿。

3 滑模系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

3.1 支撐桿設(shè)計(jì)

1)支撐桿的規(guī)格。用于本工程的支撐桿采用Ⅰ級(jí)鋼的螺紋A25鋼筋。本工程9.65 m以下同一截面的支撐桿數(shù)量為118根,9.65 m以上同一截面的支撐桿數(shù)量為67根。支撐桿的連接采用絲扣連接,將鋼筋支撐桿的上下段加工成公母絲,絲扣長(zhǎng)度為30 mm。

2)支撐桿的加固。在滑升過程中,模板的滑空或由于支撐桿穿過門窗孔洞等原因使支撐桿脫空長(zhǎng)度過大,在這種情況下,支撐桿容易失穩(wěn)而彎曲,因此必須采取加固措施,常用的加固措施為:將支撐桿兩側(cè)各增加一根B16鋼筋,在水平向用A6鋼筋進(jìn)行焊接固定,支撐桿加固圖如圖1所示。

3.2 液壓千斤頂、油路及模板系統(tǒng)

本工程擬采用GYD-35型液壓千斤頂,其主要技術(shù)參數(shù):工作行程:35 mm;最大工作壓力:8 MPa;內(nèi)排油壓力:0.3 MPa;最大起重量:3.5 t;工作起重量:1.5 t。本工程采取混合油路的布置方式,串聯(lián)與并聯(lián)相結(jié)合的混合油路,是在并聯(lián)油路上分別串聯(lián)油路,這樣可以避免或彌補(bǔ)以上兩種布置的缺點(diǎn),做到既可節(jié)省油管數(shù)量,又可避免滑升過程中過大的升差。主油管采用內(nèi)徑為19 mm的無縫鋼管,分油管和支油管則采用內(nèi)徑為8 mm的高壓橡膠管,接頭采用卡套式管接頭,高壓橡膠管的接頭外套將膠管與接頭芯子連成一體,然后再用接頭芯子與其他油管或部件連接。針形閥安裝在油路中一般設(shè)置在分油器上以及千斤頂與油管連接處以控制油量,工作壓力為14 MPa。

本工程內(nèi)、外滑升模板采用100 mm×1 200 mm,200 mm×1 200 mm,300 mm×1 200 mm組合鋼模板,用螺栓固定在內(nèi)、外圍圈上,通過用模板與圍圈間的薄鐵墊調(diào)整成上口小、下口大的梢口,上下梢口差為4 mm～5 mm或單面傾斜為模板的0.2%～0.5%(2.4 mm～6 mm),以便混凝土順利出模。內(nèi)、外圍圈再用螺栓固定在沿筒壁圓周對(duì)稱均勻布置的開字提升架上。

4 滑升模板施工

4.1 滑模系統(tǒng)的安裝

1)安裝順序?；Ｏ到y(tǒng)的安裝順序如下:綁扎提升架以下鋼筋→安裝提升架→安裝內(nèi)外圍圈→安裝內(nèi)模板→安裝內(nèi)桁架操作平臺(tái)→安裝外模板→安裝外桁架操作平臺(tái)→安裝千斤頂→安裝液壓控制臺(tái)系統(tǒng)→連接支撐桿→內(nèi)、外懸掛腳手架—內(nèi)、外安全網(wǎng)。

2)安裝要求。在安裝內(nèi)、外滑升模板時(shí),用螺栓固定在內(nèi)、外圍圈上,通過用模板與圍圈間的薄鐵墊調(diào)整成上口小、下口大的梢口,上下梢口差為4 mm～5 mm或單面傾斜為模板的0.2%～0.5%(2.4 mm～6 mm),以便混凝土順利出模。內(nèi)、外圍圈再用螺栓固定在沿筒壁圓周對(duì)稱均勻布置的開字提升架上,其中筒倉(cāng)與筒倉(cāng)相切處因厚度為440,故用寬腿距開字架,并用雙千斤頂。提升架間距約為1.3 m,應(yīng)大致均等。在內(nèi)桁架上鋪板,形成內(nèi)環(huán)形操作平臺(tái)。外桁架則用三角桁架形式,外伸1.0 m,鋪板后形成寬1.0 m的外環(huán)形操作平臺(tái)。

