筒仓滑模平台吊拉施工方案

王振辉　杜红军　段春勇

摘要：本文以大同同忻选煤厂大直径筒仓为例，介绍了筒仓滑模平台兼作上部锥壳施工的模板支撑平台过程。

关键词：筒仓滑模平台模板支撑平台吊拉方案

中图分类号：TU

文献标识码：B

0引言

随着建筑工程不断增加，选煤厂改扩建工程也不断增多。选煤厂圆筒仓一般采用滑模工艺施工，其特点是安全、省工、省料、施工速度快。在以前的滑模施工中我们不断总结经验，不断解决安全、质量存在的问题，并从中总结出一套较为实用的施工方法。我们把这套方案运用到了去年开工的大同同忻矿工程，使得该工程顺利完成，受到建设单位好评。

1施工方案选择

本工程为大同同忻矿井选煤厂2号仓，为一个内径34m的圆形储煤仓，建筑施工高度为67.5米，滑模施工高度为43.0米。筒壁施工采用刚性平台滑模施工工艺，在滑模到顶，停滑后采用滑模平台做为上部锥壳施工的模板支撑平台，故滑模平台必须考虑用一个适当的方式固定在筒壁上。

根据以上条件，滑模平台固定在筒壁上有两个方案：①采用在外筒壁上安装牛腿做为滑模平台固定的支点。②采用在外筒壁上预埋吊环，用钢丝绳吊拉固定滑模平台，共设置72道。

本方案考虑第2种形式，采用钢丝绳吊拉。吊拉节点的承载力按照计算本工程锥壳施工时的荷载组合取用。

2荷载计算

根据施工初步计算，在工程施工时井字架在施工仓顶锥壳时承受荷载最大，根据施工方案如图1所示，锥壳混凝土分三次施工，依次分别施工A段、B段、C段，每施工完一段应至少停留一天的时间，为简化计算，施工本段时不考虑上段混凝土因强度上升而分担荷载，三段施工完时的荷载组成情况分别如下：

P=平台上荷载+施工荷载+锥壳脚手架荷载+模板荷载+混凝土荷载+环梁荷载

根据以上计算公式得到：

P_A=(39.6+17.9)+49.46+82.89+24.96+427.8+4.65

=647.26t

P_均A=647.26÷72=8.99t

计算得到Fa=76.63KN；Fb=1 3.31 KN。

P_B=(39.6+17.9)+41.6+82.89+24.96+359.9+4.65

=571.5t

P_均B=571.5÷72=7.94t

计算得到Fa=55.59KN；Fb=23.83KN。

P_C=(39.6+17.9)+33.7582.89+24.96+292+4.65

=495.75t

P_均C=495.75÷72=6.89t

计算得到Fa=38 91 KN； Fb=29.95KN。

根据上述情况，牛腿处的荷载即为Fa数值，其最大时为施工A段时的荷载，Fa=76.63KN，即约为7.66T。故本吊拉的节点承载力也要求达到此数值。

3材料选择

3.1钢丝绳：采用外径23mm，股数为6×19，公称抗拉强度为1700N/mm²的钢丝绳。

3.2绳扣：采用同规格(直径23的)的绳扣。

3.3吊环：采用直径20的圆钢制作。

3.4紧绳器：采用2吨的倒链。

3.5其他如：信号笔、12号铁丝等。

3.6以上所有的材料都必须符合现行国家有关标准。

4吊拉方案

4.1滑模到距离顶标高为-400mm时，将本层的混凝土浇筑完毕，一次提升滑模平台400mm高，至顶标高处，安装拉绳的吊环。

4.2安装的位置为以每片钢桁为轴线、与开支架相对应的另一侧面，并离开钢桁架轴线15cm，或者离开支架25cm。钢桁架吊环平面图如图2所示。

这样做是为了避开开支架，减少安装钢丝绳的难度。

4.3滑模到顶后，不再活动提升，停滑。

4.4拆平台内部的外侧木板、拆筒壁内侧滑模模板。

4 5待表面混凝土强度足够后，调整吊环与混凝土表面平整。

4.6安装钢丝绳，将所有的钢桁架节点与吊环连接上，并进行拉紧。

4.7安装钢丝绳的顺序：滑模平台吊拉示意图如图3所示。

4.7.1准备钢丝绳，长度约7米，现场实际测量为准，在绳子的一头系第一个绳扣，在系在钢桁架下的环梁上，在靠近开支架的一端，系1个绳扣即可，并从钢桁架下绕到图中外侧。

