李三桃(湖南省建筑工程集團(tuán)總公司,湖南 長(zhǎng)沙 410000)
?
談筒庫(kù)工程大直徑變截面筒倉(cāng)滑模施工
李三桃(湖南省建筑工程集團(tuán)總公司,湖南 長(zhǎng)沙 410000)
隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,各個(gè)地區(qū)的建筑工程項(xiàng)目數(shù)量越來(lái)越多,對(duì)于水泥的需求量也越來(lái)越大,對(duì)于與大直徑水泥庫(kù)的施工難度也越來(lái)越高,本文結(jié)合位于湖南婁底漣源市斗笠山鎮(zhèn)的國(guó)產(chǎn)實(shí)業(yè)(湖南)有限公司5000t/d水泥生產(chǎn)線熟料庫(kù)的施工過(guò)程,詳細(xì)的介紹了大直徑變截面筒倉(cāng)滑模施工過(guò)程。
大直徑變截面筒倉(cāng);滑模施工;滑模裝置設(shè)計(jì);滑模裝置組裝;滑升施工;滑升時(shí)間;收分措施
熟料庫(kù)是水泥生產(chǎn)線工程典型的標(biāo)志性建筑結(jié)構(gòu)之一,水泥廠工程項(xiàng)目在熟料庫(kù)施工時(shí)常規(guī)方案采用翻模,我根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn),針對(duì)以往熟料庫(kù)筒倉(cāng)滑模施工時(shí)在控制庫(kù)體的傾斜度和垂直度以及庫(kù)壁外觀上出現(xiàn)的問(wèn)題,我認(rèn)真研究了滑模技術(shù)的每一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),在湖南婁底漣源市斗笠山鎮(zhèn)的國(guó)產(chǎn)實(shí)業(yè)(湖南)有限公司5000t/d水泥生產(chǎn)線熟料庫(kù)筒倉(cāng)滑模施工過(guò)程中加強(qiáng)了技術(shù)措施和過(guò)程控制,及時(shí)處理施工偏差,使滑模施工圓滿完成。
國(guó)產(chǎn)實(shí)業(yè)(湖南)有限公司5000t/d水泥生產(chǎn)線工程熟料儲(chǔ)存庫(kù),該庫(kù)為大直徑變截面筒倉(cāng),基礎(chǔ)為鋼筋混凝土環(huán)型基礎(chǔ),庫(kù)內(nèi)壁直徑60.0m,內(nèi)壁垂直,外壁內(nèi)收,壁厚由±0.000處的780mm均勻收成+20.50m處的400mm,庫(kù)壁呈外錐內(nèi)直體狀,庫(kù)頂環(huán)梁為 1000mm寬×1000mm高,頂標(biāo)高21.50m;庫(kù)頂為網(wǎng)架結(jié)構(gòu);庫(kù)壁混凝土的級(jí)別為C30,庫(kù)壁鋼筋±0.000~13.70m為三排,13.70~20.50m為雙層鋼筋(豎向筋伸入環(huán)梁內(nèi))。
3.1滑模裝置設(shè)計(jì)
3.1.1平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
該滑模平臺(tái)采用環(huán)型挑架式操作平臺(tái),內(nèi)外平臺(tái)均外挑2.7m,外平臺(tái)由提升架外挑Q235鋼管(φ48×3.5mm)組成空間桁架,滿鋪18mm厚膠合板,內(nèi)平臺(tái)除由提升架外挑的空間桁架外,再增加36根花藍(lán)螺栓,在庫(kù)中心設(shè)置φ80mm的20厚圓形鐵板,用36根φ16鋼筋及花籃螺栓與提升架的內(nèi)立柱連接。
3.1.2模板系統(tǒng)設(shè)計(jì)
外模采用普通 1200×150~250mm鋼模板,內(nèi)模采用1200×250~300mm鋼模板,收分模板48塊,F(xiàn)型,收分鋼板寬150mm,重疊250mm。平均3榀提升架設(shè)置一個(gè)收分模板。內(nèi)圍圈為上下各兩道Q235雙鋼管(φ48×3.5mm),外圍圈為上下各兩道雙鋼管(φ48×3.5mm),設(shè)48個(gè)收分點(diǎn)。3.1.3提升系統(tǒng)設(shè)計(jì)
(1)支撐桿采用144根φ48×3.0mmQ235鋼管。接頭錯(cuò)開25%,鋼管接頭處設(shè)置φ40鋼管內(nèi)襯(L=150mm),上下鋼管焊接,焊縫用手提砂輪磨平。
