筒仓滑模施工工艺革新与应用_

摘要介绍了筒仓滑模施工工艺革新的设想、内容、使用、效果及推广价值。
关键词筒仓滑模施工工艺柔性平台输送泵应用局部工艺效益应用
1前言
筒仓滑模施工工艺以其节约模板、减少劳动力、加快进度、保证质量得到了广泛应用。但多年来一直沿用原有工艺，存在设备陈旧、投入成本高、组装时间长、平台荷载大、调迁烦顼、机械化程度低等缺陷。自2002年以来，笔者有计划地组织攻关，对筒仓滑模施工工艺进行革新，并在实践中应用。
2工艺革新设想
根据现场实际情况，本着先进、适用、经济的原则，决定利用现有材料，对筒仓滑模工艺进行革新：
（1）摒弃以往较笨重、刚度大的钢桁架组合平台，选用轻巧的挑架式柔性平台；
（2）采用混凝土输送泵进行混凝土的垂直运输；
（3）在传统滑模装置的基础上，改进局部工艺，控制筒仓壁外观质量。
通过几个工程的应用，取得了成本低、应用方便、外观质量好等显著效果。
3工艺革新内容介绍
3.1滑模平台的革新
3.1.1柔性平台设计
柔性平台设有提升架、内外悬挑三角架、内外吊架及水平辐射拉杆、中心钢圈等。提升架立柱尺寸为2600mm×200mm，用φ48×3.5普通脚手架用钢管焊接成格构式构件，上横梁为双拼∠63×5角钢，下横梁为双拼[12.6槽钢，立柱与横梁螺栓连接，一般提升架规格为1500mm×2066mm。
所有提升架通过四道φ48×3.5钢管围圈连成整体。内外模板均采用普通组合钢模板，在内模上端第一孔、下端第二孔、外模上端第三孔、下端第二孔分别设双φ48×3.5钢管围圈，以蝴蝶卡勾头拉结模板（每条拼缝不小于2个）。钢模板、围圈与提升架之间的连接为内外悬挑三角架的上下横杆。外挑三角架平台净宽1000mm，主要用于绑扎库壁外侧钢筋，内挑三角平台净宽1800mm，主要用于绑扎库壁内侧钢筋及砼浇筑。为强内外挑架的刚度，外挑平台设三角斜撑，内挑平台设桁架斜撑。所有横丁及斜撑也均为φ48×3.5钢管，脚手架扣件连接。
在提升架内外立柱上、下吊挂操作脚手架，上铺竹跳板，设栏杆外包安全网，用于检查砼出模强度，处理滑升过程中的质量缺陷、滑模后库壁修整、清理出预留孔、预埋件及抹光、养护等。吊架也采用钢管扣件搭设，净高2000mm，净宽700mm。
由于内挑架的跨度与荷载均比外挑大，为了防止内挑架向内倾覆和控制库壁的椭圆变形，在其端部设置辐射水平拉杆，拉杆采用φ16圆钢，用花篮螺栓拉紧，一端固定在中心钢圈上，另一端固定在提升架内立杆下端。
库顶钢大梁随滑升平台一起提升，在库壁滑升至顶的同时把库顶钢大梁顶升设计位置。每根钢梁每个支座用两榀提升架提升，在两榀提升架下横梁上设一根双拼[10槽钢梁（称搁置钢梁），库顶钢梁搁置在“搁置钢梁”上，库顶钢梁、“搁置钢梁”、提升架下横梁间均采用刚性连接（焊接）。由于钢梁的集中荷载较大，支撑杆脱空长度较大，千斤顶选用GYD-60型滚珠式液压千斤顶，支撑杆采用φ48×3.5普通钢管，接头处加φ40×2.0衬管焊接，用手动砂轮机磨平。
3.1.2柔性平台应用
2002年10月，本设计通过公司技术委员会会审核、鉴定，经公司领导批准，先后在我公司承建的贵州江电葛洲坝水泥有限责任公司1000t/d水泥工程和华新水泥股份有限公司阳新5500t/d水泥工程四个筒仓类构筑物进行使用，获得了成功。赢得了非常可观的经济效益，直接节约成本80多万元人民币，每个单位工程平均缩短工期5～8d。目前此项成果已在我公司内部全面推广采用。
