造粒塔内喷头层横向混凝土结构施工技术

刘淑英

(山西六建集团有限公司，山西太原 030024)

造粒塔内喷头层横向混凝土结构施工技术

刘淑英

(山西六建集团有限公司，山西太原 030024)

介绍了利用劲性钢梁施工造粒塔内喷头层横向混凝土结构施工方法的工艺原理，并对该施工方法的工艺流程、操作要点及其质量控制措施进行了详细分析，指出利用劲性钢梁施工造粒塔内喷头层横向混凝土结构节约了人工和材料，缩短了工期，提高了安全性能，有着广泛的应用前景。

劲性钢梁，造粒塔，横向混凝土结构，工艺原理，施工要点

0 引言

造粒塔作为工业建筑的主要构筑物，塔内高空喷头层横向混凝土结构的施工是施工难点，模板工程是其关键施工工序，采用传统的施工方法，设计较复杂，支撑架体工作量大，不安全因素较多，挠度控制较难。山西六建集团有限公司通过工程实践，针对塔内高空喷头层横向混凝土结构模板支撑体系的设计、施工进行技术攻关，总结形成了利用劲性钢梁施工造粒塔内喷头层横向混凝土结构施工方法，该施工方法减少了支撑体系高空施工作业量，节约了人工和材料，缩短了工期，提高了安全性能，收到了良好的经济效益和社会效益，被评为2014年山西省省级工法。关键技术经山西省住房与城乡建设厅鉴定，达到国内领先水平。

1 施工工艺原理

利用劲性钢梁抗弯的性能，采用上部垂吊钢管与平面钢管连接成空中操作平台及垂吊式支撑体系，对造粒塔喷头层横向混凝土结构进行施工，与传统施工方法相比，具有可操作性强，安全、质量有保障、施工速度快等优点。

2 材料与设备

劲性钢梁(工字钢):采用材质为QB235B的焊接型，其外形、尺寸和重量符合规范GBT 706—2008热轧型钢。

槽钢:［22a号、［8号采用材质为Q235A的槽钢，其外形、尺寸和重量符合规范GBT 706—2008热轧型钢。

钢丝绳:22号钢丝绳必须符合一般用途钢丝绳国家标准GB/T 20118—2006的规定。

钢管:采用外径为48 mm，壁厚为3.0 mm的钢管，钢管必须符合GB/T 3091—2008低压流体输送用焊接钢管的规定。

扣件:符合GB 15831—2006钢管脚手架扣件的规定。

方木、模板:模板采用13 mm厚胶合板板材，符合JGJ 162—2008建筑施工模板安全技术规范的规定。

塔吊:采用QTZ6013塔吊，用于材料、构件的垂直运输。

型材切割机:用于钢材切割。

电焊机:用于槽钢与钢管间及槽钢与槽钢间的连接。

扭矩扳手:用于扣件力矩检测。

放样、检测用的仪器:经纬仪、水准仪、钢卷尺等。

3 工艺流程

模板支撑架体设计→劲性工字钢梁安装→［22a横担安装→［8安装→扣件式钢管垂吊架安装→劲性梁及底层梁板结构施工→拆除侧模，上层板结构施工→架体拆除。

4 操作要点

4.1 模板支撑架体设计

荷载计算包括:计算结构本身的自重，以及横担和支撑架体的自重，安全防护设施及施工荷载(施工人员、施工机械等)，劲性钢梁的承载力验算，槽钢及模板的承载力验算等。

根据荷载统计和受力分析计算，选择混凝土的浇筑顺序和各部位材料型号及间距等。

4.2 劲性工字钢梁安装

劲性工字钢梁在工厂加工完成运至现场，在梁1/3处焊接吊点，利用塔吊运至装有预埋件的梁窝内，焊接固定，然后用22号钢丝绳连接吊点斜拉与仓壁连接。

4.3 ［22a号横担安装

劲性工字钢梁上架设横担，两端各伸出劲性梁边外800 mm，作为外挑脚手架的固定点。为保证横担不变形，有利于劲性梁受力，采用2根［22a背靠背点焊连接，其间距根据承载力及结构次梁的位置确定。

为了保障混凝土的完整性和架体的安拆方便，在工字钢梁上加焊支撑座(［22a号)，要求支撑座宜高出混凝土面层5 cm;横担与支撑座采用焊接连接，焊缝长度不小于6 cm，焊缝高度6 mm (如图1所示)。

图1 横担安装图

4.4 ［8槽钢安装

［8安装与横担垂直布置，与钢管垂吊架采用焊接连接，焊缝长度不小于5 cm，焊缝高度6 mm。

4.5 扣件式钢管垂吊架安装

1)垂吊钢管安装，其间距根据承载力及结构次梁的位置确定，与混凝土接触部分加设套管，以方便拆除;钢管与［8采用焊接的连接方式，焊缝高度不小于6 mm。

2)操作平台制作安装。首先在地面搭设水平钢管架，水平钢管架由三片可独立拆吊的架体组拼，以便拆卸，钢管纵横间距均为1.0 m，用扣件连接，搭设完成后用塔吊吊起，与垂吊钢管采用扣件连接成垂吊架体，然后在水平钢管架上铺设40 mm×90 mm方木龙骨，间距300 mm，其上铺13 mm厚胶合板，完成操作平台安装。

4.6 劲性梁及下层梁板支模、绑筋、浇筑混凝土

操作平台安装完成后，按规范进行劲性梁及下层梁板钢筋安装、模板安装，经监理验收后浇筑混凝土。

混凝土浇筑顺序:

