某水泥粉磨系统技术改造项目施工中的滑模施工与质量控制

孙文彬 高连阳

《摘要》滑模施工是建筑施工中比较特殊的一门技术，具有机械化程度高，多工种协同工作和强制性连续作业，施工速度快、材料用量少、经济效益明顯。本文结合工程实践重点阐述滑模装置的准备及组装、试滑及调整、施工质量控制及常见问题处理，为滑模施工技术在水泥工业项目的推广应用提供良好借鉴。

关键词： 伊通水泥 滑模施工 质量控制

一、概述

某水泥粉磨系统技术改造项目中的水泥储存库、粉煤灰库和熟料调配库等构筑物均属于筒体结构，具有圆形等截面特点，先后采用滑模施工技术，取得良好的技术经济效益。

水泥储存库内径为33m，高30m，壁厚500mm；粉煤灰库内径为15m，高25m，壁厚300mm；熟料调配库内径为10m，高22m，壁厚250mm。

二、滑模施工特点

相对于立模浇筑，滑模施工具有以下优点：

1.不设水平施工缝，施工连续性好；

2.施工进度快，日平均滑升2.5m左右；

3.工作盘形成后，辅助性材料消耗少；

4.砼表面平整度高，外观质量好，砼缺陷处理工作量小；

但由于滑模施工具有钢筋安装、砼浇筑、模板滑升等工序平行施工的特点，其施工质量对砼的早期强度、队伍素质、施工机具等方面的要求也较高，因此，要确保砼的施工质量、选择有经验且素质较高的施工队伍、加强施工过程中的质量监督与管理在滑模施工中就显得尤为重要。

三、施工方案

（一）施工准备

滑模施工前必须做好准备工作，主要包括以下几方面内容：

1、分析滑模装置计算应包括的荷载：

1）模板系统、操作平台系统的自重；

2）操作平台上的施工荷载；

3）操作平台上设备的动荷载；

4）卸料的冲击力；

5）砼的侧压力；

6）模板滑动时的摩阻力。

2、通过对滑模荷载的分析计算，选择符合要求的液压系统及支撑杆，进行滑模设计（模板与围圈主要承受砼的侧压力，提升架的两边立柱应能承受全部垂直力）：

1）模板系统：提升架采用"门"字架，要求采用具有足够刚度并较节省的材料制成（实施中采用大型号槽钢），立柱支撑杆采用直径4.8钢管，提升架布局间距1200～1300mm，模板采用标准钢模以2012为主，配少量1512，模板采用U型卡对接，与围圈用铁丝捆绑后调整到适合范围，围圈采用8#槽钢内外各两道并焊接牢固，另外采用8#槽钢内外各两道加固。

2）操作平台系统：平台系统用木方做龙骨铺设在悬挑的槽钢"三角"支架上，木方龙骨上再满铺木板形成操作平台。

3）液压提升系统：全部采用"GYD-60型"千斤顶，直径4.8钢管做支撑杆，主￠16支￠8的高压油路系统，一台"YHJ-36型"液压控制柜。￠33m的水泥储存库用80个门架和80个千斤顶；￠15m的粉煤灰库用36个门架和36个千斤顶；￠10m的熟料调配库用26个门架和26个千斤顶。

液压提升系统所需千斤顶和支撑杆的最小数量可按下式确定：n=N/P

N----总垂直荷载（KN），指所有竖向荷载之和；

P----单个千斤顶或支撑杆的允许承载力（KN），千斤顶的允许承载力为千斤顶额定提升能力的1/2。

4）施工精度控制系统：用水准仪和水平管测试水平面。在库壁外两个轴线上设4个点挂上线坠，做好地面对应点，即可作为垂直度的原始测量点。库内用钢筋拉好中心盘。

3、砼基础面的处理，包括砼基础面的凿毛、冲洗等各项工作必须在滑模安装前处理完毕；

4、在滑模安装前，必须为滑模的安装提供必要的控制点线；

5、在滑模施工前，必须根据工程特点及滑模工艺要求对结构物体型里的埋件、预留孔洞等提出对工程设计的局部修改意见，做好技术上和材料上的准备工作，并通过试验对砼的初凝时间进行测定，确保滑模在开始滑升后，不因技术准备不充分而影响滑升速度或造成滑模停滑；

