• 大直径浅圆仓仓壁滑模施工工艺

     一、前言

     
      厦门东渡港中央直属储备粮库位于东渡港区2#泊位后方,储仓群由12个钢筋混凝土浅园仓组成,设计总仓容3亿斤。单个浅圆仓直径30m,壁厚300mm,檐口高度21m,仓盖为现浇钢筋混凝土锥形薄壳板,锥顶高度6.5m。本工程仓壁施工采用滑模工艺,由于浅圆仓直径大,且工期要求紧,经工艺比选后滑模操作平台选用“下沉辐射式柔性平台”,以减少滑升系统自重。滑模平台不考虑作为仓盖模板支撑用,仓盖施工采用满堂钢管脚手架支撑,随滑随搭,滑模施工到顶后,既可利用满堂脚手架进行滑模系统的拆除,加快滑模装置周转,又可同时开展仓盖施工,加快施工进度。
     
      二、滑模设计
     
      (一)模板系统
     
      模板系统由内外模板、围圈桁架及提升架组成。内外模板采用高1.2m,宽0.3m,厚度55mm的P3012定型组合钢模,按竖向排列而成,钢模板间连接采用“U”型卡。围圈桁架采用8#槽钢作上下弦,ф48×3.5钢管作腹杆,高度为600mm,围圈连接采用等加劲板焊接。提升架采用“开”字架,用30×30×2.5方钢管制作而成,上下横梁均为2[10,方柱与横梁的连接采用螺栓连接,提升架与围圈连接采用专用卡具。
     
      (二)操作平台系统
     
      本工程选用下沉辐射式柔性滑模操作平台(见图1、图2),操作平台系统由内外操作平台及内外吊架组成。
     
        图1:操作平台平面示意图                                                     图2:滑模剖面示意图
     
      1.内操作平台:在每榀提升架内侧设置挑架,挑出1.8m,在挑架上设置一道环形水平钢桁架,用∠75×5型钢制作,由螺栓与挑架连接。该环形水平水平桁架主要起保证滑模系统稳定性作用。内操作平台设置在水平桁架上,平台檩条采用50×100方木,间距50cm,上铺2.5cm厚木板,平台下面采用ф14圆钢对拉,在提升架处间隔设置一道,受力选在提升架接长脚上,用花篮螺栓调节松紧程度。
     
      2.外操作平台:挑出1.0m,连接在提升架外侧立柱上,挑架用钢管搭设,外挑架间用环形钢管及扣件连接两道,檩条采用50×100方木,上铺2.5cm厚木板。
     
      3.内外吊架:吊杆采用ф16圆钢制作,横梁采用2∠50×4角钢制作,螺栓连接,内外吊架宽度800mm,圆周方向铺3根50×100方木,上铺2.5cm厚木板,侧面作扶手栏杆,安全网封闭。
     
      (三)液压提升系统
     
      液压提升系统由控制台、千斤顶、支承杆、油路等组成。控制台选用YHJ-100型一台,该设备可一次控制350台千斤顶。控制台设在筒仓中心,随滑模高度沿仓内钢管脚手架爬升。千斤顶采用HQ-35型,额定起重能力35KN,根据计算最少需要80台千斤顶,考虑到圆筒仓仓壁滑模千斤顶的对称布置,实际使用数量为84台,单双间隔布置,每台千斤顶上均设有针型阀及限位装置,以保证每台千斤顶能同步行进。支承杆通过承载力验算校合后采用ф25冷拉调直圆钢,接头用螺纹连接,支承杆标准长度4.0m。第一批支承杆为错开接头位置,分别用2.5m、3m、3.5m、4m四种规格依次顺序排列,垂直地插入千斤顶并牢固地支撑在混凝土地面上。油路采用二级并联油路,主管采用ф19高压油管,分为四路,每路均可单独控制,若发生滑模偏(扭),可通过控制不同主管的出油量来控制千斤顶的行程,达到纠偏(扭)的目的。支油管采用ф8高压油管,用分油器连接,每条支管控制一组(共6台)千斤顶。滑模油路平面示意见图3:
     