4.7.2将绳头向上拉，在吊环的下面将绳头穿出，再向下拉，从钢桁架竖弦的外侧进到下弦的内侧，并绕住环梁，从环梁的下侧向外穿出，与绳头相同的位置穿出。吊环处、交叉点处穿绳顺序如图4。

4.7.3绳头继续上拉，再在在吊环的下面将绳头穿出，并在吊环的外面系上一个绳扣。

4.7.4将2吨倒链勾住绳头，倒链的上端挂在开支架的的上弦，拉动倒链将钢丝绳拉紧。

4.7.5拉紧程度：一边拉倒链一边用手横向拉动钢丝绳，感觉松紧程度，差不多时停止拉倒链，用绳扣将两次相同位置穿出并几乎重合的两条钢丝绳扣住，要扣4个绳扣。扣好的立面图如图5。

4.7.6第一个吊点完成，再吊第2个吊点，重复上述动作，将两个绳子的拉力基本相同时，扣住绳扣，松动倒链，进行第3个吊点的操作。

4.7.7依次安装完所有的吊点钢丝绳后，统一检查钢丝绳的松紧程度，尽量使72个吊点的钢丝绳受力基本相同。

5节点计算

5.1吊环计算采用直径20mm的圆钢，则

A=3.14×10mm×10mm=314mm²

F=314×235=73.79KN

因吊环受力性质为双股，实际可承受荷载为：

F_总=73.79×2=147.58 KN≥76.63KN，符合要求

5.2钢丝绳计算采用直径23mm、股数为6×19、公称抗拉强度为1700N/mm的钢丝绳，其破断拉力总和为：FG=342KN

则：允许拉力为：[FG]=αFG/K

d—换算系数，按表14—4取用，取0.85

K—安全系数，按表14—5取用，做捆绑吊索，应取8，因本工程做吊索时承受的是静态荷载，且钢丝绳不做频繁的捆绑动作，故考虑K值取7。

则：[FG]=αFG/K=0.85×342，7=41.5KN

因钢丝绳受力性质为双股，实际可承受荷载为：

F_总=41.5×2=83.0KN≥76.63KN，符合要求

6技术经济指标对比

6.1技术指标对比采用牛腿时，在拆除时卸螺栓困难，基本全部被用火焊割掉，不能重复利用，本方案材料基本可以重复利用。采用牛腿时，在拆除时卸螺栓困难，基本全部堵塞等现象，导致安装困难，不得不投入额外的费用进行处理，有的甚至无法处理。而本方案不存在这些现象。采用牛腿时，操作困难且危险，安装时是在吊架上操作，牛腿重量大，搬动困难，拆除时是在平台下操作，没有吊架，无法挂安全网，存在极大的安全隐患，而本方案安装及拆除全部在平台上操作，安全程度高。

6.2经济指标比较

6.2.1材料成本比较：

安装牛腿时，所用材料(一个牛腿)：

φ25圆钢：0.6m×3.86x6.2×5根=72元

φ25圆钢套丝：2×3元×5根=30元

M24螺帽：4个×3元×5根=60元

M24平光垫：0 7×2×5根=7元

φ32套管：0.42m×2 42×7×5根=35.6元

φ32套管组装用钢筋：3m×0.888×6.2=16.5元

合计：221.1元(一次性使用)

总费用：15919.2元

吊拉钢丝绳时，所用材料(一个吊点)：

φ21.5钢丝绳：7m×26=182元

φ21.5钢丝绳扣：8.5×4个=34元

合计：216元(考虑三次周转使用)

平均每次摊销：72元

总费用：72元×72个=5184元

结论：吊拉72个点，采用钢丝绳时比采用牛腿时材料费节省10735.2元(注：尚未计算套管制作过程的氧气、乙炔、电焊条费用及牛腿运输、摊销费用)。

6.2.2人工成本比较：

安装牛腿时，所用人工(72个牛腿)：

套管制作：5元/组×72=360元

套管安装：5个工日×100=500元

牛腿安装：12人×4天×100元，工日=4800元

合计：5660元

吊拉钢丝绳时，所用材料(一个吊点)：

吊拉用工：12人×2天×100元/工日=2400元

结论：吊拉72个点，采用钢丝绳时比采用牛腿时人工费节省3260元。

6.2.3工期比较安装牛腿需要4天，采用钢丝绳吊拉需要2天，节省工期2天。相应节省了大量的周转材料及机械设备租赁费用，减少了人员窝工。