馬濤、章海濤、熊暢、趙建峰、錢光耀
(中建七局國際工程建設有限公司,廣東 廣州510000)
該工程是上海食品產業(yè)園開發(fā)有限公司倉儲物流配送中心項目,6座筒倉皆為鋼筋混凝土結構,筒倉預計使用壽命為50年,二級安全結構設計、七級抗震設計。筒倉分為外支撐、內支撐筒倉以及倉底板、倉頂、上部筒體五個部分。
綜合工程項目概況及分析現(xiàn)場情況,得出該工程中筒倉施工的重難點:
第一,筒倉數(shù)量多,工期緊張,倉壁施工工藝為滑模技術,施工難度較高。
第二,筒倉直徑大,難以控制滑模操作平臺的垂直度,出現(xiàn)偏扭的概率較大。
相關研究表明,影響筒倉模板安裝與混凝土外觀質量的因素有操作不當、施工水平未達到要求、施工材料質量不合格、支撐體系不合格等,為避免或最大限度地降低這些因素的影響,工程施工方應當積極開展技術培訓,采取現(xiàn)場指導作業(yè)等方式,提高施工人員的施工水平,同步落實材料檢測、施工質量實時監(jiān)測制度。為規(guī)避平臺偏扭問題,可采用如下措施:
第一,在滑模施工中,每次滑模后,及時查看偏扭情況,若存在偏扭問題及時糾正。
第二,采取平臺傾斜策略應對平臺偏移問題,即先偏移一側千斤頂,使平臺傾斜(將傾斜率控制在1%以內),糾正偏差后正常滑模施工。
模板滑升工作需要施工人員具備較高的嚴謹性、協(xié)調性。在滑升前,相關工作人員需要在做好本職任務后進行二次檢查,如檢查滑升平臺的安全性、質量等是否達到標準,各項工作的操作員、工程材料等是否俱到,其他設備及水電供應情況等。確保各項準備工作均無差池才可開始正式施工。在滑升前需要進行測試,查看滑升效果。在滑升測試環(huán)節(jié),需要將全部千斤頂升起,約7cm左右,查看混凝土的出模情況,若出模強度達到標準,便可將模板升高至20cm,再對相關設備進行檢查,確認不存在問題后,可進行滑升。若檢查中發(fā)現(xiàn)故障問題,則要立即檢查各部分的工作情況,同時查看混凝土的出模情況,盡可能在短時間內找到問題原因,并及時采取針對性措施加以解決?;龝r,操作平臺要處于水平狀態(tài),千斤頂?shù)母叨炔铐毿∮?cm,相鄰千斤頂?shù)母叨炔钜∮?.5cm。
模板滑升至30m時,需要降低滑升速度,其間需均勻放緩,并展開找正工作,確保操作平臺的穩(wěn)定性。模板的找正工作需要在滑升停止前結束,使頂部可以均勻交圈,確保頂部標高與位置的準確。在開展滑升作業(yè)時,每次滑升都要對扭轉等問題進行全面檢查,及時糾正問題,規(guī)避各類施工風險。在該工程中,預防糾偏采用了如下兩種方式:
第一,確保平臺水平上升,便可滿足垂直度這一要求。為此,采取的策略是在支撐桿上每30cm設置一道水平線,以水平線為標準,實時控制平臺的水平度,為進一步提高水平控制效果,頻繁展開調平工作,若某處零部件出現(xiàn)異常,及時查明故障并有效處理。
第二,滑升階段,混凝土澆筑嚴格遵守分層交圈及方向變換原則,分層交圈是每20cm分層閉合澆筑,避免混凝土強度與摩擦阻力差異過大導致滑升平臺無法穩(wěn)定滑升,混凝土澆筑過程中按正、反方向倒置澆筑方向,避免模板因長時間受同一方向的力而出現(xiàn)扭轉問題。
