刘识斌
【摘 要】 钢筋混凝土筒体结构烟囱,为高耸筒体结构。采用常规倒模施工,作业空间小,高空作业安全风险大,进度也相对较慢,投入的材料设备及人员相对较多,增加施工成本,工程质量保证相对较难。
液压滑模施工(下文简称滑模施工)能解决以上的一系列问题,并且在保证质量和安全的前提下,能加快工期,减少施工成本。
【关键词】 液压滑模,提升架,支承杆,钢模板,千斤顶
一、工程概况:
某工程烟囱,基础为钢筋混凝土杯型基础,筒身为一截头圆形连续变截面结构,全部滑升高度为86m,筒身直径与壁厚是自地面以下随着高度的增加而逐渐缩小,筒壁外表坡度从标高±0.000m~+80m全部为2%,+80m~+90m为等截面。筒身直径:外径下口为8.46m,上口为5.276m;内径下口为7.20m,出口为4.16m。筒身砼级别为C30级,砼壁内衬普通砖,保温为空气隔热层,层厚50mm。
本工程采用液压滑模施工工艺。
二、液压滑模施工的特点:
1、本工法采用的滑模设备装置简单轻便,与常规倒模施工相比能节省人力物力资源,减少施工成本,滑模设备装置也有利于拆装运输及重复使用。
2、滑模施工与传统的倒模施工相比,机械化程度高,动态连续施工明显加快施工进度。
3、滑模施工占用的施工空间较小,产生的建筑垃圾少并且相对集中,便于清理,有利于节能环保。
4、滑模施工参战人员少且无复杂的劳动力组织,便于管理。
三、工艺原理:
1、滑模施工工艺是一种使混凝土在动态下连续成型的快速施工方法,整个操作平台支承于靠低龄期混凝土稳固且刚度较小的支承杆上,利用液压千斤顶来带动操作平台和模板滑升。滑模装置主要由支承杆、穿心式液压千斤顶及液压系统、“开”字形提升架、施工操作平台、钢模板及围圈、随升井架及卷扬机等组成。
2、支承杆随烟囱筒壁混凝土浇筑而埋入筒壁,施工完后不再取出。穿心式液压千斤顶装在支承杆上,提升架支撑在千斤顶上,钢模板固定在围圈上,围圈与提升架联系,操作平台通过辐射梁与提升架联系起来。通过液压系统使液压千斤顶在支承杆上的爬升,带动提升架上升,提升架带动操作平台及围圈钢模板上升。
3、烟囱液压滑模施工,采用外筒壁滑模,内衬砌筑,外筒壁与内衬同步施工的“外滑内砌”施工工艺,以液压滑模施工工艺为基础。
四、操作要点:
1、中心监测:
滑模施工前,清理基础找出筒身中心点,定出内外围圈、模板、提升架及辐射梁位置。布设烟囱筒身施工用的控制桩,控制桩可以校核烟囱的中心点及其坐标,也可以在滑模施工中作为观测施工平台是否扭转的基准点。
滑模施工过程中,筒身中心测控可通过架设激光铅直仪或在操作平台中心设置一个线锤来测控,激光铅直仪比线锤测控效果要好。对于液压滑模施工采用单吊笼,中心无法架设仪器,可采用线锤法测控。滑模装置每滑升300mm~500mm高度观测记录一次,连续记录各点的轨迹,发现问题及时调整纠偏。
2、纠偏纠扭:
纠偏:当垂直度偏差超过5mm时,即进行纠偏,采用调整平台高差法,即以倾斜方向相反一边的千斤顶标高为零点,而相差倾斜方向逐步增加各千斤顶的标高值,使操作平台保持一定的倾斜度,然后模板继续滑升到构筑物的垂直度恢复正常,再把平台恢复水平,纠偏应缓慢进行防止过快使结构产生“孔弯式”或将混凝土拉裂。
纠扭:构筑物产生扭转后,用以下方法纠正:沿周围按一定间距布置4~8对千斤顶,将两个千斤顶置于槽钢挑梁上,挑梁与提升架横梁相接,使提升架由双千斤顶承担,通过调节两个千斤顶的不同提升高度来纠正操作平台和横板扭转。当操作平台和模板发生顺时针方向扭转时,先将顺时针方向一侧的千斤顶高些,然后使全部千斤顶滑升一次,如此重复模板提升几次即可纠正过来。也可用倒锤纠正,一头挡住提升架上部,一头拉在相邻的另一提升架的下部,然后收紧扭转。
3、变径收分:
调径:设专人负责,每滑升一次(300mm~500mm)结束,通过调径装置丝杆按设计图纸要求做好的“调径表”规定的标高、半径值及辐射梁划好的刻度将提升架向内推进。调径的起始点与方向应结合平台的垂直及扭转情况来决定,当平台为顺时针扭转时,调径沿逆时针方向进行,当平台向某方向发生垂直位移时,则调径从偏移的相反方向开始。
模板收分:由专人与调径收分同步进行,模板收分可根据每次提升的高度与筒壁外表面坡度,求出该高度半径应收分的尺寸,每提升一次,拧动收分装置丝杆,收分一次。当活动模板与收分模板经收分后重叠在一起时(模板系统由固定模板、活动模板和收分模板组配成),应在提升后浇灌混凝土之前及时抽拔掉活动模板,方法是:用一个挂在两个提升架之间横梁上的可移动的 1t小倒链进行。
4、滑升:
初升阶段:当混凝土分层浇灌厚度达到模板高度的2/3,控制在2小时内浇捣完毕即可进行初升,提l—2个行程观察检查各组装系统的工作情况是否正常,混凝土强度达到0.2-0.4Mpa,即可转入正常滑升。
正常滑升阶段:根据支承杆数量、稳定情况、筒身的坡度及现场的温度来确定每次提升高度,约在300mm-500mm,提升后拉紧导索再行上料。
停滑措施:停滑时混凝土应浇灌到同一水平面,模板每小时提升1—2个行程直至模板与混凝土不再粘结为止。继续滑升时,应对施工缝进行处理,应先清除松动的石子,冲洗干净,再铺加20-30毫米厚的1:2水泥砂浆层或采用石子减半法,然后继续浇筑上层混凝土。
五、总结:
滑模施工装置简单,投入的材料少,省去常规倒模施工搭设脚手架、支设模板等一系列材料及人工,并节省材料运输费用。投入的机械设备也较少,滑模装置上安装垂直运输的卷扬机,省去了搭设垂直运输设施费用。投入的人员较少,节省了架子工和木工人员。滑模施工进度比常规倒模施工明显快,节约了工期。综上所述滑模施工与常规倒模施工相比,节约了巨大的成本,并能在短时间内产生经济效益。
参考文献
[1] 《建筑施工手册》(第四版)
[2] 《液压滑动模板施工技术规范》(GBJ113-87)
[3] 《滑模液压提升机》(JJ80-91)