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45m大直径筒仓滑模施工论文
45m-大直径筒仓滑模施工
摘要：
华新襄樊4000t/d熟料水泥生产线工程中的直径45m熟料库，采用柔性环形平台设计进行滑模施工，是我公司首次采用滑模工艺施工大直径的筒仓。
关键词：
大直径筒仓滑模柔性环形平台外观质量控制
熟料库由内外双筒组成,外筒为一只内径45.000m的钢筋混凝土筒仓，库壁底标高为±0.000m，库壁顶标高为18.650m，库壁为连续变截面形式，最下端壁厚650mm，壁顶厚度为400mm，内壁竖直，库壁上有一个门洞;内筒为一只内径6.000m的钢筋混凝土筒仓，φ45m熟料库自基础顶面±0.00标高开始滑模至库顶环梁下部18.65m标高,并运用支撑杆抽拨技术和钢筋直螺纹连接技术,为公司滑升类似更高更大的筒仓奠定了基础和积累了经验。
1.滑模系统设计
千斤顶使用GYD60滚珠式千斤顶（俗称6吨大顶），本工程每榀提升架设置一只GYD60滚珠式千斤顶，一次行程为25mm，额定顶推力60KN，施工设计时取额定顶推力50%，即30KN。
支承杆为φ48×3.5普通建筑钢管，A3钢，支承杆接头错开率为25%，接头采用螺栓，用手提磨光机打磨,根据本工程的实际情况，支撑杆采用外加ø75*3.5套管进行回收。
1.1外仓柔性环形平台的系统设计
1.1.1环形平台设有提升架、内外挑脚手架、花鼓圈、拉索。
1.1.2提升架采用［12槽钢及φ48钢管组合架，架高2.50m。
考虑到外模收分时螺杆的顶进对提升架“腿”的反力较大，拟采用如下措施：
在原工具式提升架腿外模一侧，再增加一条腿，并焊接成整体；
在横梁与提升架腿连接的部位，用角钢焊接腋角，加强其抗弯和抗变形能力。
提升架加固后，横梁长度相应调整。
1.1.3内挑脚手架宽度为1.8m，外挑脚手架宽度为2.4M,用作小推车推送砼及钢筋绑扎，护栏高1.2m。
1.1.4内外三角架均用φ48脚手管制成，固定在提升架上，平台采用50×100木方做木楞满铺胶合板。
1.1.5花鼓圈可用δ10铁板，割成直径500mm左右的圆，拉索用直径Φ16的钢筋。
1.2模板系统
1.2.1内外模板均使用150～250×1200的普通定型钢模板，回形卡拼接（每条拼缝不少于3个）。
在模板上端第二孔、下端第一孔分别设双钢管围檩，以管卡勾头拉结模板（每条拼缝不少于2个），围檩以调节钢管与提升架立柱连接。
1.1.2外模收分装置：
◆径向收分
熟料库外壁半径收缩一览表
模板滑升高度（m）
半径收缩量（mm）
18.65
250.00
15
201.1
12
160.86
9
120.64
6
80.43
3
40.2
0.3
4.02
每提一模提升高度为0.300m,半径收缩4.02mm。
径向收分装置：
在每一榀开字架上下调节钢管上设置调节螺栓，如附图所示。
预计在滑模过程中，螺杆顶进有时可能会比较困难。
在现场准备10只手压千斤顶。
当螺杆顶进困难时，用千斤顶顶进，同时在外模上下增加两道ф16钢丝绳，边滑边收紧，使用4只3吨倒链。
◆环向收分
外壁环向收缩量一览表
模板滑升高度（m）
每三榀提升架收缩量（mm）
环向总收缩量（mm）
18.65
47.6
1570.8
15
38.29
1263.55
12
30.63
1010.71
9
22.97