6、滑模组装调试

根据滑模施工的要求，从滑模的制作安装到滑模组装调试必须对逐道工序进行检查控制。首先，滑模板面材料的选择和龙骨的设计与制作应达到模体的强度、刚度和稳定性的要求，其次，滑模的组装应满足模体偏差的要求。

滑模组装的允许偏差

1）滑模组装步骤：

安装提升架→安装内外围圈→绑扎竖向钢筋和横梁下水平钢筋→安装模板→安装操作平台→安装中心拉杆→安装液压提升系统→检查、试验插入支撑杆→安装外吊架及安全网（滑升2m后）。

2）滑模调试：

在正式施工前，应向实验室提供施工滑模部分的砼配合比及材料规格，由实验室做强度发展试验，以提供施工依据。平台组装好后要进行试滑升，检查整个系统正常与否。利用支撑杆组装时不插到底，进行爬升试验后，再将支撑杆全部插到砼表面，保证支撑杆垂直放置。

（二）滑模施工

1、滑模工艺

滑模施工工艺流程

2、钢筋安装

滑模施工特点是钢筋安装、砼浇筑、模板滑升平行作业，连续进行。依据单体设计钢筋在地面预制成圆弧，制作并安装焊接钢筋支撑骨架，以确保水平环向钢筋间距及钢筋保护层位置正确。纵向钢筋间距由预先焊接在提升架上的内外两周纵向钢筋导向环控制，滑升中随时检查导向环的数量有无减少以确保发挥作用。拉结筋采用一端135度弯钩，另一端为90度弯钩便于施工。钢筋绑扎随砼浇筑连续进行，钢筋搭接长度和搭接接头数量严格按设计和施工规范控制。支撑杆采用工具式支撑杆，为满足支撑杆受力安全要求，在同一水平面内的接头数量不超过支撑杆总数的25%。在支撑杆焊接加长时应按规定焊牢固并且磨光，如有油污应及时用火碱溶液清除干净，保证千斤顶滑升自如。若在滑升过程中出现失稳、弯曲等情况，要查明原因及时处理。

3、砼浇筑

在滑模施工中，砼主要采取泵送，当出现故障时由40型塔吊临时应急代替泵送。滑模施工按以下顺序进行：下料→平仓振捣→提升→钢筋绑扎→下料。滑模施工要求对称均匀下料，按分层25cm一层进行，采用插入式振捣器振捣，经常变换振捣方向，并避免直接震动爬杆、模板、观测电缆及仪器等。振捣棒插入深度不小于下层砼内5cm，模板滑升时只可下料、平仓，严禁振捣。

砼初次浇筑必须严格按以下六个步骤进行：第一次浇筑10cm厚减半骨料的砼，接着按分层厚度25cm浇筑2层，厚度达到60cm时，开始滑升3～5cm，检查脱模的砼是否合适。第四层浇筑后滑升5cm，继续浇筑第五层并滑升10～15cm，第六层浇筑后滑升20cm，若无异常现象，便可进行正常浇筑。

4、模板滑升

滑模的初次滑升要缓慢进行，并在此过程中对提升系统、液压控制系统、盘面及模板变形情况进行全面的检查，发现问题及时处理，待一切正常后方可进行正常浇筑和滑升。滑模正常滑升根据施工人员操作水平、机具配置和砼早期强度确定合理的滑升速度，按正常滑升每次间隔2小时，控制滑升高度30cm，日滑升高度控制在2.5m左右。施工转入正常滑升后，应尽量保持连续施工，并设专人观察和分析砼表面情况，根据现场条件确定合理滑升速度和分层浇筑厚度，并根据以下几点进行鉴别：1）出模的砼无流淌和拉裂现象，手按有硬的感觉，并能留出1mm左右深度的指印，能用抹子抹平；2）若脱模砼有流淌、坍塌或表面呈波纹状，说明砼的脱模强度低，应放慢滑升速度；3）若脱模砼表面不湿润，手按有硬感或伴有砼表面被拉裂现象，则说明脱模强度高，宜加快滑升速度。总之在满足砼设计强度要求外，还应满足滑模施工工艺要求，要根据滑升速度适当控制砼凝固时间，使出模砼强度控制在0.2-0.4MPa。滑升过程中设专人检查千斤顶上升情况，每次提升时应保证所有千斤顶充分给油，回油时应保证所有千斤顶充分排油，同时观察爬杆上的压痕和受力状态是否正常，检查结构物中心线和滑模操作盘的水平度。

