于贵洲
( 黑龙江省水利四处工程有限责任公司,黑龙江 牡丹江157000)
设计筒仓截面上下为同一直径,采用一套联体筒仓滑模,实现两个筒体结构的钢筋、混凝土工程施工作业,借助液压千斤顶在支撑杆上按既定的速度爬升,模板下部的混凝土滑出随即抹光,在滑空的模板内再分层绑扎钢筋,灌注混凝土,提升,如此循环,直至设计标高。
2012年牡丹江柳树河3 万t 页岩油项目立筒仓施工中使用了该设计,项目为内径6.5 m 的双联体圆形仓,由两个筒仓组成,仓高为3.0 m,两仓联体,混凝土结构顶标高为42 m,仓壁采用250 mm 厚C30 钢筋混凝土筒壁,仓壁内径为6.5 m,钢筋保护层厚度仓壁外侧为20 mm,内侧为30 mm,受力钢筋锚固长度为40 d。
筒壁内外模板采用1 200 mm×200 mm 定型组合钢模板;围檩采用桁架式弧形; 提升架采用“门”型架; 控制台采用HY-56型,设置于地面,上通两条三级并联油路;千斤顶采用CQYD-60型滚楔,混合式千斤顶,Ф25 mm 支承杆;操作平台由内外挑架及内外吊架组成。
内外挑架下部用钢管联成水平桁架和三角形桁架,内侧满铺跳板,形成工作平台。两种桁架沿筒壁环向组成多边形拱式立体空间桁架联系圈,达到增加平台整体刚度及稳定性的目的。经结构受力验算,在各种客观因素最不利荷载组合受力下,仅产生规范允许内的微变形。
筒仓直径联系圈内采用( 单层) 鼓圈悬索拉条组成柔性平台。
液压提升系统布置。每榀提升架布置1 台千斤顶,环向筒壁在联体位置间隔布置双千斤顶,同时在较大洞口两侧及荷载集中部位设置双千斤顶。为尽量使操作平台均匀提升,应减小应力集中,液压控制台、电焊机均需设置于地面。
1.2.1 滑模模体制作
滑模模板及液压系统主体结构为提升架连接的单元化联合平台,单元平台采用内钢环斜拉杆辐射梁平台结构。门架采用焊接连接的重型门架,滑模在工厂或现场加工制作。制作中必须制订必要的工艺措施,对构件分类分组进行加工。加工完的同种零件必须具有互换性。严格按《液压滑动模板施工技术规范》( GBJ 113—87) 所列滑模构件制作的允许偏差进行过程控制和质量检验。
1.2.2 滑模安装及调试。联体筒仓滑模安装必须按照一定的程序进行。安装时,先用螺栓将相互关联的构件在安装位置组合,组合完毕再对称地紧固螺栓。具体步骤如下:
1) 核对各仓中点坐标,保证各中心点准确无误,标出安装位置和控制标志及各轴线处提升架的理论位置。
2) 承台顶面抄平,确定合理的滑模安装标高基准,最大限度地减少基础顶面不平所造成的安装找平工作量。
3) 根据中心点坐标及安装标高基准,安放各仓内钢环组件,注意安放位置及方向。
4) 安装各仓中心连线上的提升架、辐射梁,将各内钢环联系在一起,并重新校核内钢环的中心位置,若有偏差及时用千斤顶或倒链调整。
5) 将其余部位的提升架、辐射梁及围带、斜撑等构件一一装上,按既定的安装标高基准进行初调平。
6) 平台铺板及液压系统安装调试。
7) 安装内模并插入千斤顶支承杆,注意将支承杆接头按要求错开。
8) 检查并紧固各部位连接螺栓,调整平台的水平及预拱,检查模板垂直度,对不符合要求的部位及时处理。
9) 焊接、绑扎、验收钢筋。
10) 清理模板内的承台表面,安装外模系统,用油毡及砂浆堵塞模板与承台间的缝隙。
11) 安装吊篮。
1.2.3 滑升
筒壁滑升从基础顶面开始,至仓顶板下标高停止,全过程基本上可分为初滑、正常滑升、终滑三大过程,其中包括钢筋焊接绑扎、混凝土入模捣固、表面修抹及养护、门窗洞的预留、钢筋预埋、工艺预埋件埋设、仓顶梁板及支座预留、模板清理、支承杆续接及限位调平,垂直度测量及纠偏纠扭等施工环节。