(2)千斤頂用GYD-60型,共144個(gè)。主油管為φ16,支油管為φ8,均為高壓油管,接頭和分油器按需要配套。
(3)油泵控制臺(tái)為兩臺(tái)YH-36型,對(duì)稱布置在外挑操作平臺(tái)上。
3.1.4平臺(tái)系統(tǒng)相關(guān)計(jì)算
(1)提升力計(jì)算
平臺(tái)面積:3.14×2×30×5.4=1017.36m2
平臺(tái)荷載:
平臺(tái)自重G1:700kN
設(shè)備荷載G2:150kN
摩阻力G3:1.5×340=510kN
施工荷載G4:1.5×1017=1526kN
荷載組合:F=1.2×(G1+G2)+1.4×(G3+G4)=3870kN
F/[P]=3870/30=129<139,滿足要求。
[P]為千斤頂?shù)念~定提升力,60kN/2-30kN
(2)支承桿的穩(wěn)定計(jì)算
P=3.14×E×J/(K×(AL)2)>[P]
=3.14×206×103×10.78×104/(1.8×(0.75×850)2)=95.3kN>30kN,滿足要求。
式中:L——支承桿脫空高度,取850mm;
K——安全系數(shù),取1.8;
u——長(zhǎng)度系數(shù),取0.75;
E——Q235鋼的彈性模量;
J——φ48×3mm鋼管的慣性矩。
最大脫空高度:在庫(kù)頂環(huán)梁處L=1500mm
P=3.14×E×J/(K×(AL)2)>[P]=3.14×206×103×10.78×104/(1.8×(0.75×1500)2)=30.8kN>30kN,滿足要求。
(3)平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)安全:本工程經(jīng)計(jì)算桁架桿件強(qiáng)度、穩(wěn)定滿足要求。
(4)平臺(tái)上的設(shè)備及物料布置
平臺(tái)上的設(shè)備及物料布置,對(duì)稱平衡,油管到千斤頂?shù)拈L(zhǎng)度要求一致。
3.2滑模裝置組裝
施工準(zhǔn)備→基礎(chǔ)驗(yàn)收→拼裝、豎立提升架→內(nèi)模板、內(nèi)圍圈→設(shè)置外調(diào)節(jié)鋼管、外模板圍圈→安裝外模及收分模板→校正內(nèi)外模板→搭設(shè)內(nèi)外環(huán)形平臺(tái)桁架、安裝柔性拉桿→搭設(shè)高架平臺(tái)、安裝千斤頂、鋪油路、鋪平臺(tái)、控制臺(tái)就位→插入支承桿、試滑→滑升至一定高度后掛吊腳手架及安全網(wǎng)。
3.3滑升施工
3.3.1鋼筋施工
鋼筋綁扎與混凝土澆筑反向作業(yè),混凝土澆筑完成后模板上口不少于一道綁扎完成的水平筋。圓弧外側(cè)的所有水平鋼筋的綁扎接頭,應(yīng)采用12#鐵絲在兩端和中間綁扎不少于4道。
3.3.2混凝土施工
(1)施工前進(jìn)行原材料檢驗(yàn)及配合比設(shè)計(jì),施工時(shí)混凝土中摻入緩凝劑,使混凝土的初凝時(shí)間控制在4.5h,混凝土終凝時(shí)間控制9h。
(2)嚴(yán)格按照規(guī)定的單層滑升高度分層均勻有序澆搗混凝土,相鄰兩個(gè)澆筑層的方向應(yīng)相反。每層混凝土澆筑完成面宜低于模板上口3~5cm,每層出?;炷翉?qiáng)度都應(yīng)及時(shí)檢查,在0.2~0.4MPa之間,通過(guò)大拇指按壓混凝土表面,有指紋,但按不動(dòng),此時(shí)即達(dá)到混凝土的出模強(qiáng)度。
(3)出?;炷帘砻嫒毕輵?yīng)采用混凝土原漿修補(bǔ)。
(4)混凝土澆筑:混凝土入模后及時(shí)用插入式振動(dòng)棒振搗,操作時(shí)按“快插慢拔”、“棒棒相接”,采用“并列式”振搗;每點(diǎn)振搗時(shí)間20~30s。
3.3.3正?;?/p>
初試滑升以后,即按計(jì)劃的正常班次和流水分段、分層澆筑,分層滑升。正?;龝r(shí),每個(gè)澆筑層的控制澆筑高度為300mm,綁扎一層鋼筋、澆筑一層混凝土,混凝土正、反循環(huán)向澆筑。
3.3.4末升
模板滑升到距頂1m左右時(shí),即放慢滑升速度,進(jìn)行準(zhǔn)確的抄平和找正工作。整個(gè)模板的抄平、糾正,應(yīng)在滑升到距頂標(biāo)高最后一模以前作好,以便頂部均勻地交圈,保證頂部標(biāo)高及位置的正確。
3.3.5糾編、糾紐
