滑模施工技術(shù)在淺圓倉(cāng)施工中的應(yīng)用

胡二永?蘇永超?李飛宇?周成軍

摘 要：針對(duì)目前淺圓倉(cāng)施工過(guò)程中存在的倉(cāng)體多次滑模施工、預(yù)留預(yù)埋設(shè)施施工等施工難點(diǎn)，本文提出利用滑模施工技術(shù)來(lái)進(jìn)行淺圓倉(cāng)施工，并詳細(xì)介紹了滑模施工工藝，以期為類似施工提供借鑒。

關(guān)鍵詞：淺圓倉(cāng);滑模技術(shù);技術(shù)要點(diǎn)

中圖分類號(hào)：TU755.22文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2021）05-0106-03

Abstract： In view of the construction difficulties in the process of squat silo construction， such as multiple sliding mode construction of silo body and construction of reserved embedded facilities， this paper proposes to use sliding mode construction technology for squat silo construction， and introduces the sliding mode construction technology in detail， so as to provide reference for similar construction.

Keywords： squat silo;sliding mode technology;technical points

1 研究背景

隨著我國(guó)糧食產(chǎn)量的增加以及供需形式的變化，國(guó)家糧食供應(yīng)安全面臨諸多嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，主要表現(xiàn)在糧食收儲(chǔ)設(shè)施能力嚴(yán)重不足、糧食物流通道不暢、糧食質(zhì)量安全隱患較大、糧情監(jiān)測(cè)預(yù)警滯后、糧食產(chǎn)后浪費(fèi)嚴(yán)重、糧食倉(cāng)容缺口巨大、基層糧食收儲(chǔ)設(shè)施老化嚴(yán)重。糧食安全與國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)順利發(fā)展息息相關(guān)，在維護(hù)國(guó)家安全穩(wěn)定中承載著極其重大的作用[1]，而有效存儲(chǔ)糧食對(duì)國(guó)計(jì)民生來(lái)說(shuō)意義重大。糧倉(cāng)作為糧食儲(chǔ)藏設(shè)施，是保障國(guó)家糧食儲(chǔ)存安全的基石。就目前來(lái)說(shuō)，我國(guó)糧食供需呈現(xiàn)階段性過(guò)剩，糧食倉(cāng)容總量呈緊張趨勢(shì)[2-3]。

目前，糧食倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施有散裝平房倉(cāng)、房式倉(cāng)、立筒倉(cāng)和淺圓倉(cāng)。與其他幾種倉(cāng)體設(shè)施相比，淺圓倉(cāng)具有占地小、存儲(chǔ)大、倉(cāng)體圓形設(shè)計(jì)受力更合理、抗震性能好、糧食出入倉(cāng)機(jī)械化程度高、倉(cāng)體密閉性能好、氣密程度高等優(yōu)點(diǎn)，因此，其更能滿足糧食倉(cāng)儲(chǔ)安全需求。

目前，淺圓倉(cāng)的主體結(jié)構(gòu)施工最常用的施工方法為液壓滑動(dòng)模板施工。這種施工方法具有高度的機(jī)械化和便捷性，能夠在保證質(zhì)量合格和降低工程成本的基礎(chǔ)上進(jìn)一步縮短工期，帶來(lái)的綜合效益顯著。經(jīng)過(guò)不斷發(fā)展，液壓滑動(dòng)模板施工工藝在建筑結(jié)構(gòu)的安全性、經(jīng)濟(jì)性及先進(jìn)性上都極具競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)成型、提高生產(chǎn)質(zhì)量、技術(shù)創(chuàng)新、文明施工都有著極其重要的意義。

淺圓倉(cāng)施工技術(shù)仍存在諸多問(wèn)題需要進(jìn)一步解決，如滑模施工對(duì)混凝土的擾動(dòng)、倉(cāng)體混凝土密實(shí)性的保證、傳統(tǒng)高支模對(duì)密閉倉(cāng)體施工煩瑣、安全系數(shù)低、倉(cāng)體智能設(shè)施施工預(yù)留預(yù)埋等相關(guān)技術(shù)問(wèn)題需要進(jìn)一步進(jìn)行研究[4-6]。