758
6
15.31
505.36
3
7.65
252.58
0.3
0.76
25.26
每提一模提升高度为0.300m,每处环向螺栓收缩0.76mm。
环向收分装置：
每三榀提升架为一组，围圈长度4300mm左右，围圈与围圈之间用Φ16螺栓连接进行调整。
每三榀提升架之间设一块活动模板。
活动模板的设计原则，模板提升到顶部后，略有活动盈余。
环向收分装置见附图。
1.3液压系统
共计布置99榀提升架，99只千斤顶，支承杆为φ48×3.5普通钢管
使用φ16、φ8钢丝编织高压软管与各种分油器组成并联平行分支式液压油路系统，布管时尽可能使油路长短相近。
液压动力使用YHJ－72型控制台分区联动，油压机试验压力为12MPa，施工中油压控制在8Mpa正常压力升高滑动模板。
1.4提升能力计算验核
模板自重：
131KN
3.14*46m*2面*1.2m÷26kg/m2=13.34T
≈131KN
提升架自重99KN
99榀*1000N/榀≈99KN
滑升平台807KN
3.14*（24.99m2-20.66m2）*1.3KN／m2≈807KN
吊脚手架109KN
99榀*1100N/榀≈109KN
摩阻力624KN
3.14*46m*2面*1.2m*180N/m2≈624KN
施工活荷载466KN
3.14*（24.99m2-20.66m2）*0.75KN／m2≈466KN
总荷载：
2236KN
取单只顶承载力P＝30KN，千斤顶数2236/30＝75只，实际布置99只，满足要求。
1.5支撑杆承载能力的验算
支撑杆惯性矩
I=3.14*（4.84-4.154）÷64=11.5cm4（按壁厚3.25的钢管计算）
单个支撑杆允许的承载力（按一端固定，一端铰支考虑）：
i=√--I/A=1.59cmλ=ul/i=0.7*70/1.59≈31
查得折减系数φ≈0.951
单个支撑杆允许承载力:
P=A*[σ]*φ=3.14*（242-20.752）*160*0.951=69.5KN
受千斤顶提升能力所限，实际单个支撑杆最多承担的荷载为30KN，所以支撑杆的承载能力远远满足要求。
1.6支撑杆允许脱空长度计算
支撑杆最大承受的荷载为30KN
由P／A=φ[σ]可得φ=P/A/[σ]=30*103/73105=0.41
由折减系数表可知λ大于100，故应采用欧拉公式进行验算，安全系数K取2
P=3.142*E*I/K/（ulo）2
则允许的脱空长度:
lo=√--3.142*2.03*103*11.5/30000/2/0.72≈2.8m
1.7吊脚手架
在调节钢管及提升架立柱上，下挂吊脚手架，上铺脚手板，用于检查砼出模强度，处理滑升过程中的质量缺陷，滑模后仓壁修整、清理出预留、预埋件、内外壁原浆抹光等，挂脚手用钢管扣件搭设，高度从模板下口往下1.8米，挂脚手外侧用钢管连成围圈增加稳定性，并在底部铺脚手板，满挂安全网围护以保证安全。
2、滑升系统的组装
2.1组装顺序：
基础面放线→竖立提升架→绑扎1.2m高环筋→调节钢管→内外围檩→内外模板、收分装置→安装滑模环形平台→花鼓圈、拉索→平台格栅及面板→液压系统→调试→插入支承杆→全面检查→试滑升→正式滑升→吊脚手及安全网→继续滑升。
2.2将提升架就位，应径向对准中心，下横梁上表面应在同一水平面（使千斤顶同时起步），提升架之间以短钢管互联成一体。
