柔性平臺(tái)滑模施工工藝研究

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【摘要】滑模技術(shù)在倉筒結(jié)構(gòu)的建設(shè)中擁有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，它既能縮短工期、降低建設(shè)成本，混凝土連續(xù)成型又能保證結(jié)構(gòu)整體性能。滑模作為一種新型施工工藝，應(yīng)用前景廣闊，對(duì)其研究具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。論文通過工程實(shí)例，介紹柔性平臺(tái)滑模施工工藝在倉筒結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，給相關(guān)工程提供參考。

【關(guān)鍵詞】柔性平臺(tái)；滑模；倉筒結(jié)構(gòu)；施工工藝

1工程概述

本項(xiàng)目為某倉儲(chǔ)基地，包含4個(gè)淺圓倉，總倉容30000t，檐口標(biāo)高為31.05m，單倉直徑23m，壁厚280mm，倉壁鋼筋混凝土施工采用滑模施工工藝，滑模裝置由操作平臺(tái)系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、施工精度控制系統(tǒng)和水電配套系統(tǒng)組成[1]。

2滑模操作平臺(tái)

針對(duì)淺圓倉的滑模施工，操作平臺(tái)主要有剛性桁架式平臺(tái)與柔性輻射平臺(tái)。采用柔性平臺(tái)具有模具投入少、重量輕、控制臺(tái)小、控制簡(jiǎn)單，且模具改動(dòng)方便，能適用于各種直徑的筒倉，但柔性操作平臺(tái)側(cè)向剛度較低，本工程淺圓倉采用內(nèi)環(huán)拉式柔性輻射操作平臺(tái)，為防止提升架內(nèi)傾，保證近10m長(zhǎng)光桿輻射梁不失穩(wěn)，在淺圓倉中部設(shè)置上下鋼圈，上下鋼圈間設(shè)拉桿，形成鼓圈。鋼圈通過輻射狀布設(shè)的鋼拉桿與內(nèi)環(huán)梁拉結(jié)。

3模板系統(tǒng)

模板系統(tǒng)由模板、提升架及圍圈組成。本工程倉壁模板采用鋼模板，外模板的上、下口均超出內(nèi)模板150mm，形成高差，目的是防止混凝土在滑升過程中產(chǎn)生漏漿及墜落傷人，這樣既能達(dá)到節(jié)約材料，保證安全的效果，又因形成高差后，在提升過程中減少了模板對(duì)混凝土表面的作用力，避免混凝土出現(xiàn)拉裂現(xiàn)象。圍圈主要承受由模板傳遞來的作用于操作平臺(tái)上的施工荷載和靜荷載等豎向荷載，混凝土澆筑沖擊力、混凝土側(cè)壓力和風(fēng)荷載等水平作用力及滑模滑動(dòng)時(shí)的摩阻力，并將其傳遞到提升架、千斤頂和支承桿上。提升架承受模板、圍圈由于混凝土的側(cè)壓力和沖擊力而產(chǎn)生的外變形；同時(shí)，承受作用于整個(gè)模板上豎向荷載，對(duì)整個(gè)滑模系統(tǒng)起著重要作用。提升架設(shè)計(jì)為1500mm×2700mm的“開”字形提升架。

4液壓系統(tǒng)

液壓系統(tǒng)由支承桿、液壓千斤頂、液壓控制柜及油路線路組成，是滑模的主要系統(tǒng)設(shè)備。4.1支承桿。支承桿支承著作用千斤頂?shù)娜亢奢d。為使支承桿不產(chǎn)生壓屈變形，本工程采用準(zhǔn)48mm×3.5m鋼管作為支承桿，為施工方便并保證支承桿的穩(wěn)定性，避免支撐桿接頭在同一截面，支承桿切割成2m、3m、4m3種模數(shù)，支撐桿采用螺紋連接，螺紋長(zhǎng)度不少于40mm。4.2液壓千斤頂。本工程采用的液壓千斤頂工作額定起重量為60kN，工作起重量為30kN。理論行程為35mm。4.3油路系統(tǒng)。輸油管采用高壓耐油金屬管，耐壓力大于油泵額定壓力的3倍。主油管內(nèi)徑為8mm。采用二級(jí)分油管進(jìn)行壓油輸送。每6個(gè)千斤頂為1組，由六（四）分分油器通過二級(jí)分油管與千斤頂相接，共8組。

5施工精度控制系統(tǒng)

施工精度控制系統(tǒng)包括筒體軸線、標(biāo)高、結(jié)構(gòu)垂直度的觀測(cè)與控制設(shè)施。采用外控法進(jìn)行控制，在淺圓倉外布置8個(gè)控制點(diǎn)，采用激光垂準(zhǔn)儀對(duì)布置在外圍操作平臺(tái)上激光耙每4h進(jìn)行垂直度及偏差觀測(cè)與控制。

