摘 要:结合双源商品混凝土散装水泥筒仓的施工实例,从滑升模板的组装、混凝土配合比设计、混凝土出模强度控制、滑升速度控制等多方面进行阐述和总结,对类似工程的施工具有参考价值。
关键词:联体高筒仓,滑升模板,施工技术
1 工程概况
双源商品混凝土散装水泥筒仓为6个圆形联体筒仓,高度均为32.5 m,内径10 m,壁厚25 cm,4.7 m以下为设备层,4.7 m以上为储仓。钢筋混凝土结构,所用钢材345 t,现浇混凝土3 145 m3,是长春市目前最大、最高的散装水泥筒仓。施工时采用了开式提升架,沿筒壁布置了120个千斤顶。
2 滑升原理
筒壁模板的滑升是依靠千斤顶沿支撑杆向上爬升来实现的,千斤顶的运转是由液压传动系统控制的。当千斤顶沿支撑杆向上爬升时,带动提升架、围圈、模板和操作平台一起上升,滑模装置的全部荷载通过提升架传递给千斤顶,再由千斤顶传递给支撑杆承受。
3 适用范围
这种施工技术适用于框架结构(排架、柱等)、墙板结构,尤其适用于筒壁结构(筒仓、烟囱、水塔、油罐等)。能节约大量的模板,节省劳动力,而且施工速度快,能保证工程质量。
4 施工工艺
4.1 准备工作
由于滑模施工设备及工序比较复杂且构筑物钢筋密集、埋件多、施工连续性强,故必须保证施工用水、用电不间断,道路通畅。合理配备人员,提前检修各种机械设备,制作各种埋件,备足材料且关键设备要有备用。
1)施工组织设计。技术上要制定合理的施工方案,对工艺流程、机械使用、人员调配、质量控制措施、安全措施、材料计划等做出详尽安排。
2)混凝土配合比设计。滑升模板施工所用混凝土,要求和易性好,不易产生离析、泌水现象,因此细骨料比例应稍大,粗骨料的粒径应小一些,坍落度控制在5 cm~7 cm内。
3)根据平台及其上部荷载,模板与混凝土摩擦力布置千斤顶和提升架,绘制油管连接布置图,并设置水平、垂直控制点,备齐模板成套部件。
4.2 滑升模板组装
生石灰含水量小于5 %,最大块径小于50 mm;粉煤灰采用ⅰ、ⅱ级灰。为防止不均匀沉降对未拆建筑的影响,在新旧建筑物间设50 mm宽沉降缝,既防止了相互作用,又满足规范要求。
4)复合地基承载力的确定
石灰桩复合地基同时考虑了石灰桩和原状土的地基承载力,考虑地基土被水浸泡过,原状土的地基承载力标准值取fk1=50 kpa,经测定,桩体单位截面积承载力标准值fp,k=180 kpa,加固后桩间土的承载力标准值fs,k=70 kpa,石灰桩膨胀后的桩径d′等于1.15倍的石灰桩直径,即1.15×300 mm=345 mm,桩的列距l1=900 mm,桩的行距l2=900 mm。地基土面积置换率m=π×d′×d′/4×l1×l2=3.14×345×345/4×900×900=0.1153。求复合地基承载力标准值(规范jgj 123-2000,6.7.6条):fsp,k=m×fp,k+(1-m)fs,k=0.1153×180+(1-0.1153)×70=82.7 kpa。显然,地基承载力标准值得到较大提高,增幅值为(82.7-50)/50=65.4 %,满足了设计要求;由于要求石灰桩打至坚硬土层内,因而地基沉降量很小,约为3 mm~10 mm。
5)石灰桩的施工
由于场地狭小,当地劳动力便宜,洛阳铲成桩法应用较多,故现场采用洛阳铲成桩法施工石灰桩,由于地基土含水量高,桩由外向内并采用间隔跳打施工,又由于设备灵活小巧,非常便于施
工组织,地基加固所用工期很短。应当注意的是,洛阳铲成桩时,每层回填料厚度小于300 mm,并用杆状重锤分层夯实。通过一年多的实际检验,新建建筑物未发生任何异常现象。总之,通过计算比较和实践检验,该工程采用石灰挤密桩法处理软弱地基,工期短,造价低,计算简便,安全可靠,施工方便,不受机械设备的限制,适合许多地区中、低层建筑的软弱地基处理。
4.3 钢筋绑扎、焊接
钢筋的绑扎速度要与混凝土的浇筑速度相配合。水平钢筋长度不宜超过8 m,竖向钢筋直径在12 mm以上的不宜超过6 m,直径在12 mm及其以下的不宜超过4 m,钢筋接头应该错开,在同一截面内不得超过钢筋总数的25 %。水平壁筋应始终保持有一道在已浇筑完的混凝土表面上。
4.4 混凝土的浇筑