2.3绑扎模板范围内的竖向、水平钢筋，接头按图纸要求错开。
2.4组装内外模板，确保几何尺寸和模板锥度。
本工程内模锥度为2%～5%，外模考虑到变形因素，保持竖直即可。
组装外挑平台和液压设备。
内外吊脚手架待滑升一定高度时组装。
3.照明、液压布置
3.1照明：
沿滑升平台四周设置桁灯、每3～5m一只，采用安全电压，确保施工照明用电。
3.2液压油路沿内平台四周安装，油路尽可能一致，千斤顶安装前带荷试验，正常投入使用。
4.钢筋工程钢筋工程必须满足滑升速度的要求，否则将导致外模收分困难，影响库壁外观。
滑模钢筋采用绑扎接头，竖筋按不大于6m分段，竖筋、环筋接头错开率为25%，竖向钢筋及水平钢筋连接均采用直螺纹套筒连接，立筋采用顺丝套筒连接，水平钢筋采用正反丝套筒连接，滑模所用钢筋预先按规格、使用部位、长度、允许吊重捆扎，并挂设标牌，注明钢筋直径、编号、数量、长度、使用部位。
为了控制好竖筋位置及保护层，在提升架下横梁上焊内外两道环筋，环筋上按竖筋间距焊上数个滑环，滑环中心即为每根竖筋所在位置，绑扎时按滑环位置接长竖筋，注意所接竖筋的下端应在滑环之下时再开始接，以免接头钩住滑环。
环筋可预先在竖筋上用粉笔画出间距线以控制绑扎间距，钢筋预先吊至滑模平台上，混凝土浇筑结束开始绑扎钢筋，穿插在滑升过程中。
5.砼工程砼工程必须满足滑升速度的要求，否则将导致外模收分困难，影响库壁外观。
砼采用泵送，混凝土输送要求石子最大粒径不大于管径1/3，管道入口坍落度在12-16厘米之间，而砼的入模坍落度宜10-12厘米之间，设专人在搅拌站调整水灰比，控制现场配合比，保证坍落度，在输送泵料口设专人人工挑选砂石、泥块，确保砼的和易性、流动性，凝结时间的要求，避免砼的离淅现象，泵送砼需连续作业，在两班交接时，每隔12-20分钟泵送一次以防堵管。
1.5.1砼垂直运输：
外仓滑模砼量较大，只能采用泵送砼，泵管依附上人爬梯搭设。
1.5.2入仓量计算
每1.5小时300mm一模，最大砼量约28m3。
采用泵送，垂直运输可以满足要求。
1.5.3砼浇筑：
用手推车直接在泵管溜槽下接料，倾倒在平台上二个提升架之间的空挡模板内，浇筑顺序顺逆调整进行。
1.5.4滑模砼注意事项：
滑升速度：
滑升速度过快，砼出模强度低，易塌落，滑模速度慢，砼易粘结模板，且易造成模板收分困难。
施工操作过程中，以砼出模后无坍塌，手压有浅痕为宜。
砼表面处理：
采用随滑随抹工艺，砼出模后，用木抹搓平，再用铁板收光、毛刷刷出细毛面，同时用高压水冲洗流浆。
如局部需要修补，应从砼中筛出原浆，防止产生色差。
砼浇注的停歇标高必须严格控制，在到达该标高之前，应将标高抄测在竖向钢筋上，做好标志。
6.筒仓滑模
滑升前准备工作：
①滑升系统技术符合要求，组装验收符合要求。
②人员机械材料必须齐备③水电正常供应。
初升
模板的初次滑升，应在模板内砼浇筑高度900mm左右及第一层浇筑的砼强度达到0.2～0.4Mpa时进行。
开始滑升前，必须先进行试滑升，试滑升时，应将全部千斤顶同时升起5～10cm，观察砼出模强度，符合要求即可将模板滑升到30cm高，对所有提升设备和模板系统进行全面检查。
修整后，可转入正常滑升，正常砼脱模强度宜控制在0.2～0.4Mpa。
正常滑升：
当初滑以后，即可按计划的正常班次和流水分段，分层浇筑混凝土，分层滑升。
正常滑升时，两次滑升之间的时间间隔，以搅拌站提供的砼达到0.2～0.4MPa的时间来确定。