6滑模施工

6.1總體部署。本工程筒體結(jié)構(gòu)半徑為11.5m，提升架布置按間距1500mm布置，共布置48道提升架。為保證所有提升架上升時(shí)的一致性，在提升架內(nèi)、外邊各布置2道提升架圍圈，將各提升架連接成為整體，平衡滑升性，并作為內(nèi)外操作平臺(tái)承重骨架。提升架與提升架圍圈之間采用M16×50mm螺栓連接。6.2操作平臺(tái)系統(tǒng)。1）主操作平臺(tái)。滑模的操作平臺(tái)是綁扎鋼筋、混凝土澆筑、提升模板、安裝預(yù)埋件等工作的場(chǎng)所。主操作平臺(tái)使用內(nèi)環(huán)拉式柔性輻射結(jié)構(gòu)，支承于提升架中心盤上。平臺(tái)檀條為80mm×50mm木枋，上面滿鋪18mm厚竹膠板。為保證操作平臺(tái)的可靠性，模板下再鋪設(shè)2mm厚鋼板。2）外圍操作平臺(tái)。外圍操作平臺(tái)向外懸挑出900mm。采用14號(hào)槽鋼與提升架外立柱焊接，下面與提升架立柱加焊斜撐。3）吊腳手架。吊腳手架寬度設(shè)計(jì)為600mm，吊桿、橫桿均采用L40mm×4mm角鋼焊接與提升架焊接，并加M16×50mm普通螺栓加強(qiáng)邊接。下邊操作面采用竹跳板滿鋪。外邊用準(zhǔn)鋼筋設(shè)置護(hù)欄，并加設(shè)安全網(wǎng)。6.3支撐桿加固措施。在滑升過程中，模板穿過門窗孔洞或空滑等原因使支撐桿的脫空長(zhǎng)度過大，容易造成支撐桿失穩(wěn)而彎曲，因此，因采取加固措施。本工程在支撐兩側(cè)各增加1根準(zhǔn)25mm鋼筋，在水平向用準(zhǔn)12mm鋼筋焊接固定。6.4混凝土澆筑。混凝土澆筑采用分層均勻交圈澆筑[2]的施工方法，分層高度控制在250mm以內(nèi)[3]，并勻稱地變換澆筑方向，在澆筑上一層混凝土的同時(shí)，下一層混凝土仍處于塑性狀態(tài)，減少混凝土對(duì)模板的摩阻力，確保混凝土的整體性，因此，要求每小時(shí)平均滑升速度不得低于10cm，且混凝土澆筑過程應(yīng)根據(jù)滑升速度適當(dāng)調(diào)整混凝土的凝結(jié)時(shí)間[4]，使出模的混凝土強(qiáng)度達(dá)到最優(yōu)出模強(qiáng)度0.2～0.4MPa，即有一定的強(qiáng)度，不變形，不流動(dòng)，不被拉裂，混凝土出模后采用原漿壓光，保證出模混凝土的質(zhì)量。

7施工效果

本工程淺圓倉滑模施工，是完全按照ISO9001質(zhì)量體系標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行施工的，開工前編制專項(xiàng)施工方案并組織了專家論證，滑升過程中采取了糾正預(yù)防措施等辦法，對(duì)滑升質(zhì)量進(jìn)行分步跟蹤檢查驗(yàn)收，確保了淺圓倉的施工質(zhì)量，通過對(duì)4個(gè)淺圓倉的觀感質(zhì)量及實(shí)測(cè)實(shí)量數(shù)據(jù)，表明倉體不變形，圓整度未失圓；筒體直徑、壁厚、表面平整等各項(xiàng)誤差均在規(guī)范允許范圍內(nèi)。施工進(jìn)度按期完成，滑升速度為10～12d完成1個(gè)筒倉倉璧結(jié)構(gòu)。

8結(jié)語

傳統(tǒng)的混凝土澆筑施工方法會(huì)產(chǎn)生多個(gè)施工縫，且每層均需重新安裝支架及模板，采用滑模施工方法后，混凝土結(jié)構(gòu)一次成型，保證了結(jié)構(gòu)的整體性能，且施工速度快，減少了建設(shè)成本，此次滑模施工方法在工程實(shí)踐中的成功應(yīng)用，體現(xiàn)了滑模施工方法在倉筒結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用有著顯著的綜合效益。

【參考文獻(xiàn)】

【1】中國(guó)建筑工業(yè)出版社.建筑施工手冊(cè)(縮印本)(第五版)[K].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2013.

【2】任添強(qiáng).筒倉滑模施工中常見質(zhì)量問題及對(duì)策探討[J].價(jià)值工程,2018(21):182-183.

【3】GB50669—2011鋼筋混凝土筒倉施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

【4】王彥東,羅愛軍.25m淺圓倉滑模施工技術(shù)[J].山西建筑,2002,28(10):54-55.

作者:劉龍泉 單位:廣西建工集團(tuán)第五建筑工程有限責(zé)任公司