組裝滑模系統(tǒng)在-0.95m開始,支撐筒體的筒壁鋼筋驗收合格后,方可展開提升系統(tǒng)及模板系統(tǒng)的組裝工作,同時需根據(jù)所采用的滑升系統(tǒng)規(guī)范布置提升架,再結合工程現(xiàn)狀做出一定的調整,同時需謹遵均勻布置原則,確保提升系統(tǒng)、模板系統(tǒng)及與作業(yè)平臺的協(xié)調性。
考慮到外筒體滑模為托帶倉頂鋼梁滑升系統(tǒng),在倉頂鋼梁處設置提升架時要相互避讓,可以雙拼槽鋼為鋼梁擱置點,置于兩個提升架中間,槽鋼與提升架、鋼梁焊接,保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性,在鋼梁頭和倉壁交接位置,需提前在上、下翼緣面分別鉆孔,且開孔位置只能設置在筒壁混凝土內,筒壁外側位置均不可開孔,同時要提前留置放置豎向筋的位置。筒倉內滿搭倉頂鋼梁臨時支撐架,將架體高度設置為2m,桿間距離設置為12dm,以倉頂鋼梁安裝點為中點,對稱搭建,支撐架沿中心以十字為標準,設置剪刀撐。
滑模系統(tǒng)搭設完成且經檢驗合格后,方可開展滑模施工。施工流程為:內外豎筋、環(huán)筋綁扎—預埋、預留—澆筑混凝土—滑升—倉壁表面處理、養(yǎng)護—進入下一循環(huán)。
滑升施工中有兩次空滑,第一次為倉底板環(huán)梁施工,空滑高度為3.8m,第二次為倉底鋼梁安裝前,借助空滑作用力分析模板、混凝土情況,防止出現(xiàn)黏結問題,以確保倉頂鋼梁施工順利開展,滑升高度為1.6m。在空滑前,需要完全清除平臺上的負載,不論空滑多少,支撐桿加固都是硬性作業(yè)要求。不僅空滑要使用加固支撐桿,在外支撐筒體滑模時,也需要加固門洞附近的支撐桿,此處可采用常規(guī)的鋼管排架加固方式,即將體外增設桿和支撐杠桿連接為排架,桿間距要小于30cm。
按照滑模作業(yè)連續(xù)性的總體施工要求,各施工段的滑模作業(yè)需采取連續(xù)流水作業(yè)模式,合理安排工序穿插。該工程共分為三個施工階段,即4號、5號,3號、6號,1號、2號。該工程筒倉中含有內支撐筒體與外支撐筒體,外支撐筒體是環(huán)形平臺(大直徑),內支撐筒體則是桁架剛性平臺,平臺功能部分可分為堆料、下部粉刷、操作平臺三部分。
滑模施工從-0.95m開始,進行外支撐筒體滑模系統(tǒng)組裝及倉頂鋼梁安裝,外支撐筒體滑模選擇托帶滑升系統(tǒng),為環(huán)形平臺,倉頂鋼結構借助槽鋼把荷載力導至滑升提升架,外支撐筒體門洞附壁柱隨筒壁同步滑升。外支撐筒體滑升平臺采用兩只倉連體環(huán)形平臺系統(tǒng),互通互聯(lián),從應用效果來看,該系統(tǒng)可顯著降低平臺扭轉概率,提高工程施工效率。鑒于筒倉和另一個筒倉的間距僅為2m,故在一批筒倉滑升結束后,要立即拆掉外平臺與桁架,為后期滑模施工提供便利。外支撐筒體中有提升架54榀,千斤頂66個,筒倉內徑23m;外操作平臺主要用于澆筑混凝土,內操作平臺主要用于倉內鋼筋綁扎。
內結構與外結構相比略顯單一,徑尺寸僅為10.21m,壁厚為27cm;其中共有提升架19榀,每個提升架配置有一個千斤頂,共有19個千斤頂。外平臺寬為1.5m,內平臺是由鋼管鋪設的桁架。內支撐筒體是桁架剛性平臺,作用是混凝土施工與綁扎鋼筋。外平臺組裝和外支撐筒體一樣,內平臺選擇間距90cm的格構網(wǎng)架(材料為鋼管),和內提升架中圍圈連接。從-0.95m開始組裝內支撐筒體滑模系統(tǒng),達到9m時停止混凝土施工。另外,空滑到混凝土不再黏結模板時結束,然后進行拆除系統(tǒng)作業(yè)。