液壓控制系統(tǒng)由液壓控制臺(tái)、油管、閥門、千斤頂組成,經(jīng)試驗(yàn)合格的起重量3.5 t的GYD-35型液壓千斤頂,在水平尺和線墜的檢測(cè)下,用墊片找正,使其緊固在提升架下橫梁上,在穿入提升桿(Φ25鋼筋)前,為防止灰塵污物進(jìn)入,用塑料布將千斤頂上口封住。油管要逐根吹通,連接件要擦凈,軟管打彎處距端頭的直線段應(yīng)不小于管徑的6倍,彎曲半徑要大于管徑的10倍。液壓控制臺(tái)(YHJ-80型)在與油管、千斤頂相互連通后,通電試運(yùn)轉(zhuǎn),檢查油泵轉(zhuǎn)動(dòng)方向是否正確,電鈴信號(hào)是否靈敏,然后向各分支油管充油排氣,將油路加壓至15 MPa持續(xù)5 min,連續(xù)循環(huán)五遍,詳細(xì)檢查全部油路及千斤頂無滲漏為合格,最后將試運(yùn)轉(zhuǎn)、升壓時(shí)間、回油時(shí)間等記錄下來,確定進(jìn)油、回油時(shí)間,供日后操作之用。

安裝的支撐桿要保證垂直,支撐桿的連接要采用M16絲扣連接,連接長(zhǎng)度約為25 mm～30 mm。支撐桿按提升架位置放好后,液壓系統(tǒng)又經(jīng)檢查合格,此時(shí),可將千斤頂穿入各自的支撐桿,整個(gè)滑模提升裝置即安裝完畢,最后按規(guī)范檢查允許偏差是否在規(guī)定范圍內(nèi)。

4.2 施工要求

1)鋼筋綁扎要求。鋼筋在后臺(tái)加工成型后,按規(guī)格、長(zhǎng)度、使用順序分別編號(hào)堆放。鋼筋(包括支撐桿)吊運(yùn)時(shí),重量不要超過1 t,吊到內(nèi)操作平臺(tái)上,并分兩處對(duì)稱落放。首段鋼筋綁扎,可在外模安裝前進(jìn)行,其后鋼筋則需隨模板的提升穿插進(jìn)行(即澆筑混凝土?xí)r不綁扎鋼筋,綁扎鋼筋時(shí)不澆筑混凝土)。為確保水平鋼筋的設(shè)計(jì)位置,在環(huán)向每隔3 m設(shè)置一道兩側(cè)平行的焊接骨架即“小梯”。此焊接骨架位置應(yīng)與提升架位置錯(cuò)開。本工程水平筋與豎向筋擬采用綁扎連接,但不允許在水平筋上焊接其他附件,以防局部應(yīng)力集中無法傳遞。

2)混凝土澆筑要求。澆筑混凝土前,升起的滑動(dòng)模板表面應(yīng)徹底清理,在一般情況下,筒壁要連續(xù)澆筑,不允許留施工縫。如遇到特殊情況,如停電時(shí)間過長(zhǎng)、機(jī)械出現(xiàn)嚴(yán)重故障無法及時(shí)修復(fù)更替時(shí)等,應(yīng)按規(guī)范留施工縫,在施工縫上續(xù)澆混凝土?xí)r,應(yīng)將施工縫徹底濕潤(rùn),再澆一層50 mm厚與原混凝土水灰比一致的水泥漿,澆筑混凝土要分層進(jìn)行,每層為0.3 m,混凝土頂面應(yīng)低于模板面5 cm。

混凝土主要利用地泵輸送,先將混凝土泵送到內(nèi)操作平臺(tái)上,再用人工均勻分送入模內(nèi)。混凝土入倉(cāng)后,用直徑50 mm的插入式振搗器振實(shí),每層層厚300 mm,振搗器應(yīng)插入下層混凝土內(nèi),深度50 mm左右,以利結(jié)合。澆筑混凝土應(yīng)按照嚴(yán)格的先后順序進(jìn)行,保證每模內(nèi)的荷載均勻并且保證模板提升時(shí)強(qiáng)度一致?；炷翝仓疽鈭D見圖2。