3.1.3柔性平台纠偏
由于柔性平台的滑升过程中承受集中荷载，平台受力不均易使模板产生椭圆变形，平台测量不同于刚性平台，不能仅检查平台的中心偏离，而是要求测量筒壁一周的垂直度，根据实测结果采取控制措施，现将影响平台变化的原因及纠偏措施说明如下：
3.1.3.1造成平台椭圆变形的原因
集中荷载作用，如油泵、临时工棚、钢筋与支承杆集中堆放。
(1)平台提升高低不均，造成高的部位拉杆拉紧，低的部位拉杆放松，产生平台变形。
(2)纠偏方法采用刚性平台的倾斜法，使升高部位提杆拉紧，继续加大偏差。
(3)砼浇捣方向固定不变，使模板与砼表面的摩阻力不均。
3.1.3.2平台纠偏措施
(1)采用调整拉杆的松紧变化控制模板围圈的变形，当拉杆拉紧时使该提升架下口向内拉，上口向外倾斜，造成围圈等逐步向外移动；当拉杆松开后，由于内平台悬挑较大，提升架向外倾斜，这样根据实测结果在浇捣砼前调整拉杆的松紧控制筒壁圆周的变形，这种方法为最明显的纠偏措施。
(2)间隔提升架位置在内挑架上口增加拉杆与中心钢圈连接，起到使平台不易产生变形的使用。
(3)平台压重的方法，设专人指挥平台钢筋及支承杆的堆放，外偏内压，内偏外压，使变形稳定，为逐步调整提供条件。
(3)稳定平台变形的方法还有：将支承杆与筒壁环筋焊接及提升架上千斤顶移位等。
3.1.4柔性平台应用的经济效益分析

说明：
本表以贵州江电葛洲坝水泥1000t/d熟料生产线工程熟料库一个单位工程为例进行对比，可节省费用16.69万元-6.98万=9.71万元。目前经过四个工程的使用，直接节约成本已达80多万元。
3.1.5柔性平台的推广价值
(1)一次性投入费用极低，具有非常明显的经济效益。
(2)具有较强的适应性，可适用于所有筒仓构筑物的滑动模板施工。
(3)全部为工程常用脚手架钢筋，可以就地取材，无需花费高昂的调迁费和制作费。
(4)全部采用钢管扣件连接，不损伤材料，真正实现了滑模施工平台的工具化。
(5)平台组装、拆除时间短，可缩短工期。
3.2输送泵在筒仓滑模中的应用
3.2.1输送泵在筒仓滑模中的应用特点
混凝土输送泵施工，是用于提升高度30～300mm，厚度0.5m以上的大体积混凝土，具有节省人(物)力、
时间短、效率高、快捷方便的特点，但泵送混凝土对混凝土的流动性要求较高，坍落度需要控制在12～16cm之间，筒仓滑模要求混凝土的初凝，终凝时间控制在2h20min、3h30min左右，可防止粘模，利于滑升。
3.2.2输送泵在筒仓滑模中的应用
3.3.3.1措施
泵送混凝土虽然在我国大部分地区普通采用，但用于筒仓的滑模施工在我公司还是首次。如何将泵送混凝土工艺用于筒仓滑模施工中及如何解决混凝土脱模后的养护问题，增强混凝土的强度，适应混凝土的滑升速度，为此，在施工中采取了以下措施。
(1)科学合理的选择外加剂，以改善混凝土的力学性能，提高耐久性。针对市场外加剂品种繁多，比较选择了武汉市某厂生产的UNF-2外加剂，荆门某外加剂厂生产的JM-2外加剂多个品种。在用钟厦牌Po42.5R水泥，当地产碎石（2-4），襄樊产河砂（含泥量5%以下）比较试配时发现UNF-2外加剂与水泥适应性较好，且用它配置的混凝土3d、7d、28d强度分别为25.5MPa、32.8 MPa、37.9 MPa，坍落度为13±2mm，初、终