        三、滑模施工操作
     
      (一)滑模组装
     
      滑模系统组装程序如下:准备工作(放线、建立测量控制点等)→提升架就位→内外围圈→内外挑架→内环水平桁架及水平拉杆→千斤顶及液压系统→试压、插支承杆、提升一个行程、内环水平桁架及水平拉杆初步受力→调整提升架垂直度→提升架最后连接→安装内模板及操作平台板→水平钢筋绑扎至提升架下横梁以下→安装外模板及铺设平台板→其它水电管线及测量系统→组装验收合格→滑升2m后安装吊架及挂设安全网。
     
      (二)模板滑升
     
      模板滑升分初滑、正常滑升、末滑三个阶段进行。
     
      1.初滑:当混凝土分层交圈连续浇灌高度大于900mm(模板高度的2/3)时,先进行试探性提升,即将模板提升1~2个千斤顶行程,观察液压系统和模板系统的工作状况及混凝土的出模强度(控制在0.2~0.4Mpa,用指压法判断,即指印清晰面不致下陷),如各系统工作正常,每浇灌一层混凝土,再提升3~5个行程,浇灌到距模板上口50mm处转入正常滑升。
     
      2.正常滑升:
     
      (1)在滑升过程中保持操作平台水平,各千斤顶的相对高差控制在40mm以内,相邻两个提升架上千斤顶的升差控制在20mm以内。
     
      (2)提升时随时检查千斤顶是否充分进、回油,提升过程中若发现油压增至正常滑升油压值的1.2倍尚不能使全部千斤顶升起时,则可判断系统出现故障,必须马上组织检查并及时进行处理。
     
      (3)正常滑升时两次提升的时间间隔控制在1.5小时以内,一般情况每隔1小时提升1~2个行程以减少混凝土与模板面的摩阻力。
     
      (4)在提升前派专人检查钢筋、预埋件等是否阻碍模板滑升,并随时检查操作平台、支承杆的工作状态及混凝土的凝结状态。
     
      3.末滑:当模板滑升至筒仓下环梁底1m左右时,滑模进入末滑阶段,此时放慢滑模速度并进行准确的找平工作,使最后一层混凝土均匀交圈,滑模停滑后再对混凝土进行一次快速浅点振,保证拆模后的混凝土面整齐平顺。
     
      (三)钢筋绑扎
     
      1.钢筋加工:横向钢筋采用8m通长钢筋,竖向钢筋考虑过长弯饶不易固定,长度不宜大于6m。
     
      2.钢筋堆放:预先加工好的钢筋按滑模施工顺序运至现场进行分类存放,根据滑模施工速度利用塔吊吊至操作平台上均匀堆放,一次吊运数量不宜过多,以免增加滑模本身重量。
     
      3.钢筋绑扎:
     
      (1)滑模施工的钢筋在提升架下横梁与模板上口之间进行绑扎,滑模装置上设竖向定位钢筋,以保证钢筋绑扎位置准确;
     
      (2)每层混凝土浇筑完成后,在混凝土表面上至少留有一道绑扎好的横向钢筋,弯钩背向模板;
     
      (3)在模板上口每2m焊ф12钢筋,保证钢筋有足够的保护层。
     
      (四)预留洞口及预埋件
     
          滑模施工中预留洞口和预埋件由专人负责,滑模施工前绘制预留洞口和预埋件平面图,详细注明其标高、位置、型号及数量,预埋件的固定用短钢筋与结构钢筋焊接牢固,滑模滑过预埋件后立即清除表面混凝土使其外露。
     
         门洞模板先预制好后直接安装,两侧短钢筋焊接在结构钢筋上顶撑牢固,预留插筋,差筋先向上弯折150mm紧靠外模,待滑模滑升过门洞后再将表层混凝土凿除与门柱主筋焊接,门柱施工待滑模结束后进行。
     
