立筒库滑模质量事故及处理
侯业甫
某单位10 000 t立筒库由10个筒仓和4个星仓组成。筒仓外径8m,仓壁厚180mm,仓顶标高31.000m,装粮标高29.500m,混凝土强度等级为C30。
标高4.500m以下采用传统模板,4.500m以上采用滑模施工。
筒仓仓壁混凝土初次浇筑高度为600 mm,分二层浇筑,每层浇筑300mm,混凝土中掺缓凝剂。600mm混凝土浇筑完毕后,开始初次提升,提升高度60mm,出模的混凝土无流淌、粘模现象,当日夜里出模的混凝土表面观感尚可,但比首次出模的混凝土差;第二天出模的混凝土表面粗糙,较硬,局部有裂纹;第三天出模的混凝土裂纹增加,有的仓壁混凝土产生裂缝;第四天出模的混凝土表面更粗糙,强度高,多处裂缝已贯通且比较大,局部出现松散和断裂现象。设计人员及时赴现场查看,决定停滑,此时标高为10.500m。
滑升过程中,还曾出现过卡模和滑升不同步的现象。
1筒仓滑模施工质量事故检测
由于各方对标高4.500~10.500 m筒仓仓壁混凝土的质量存在异议,决定对筒仓仓壁进行检测。检测范围为:随机抽出3个立筒库该标高范围内的仓壁混凝土,其余7个立筒库仓壁混凝土的检测部位由建设单位与施工单位共同指定11处。检测内容为检测范围内的混凝土强度和密实性及混凝土缺陷分布情况。采用回弹法兼钻芯取样对筒体无缺陷区域混凝土强度进行检测,结果是混凝土强度满足C30的设计要求。对仓壁混凝土缺陷采用超声脉冲法进行检测,结果是滑模施工质量缺陷点多面广,规律性差,所检测的3个筒体的仓壁混凝土缺陷区面积约占总面积的28%,特别在标高9.000m以上区域缺陷相对集中,主要缺陷是混凝土受拉产生的断裂性裂缝,缺陷区基本连续;各筒仓标高9.000m以下缺陷主要为混凝土酥裂、蜂窝现象以及施工缝处的混凝土密实性较差,缺陷范围比标高9.000m以上区域相对较小。
各星仓处都存在较严重的缺陷,尤其在标高6.050m和7.800m上下附近区域,缺陷点连续,形成条状缺陷带,缺陷主要为混凝土裂缝、蜂窝、孔洞等不密实区(图1)。
2事故原因分析
(1)施工过程中两次滑模间的时间间隔过长,混凝土在模板内停留达10 h之久,出模混凝土强度过高,模板与混凝土间摩阻力加大,混凝土受拉产生水平裂缝及断裂现象。
(2)模板上部长时间粘结混凝土,清理不干净,增加了摩阻力并影响新混凝土脱模,使部分混凝土与模板一同上升,后用振动棒使混凝土复位,致使新老混凝土粘结薄弱,密实性差。
(3)在操作平台静、活荷载与纠偏荷载作用下,局部模板结构变形,造成仓壁混凝土水平裂纹、裂缝。
(4)混凝土从出料到浇筑完毕时间太长,部分混凝土已凝固,无法振捣密实,形成蜂窝、孔洞。
(5)混凝土浇筑间歇时间过长,形成施工冷缝,有的区域混凝土浇筑层过厚,超出振捣器有效工作范围,混凝土层间结合区密实性差。
(6)施工单位缺乏大体量混凝土筒仓滑模施工经验,操作不规范,不熟练。水平运输与垂直运输能力不足。
3 事故处理
(1)根据检测结果,将立筒库标高6.200 m以上部分的仓壁整个拆除。拆除方法分为两种:标高6.500m以上采用控制爆破方法,采用较多的钻孔,较少的药量,将爆破范围控制在规定的界限内,达到“爆上不坏下”的目的;标高6.200~6.500 m采用人工风镐拆除,确保标高6.200m以下保留部分钢筋和混凝土不受损伤。
(2)对标高6.200m以下混凝土缺陷部分凿除混凝土中松散部分,至密实处。对原仓壁内侧无缺陷处表面打毛或打成齿痕。对位置不在仓壁内侧的缺陷区用1∶2水泥砂浆或用无收缩水泥配制的细石混凝土修补。使用1∶2水泥砂浆修补的具体位置在现场确定。缺陷位置在仓壁内侧者与仓壁内侧补强混凝土一次浇筑。
(3)由于仓壁底部受力大而复杂,且混凝土已存在一定的缺陷,结构的整体性和防水效果都受到影响。为此在标高6.200 m以下的仓壁内侧增加100mm厚的钢筋混凝土板(图2),并在标高6.200 m处设一道钢筋混凝土转换梁(图3)。转换梁和加100mm厚的钢筋混凝土板均在仓底堆坡线范围内,故增加荷载不多,且不影响使用和外观。仓壁补强剖面见图4。
(4)整个仓壁拆除部分和凿除部分完工后,经有关部门人员现场验收确认后,绑扎补强部分钢筋。仓壁6.600m标高以上的竖筋锚入转换梁内35d(d为钢筋直径)。浇筑补强混凝土前,保留部分的仓壁混凝土应充分湿润24 h,混凝土浇筑完毕后湿润养护14d。
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