凝时间分别为2:20、3:20左右，基本符合施工要求。该外加剂不仅满足混凝土输送泵的技术要求而且还满足筒仓滑升凝结时间和强度的要求，同时按照早强减水剂的掺量不同，节省水泥15%～20%，仅此一次节约水泥60余t。
(2)混凝土输送泵要求碎石流最大粒径不大于管径1／3，管道入口坍落度宜在12～16cm之间，而混凝土的入模坍落度宜在10～12cm之间。由于筒仓滑升高度的变化，管道坍落度损失也在增大，而碎石、砂每批次的含水率，含泥量，粒径大小也不尽相同，现场24h温度、湿度也有较大变化，采取了设专人在搅拌站调整水灰比，控制施工现场配合比，保证坍落度，在输送泵入料口设置铁篦使进入的大块砂石、泥块进行人工挑选，确保了混凝土的和易性、流动性、凝结时间的要求，避免了混凝土的离析现象。对于因碎石颗粒偏小，易造成砂子泥浆包裹不严密，且堵塞道的现象，严格控制碎石级配，严把原材料入场关。
(3)混凝土输送泵要想发挥有效输送量60m3/h，输送高度60m，就需要连续作业，施工时采取集中搅拌站拌合，投料由装载机配合，原材料经集中搅拌站准确计量后拌合，投料由装载机配合，原材料经集中搅拌站准确计量后拌合，再入输送泵车料槽二次搅拌使混凝土能充分拌匀，和易性良好。泵送管固定部分为钢管随仓体滑升，在两仓之间每3m焊接预埋件以固定钢管，仓上工作面内采用橡胶管用90°弯头转向东西两仓，在滑模平台上用人力小斗车接料，以每层300mm连续均匀浇筑混凝土。混凝土浇筑时有计划地变换方向，即如上一层为逆时针方向，下一层为顺时针方向浇筑，以减少滑升时仓体扭转，钢筋绑扎应及时就位，以避免混凝土因不能连续作业而发生的堵管现象。在两班交接时，应视气温高低，每隔15～20min泵送一次，以防堵管。
(4)簿壁仓体高空养护以往均采用挂草袋浇水养护法，既费工又费力，且浇水时容易在仓体表面形成水痕，影响美观，因此选用MNC-Y1混凝土养护剂。该剂是以有机物为主，复合其它无机硅酸盐配制而成，不燃、不腐蚀。当养护液喷洒在混凝土表面时，氢氧化钙与养护液中的硅酸盐作用生成硅酸钙和氢氧化物，硅酸盐是不溶物，能封闭混凝土表面的缝隙，并生成一种坚实的薄膜，阻止了混凝土中自由水过早的蒸发，并能
有效地防止温差裂纹。施工时待混凝土表面成型抹面、拉毛，表面无水渍后（混凝土初凝之后），安排专人用高压喷雾器将养护剂喷洒在混凝土表面，喷头距混凝土表面30cm左右，喷洒时工作人员站在上风，按顺序逐行喷洒向前推进。首次使用时可考虑到操作工人不熟练，避免漏喷，可喷两次（间隔时间约为1～2h，横竖各一次），熟练后可改喷一次。
3.2.2.2效益
通过以上措施，我们在南漳工地筒仓用输送泵提升混凝土，用塔吊做辅助材料、钢筋的提升，引用早强剂和养护剂等新工艺、新方法，不仅节省了大量水泥，降低了工程成本，加快了进度，还树立了企业的新形象。表现在：
(1)安全方面，因输送泵的使用，减少了仓下作业人员。以往常规用拔杆提升仓下10人／班，而现在仓下无人，避免了因交叉作业，仓上掉杂物对仓下人员的危害，这次施工未出现任何安全事故。