一般控制在1.5h左右，每个浇筑层的控制浇筑高度为30cm。
滑升过程中，操作平台应保持水平，千斤顶的相对高差不得大于40mm，相邻两个千斤顶的升差不得大于20mm。
如果超过允许值，应及时检查各系统的工作情况以及砼出模强度，并及时找出原因，采取有效地措施以排除。
末升：
当模板滑升到距顶1m左右时，即应放慢滑升速度，并进行准确的抄平和找正工作。
整个模板的抄平、纠正，应在滑升到距顶标高最后一层以前作好，以便顶部检均匀地交圈，保证顶部标高及位置的正确。
砼全部浇筑结束后，应及时卸去平台上所能卸去的荷载，并按正常滑升时间继续提升模板。
支撑杆之间以钢管连结加固。
模板下口滑出库壁时停止滑升。
出模的砼需洒水养护，注意吊脚手以上的砼因为刚出模，不能用水冲洒，以免表面的水泥浆被冲掉。
特殊状况的紧急处理：
遭遇狂风暴雨等恶劣气候及机械故障、停电等被迫中断作业后，须采取特殊状况的紧急处理措施。
停工时必须设置施工缝，以便继续浇筑时，新旧混凝土有良好的粘结，施工缝的设置位置按规范要求。
停滑措施和水平施工缝的处理：
为确保工程质量，应优先采用连续施工，如因气候或其它特殊原因，必须暂停施工时，应采取下列措施：
停止浇筑砼后，仍应每隔半小时到1小时提升一个行程，如此连续进行6小时以上，到模板不会粘结为止。
因停滑造成的水平施工缝，应清理干净，凿除松动石子和浮碴，并用水冲洗干净，再次浇筑时，应先接浆后（小于5cm），再继续按原配合比浇筑。
各种预埋预留件均不得与库壁环筋焊接，预留洞口两侧砼须对称浇筑。
7.特殊部位的处理
7.1雨蓬有钢筋锚入库壁，可采用在滑模时预留胡子筋或用泡沫块留凹槽的办法，雨蓬后做，注意若预埋胡子筋，则在胡子筋出模后就找出，并且雨蓬与库壁连接处应剔出2～3cm深的凹槽。
7.2有梁板处可采用泡沫留出梁洞和板槽，注意梁洞和板槽不要留通以免二次浇筑后影响库壁外观。
7.3库顶的砼标高通常都是变化值，必须事先计算出各处标高，滑升到顶前，将标高线画到竖筋上，砼要严格按标高浇注，以免给施工库顶板带来不变。
7.4门窗洞口用预制的木框预留，砼浇注至洞底标高时，放入木框，木框高度、宽度均应比设计尺寸大2～3cm为宜，木框中间加足量的木方支撑以防止变形。
有部分洞口提升架、支撑杆无法让开，故该处木框只能先将底板锯出支撑杆缺口放入，再放入侧板，在提升架下横梁之下进行支撑加固，当洞顶至提升架下横梁之下时，再将顶板锯出支撑杆缺口放入，进行加固。
8.支承杆的抽拔
因本工程库壁最小厚度为400mm，满足规范最小尺寸250mm的规定，且库壁高度只有18.65m，便于支撑杆的抽拔，故决定采用套管回收支撑杆。
在提升架的横梁下增加75*3.5套管，套管的上端与提升横梁底部固定，套管的下端至模板底平，套管外表面涂刷隔离剂。
套管的允许偏差：
管或孔的直径偏差：
±3mm
芯管的安装位置偏差：
<10mm
管中的垂直度偏差：
<2‰
芯管的长度偏差：
±10mm
9.垂直度、扭转度的测量、预防与纠正
组装时，在平台上挂设6只自制线坠，在承台面相应位置做出线坠中心标志，滑升时，每90cm检验一次线坠相对标志偏移值，纠偏纠扭时每60cm检验一次，由专人负责做好记录。
垂直度扭转度应以预防为主，纠正为辅。
本工程采取以下办法预防纠正。
保持平台水平上升一般就能保证结构竖直。
