原煤仓(5号、6号)施工技术与质量控制

刘建勇 张卫兵

(山西西山金信建筑有限公司，山西 太原 030200)

1 工程概况

沙曲选煤厂位于山西省柳林县穆村镇沙曲村，属于国家规划的13个大型煤炭基地山西晋中煤炭基地离柳矿区。为稳步推进该基地建设，调整煤炭产业结构，促进地方经济发展，选煤厂入洗能力由300万t/年扩建至800万t/年。

原煤仓(5号、6号)的构造设计:

本工程为两个内径为22 m的钢筋混凝土原煤仓，单仓储煤量9 000 t，仓顶标高43.486 m，建筑总高度53.1 m。本工程场地由古河床浅滩回填形成，地下水位较浅(标高-5.5 m)，由山体向柳林清河方向形成地下径流，地质条件复杂。

筒仓设计使用年限为50年。楼面荷载为均布活载4.0 kN/m2，抗震设防烈度为6度。

本工程地基处理采用钢筋混凝土灌注桩，工程桩130根、试桩3根，桩径1 000 mm,有效桩长17.5 m。基础为钢筋混凝土筏板结构，筏板厚度为2 m，地上由中心柱、漏斗、仓壁、仓顶平台组成。筒仓为钢筋混凝土筒体结构，仓壁厚为400 mm(350 mm)。

2 主要施工方法

2.1 桩基工程

1)定位：本工程地基处理为钢筋混凝土水下灌注桩，采用冲击钻水下成孔施工工艺，桩基平面布置为圆弧形，桩基定位图只有一个坐标点，放线难点大。采用全球GPS全站仪，用大坐标转换为小坐标后，建立直角坐标系，再用函数关系推算出各个坐标点位置，从而保证了桩位的准确定位。

2)防颈缩：本工程场地由古河床浅滩回填形成，地下水位较浅(标高-5.5 m)，由山体向柳林清河方向形成地下径流，地质条件复杂。有效桩长17.5 m，桩底坐在中风化岩上，桩身中段流砂严重，钻头磨损大且难以成孔。采用加长钢护筒，精准调节护浆比例，加配高强钻头，保证了桩径大小，防止颈缩，极大地提高了成孔效率。

2.2 筏板式基础大体积混凝土工程

该基础为钢筋混凝土筏式基础，单仓平面尺寸为φ25 m，底板厚1 m。设计混凝土等级为C35P6。要求底板混凝土连续浇筑，不留施工缝，混凝土工程量1 061.3 m3。

1)钢筋工程。

基础钢筋量大，规格多，分布密，上、下层钢筋架空设置，施工时应由专人指挥，配料、成型、分区分类堆放和分层次绑扎。

钢筋绑扎采取将配好的钢筋按规格放入基坑分散摊铺。安装程序为先底层，最后上层钢筋网片。

2)混凝土工程。

为减小初凝时间,采取每层浇灌厚度400 mm。

为加快进度，混凝土的运输和浇灌采用泵送方案。按每台泵供应一个仓，布设泵送通道，由东至西顺次浇筑，采用斜面分层向前推进一次从低到顶。

混凝土的浇筑方式关键是要由浅入深、骑驱并进的，并要保证斜坡的分层，也就是使其顺其自然地筑成一个斜坡，以便泵送工艺能在其中发挥更好的作用，进行高效能地工作，避免上下层缝隙的出现。一般来说，这种斜坡的水平长度大约不超过15 m，但也能使用挡板在其下部进行补救。安放在各个仓前的插入式振动器约有4台～5台，其中作用于上部的振动，在泵管的出料口有两台，剩下几台则分布于斜坡的角落和中部。通过提前振捣混凝土，能使其在出料的位置形成自然的坡度，再遵循行列式的原则自下而上的全方位振捣，可加强对振捣的时间、插入深度及其间距的监管。

浇筑中，通过对已浇筑却处于初凝状态的混凝土进行30 min一次的再次振捣，能够避免混凝土浸水时出现在水平筋、粗骨料下方的间隙与水汽，降低开裂的可能性。由于混凝土浇筑成型以后会出现一层偏厚的水泥砂浆，因此必须要通过刮尺刮平至标高，同时用抹子加以平实，封闭收水的裂缝。

由于施工要面对寒冬，因此保暖成为混凝土在浇筑结束后所必需的防护方式，且需养护14 d。

2.3 漏斗斜壁内衬安装

本工程漏斗斜壁内衬采用超高分子聚乙烯PVF复合耐磨板，由于内衬板密度高，自重大，安装固定难点大。

1)施工时，先在施工现场附近对整板加工，减小运距，然后将加工好的板用塔吊运至安装位置，再在板块正面设计制作钻孔，用φ16高强螺栓作上下左右固定。

2)为保持仓内平整性，板面不错台及整体性，两块板材背面接缝处用270 mm×100 mm×10 mm(长×宽×厚)钢板通过两根φ16高强螺栓固定，钢板在接缝处满铺，使相邻两板面平整或保持相应角度。