(2)工程质量方面，在混凝土的坍落度及配合比控制上，砂、石比适当，水灰比正常，捣固密实，钢筋绑扎间距符合要求，原材料严格控制，特别是混凝土输送泵二次搅拌，增加混凝土的和易性，这都是在以往施工中难以做到的。并每次浇筑深度300mm，时间间隔基本一致，混凝土不出现分层现象，振捣密实、养护液的使用，解决了混凝土养护不完全造成质量隐患，经甲方监理现场抽查工程质量完全符合要求，在上级有关部
门组织的验收中该工程多次受到好评。
(3)在经济效益上，此次施工共用人员80人，工期10d，若按人工费30元／人工计，直接费用；常规法人工费为:16d×100人×60元/人=96000元
泵送法人工费为:10d×80人×60元／人=48000元节约水泥（PO42.5）60t×300元／t=18000元节约直接费：66000元
3.2.2.3不足
在筒仓滑模中，我们也发现了一些不足，如：①钢筋绑扎滞后影响浇筑，且钢筋接头浪费较大，如采用电渣压力焊或锥螺纹连接工艺效果会更好。②混凝土输送泵宜在仓上选用拨料杆，缩短混凝土浇筑时间等。
3.3完善滑模装置，控制筒仓壁外观质量
为保证筒仓壁滑模质量，进一步提出高库（仓）壁外观效果，使外壁达到平整光滑，保证颜色、色调的一致性，且无明显交圈的痕迹，具有良好的外观形象，在改进滑模装置基础上进一步完善，用于作业人员处理流浆，控制外观质量。
3.3.1改进滑模装置的局部工艺
3.3.1.1增设下吊架
在改进后滑模装置的下吊架基础上，竖向在每一吊架处向下接两根6m长钢管，然后横向每隔2m设置三个水平操作平台，按规定设置水平护栏、并挂好安全网，作为作业人员控制外观质量的工作平台。
3.3.1.2增加吸水设施
在模板底部绑扎彩条布与门架围圈绑扎牢固，将50mm厚海棉设置于彩条布上，并用麻绳将海棉捆绑在模板上，使向下流敞的水分能够及时地吸附在海棉内。
3.3.1.3改进修补工艺
控制混凝土的出模强度,一般控制在0.05～0.25MPa。以便作业人员处理内外壁局部缺陷。具体方法为:用铁抹将提模时的模板痕迹和蜂窝、麻面搓平，不平整处采用与筒壁砼配比相同水泥砂浆填平，再用毛刷海绵冷水涂刷,涂刷时必须沿水平方向移动,以保证刷纹一致。
3.3.1.4处理游离水
混凝土经振捣过后，有较多的游离水停留在混凝土表面，并在模板提升时顺模板与混凝土之间的缝隙向下流淌，对此，作业人员可及时将混凝土表面游离水吸干。
3.3.1.5打抹
在出模砼强度达到两周后，采用角向磨光机对库对壁进行全面打磨。
3.3.2应用
通过在宜昌鄂中化工有限公司所建20万t/a复合肥项目120m烟囱滑模施工中的应用，取得了砼表面平整、顺直、光滑、成型美观的效果。一次交验合格，观感优良，得到了业主、监理、公司的一致好评。
4结束语
通过三年来对原有滑模装置的操作平台系统进行革新和改进，并经过贵州、华新、宜都等工地的实践，具有投入成本低、组装方便、平台荷载小、取材方便、机械化程度高、能够保证外观质量等优点。当然，我们也清醒地看到，随着国内外新工艺的不断涌现，尚需对滑模装置的模板系统、液压控制系统进行工艺革新。只有这样才能使我们的滑模施工工艺处于国内外先进水平，在激烈的市场竞争中取得生存和发展。

文章来自：滑模机械网

文章作者：信息一部

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