1) 初滑。在滑模模板内撒水润湿,铺设1∶2 水泥砂浆3 ~5 cm,再分层灌注混凝土,层厚30 cm,灌完3 层后提升2 ~3个千斤顶行程,观察混凝土出模强度,如出模强度适宜,转入正常滑升,如出模强度太高,可调整配合比并加快施工速度,若出模强度太低,可适当放慢滑升速度或掺适量外加剂,使混凝土出模强度符合要求。
2) 正常滑升。初滑正常后转入正常滑升。滑升在混凝土灌满捣固后进行。每次提升30cm,提升时可进行钢筋焊接、绑扎及混凝土入模,但禁止捣固。提升完毕继续进行钢筋、混凝土施工,混凝土捣固完进行再一次提升,如此往复,直到终滑标高。
1.2.4 拆模
拆模的次序如下:清理平台杂物→拆除滑模液压管路及控制台→拆除内外模板及挂模围带→焊接承重立柱→用倒链将单元平台挂到承重立柱上→安装平台支架→拆除滑模单元平台与提升架的连接→放松倒链将平台落在平台支架上→将平台与平台支架连接→拆除滑模外吊篮、外作业平台支撑构件及其他连接件→拆除提升架及千斤顶→清理调整作业平台。
1) 设置千斤顶限位卡,每滑升1 m 或一个班要抄一次平,使各限位卡均处于同一水平面上。
2) 平台上材料、机具摆放要均衡,不要造成偏压。
3) 每次提升均要检查千斤顶是否到位,及时更换不符合要求和损坏的千斤顶,确保各仓每一千斤顶同步,各仓平台在同一平面的误差不超过规范要求。
1) 设置足够的垂直度观察装置,每滑1 m 观测1 次,及时发现问题。
2) 当发现在同一水平面上朝一个方向平移时,要采用倾斜平台法或其他方法及时纠正。
3) 相邻两仓混凝土的灌注方向应相反,防止滑模系统总体扭转。
保证各仓混凝土灌注速度均衡的措施有:
1) 各仓配置操作熟练程度基本相同的技工、机具。
2) 各仓混凝土供应的速度应基本相同。
3) 仓顶调度应协调好各仓间混凝土灌注速度,以求各仓均衡。
支承杆续接及限位调平。滑模工应及时续接已滑空的支承杆。千斤顶配限位调平器,限位调平器每提升30 cm 进行一次限位调平。调平在每次提升结束后由滑模工调整到位,每班由测量工配合抄平1 次。
一般每滑升0. 9 ~1. 5 m 观测1 次滑升垂直度,30 ~60 cm 观测1 次。滑升垂直度测量由测量工及液压提升人员共同完成。需要纠偏时,由液压提升负责人组织滑模工实施。多联体筒仓滑模平台面积较大,产生整体平台扭转及飘移可能性较小,但荷载不均、风力不定都可能造成平台偏移或单个筒仓滑模扭转,从而影响工程质量,采用“防偏为主,纠偏为辅”办法进行。防偏措施有:
1) 严格控制支承杆标高、限位标高、千斤顶标高,做到同步滑升,每提升1 次调平1 次。
2) 操作平台上的各种施工活荷载均匀布置,对称堆放,施工人员不得随意集中。
3) 混凝土尽量均匀,对称灌注,同时须按要求换向灌注。
4) 保持支承杆的稳定和垂直度,勤检查观测,发现偏移及时纠正。
5) 将外提升架或外模用16 号槽钢连接成四条闭合钢箍。
1) 采用大型化模板对称配置,提升架与围圈有效紧固。
2) 模内侧加设防扭条,利用混凝土约束扭转。
3) 用Φ25 钢管作支承杆,加大支承杆刚度抵消其偏扭。
滑模施工中发生偏斜,采用倾斜平台法纠偏,平台的倾斜度应控制在1%以内,注意整个作业平台在—个平面上,不宜在纠偏中造成平台局部发生较大倾斜。倘若发生扭转,应认真分析原因,采用相应措施,根据我们的经验,采取改变混凝上灌注顺序效果较好,即先集中灌注与偏差相反方向一侧的混凝土,依靠混凝土的侧压力和摩阻力迫使模板与平台位移,逐步回到正常位置,使扭转消失。
通过这套联体筒仓滑模施工技术,实现了在牡丹江柳树河3 万t 页岩油立筒仓项目上的钢筋、模板及混凝土协同施工作业,达到了保证工程质量,加快施工进度的目标。