2018筒仓滑模施工和混凝土外观质量控制
【摘要】文章简单介绍了筒仓滑模施工装置的设计，结合工程实践提出了筒仓滑模施工施工工艺与施工技术，以及混凝土外观质量的控制措施。http://
【关键词】水泥筒仓;滑模施工;混凝土;质量控制
Abstract：In this paper, it will simply introduce silo slip form construction equipment design, put forwards to silo slip form construction process and technology, as well as the concrete appearance quality control measures.
Key Words: cement silo; slip form; concrete; quality control
引言
目前,高耸构筑物如筒仓、水塔、烟囱、桥墩等普遍采用滑模施工,以大幅度减少脚手架和模板的拆卸、安装工作。它具有施工速度快、结构整体性强、施工占地少、节约模板和劳动力、有利于安全施工的特点,既方便施工,又能提高材料利用率,降低生产成本。但是,在滑模工艺施工中砼质量受到的影响因素较多,稍有不慎便有可能出现质量缺陷,甚至留下质量隐患而影响结构安全。因此,重视砼质量,采取相应的措施加以控制,具有非常重要的意义。
1、工程概况
本工程由3座内径22米的钢筋混凝土圆形筒仓组成，基础形式为箱型基础，基底坐落于人工级配砂石垫层地基上；主体结构采用筒壁与内柱共同支撑型式，筒壁与仓底结构系统整体联结；漏斗以下仓壁厚550mm，并设8个附壁柱，上部仓壁厚350mm；仓顶为锥形顶板，仓上结构为采用整体一层（局部两层,最好点三层）钢筋混凝土框架结构。混凝土强度等级基础采用C35，漏斗梁、漏斗C40，筒壁、仓壁，标高51.530米以下梁板柱为C35，仓顶结构为C30。
2、总体施工安排
根据工程工期要求结合以往施工经验，本工程箱基以上仓壁滑模施工总体施工顺序为：模具组装→漏斗以下仓壁滑模→改模→漏斗以上仓壁滑模→降平台。起滑顺序为： 2号、3号仓连滑，1号仓单滑。仓壁滑模平台采用钢性平台。内模采用1200mm×300mm钢模板，外模采用1500mm×300mm钢模板，漏斗以下附壁柱异形阴角模自行加工。混凝土采用泵送商品混凝土，其他场内材料垂直运输采用塔吊吊运。
仓壁滑模分总体为两个阶段：第一阶段为0.700m～18.024m（即箱基顶板至漏斗顶板）；第二阶段为18.024m～46.207m（即漏斗顶板至仓壁上环梁以下300mm）。
滑模结束后刚性平台降至预留牛腿上（部分再采用钢丝绳将辐射梁吊设于仓壁）用于锥壳施工，开支架等拆除。在1号仓和2号仓之间搭设一座上人马道，并附着在2号上，用于施工人员上下通行。
3筒仓滑模施工装置的设计
1.1筒仓滑模模板系统
1)筒仓滑模模板的设计: 第一圈模板为固定式，主要为组装滑模机具而为下部1.5m高仓壁使用选用，采用的是P3015型钢模板安装在找平带上。滑模模板内模采用P3012型，外模采用P3015型钢模板，使外模的上口比内模高出300mm，可避免混凝土外溢。模板与围圈间采用8号铁丝连接。上围圈距模板上口的距离为240?L，不超过250mm。模板下口与开字架底齐平。模板制作必须板面平整，无卷边、翘曲、孔洞及毛刺等，阴阳角模的单面倾斜度应符合设计要求。模板锥度：内、外模均为0.4%。除自制模板外其它尺寸均未包括锥度。滑升的外模板每隔三块加一个50*50*1500mm木方，螺栓穿孔夹紧连接，模板内表面满衬1m*1.55m*2mm厚黑铁铁皮，用钉子钉在木条上间距100mm，上口折成L形并在距模板上口100mm处用扁铁压住。附壁柱的所有阴角部位自行制作异形钢模板。安装时应按0.4％的锥度随时检查模板位置是否正确，模板安装时所有卡环均应满打，不得遗漏。安装人员此时的另一个工作是配合技术放线人员安装圆心锤球，锤球的中心要对准仓的圆心并做好记录。