2 工程概況

泰和（大豐）食品有限公司新建30萬(wàn)t儲(chǔ)備糧庫(kù)建設(shè)項(xiàng)目位于江蘇省鹽城市大豐區(qū)大豐港C2區(qū)，淺圓倉(cāng)共計(jì)15棟，建筑內(nèi)徑25 m，建筑總高度42.0 m，建筑面積17 757.78 ㎡，堆糧高度均為27.2 m。淺圓倉(cāng)A總倉(cāng)容5.0萬(wàn)t;淺圓倉(cāng)B總倉(cāng)容5.0萬(wàn)t;淺圓倉(cāng)C總倉(cāng)容5.0萬(wàn)t;淺圓倉(cāng)總倉(cāng)容15.0萬(wàn)t。本工程結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)防烈度8度，結(jié)構(gòu)安全等級(jí)二級(jí)，抗震設(shè)防類別為丙類，建筑物的耐火等級(jí)為二級(jí)，設(shè)計(jì)基本加速度值為0.20 g，設(shè)計(jì)使用年限50年。

本工程要求采用滑模工藝施工，倉(cāng)壁內(nèi)外表面為清水混凝土表觀效果，施工時(shí)隨滑、隨抹、隨壓光，無(wú)須后期粉飾?；＜夹g(shù)施工要點(diǎn)：①滑模施工質(zhì)量：應(yīng)滿足主體結(jié)構(gòu)氣密性、滲透性等;②縮短工期;③倉(cāng)壁、筒壁在滑模時(shí)隨滑、隨抹、隨壓光?；８艣r見(jiàn)表1。

3 滑模施工工藝

3.1 滑模設(shè)計(jì)規(guī)劃

淺圓倉(cāng)共15個(gè)倉(cāng)，每個(gè)筒倉(cāng)采用60個(gè)開(kāi)字架，60個(gè)千斤頂?；０惭b在4.0 m標(biāo)高，滑升至32.25 m標(biāo)高結(jié)束，拆除滑模平臺(tái)，安裝倉(cāng)頂支撐鋼桁架系統(tǒng)，施工倉(cāng)頂板。

當(dāng)前，淺圓倉(cāng)建造過(guò)程一般分為倉(cāng)壁和倉(cāng)頂兩部分進(jìn)行施工。

第一，利用滑模技術(shù)對(duì)淺圓倉(cāng)倉(cāng)壁結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工，滑模裝置包括一套特制的滑升板和與之配套的操作平臺(tái)，滑模施工裝置所需的滑升動(dòng)力基于液壓提升系統(tǒng)。

第二，基于倉(cāng)壁滑模平臺(tái)作為淺圓倉(cāng)倉(cāng)頂結(jié)構(gòu)滑模施工的基礎(chǔ)，利用搭建桁架支撐對(duì)現(xiàn)有滑模施工平臺(tái)加以改造，以完成倉(cāng)頂施工。

3.2 滑模施工工序

倉(cāng)下層完成施工后，以4.00 m為基準(zhǔn)標(biāo)高，對(duì)滑動(dòng)模板、液壓油路、爬架等滑模施工設(shè)備及施工平臺(tái)進(jìn)行組裝，以及倉(cāng)頂免腳手架鋼構(gòu)體系，隨滑模平臺(tái)同時(shí)滑升?；Ｏ到y(tǒng)組裝完成后，進(jìn)行滑模系統(tǒng)調(diào)試及滑模試驗(yàn)（砼配合比設(shè)計(jì)）。從4.00 m標(biāo)高開(kāi)始，滑升至32.25 m標(biāo)高，滑模施工結(jié)束;拆除滑模系統(tǒng)，加固倉(cāng)頂免腳手架鋼桁架體系（鋼牛腿），倉(cāng)頂板開(kāi)始施工。

3.3 組裝滑動(dòng)模板

滑動(dòng)模板施工裝置由液壓提升系統(tǒng)、模板系統(tǒng)和操作平臺(tái)系統(tǒng)組成?；瑒?dòng)模板施工裝置與提升架連成整體，布置成適合于本次滑模施工的裝置。

3.3.1 液壓提升系統(tǒng)。液壓提升系統(tǒng)由液壓控制裝置、輸油調(diào)節(jié)設(shè)備及提升設(shè)備三大部分組成，其他輔助裝置包括支撐桿、液壓千斤頂、油管、分油器、液壓控制裝置、油液和閥門等。

3.3.2 模板系統(tǒng)。模板系統(tǒng)由模板、圍圈和提升架組成，作用是根據(jù)滑模工程的平面尺寸及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)組成成型結(jié)構(gòu)用于砼成型。在滑模施工中，模板系統(tǒng)承受澆筑砼的側(cè)壓力和模板與砼之間的摩阻力，并將荷載傳遞給支撐桿。