平臺(tái)糾偏:平臺(tái)及模板水平度的控制是控制中心偏差的關(guān)鍵,在模板開始滑升前用水準(zhǔn)儀對(duì)整個(gè)平臺(tái)及千斤頂?shù)母叱踢M(jìn)行測(cè)量校平,并在支承桿上用水準(zhǔn)儀抄平每隔一個(gè)澆筑層抄平一次。平臺(tái)糾偏采用平臺(tái)傾斜法糾偏達(dá)到糾偏目的。
平臺(tái)糾紐:平臺(tái)扭轉(zhuǎn)采用牽拉法,沿周邊平均布置,庫(kù)外壁庫(kù)內(nèi)壁各8個(gè)點(diǎn)用手拉葫蘆與扭轉(zhuǎn)方向反向牽拉,平臺(tái)提升時(shí)達(dá)到反向糾扭。
3.3.6平臺(tái)垂直度、水平度的控制
(1)垂直度控制
在庫(kù)內(nèi)壁四周設(shè)置八個(gè)6kg重的線錘,隨時(shí)檢查庫(kù)壁的垂直度和扭轉(zhuǎn)度,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)按上述方法處理。
(2)水平度的控制
滑模前周水平儀在支承桿上抄好標(biāo)高點(diǎn),然后滑升時(shí)木工每300mm畫一道刻度線,用限位卡固定在線上,使千斤頂每次爬升時(shí)在同一高度上,使整個(gè)平臺(tái)在同一水平面上。每個(gè)班次進(jìn)行水準(zhǔn)儀抄平一次。
3.3.7門洞施工:門洞1邊柱采用先預(yù)留后施工方法
門洞1凈寬度為4m,高度為4m,兩邊有2m寬的門邊柱,滑模時(shí)預(yù)留8m×5m洞口,錨入門柱里的庫(kù)壁鋼筋事先錨入門柱。在門洞處的支承桿進(jìn)行加固,用鋼管把支承桿進(jìn)行整體連接,上下共設(shè)置六道,前后同樣對(duì)稱加固。
3.3.8庫(kù)頂環(huán)梁施工
庫(kù)頂環(huán)梁高1000mm,寬1000mm,頂標(biāo)高21.50m,庫(kù)壁滑至20.50m時(shí)停止混凝土澆筑,卸去平臺(tái)上所能卸去的荷載,將平臺(tái)慢慢滑空至21.50m,然后進(jìn)行支承桿的加固,加固方法如前述。平臺(tái)加固穩(wěn)定后,拆除內(nèi)外模板,進(jìn)行環(huán)梁鋼筋綁扎,最后支模澆筑混凝土。
滑模施工工藝在我國(guó)應(yīng)用日益廣泛,具有獨(dú)特的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。新型干法水泥生產(chǎn)線構(gòu)筑物筒倉(cāng)結(jié)構(gòu)直徑大,高度高,采用常規(guī)施工方法或翻模法施工,需要投入大量的周轉(zhuǎn)材和人力。采用滑模施工具有以下優(yōu)勢(shì):①機(jī)械化程度高,技術(shù)含量大,節(jié)約模板和腳手架,節(jié)省勞動(dòng)力,降低施工費(fèi)用;②改善了勞動(dòng)條件,加快施工進(jìn)度,縮短施工工期;③由于混凝土澆筑的連續(xù)性,保證工程質(zhì)量;④操作人員的施工操作都是在操作平臺(tái)和吊架上進(jìn)行,安全設(shè)施齊全,有利于安全施工。
[1]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).《液壓滑動(dòng)模板施工技術(shù)規(guī)范》(GBJ113-87).北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1989.
[2]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).《液壓滑動(dòng)模板施工安全技術(shù)規(guī)程》(JGJ65-89).北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1990.
[3]毛鳳林.《建筑施工手冊(cè)》(第四版)(滑動(dòng)模板施工).北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2003.
[4]鄭立泉.大直徑筒體結(jié)構(gòu)滑模新技術(shù)-濟(jì)寧二號(hào)井裝車倉(cāng)圓倉(cāng)滑模.滑模工程,1995.
李三桃(1973-),女,工程師,本科,主要從事建筑工程工作。
TU761.3
A
2095-2066(2016)17-0156-02
2016-5-23