外支撐筒體滑模至17m時,停止混凝土施工,把外支撐筒體空滑至模板下口標高19m處?;?,之后內支撐筒體滑升至9m時空滑,同時將內支撐筒體滑模設施拆除,展開倉底板施工。施工選擇鋼管支撐排架,18mm膠合板雙面模板支立倉底板,底模板一次支立,混凝土由固定泵輸送作業(yè)平臺,再由施工人員入模??紤]到倉底板標高由9m到19m,高度相差10m,斜度過大,壁厚有90cm,特將其設計為4個澆筑層,4次支立面層模板,澆筑層高分別為2.3m、2.5m、2.7m、2.5m,同時推進上下環(huán)梁施工作業(yè),切實保證澆筑質量。
倉底板先綁扎柱鋼筋,在梁底板模板結束后繼續(xù)綁扎梁鋼筋,在平臺模板結束后,繼續(xù)綁扎平臺板鋼筋,平臺板中的雙層鋼筋采用直徑為2.5cm的鋼筋馬凳,馬凳間距保持在1.2m以內?;炷翝仓暮鬂擦喊彘_始,在梁板澆筑過程中,根據(jù)梁的走向采取倒退澆筑方式,在梁接觸部位要復振。
倉底板施工結束后,需清除面層模板,而后搭設上部筒體滑模平臺。從19m標高開始,進行上部筒體滑模,到49m時停止混凝土施工,之后慢速空滑,在此過程中安裝倉頂鋼結構,在滑升模板上口達到50m時,停止滑升,將倉頂鋼梁端頭模板封閉,澆筑最后剩下的上部筒體混凝土,澆筑結束后逐步拆除滑模系統(tǒng)。
原位安裝,簡單來講便是通過滑模工藝,將倉頂鋼結構送至預定高度,之后將倉頂鋼結構搭設到位。由于鋼筋間距較小,需要充分考慮千斤頂和支撐桿、環(huán)形鋼筋之間的相互作用力,需在倉頂鋼梁端部加設槽鋼、千斤頂,以提高其自身負載力,將槽鋼與提升架連接,形成一體方可。在滑升模板上口到46m時,于倉頂鋼梁兩個側邊插入長鋼管,將120mm×120mm×10mm鋼板焊接在鋼管下端,擱置槽鋼與長鋼管平面布置見圖1。繼續(xù)滑升,在滑升模板上口到48m時,停止混凝土施工,并勻速空滑,空滑到49m時,滑升模板和混凝土倉壁無黏結。倉頂鋼板達到預定高度終止滑升,展開頂托加固施工作業(yè),這是倉頂鋼梁分離提升架的前置內容。加固是借助托帶把兩側的支撐桿、插入的兩根鋼管,將鋼管與4根立桿連接,成為支柱,位于鋼梁下口,為倉頂鋼梁提供支撐力。加固倉頂鋼梁后,為避免鋼梁存在傾覆風險,在鋼梁上口使用合適的鋼管,把后續(xù)設置的兩桿連接在鋼梁上口,之后斷開鋼梁和提升架的連接,在斷開兩者連接時,必須確?;炷翉姸冗_到標準(一般為3MPa)。至此,倉頂搭設完畢,將滑升模板空滑至倉頂鋼梁下口,展開綁扎倉壁鋼筋、澆筑倉壁作業(yè)。
圖1 擱置槽鋼與長鋼管平面布置(單位:mm)
在滑升結束,倉頂、倉壁澆筑強度已滿足要求后(一般為2MPa),便可拆除底模、內模板、外模板等,在倉體澆筑強度滿足要求后(一般為55MPa),可將滑升系統(tǒng)逐步拆除。
筒倉滑模施工技術是該工程中的主要施工技術,利用該技術實現(xiàn)了工程項目的順利開展。相較于其他施工技術,筒倉滑模施工技術在施工效率及施工效果上有極大的優(yōu)勢,但亦存在扭轉、偏移等施工風險,因此對施工人員、施工工藝等都提出了較高的要求,需要施工團隊在應用筒倉滑模施工技術時,加強對施工全過程的管理,進一步提高工程建設質量與效率。