3.3.3 操作平臺(tái)系統(tǒng)

3.3.3.1 滑模操作臺(tái)。施工操作平臺(tái)是滑模施工的操作場(chǎng)地，是綁扎鋼筋、澆筑砼的工作場(chǎng)所，也是油路控制系統(tǒng)等設(shè)備的安置臺(tái)，其所承載的荷載較大，必須有足夠的強(qiáng)度與剛度。因此，必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際受力情況選擇合理的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行受力驗(yàn)算。本工程采用帶中心筒放射形式桁架。

3.3.3.2 內(nèi)、外吊腳手架。滑模操作平臺(tái)系統(tǒng)的吊腳手架是用于倉(cāng)壁脫模后進(jìn)行表面整修和檢查的，故要求其裝卸靈活，安全可靠。一般內(nèi)吊腳手架掛在提升架和操作平臺(tái)的桁架上，外吊腳手架掛在提升架和外挑平臺(tái)的三腳架上。防護(hù)欄桿及安全網(wǎng)應(yīng)滿布吊腳手架的外側(cè)。

3.4 滑模模板系統(tǒng)

第一，滑模系統(tǒng)包括上承式鋼桁架，內(nèi)、外操作平臺(tái)，可調(diào)式開(kāi)字提升架，懸吊內(nèi)、外腳手架，液壓控制臺(tái)，油壓千斤頂，油路系統(tǒng)及滑升模板。

第二，鋼筋綁扎過(guò)程中，首段鋼筋應(yīng)在鋼筋模臺(tái)綁扎，且應(yīng)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。為了確保水平鋼筋的設(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(kāi)。

第三，砼澆筑前，應(yīng)將滑動(dòng)模板表面徹底清理干凈并涂刷脫模劑，將砼吊送到內(nèi)操作平臺(tái)上，然后采用人工均勻分次送入模內(nèi)?；炷翝仓?yīng)分層進(jìn)行，每層為0.3 m，砼頂面應(yīng)低于模板面5 cm，在收面時(shí)抹平。砼入模后，應(yīng)采用直徑50 mm插入式振搗器振實(shí)，分層振搗，每層層厚300 mm，振搗器應(yīng)插入下層砼內(nèi)，深度為50 mm左右，利于砼結(jié)合。砼振搗示意圖如圖1所示。

第四，滑模施工時(shí)，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)販囟葋?lái)確定上升速率，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可按2 h內(nèi)滑升模板高度0.25 m計(jì)算，即上升速率為0.125 m/h。

3.5 滑模水平控制

滑模施工時(shí)，為保證每次提升到高度后滑模系統(tǒng)為統(tǒng)一平面，用水平管在鋼管上進(jìn)行抄平，并在支撐桿上固定限位卡。

綜合施工因素并考慮滑模施工中受各種力的影響，滑模過(guò)程中，為防止平臺(tái)發(fā)生傾斜或扭轉(zhuǎn)，以滑升100 cm為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，需要停止滑模觀察，如有異常，立即調(diào)整。當(dāng)平臺(tái)出現(xiàn)傾斜導(dǎo)致相對(duì)高差在20 mm以上時(shí)，應(yīng)立即調(diào)整水平度，將平臺(tái)下較低處千斤頂滑升一個(gè)行程，保持其他千斤頂靜止，即可調(diào)平。技術(shù)員應(yīng)持續(xù)觀察平臺(tái)的傾斜度，發(fā)現(xiàn)傾斜時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)平，平臺(tái)的傾斜度在20～30 mm時(shí)，調(diào)節(jié)底部的千斤頂多滑一個(gè)行程即可，禁止連續(xù)滑動(dòng)，以防止其他千斤頂損壞。平臺(tái)傾斜程度低于20 mm時(shí)，可暫時(shí)不調(diào)節(jié)，但應(yīng)觀察平臺(tái)上部荷載是否均勻，可調(diào)節(jié)平臺(tái)上部荷重以達(dá)到平衡的要求。在支承桿上安裝限位器是預(yù)防水平偏差的較好方法，限位器應(yīng)安裝在同一標(biāo)高處，使千斤頂最高升至限位擋體處，以保證滑模系統(tǒng)水平上升，并可有意識(shí)地制造升差，進(jìn)行垂直偏差的調(diào)整。