2)筒仓围圈的设计: 内、外围圈各两道，用塔吊直接吊全部吊进去，吊进去后直接靠向钢筋，以后吊开支架时就不碍事，同时内架上还有中间环围圈一道，此围圈的作用一则是固定开支架的位置，一则是以后降平台使用。此围圈就位后要远离钢筋，可用人传到内架的钢模板上放置。内外挂钢模板的围圈是[10a槽钢，圆弧是以圆仓的实际直径和内外壁厚为依据放样制作，制作时严格保证弧度准确，因为模板要挂在围圈上进行拼装。开支架安装校正完毕后进行围圈校正。围圈校正时，先找正内上围圈在用线锤找正下围圈。由于两道上下位置相距600?L，所以锥度一般有2?L。找完内围圈后，可转入外围圈的找正工作。接头的办法是在安装找正时用两根直径20的钢筋焊接，且围圈接头要充分焊接牢固，以防围圈胀开，整个围圈工作要细致认真。校正完内外围圈，安装人员可组织几个人重复检查所有螺栓，都要上紧，不得有漏紧螺栓。
3)筒仓中心环设计: 安装中心环梁的下环梁，由于中心环是4片90°组成，其均分的4片用螺栓连接,需戴双帽垫平光垫，螺栓暂不上紧，形成圆形后，安装下环的“井”字连接槽钢井字连接的螺栓,上平光垫，如遇连接槽钢尺寸有出入可用倒链牵拉圆环，使所用连接件都能就位为止。就位后方可对所有螺栓进行拧紧，此时中心环的下环梁成形。安装人员要在整个下环的下面垫槽钢做的铁凳以控制标高和水平。并一定要将下环的高强螺栓连接处分别对正圆仓的横向和纵向轴线，并核对中心下环的圆心是否与圆仓的圆心对正，如圆心对正后，其中心下环的位置一般就不移动了，此后再进行中心环的上环梁安装。待所有螺栓拧紧后可用塔吊平稳起吊上环梁，以便进行上下环梁的连接槽钢组装组装时将上下连接槽钢用一颗螺栓对好上环梁的连接板螺栓孔，拧上但不要上紧。上下连接槽钢按照一个方向顺序排列，塔吊指挥人员指挥塔吊缓慢起吊，使上环梁达到与下环梁的连接高度后，组模人员将上环梁与连接槽钢用螺栓全部带上，其均不拧紧，调整上环梁的起升高度到连接槽钢于下环梁的连接片上螺栓位置，塔吊指挥人员要尽量使塔吊大钩位置对正仓的圆心，并负责塔吊起重量及安全。带所有螺栓上完后，再度核对大钩位置，使上环不偏不倒后拧紧所有连接螺栓，至此中心环安装结束。
1.2筒仓施工平台操作系统
包括内、外操作筒仓施工平台及内、外吊脚手架,内筒仓施工平台由支撑、龙骨、铺板、钢桁架组成,供滑升时操作、临时堆放材料、机具使用;外筒仓施工平台由三角外挂架、龙骨、铺板、栏杆、密目安全网组成,并兼作电器线路布置杆。内外吊脚手架由吊架、铺板、护栏、密目安全网组成,用于混凝土表面整修,剔出预埋件及混凝土浇水养护。
1.3筒仓滑模施工液压提升系统
包括千斤顶、液压控制台、油管、支撑杆等,是液压滑升的动力。
三个仓的油路划分为2号、3号仓和1号仓2两个系统，由2台液压控制泵分别对每个仓的48台千斤顶进行控制，液压控制台分别安装在2号、3号仓和1号仓中间搭设的平台上，油管沿开支架布置，每条管路控制5至6台千斤顶。
开支架和内外围圈加固完毕后即可进行千斤顶安装，千斤顶的位置由技术人员给出，爬竿要代替一根竖向主钢筋的位置。安装人员将千斤顶的位置线画在开支架的上，用ф16×200?L高强度螺栓两颗，通过下面的[100槽钢支托固定。此螺栓一定要上紧，千斤顶的进油口方向朝外，新旧不同的千斤顶要新旧搭配，且选用行程一致的千斤顶，并要求千斤顶平直不歪倒，固定不移位。滑模千斤顶应逐个编号检查，千斤顶空载启动压力不得高于0.3Mpa。千斤顶的试验压力为额定油压的1.5倍，保证5min各密封处无渗漏。
千斤顶和液压控制台安装完毕后，沿开支架上部布置油管，油管采用高压无缝橡胶管，主油管内径16mm，分油管内径14mm，连接千斤顶的油管内径8mm。主油路再通过变径至分油路来直接控制千斤顶，每组次油路上有一个小油阀，便于分组控制，每个次油路再通过变径分支接每个开支架上的千斤顶，到千斤顶上的小油管口。油管的安装中，原则按图中要求布置，主要是油路要分清，以避免给以后调平工作带来麻烦。