JXL1(劲性梁)第一次浇筑→次梁及底层板→上层板及劲性梁第二次浇筑。

为保证劲性梁及整体垂吊体系的变形值满足规范要求，通过承载力及变形计算确定，劲性梁需分次浇筑，第一次浇筑高度为1/2梁高，待混凝土强度达到100%后，利用劲性钢梁与其内部混凝土共同承载，进行次梁及底层板混凝土的浇筑。混凝土浇筑时宜从梁两端向中心分层浇筑。

4.7 拆除侧模，上层板支模绑钢筋、浇筑混凝土

待底层梁板结构混凝土强度达到75%时，拆除侧模，按常规方法支设上层板模板、绑扎钢筋，浇筑上层板及劲性梁剩余部分混凝土，并做好养护工作。

4.8 架体拆除

待筒仓上部各结构层混凝土强度达到100%，拆除劲性梁及下层板模板后，拆除垂吊架体。

垂吊架体拆除前每片水平架体用4根钢丝绳对称固定，钢丝绳固定在［22号横担上，然后拆除垂吊钢管与［8号、水平钢管架的连接点，抽出垂吊钢管;操作平台按先两边后中间的顺序拆除，每片水平架体先松开一端的两个吊点，人工使用倒链将水平架体处于垂直状态，再用塔吊吊出，水平架体拆完后拆除［22号横担。

5 质量控制

5.1 执行的规范标准

架体设计计算要符合GB 50009—2012建筑结构荷载规范;架体设计以及架体的焊接点要符合GB 50017—2003钢结构设计规范的规定;钢管垂吊架应该符合JGJ 130—2011建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范的规定;结构施工需要严格按照GB 50669—2011钢筋混凝土筒仓施工与质量规范施工;各个施工工序要严格按照JGJ 59—2011建筑施工安全检查标准进行文明施工。

5.2 质量保证措施

1)工字钢焊缝要求为一级，必须全部经过探伤检测。

2)严禁使用表面有裂缝的;有孔洞的;表面压痕深度大于0.5 mm的;内外表面锈蚀深度大于0.5 mm的钢管;扣件有裂缝的;有变形的;经检测力学性能达不到要求的严禁使用。

3)采用的扣件，螺栓拧紧力矩达到65 m时，不得发生破坏。

4)所用模板材料及支撑材料的品种规格和质量必须符合设计图纸和技术规范。

5)横担22a、8号槽钢采用材质为Q235A的槽钢，其外形、尺寸和重量符合规范GBT 706—2008热轧型钢。

6)各杆件的设置和连接必须符合方案要求;劲性梁梁下主楞采用双杆、双扣件满足抗滑要求;立杆的垂直度的偏差符合规定标准;安全防护(兜网，密目网、防护栏杆)要严密。

7)预留钢筋的留设:JXL1钢筋与下层板、梁的钢筋连接，先将板与梁端的钢筋与JXL1按图纸要求和规范要求进行穿插预留，保证预留钢筋的长度。

8)监测监控:劲性梁制作完毕，进行探伤实验，并及时进行隐蔽验收。

9)劲性钢梁技术参数见表1，表2。

表1 焊接工字钢的尺寸外形及允许偏差

表2 焊缝外观质量

6 效益分析

6.1 经济效益

1)模板支撑体系采用钢丝绳和塔吊标准节共同受力搭设施工架体的施工方法费用:钢管支架和型钢支撑的费用总共为19.5万元;型钢共用6 t，按市场价4 000元/t，回收按1 500元/t;塔吊标准节进出场及安拆费共12万元;人工费、机械费计6万元;合计:19.5万元。

2)利用劲性钢梁抗弯的性能，采用上部垂吊钢管与平面钢管焊接成空中操作平台及垂吊式支撑体系施工费用:型钢5 t，费用1.25万元;外租钢管架0.8 t，其他辅助材料费5万元，合计费用10.1万元，节约资金12.9万元(操作层底钢管共0.8 t，钢管租赁费按5元/(d·t)计;槽钢共用5 t，按市场价4 000元/t;回收按1 500元/t;钢丝绳200 m，按15元/m;加固模板钢管不计;材料费为12 500元;进出场费按80元/t算，计为928元;钢丝绳计为3 000元;人工费、机械费计为5万元;合计:66 428元)。

两种施工方法相比，后者减少了支撑架体的搭设量，节约了人工和材料，缩短了工期30 d，提高了安全性能，取得了良好的经济效益。

6.2 社会效益

1)安全性:通过利用劲性钢梁作为支撑，采用型钢和钢管架作为垂吊架的操作平台，受力明确，安全性能可靠，将高空作业的高支模转换为可靠的安全防护作业平台。

2)节省材料:利用了劲性钢梁作支撑，节约了工程成本，其中型钢可回收利用。

3)在防护严密的操作平台上进行混凝土施工，安全方便，提高了混凝土施工质量。

The transverse concrete structure construction technology of prilling tower nozzle layer

Liu Shuying

(Shanxi Sixth Construction Group Limited Company，Taiyuan 030024，China)

This paper introduced the process principle of use of the transverse concrete structure construction method of strength steel beam construction prilling tower nozzle layer，and analyzed in detail the technological process，operating key points and quality controlmeasures of this constructionmethod，pointed out that the use of transverse concrete structure of strength steel beam construction prilling tower nozzle layer saved labor and materials，shortened the time limit for a project，improved the safety performance，had broad application prospect.

strength steel beam，prilling tower，transverse reinforced concrete structure，process principle，construction key point

TU755

A

1009-6825(2015)29-0098-03

2015-08-06

刘淑英(1970-)，女，工程师