      (五)浇灌混凝土
     
      滑模施工过程中每小时混凝土供应量在5~6m3左右,而混凝土量又必须连续供应,采用泵送混凝土成本大,故采用非泵送C35混凝土用塔吊垂直运输。
     
      混凝土早期强度增长根据滑模滑升速度的要求由商品混凝土公司进行配比计算,根据本工程的混凝土量和塔吊的运输能力,混凝土在5~6小时即可出模,出模强度控制在0.2~0.4Mpa,塌落度以入模时为准,控制在4~6cm。
     
      混凝土分层均匀浇筑,每一层浇筑的混凝土表面在同一水平面上,并有计划地变换浇筑方向;分层浇筑的厚度控制在30cm,各层浇筑的时间间隔控制在1.5小时以内,以免由于间隔时间过长,混凝土表面初凝导致施工冷缝。
     
      混凝土振捣时避免触及支承杆、钢筋及模板,振捣用普通插入式振动器,振捣时插入下层混凝土的深度不超过5cm,在滑模滑升过程中停止振捣。预留洞口处混凝土对称均衡下料,避免引起预留洞模板倾斜。
     
      (六)混凝土的养护
     
      筒壁滑模混凝土采用背包式喷雾器人工手压喷DY混凝土养护剂养护。该养护剂喷洒在混凝土表面能形成一层致密的薄膜,防止混凝土内部自由水过早蒸发以达到自养目的。使用养护剂养护的混凝土较之水管淋水养护的混凝土强度稍有提高,但收缩减小一半左右,表面耐磨性能提高40%左右,养护费用减少一半左右,而且施工操作简便,现场整洁。
     
      四、滑模施工质量预控措施
     
      (一)垂直度预控措施
     
      每个仓布置5个7.5kg线锤,分别位于仓中心位置和在横、纵轴线对称位置上,每滑升300mm观测一次,发现问题及时处理。
     
      (二)滑模平台水平预控措施
     
      将水平控制标高直接引测在每根支承杆上,随操作平台上升,由专人沿支承杆每300mm~600mm向上标,每个工作班或滑升3m用水平仪抄平一次,做好记录。
     
      (三)预防扭转措施
     
      滑升前检查平台刚度,滑升时控制好油压,使千斤顶同步爬升,混凝土浇筑应顺时针、逆时针交替进行。
     
      (四)预防支承杆失稳措施
     
      1.保证操作平台施工荷载控制在150kg/m2以内,平台上的支承杆和钢筋应随用随放,不得超载。
     
      2.材料堆放要均匀,不得集中堆载。
     
      3.每次提升300mm左右,严禁超高提升。
     
      (五)预防仓壁混凝土拉裂措施
     
      1.模扳安装应上口小,下口大,斜度宜为模板高度的0.2%~0.5%。
     
      2.滑模提升过程应控制好操作平台水平。
     
      3.混凝土浇筑速度应满足滑模工艺要求,严格按滑模施工技术要求提升模板,即每两次提升的时间间隔不得超过1.5小时,在气温较高时还必须增加1~2次中间提升。每提升一个浇筑层高度,应全面检查出模混凝土的质量,发现有裂缝等不正常现象应及时分析原因,采取相应的措施及时处理。
     
      (六)预防混凝土出现蜂窝麻面措施
     
      1.根据天气情况控制好混凝土塌落度,满足混凝土流动性要求。
     
      2.严格振捣,每300mm距离一个插点,振至密实浮浆为止,不得欠振也不得漏振。
     
      3.混凝土滑模出面后及时修补刮粘浆,并修补砂眼气泡。
     
      五、结语
     
      滑模施工是一个动态的施工过程,任何一道工序的闪失都将影响滑模施工进度和质量,必须提前作好滑升过程质量预控。本工程12个浅圆仓共投入5套滑模周转,由于质量预控措施到位,平均5~6天一个浅圆仓滑升到顶。滑模施工共历时53天,较预定工期提前完成滑模施工任务。仓壁表面平整,未发现混凝土拉裂和蜂窝麻面等缺陷,筒仓垂直度偏移实测最大15mm,最小8mm,小于规范规定的允许值(规范允许值为滑高度的1‰即21mm)。