5、表面修整及养护

砼修整是关系到结构外表和保护层质量的工序，当砼脱模后须立即进行此项工作。一般用抹子在砼表面做原浆压平或修补，如表面平整亦可不做修整。在辅助盘上设洒水管对砼养护，采用滴管"喷雾"方式，保持砼表面湿润，且水压不宜过大，避免养护水冲坏砼表面。

6、滑模拆除：

滑模滑升至指定位置时，将滑模滑空后，利用起重设备进行模体拆除，滑模装置拆除应注意以下事项：

〈1〉必须在当班负责人统一指挥下进行，并预先编制安全措施，做好拆除前的安全技术交底。

〈2〉操作人员必须配带安全带及安全帽。

〈3〉拆卸的滑模部件要严格检查，捆绑牢固后下放。

〈4〉注意拆除方向，先拆除上人坡道最远处，逐渐向上人坡道靠近，最后拆除上人坡道附近的操作平台。

四、质量控制

1、砼浇筑前的检查与验收

在做好滑模前准备工作后，对基面的清理、钢筋绑扎和连接、模板边线复测等工序，严格执行工程质量内部"三检制"进行检查验收，三检合格后，经监理工程师最终验收，方可进行滑模浇筑施工。

2、滑模施工中的主要质量控制点及控制方法

1）钢筋的绑扎与连接

滑模的施工特点决定了钢筋安装与砼浇筑平行作业，因而在滑模施工中，钢筋安装应按照隐蔽工程进行跟班质量检查和验收。在滑模施工时，对钢筋安装的质量检查应明确岗位职责，设专人对钢筋的规格型号、保护层、间距、及连接质量进行24小时不间断监督与检查，发现问题，及时整改，确保钢筋安装质量满足规范及设计要求。

2）砼质量控制

由于当地生产的石料质量不稳定，石粉含量偏大，为满足滑模施工需要，采取适当调整砂率及外加剂掺量等方法，在满足设计要求的前提下，满足滑模砼高塌落度、大流动性、短时间凝结的要求，实践证明，经调整后的砼质量满足滑模施工要求。

3）砼的分层和振捣

砼的分层和振捣是保证砼浇筑质量的关键工序。在滑模施工中，必须分层均匀浇筑，每一层的砼面应在一个水平面上，并要求均匀地变换浇筑方向，对分层厚度严格控制。在滑模施工时，砼分层厚度一般控制在200mm～300mm左右。对砼振捣工序要严格按照施工规范及施工方案要求進行监控，确保砼浇筑质量。

4）滑模的滑升速度

在每次模板提升后，立即检查出模砼有无塌落、拉裂和麻面等，对滑模的提升速度进行检验和验证，并根据气温、砼凝结时间及入仓速度等影响因素及时调整滑模的滑升速度，发现问题及时处理。