油路安装结束后，要安排专人对所有的油阀油管接头等进行检查，对所用阀门的关闭都要核实。正常后必须进行加油试车即通油排气，针对油路故障要进行清理或更换。
两仓连滑时，为防扭可采用下面图示加固槽钢，具体尺寸可根据仓距决定，同时在两仓间的顶环围圈上加固5道钢桁架，其尺寸视仓距而定，即能防扭又可作为人行通道，滑升结束后此桁架还可作为两仓间支模平台，刚度选大为好。
1.4筒仓滑模施工精度的控制系统
1.4.1筒仓滑模施工水平度的控制
采用水准仪控制,在筒仓滑模模板开始滑升前,用水准仪对整个操作筒仓施工平台各部位的千斤顶的高程进行观测、校平,并在每根支撑杆上明显标志画出水平线,当筒仓滑模模板滑升时即以此水平线作为基点,每
次按250mm的速度提升,以后每班进行两次水平度观测与检查。采用限位调平控制法:先将限位档按调平要求的标高,固定在支承杆上,当千斤顶上升至该标高时调平器自动限位。
1.4.2筒仓滑模施工垂直度的控制
主要采用线锤法,每滑升600mm高,观测一次,要求允许偏差小于高度的0.1%,且不大于30mm。筒仓滑模施工是连续过程,正常作业力求同步上升、无偏扭的动态平衡,为此,还采用以下措施:
1)防止支撑杆失稳:适当提高混凝土的出模强度,增加对支撑杆的稳固作用;
2)尽量保证同步滑升,及时调平纠正;
3)筒仓施工平台上的机具、设备、材料要均匀放置;
4)保证每一层混凝土浇灌的厚度,使筒仓滑模模板在滑升时摩擦力基本一致。
2筒仓滑模施工施工工艺与施工技术
2.1筒仓滑模施工装置的组装程序
1)组装时按图纸和施工布置图要求弹出仓筒的中心控制点和筒仓滑模模板、围圈、提升架、支承杆、筒仓施工平台桁架等的位置线;
2)筒仓滑模模板组装必须在统一指挥下进行,每道工序均有专人负责。组装前检查其质量,核对各部件数量、规格、并依次编号,必要时对主要部件进行试组装;
3)组装顺序:搭设临时组装筒仓施工平台→安装围圈(先内后外)及内侧筒仓滑模模板→绑扎一段钢筋后,安装外侧围圈及外筒仓滑模模板→安装操作筒仓施工平台的桁架、支撑、铺设筒仓施工平台板→安装外挑台的三角架、栏杆及铺板→安装千斤顶及液压设备,并进行空载试验及油路加压排气→在液压系统试压合格后,安装支承杆→筒仓滑模模板滑升至2m时,安装内外吊脚手架。
2.2筒仓滑模施工质量检查
组装完毕,按质量标准认真检查是否达到要求,发现问题立即纠正,并做好记录。
2.3筒仓滑模施工滑升施工工艺
1)初升: 混凝土第一次入模至第一次滑升这个阶段称为初滑，初滑前先将底环梁上部仓壁位置上的混凝土凿毛，以利于混凝土粘接，初滑前先在模板内进行混凝土的初装，初装分三次进行，第一圈高度控制在距模板上表面900mm，第二圈和第三圈浇筑高度为300mm，浇筑完成开始初滑，滑升高度为50mm，出模后应仔细检查混凝土出模情况，观察混凝土的凝固情况，如果试升滑出的混凝土用手指按时无明显指坑，而有水印，砂浆不粘手，指甲划过有痕，用木抹子能压平为正常,即可以进行初升。期间钢筋安装穿插进行。浇筑最后一圈350mm高混凝土，使之与模板上口平齐。初升结束后，再对滑升模板整个系统进行全面检查、调整，然后即转入正常滑升阶段。检查内容：
1提升架受荷后是否有倾斜变形。
2模板接缝是否正常，有无变形，漏浆，倾斜度是否正常。
3围圈受力是否均匀，拐角处或连接接头是否正常，螺栓有无松动，围圈的刚度能否满足要求。
4检查操作平台各梁的受力情况，连接栓有无松动，结构截面中心线有无位移。
5千斤顶、油管接头有无漏油现象。
6支撑杆有无产生弯曲或被带起现象。
7电器照明或动力电线、油管和钢筋有无妨碍滑升的部位。