在支承杆上按每30cm划线、抄平，用限位器按支承杆上的水平线控制整个平台水平上升。
本工程应勤抄平、勤调平，如局部经常与其它部位不同步，应尽早查明原因，排除故障。
砼浇筑遵循分层、交圈、变换方法的原则，分层交圈即按每30cm分层闭合浇筑，防止出模砼强度差异大，摩阻力差异大，导致平台不能水平上升。
变换方向即各分层砼应按顺时针、逆时针变换循环浇筑，以免模板长期受同一方向的力发生扭转。
平台上堆载应均匀、分散。
纠偏采用倾斜平台法及平台配重法，当发现垂直度偏差超过10mm时，将平台反向倾斜5－10cm，通过倾斜提升达到纠偏的目的，同时在平台顷斜的对称面进行配重纠偏。
若平台发生扭转，按扭转反方向，沿库壁6个位置用钢筋斜向焊于库壁竖筋与提升架下横梁上，通过滑升时钢筋收紧产生的反向扭力进行纠扭。
纠偏纠扭遵循勤纠正，小幅度纠正的原则，观测得到的偏移值须结合沉降观测数据加以分析。
10.滑模系统拆除
系统拆除以先装后拆、后装先拆为原则利用塔吊配合，其主要工序如下：
11.滑模质量保证措施
11.1滑模施工的成败、工程质量的好坏，关键在滑升速度的控制。
适宜的滑模速度，应根据当时施工期间的气候条件确定。
施工过程中要保持既定的滑模速度，受到各工序的操作时间、垂直运输时间等因素的影响。
因此，实际施工时，应根据各种影响因素，调整机械、人员的配置。
11.2由于滑模施工对施工人员整体协作能力的要求较高，所以，参与滑模施工的操作人员应选用熟练技工，并加强管理和教育。
11.3测量工作是保证筒仓垂直度的重要手段，应选用责任心强的工作人员施测，其结果应及时传递到平台上。
测量所用的仪器应经常校正。
11.4外表面质量，是由出模砼强度和操作人员的素质所决定，其中砼出模强度的影响更甚，而其又由滑升速度所决定，因此，合理的滑模速度，应采用试验和施工现场经验，相结合的办法确定。
12.滑模施工的通病防治
12.1砼出现水平裂缝或被模板带起
防治方法：
保证模板的倾斜度，使其上口小下口大符合要求；加快提升速度，每次提升应检查砼的出模强度；纠正垂直度时，缓慢进行，防止砼折弯；经常清除粘在模板表面的脏物及砼，保持模板表面的光洁。
12.2砼表面鱼鳞状外凸
防治方法：
保证模板的倾斜度，加强模板的侧向刚度；严格控制每层砼浇筑厚度，采用振动力小的振捣器，以减小砼对模板的侧压力。
12.3砼缺棱掉角
防治方法：
采用整块钢角模，以减小模板滑升时的摩阻力；严格控制振捣器的插入深度，振捣时不得强力碰动主筋。
12.4砼出现蜂窝、麻面、气泡及露筋
防治方法：
严格控制砼的配合比，控制石子的粒径；砼施工缝处理时，先接浆；对于已出现的蜂窝、麻面、气泡及露筋，脱模后，立即用水泥砂浆修补，用木抹子抹平，做到颜色及平整度一致。
13.技术经济效果
13.1滑模开始时间2005年12月11日，结束时间2005年12月22日，共计12天，比常规翻模施工（须30天）提前17天。
13.2滑模外观无明现水平斑马线，色调保持一致增强了外观效果。
13.3运用支撑杆抽拔技术，支撑杠抽拔达率80%，节约钢管5t,运用钢筋直螺纹连接技术，水平及竖向钢筋均采用套筒连接，比绑扎搭接节约钢筋50t.
在熟料库的滑模中，也存在一些不足：
1.在收分模板处漏浆较多，影响了库壁外观。
2.库壁立筋保护层控制不够理想等。
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