5）滑模的中心、水平度和垂直度

滑模中线控制：在关键部位悬挂垂线进行中心测量控制，同时每天两次对模板边线进行测量监控，发现问题及时处理，确保结构物中心不发生偏移。

滑模水平控制：一是利用千斤顶的同步器进行水平控制，二是利用水准管测量，进行水平检查。

滑模的垂直控制：每两个门型提升架设置一个控制线坠，测量队每天两次对库壁垂直度进行观测，以确保构筑物垂直度符合设计要求。

6）砼表面修整及养护

为有效控制砼表面施工质量，必须按照规范及施工方案严格监督施工单位，对砼表面特别是模板尖角处及时修整，砼表面修整后要及时洒水养护，保证砼的外观质量达到优良标准。

7）预埋件的埋设

预埋件埋设完毕，依据隐蔽工程验收标准，对预埋件的种类、数量及安装位置逐一进行检查验收，确保埋设符合设计及施工规范要求。

五、滑模施工常见问题预防及处理

1、滑模操作盘失圆是一个常见问题，产生原因有如下几点：

1）平台组装质量达不到设计要求，各提升架、千斤顶之间装配误差较大。

2）集中荷载作用太明显，主要原因是由于钢筋、支撑杆及砼等物品没有分散摆放，造成部分千斤顶负载过重，爬升力不够。

3）拉杆松紧不一致，造成平台高低不均。

4）平台调整时采用方法有误，导致平台高差进一步加大。

5）砼浇筑方向固定不变，砼应力对平台作用明显。

2、基于以上原因对操作平台失圆的预防措施如下：

1）认真抓好平台组装质量，保证平台各项偏差在规定的范围内。正常滑升时，应勤观察千斤顶工作状态，发现工作不正常的千斤顶应及时更换。

2）所有钢筋、支撑杆在平台上应分散摆放，一次吊放荷载不得过大，应控制在1吨以下。

3）每次大行程限位环都应限位，以确保减小偏差。

4）平台每提升两个大行程都应测量一次平台中心的偏差及扭转。

5）严格控制砼浇捣方向，相邻两次的浇筑方向应相反，尽量让砼产生的应力抵消，发现平台中心偏移或扭转，应及时纠偏纠扭。

3、此外滑模施工经常出现的问题还有：滑模操作盘倾斜、滑模盘平移、扭转、模板变形、砼表面缺陷、爬杆弯曲等，其产生的根本原因在于千斤顶工作不同步，荷载不均匀，浇筑不对称，纠偏过急等，下面简要介绍一些常见问题的处理措施：

1）纠偏：

利用千斤顶自身纠偏，即关闭五分之一的千斤顶，然后滑升2～3行程，再打开全部千斤顶滑升2～3行程，反复数次逐步调整至设计要求。必要时施加一定外力给予纠偏，对所有纠偏工作不能操之过急，以免造成砼表面拉裂、死弯、滑模变形、爬杆弯曲等事故发生。

2）爬杆弯曲处理：

爬杆弯曲时，采用加焊钢筋或斜支撑。弯曲严重时切断，接入爬杆并重新与下部爬杆焊接，同时加焊"人"字型斜支撑。

3）模板变形处理：

对部分变形较小的模板采用撑杆加压复原，变形严重时，将模板拆除修复。

4）砼表面缺陷处理：

采用局部立模，补浇比原标号高一级的膨胀细骨料砼并用抹子抹平。

5）停滑措施及施工缝处理

滑模施工要连续进行，因意外停滑时应采取"停滑措施"。砼停止浇筑后，每隔0.5～1小时，滑升1～2个行程，直到砼与模板不再粘结（一般4个小时左右）。由于施工造成施工缝，根据建筑施工规范，预先作出施工缝，然后在复工前将砼表面残渣除掉，用水冲净，先浇一层减半骨料的砼或水泥砂浆，然后再浇筑原配砼。

六、結束语

随着施工技术的发展及对施工工期要求越来越短，滑模施工以其少周转材料、施工速度高、一次成型、外观质量好等优点，在工业建筑施工中，必将得到广泛应用。加强施工过程控制，采取切实有效的措施避免和解决滑模施工中出现的问题，确保滑模施工质量，将会对滑模施工技术的发展起到有力的推动作用。

主要参考文献：

1 《滑动模板工程技术规范》（GB50113-2005）

2 《建筑施工手册》（下）滑模施工技术 建筑出版社

作者简介：第一作者：孙文彬，出生年：1968年，性别：男 ，单位：吉林亚泰（集团）股份有限公司，职称：高级工程师。

第二作者：高连阳，出生年：1970年，性别：女，单位：吉林省轻工业设计研究院

职称：高级工程师。