2)正常滑升: 正常滑升时模板的提升速度，初期应稍慢于混凝土的灌筑速度。当混凝土表面距模板上口约150?L时，便可按正常速度上升，即混凝土每灌筑一层，模板滑升一层，如此连续进行施工。滑升过程中随时注意混凝土出模强度，即用手指压仓壁能压出指印、不坍塌，模板滑升时能听到沙沙声，说明出模混凝土情况基本正常。每班至少对混凝土浇筑高度测量一次，并修正浇筑高度，以保证每层出模的时间和层次的准确。平台水平差在25mm以内为允许偏差，暂不调整，超过25mm应立即进行调平。每次滑升都要将限位高度提升300mm，调整时用水平仪在支撑杆上准确划线，将平台调平。在滑升过程中根据混凝土的出模情况调整限位器的爬升高度。模板正常滑升时，每次滑升的间隔时间最好不要超过二小时。为了减少混凝土与模板的粘结力，在两次滑升中间应将控制台开动1-２次(至少每隔半小时要开动一次)，每次千斤顶上升一个行程。在滑升过程中，要注意千斤顶的同步情况，尽量减少升差。每次提升时，必须使距控制台最远的千斤顶全部上升达到额定行程后，方可停止加压，然后回油。回油时也必须使最远的千斤顶充分回油，以免因加压回油不充分而造成千斤顶升差不一致。
3)末升: 当模板滑升至锥壳底环梁以下标高时，逐渐调整平台和模板标高, 使各处模板顶标高基本一致。当混凝土浇到需要埋置预埋件位置时预埋钢板，浇筑混凝土并仔细找平。
滑模施工高度离到上环梁以下最后300mm高（即46.207m）时，采取提前停滑，每隔一个小时滑升2个行程，保证混凝土不被拉裂，直到滑升完毕。。待最后浇灌的混凝土强度达到50%后，将滑升平台与筒仓壁连接固定，拆除开支架和内模板。 固定后的平台用以支撑锥壳施工时的模板系统，浇筑最后150mm。
3混凝土外观质量控制
3.1严格控制模板锥度
工程实践表明,对于外模为1㈠??高、内模为09m高的滑升体系,夏季下口宜比上口大5~8mm,冬季下口宜比上口大1~5mm。滑升过程中应注意检查模板锥度,如发生变化应及时处理。
3.2根据出模强度控制滑升速度
模板滑升时适宜的出模强度约为0㈠?E4mpa,砼强度增长受环境温度影响较大,应根据不同的季节适当调整滑升速度。夏季气温较高,滑升速度宜控制在250~300mm/h;冬季气温较低时,应适度降低滑升速度,宜控制在150~200mm/h。当环境温度低于5℃时,则应按冬季施工法采取必要的保温措施。
3.3加强水平和垂直度监控,控制筒身倾斜及扭转
因千斤顶不同步、风荷载作用、操作平台上荷载不均衡以及砼浇捣顺序不合理,易使筒身中心产生偏差和扭转。施工过程中,应保持平台水平,对千斤顶升差随时进行调整,每隔300mm在支持杆上标注水平标高,每滑升1m,用限位器对各千斤顶进行一次抄平。随时对筒身垂直度进行监控,每滑升1m对中一次。根据偏差方向调整平台荷载和砼浇捣方向,控制倾斜的继续发展和缓慢纠偏。在滑升筒仓结构时,滑模易产生扭转。应加强模板的刚度,使提升架保持垂直,在提升架架间设置剪刀撑或将上下围圈做成桁架式。在纠偏时,每提升一次观测一次。扭转较小时,可调整砼入模点和逆扭转方向进行浇筑砼纠偏。当偏差达到预控值时,必须采取纠偏措施,其方法有双千斤顶法、提升架间剪刀撑调整法和加斜垫片法。
结束语
滑模工艺在筒仓施工中缩短施工周期、节约模板费用开支以及确保筒仓结构的整体性等方面能发挥较大作用。在滑模工艺施工过程中,必须更加注意施工阶段的混凝土质量控制。根据滑模动态、连续施工的特点,严格按照混凝土浇筑工艺,控制好混凝土的原材料质量及配合比,以及液压滑升工艺设备、提升速度等运行参数。对施工过程中易于产生的砼质量缺陷,预先采取必要的技术防范措施和施工组织措施,这样才能保证筒仓滑模施工达优质、高速、安全、经济的效果。
参考文献
GB501132005，滑动模板工程技术规范.
中华人民共和国行业标准.液压滑动模板施工安全技术规程JGJ6589.
毛凤林.建筑施工手册（第四版）.北京：中国建筑工业出版社，2003.
榆林神华郭家湾煤矿选煤厂原煤仓滑模施工方案
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