滑升模板施工,浇筑混凝土与模板滑升交错进行,施工中应做好以下几点。
1)混凝土浇筑应严格按分层浇筑、分层振捣、均匀交圈的原则进行,使混凝土表面基本保持在同一水平面上。
2)每层混凝土浇筑高度一般为30 cm左右,且要连续浇筑,以免同层混凝土强度相差太大而无法提升。
3)混凝土应对称浇筑,尤其是预留洞口,模板两侧的混凝土及模板下口底部混凝土均应对称均衡浇筑,浇筑起点和方向要有计划地均匀交替调整变化,以防挤动、漏捣或造成模板倾斜扭转,混凝土浇筑顺序为先阴面后阳面,混凝土表面采用喷水养护。
4)混凝土振捣采用插入式振捣器,振捣时不得碰撞钢筋、模板和支撑杆,振捣棒插入下一层深度在5 cm以内。
5)新浇筑混凝土表面与模板上口宜保持5 cm~10 cm距离,以防止模板提升时将混凝土带起。
6)浇筑混凝土的同时应随时清理附在模板内表面的砂浆,以保持模板洁净减小摩阻力。
7)对混凝土出模强度检查至关重要。如强度达不到要求而盲目滑升很可能拉裂混凝土或使支撑杆弯曲导致平台倾斜。一般用指压法检查其表面,以指按稍有指痕,但不粘手不深陷为宜。
8)混凝土表面的修补。接槎处用木抹子搓平,再用铁抹子原浆抹平压光即可;蜂窝麻面及小裂缝处应立刻将松动的混凝土清除,再用同标号砂浆压实抹光,较大的裂隙需补模浇筑后抹平。
4.5 模板的滑升
1)初升。初升是滑升的重要一环,其目的在于观察混凝土强度发展情况,确定脱模时间,籍以对滑升模板系统进行全面检查和调整,发现问题及时解决,然后进入正常滑升。当混凝土具有出模强度时(0.2 mpa~0.4 mpa),即可进行模板初升阶段的试升工作,将所有千斤顶同时升起约5 cm观察混凝土凝固情况,判断混凝土能否脱模。试升情况正常即可进行初升,将模板整体升高15 cm~20 cm。
2)正常滑升。该阶段是滑升模板施工的主要阶段,在此阶段绑扎钢筋、洞口预留、管线敷设、支撑杆连接及加固、混凝土浇筑、模板提升都必须相互有序进行。为了减少混凝土与模板结力,可在两次滑升的间隔时间内适当增加1次~2次模板滑升,每次1个~2个行程。滑升过程中经常检查液压系统工作情况,在爬杆上每隔20 cm抄平一次,并做出标记,以此来控制平台水平度和千斤顶的高差。滑升过程中,每滑升1 m对中心线扭转情况用经纬仪检查一次。当支撑杆无失稳可能时,混凝土出模强度宜控制在0.20 mpa~0.40 mpa,或贯入阻力值为0.30 kn/cm2~1.05 kn/cm2,此时模板滑升的速度为:
v=(h-h-a)/t,
式中:v———模板滑升速度,m/h;
h———模板高度,m;
h———每个浇筑层厚度,m;
a———混凝土浇筑后,其表面到模板上口的距离,取0.05 m
~0.10 m;
t———混凝土达到出模强度所需的时间,h。
3)末升。当模板滑升至距建筑物顶部标高1 m左右时,即进入完成全部滑升的末升阶段,此时应放慢滑升速度,并进行准确的抄平和找正工作,以使最后一层混凝土能够均匀地交圈,保证顶部标高及位置的正确。
4.6 滑模装置拆除
模板滑升到顶后,凡能拆除的设备应立即拆除,以减轻操作平台的负荷。当混凝土达到设计强度等级的70 %后,再将滑升模板未拆除部位拆除。拆除的顺序一般是先拆液压控制台和管路,然后拆除吊脚手架、模板、围圈、操作平台、千斤顶及提升架等。
5 质量保证措施
5.1 坚持技术交底制度和班前交底制度,进行必要的岗位培训,提高工人的质量意识与生产素质。
5.2 建立健全岗位责任制及班组质量评比制度,优奖劣罚,将质量与效益结合起来。
5.3 成立质量检查小组,进行定期和不定期检查。
5.4 绑扎钢筋时,应对钢筋间距、搭接长度、绑扎方法及双层筋的联接方式、保护层厚度等进行跟踪检查,应对混凝土配合比、砂石级配、坍落度、混凝土浇筑顺序、浇筑高度、振捣、接槎情况等进行经常的监督检查,发现问题及时处理解决。
5.5 在爬杆上每隔20 cm抄平一次,以保证千斤顶同步。
6 结语
该工程筒壁滑升到顶仅用了21 d,4 d时间完成封顶,施工速度快,工程质量优良,节约了大量的模板,节省了劳动力,取得了较好的技术经济效益。
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