3)漏斗斜壁内衬采用超高分子量聚乙烯PVF复合板工艺代替漏斗内模板进行施工，不仅节约了施工成本、缩短了施工工期，而且还能保证耐磨层表面的平整度。

2.4 滑模的安装

1)模板的组装。

按规定来说，必须在标高+14.3 m的标准下，才能对滑模的基本构件加以拼装。先要使用卷板机卷制1.26 m高、厚度5 mm的冷轧钢板，从中制出其外模，之后外焊[12围檩，并且要用电砂轮机打磨坚固焊口处直至平滑；在滑模后，受外模损伤且与混凝土块相粘的影响，还暂时无法使用。

而制作内模的原料，则需要200～300×1 200 mm的钢模板，为使拼装的缝隙更贴合且装拆便利，需确保钢模板之间的满打卡扣。

模板要满足没有卷边，板面很平整，四角方正，没有翘曲孔洞和毛刺等的要求。

2)模板的滑升。

模板的滑升主要有三个阶段，分别为初试滑升、正常滑升和完成滑升。

初试滑升阶段：此阶段的关键之处在于要监管滑模设备与混凝土凝结时的状况。试滑过程中，要求所有的千斤顶必须一起平缓地升至50 mm～100 mm，当用手按压脱模后的混凝土时，会出现较浅的痕迹且清爽干燥，滑升时伴随可听见的“沙、沙”的声响，则可进行滑升。正式滑升时，须在高200 mm～300 mm处暂时休息，并彻底地检修全部的模板系统与装置，然后继续滑升。0.2 MPa～0.4 MPa的出模强度及0.30 kN/cm2～1.05 kN/cm2的贯入阻力值是混凝土施工的标准。

正常滑升阶段：对于正常的滑升过程中，分层滑升高约200 mm～300 mm，而混凝土分层在浇筑时其高度值随前者来浇筑。1.5 h内需进行一次提升，共两次。一旦天气较热，则须多进行1次～2次高约为30 mm～60 mm的中间提升，使模板与混凝土之间保持轻微的摩擦力。

只有使全部千斤顶完全地进、排油，才能保证模板的正常滑升。但当提升时油压不断上升直至正常运作时的1.2倍，且无法保证千斤顶的正常工作，那么就要及时整修设备，再进行滑升。

操作平台始终处于同一水平，可保证滑升过程的有效运转。每个千斤顶要满足不大于40 mm的相对标高差标准，同时邻近的两个千斤顶作为提升架，其升差要不大于20 mm。

正常滑升阶段需要一些确切的偏差数值，包括扭转及结构截面尺寸、结构垂直度等，其中检测和纠偏纠扭有具体的要求：

倾斜操作平台是用于改正垂直偏差的，要求其倾斜度不能大于1%；

其检测的间隔需在3次提升也就是900 mm后进行一次；

缓慢纠正结构垂直度的偏差，以减少硬弯现象；

相对扭转值对于设备在高于3 mm的位置上时，皆不大于30 mm。

滑升中，经常性地对混凝土的凝结状态、工作状态和支承杆的操作平台进行监测，避免造成不必要的问题，并要根据其具体情况使用合理的对策解决。与此同时，对于那些经油浸透而无法使用的混凝土及钢筋和模板上无法自然脱落的砂浆要将其清除干净。

完成滑升阶段：此阶段也可叫做末升阶段，它是指模板滑升的高度达到标准高度+39.3 m后的滑升过程。在这一阶段，其滑升速度变缓，精准的抄平和找正，能确保末尾交圈浇筑的一层混凝土更为匀和，从而使顶部的标高及位置符合要求的标准。

3 质量检查及注意事项

1)桩基放样误差控制在20 mm以内，桩径允许偏差不超过50 mm，灌注时桩顶混凝土面标高至少要比设计标高超灌0.8 m。

2)桩基当施工过程中，由于泥浆侵蚀地面，而使地面较软，必须进行碎石铺设，使机械顺利移动。

3)在基坑开挖过程中和开挖后，不得在基坑的边缘5 m范围内堆载(堆土、停机械等)给边坡增加附加荷载，防止边坡坍塌。

4)浇筑混凝土期间，应设专人检查模板支架的固定情况，如有紧固件松动、模板变形、支架位移超过允许数值等情况，应立即停止浇筑混凝土，排除问题后再行施工。

5)为了控制钢筋网标高和位置正确，在施工中采用Φ25间距1 m的钢筋制成马凳，以支承钢筋网片，保证钢筋网的整体性，防止倾覆事故的发生。