施工期間,應(yīng)密切注意天氣預(yù)報(bào),一般小雨可以正常澆筑,中到大雨時(shí)要準(zhǔn)備防雨苫布,暴雨時(shí)應(yīng)暫停澆筑。當(dāng)受到颶風(fēng)暴雨侵襲時(shí),應(yīng)立即停止作業(yè),設(shè)置施工縫并做必要保護(hù),復(fù)工前須做損壞鑒定及記錄,并依監(jiān)理指示辦理。

在滑模澆筑混凝土過程中,應(yīng)特別注意預(yù)埋件的埋設(shè),為了不使漏埋,應(yīng)事先做出預(yù)埋件分布圖,當(dāng)埋件出模后要及時(shí)剔出使表面明露。

滑模上升速率當(dāng)視氣溫、混凝土的坍落度及其他偶發(fā)因素而定,原則上要保證出模時(shí)混凝土不致坍塌或因混凝土附著模板過牢而帶起造成裂縫,一般可按2 h內(nèi)滑升模板高度0.3 m計(jì)算,即上升速率為0.15 m/h。從混凝土入模到出模歷時(shí)8 h,參照現(xiàn)場(chǎng)的氣溫條件混凝土強(qiáng)度可以達(dá)到要求的出模強(qiáng)度(即0.2 N/mm2～0.4 N/mm2)。

4.3 施工質(zhì)量控制

1)水平度的測(cè)量與控制。本工程水平度的測(cè)量方法包括:標(biāo)尺法、液體聯(lián)通管法。水平度的控制方法是采取控制千斤頂?shù)纳顏韺?shí)現(xiàn),具體包括:就高找平法、行程調(diào)節(jié)控制法、限位調(diào)平法。2)垂直度的測(cè)量與控制。本工程垂直度的測(cè)量方法包括:線錘法、經(jīng)緯儀測(cè)量法。垂直度的控制與糾偏方法包括:調(diào)整水平度高差控制法、撐桿糾偏法。3)質(zhì)量保障。a.模板組裝時(shí),糾正模板的傾斜度,使其上口比下口稍小,傾斜度要符合規(guī)范要求。經(jīng)過檢驗(yàn)方可起滑,以減小滑模施工中混凝土與模板之間的摩阻力。b.加快提升速度,保證在混凝土初凝期前(強(qiáng)度在0.2 MPa～0.4 MPa之間)提升模板。提升前及提升過程中,倉(cāng)內(nèi)外隨著混凝土出模全面檢查混凝土強(qiáng)度。c.堅(jiān)持出?；炷岭S滑隨抹,隨抹隨壓。混凝土出模后要先用毛刷蘸水在表面刷一遍;然后用木抹粗壓一遍;再用鐵抹細(xì)壓一遍,使混凝土表面平整;最后再用毛刷蘸水順筒倉(cāng)豎向刷一遍。d.經(jīng)常清除粘在模板表面的臟物和混凝土,保持模板表面光潔。停滑時(shí),在模板表面涂刷一層隔離劑(脫模劑),以減小摩阻力。e.向滑模平臺(tái)上吊料保證均勻放置,防止平臺(tái)偏移,筒倉(cāng)糾偏時(shí)應(yīng)緩慢進(jìn)行。

5 結(jié)語

滑模工藝技術(shù)難度較大,管理要求嚴(yán)密,受影響的因素較多。施工過程中常會(huì)出現(xiàn)支撐桿彎曲失穩(wěn),建筑物傾斜、扭轉(zhuǎn)、結(jié)構(gòu)截面尺寸偏差超過允許偏差,混凝土水平裂縫或斷裂、表面出現(xiàn)局部坍落、蜂窩麻面、裂紋、坍落,液壓控制臺(tái)失控、扭轉(zhuǎn)、偏移以及千斤頂油路故障等一系列問題。施工過程中應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)范操作,并根據(jù)實(shí)際工程特點(diǎn)制定嚴(yán)密的施工方案,才能避免滑模施工中的常見問題,保證工程順利施工。

[1] GB 50113-2005,滑動(dòng)模板工程技術(shù)規(guī)范[S].

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[3] 《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)》編寫組.建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2005.

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