3.6 滑模施工技術(shù)要點(diǎn)

3.6.1 雨季施工。小雨天氣施工時(shí)，滑模施工每次提升高度減半，施工速度減半，砼澆筑應(yīng)與模板齊平，均勻快速澆筑，砼配合比宜采用凝結(jié)較快的。砼澆筑時(shí)宜沿一邊按順序澆筑，以將底層積水排至另一側(cè)，并用吸水綿吸出。小雨天氣時(shí)可采用上述措施緩解雨天滑模施工的問(wèn)題;如遇大雨天氣，應(yīng)停止滑模，以免發(fā)生安全事故。

3.6.2 砼拆模要點(diǎn)。氣溫低于30 ℃時(shí)，以砼拆模時(shí)間為8 h為例，此溫度下普通砼拆模強(qiáng)度將高于規(guī)范要求的拆模強(qiáng)度。

3.6.3 試驗(yàn)?zāi)M砼配合比

3.6.3.1 實(shí)驗(yàn)室模擬。C35砼配合比基于普通外加劑來(lái)確定;用不同水泥取代摻粉煤灰并在氣溫為30 ℃時(shí)測(cè)試不同水泥用量;氣溫在30 ℃下進(jìn)行外加劑測(cè)試;基于不同氣溫條件下對(duì)同一級(jí)配合比進(jìn)行測(cè)試。

3.6.3.2 滑?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)探索

①基于實(shí)驗(yàn)室結(jié)果并結(jié)合當(dāng)?shù)丶竟?jié)施工特點(diǎn)，調(diào)整滑模時(shí)間的有效途徑為添加外加劑。由于夏季溫度過(guò)高，為防止滑模施工時(shí)砼強(qiáng)度增長(zhǎng)過(guò)快，應(yīng)將首次施工的滑模時(shí)間縮短。

②現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢員應(yīng)對(duì)首次滑模施工的砼強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試，并依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果向?qū)嶒?yàn)室提出合理的改進(jìn)要求，并由實(shí)驗(yàn)室根據(jù)實(shí)際情況對(duì)外加劑進(jìn)行調(diào)整，直至滿足現(xiàn)場(chǎng)施工要求為止。

3.7 滑模的質(zhì)量控制要點(diǎn)

3.7.1 人為因素控制

①由于滑模施工工藝的專業(yè)性較強(qiáng)，因此，應(yīng)當(dāng)選擇技能嫻熟的操作人員進(jìn)行施工。在工作人員進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)前，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)操作人員進(jìn)行施工前的培訓(xùn)及技術(shù)交底，確保施工安全及質(zhì)量。

②現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員應(yīng)對(duì)滑模施工中的標(biāo)高、垂直度等進(jìn)行詳細(xì)測(cè)量。

③精細(xì)化的施工組織方案對(duì)滑模施工的進(jìn)度和質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。

3.7.2 施工過(guò)程中的因素控制

①滑模施工過(guò)程中最重要的因素是滑模速度，因此，應(yīng)對(duì)滑模速度進(jìn)行專項(xiàng)討論，并由項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及施工期間的天氣情況綜合確定，并考慮交叉作業(yè)的協(xié)同性。

②混凝土的布料管道與模板的垂直距離不超過(guò)1.5 m，以減少在澆筑混凝土?xí)r對(duì)模板支撐系統(tǒng)帶來(lái)的垂直沖擊;混凝土在滑升平臺(tái)上的堆放高度應(yīng)不大于1 m且均勻分布，防止混凝土堆放過(guò)于集中導(dǎo)致局部失穩(wěn)。

4 結(jié)論

①根據(jù)淺圓倉(cāng)自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工藝要求，經(jīng)試驗(yàn)研究提出了淺圓倉(cāng)滑模施工方案。

②針對(duì)項(xiàng)目的倉(cāng)底設(shè)計(jì)板，在標(biāo)高+4.000 m處進(jìn)行二次滑模設(shè)計(jì)，并對(duì)施工縫的留設(shè)方式進(jìn)行研究，從而實(shí)現(xiàn)倉(cāng)體氣密性要求。

③項(xiàng)目通過(guò)對(duì)混凝土配比滑模提升工藝進(jìn)行分析，合理控制混凝土施工成型質(zhì)量，以保證倉(cāng)體的氣密性及觀感質(zhì)量。

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