21m大直径筒体滑模技术
摘 要 谢桥选煤厂3座直径21m的储存仓采用1套滑模顺利施工完毕。介绍了滑模体系设计、工艺及模具拆除的全过程,并提出了改进建议。
谢桥选煤厂原煤储存仓是由3个直径为21m的筒仓组成,筒体高43m,壁厚350mm,建筑体积18 843m³/仓。夯扩桩基础,十字交叉折板和高环梁构成4个锥形卸料口。工程结构见图1。
1 施工工艺选择
根据以往施工实践,结合本工程结构,对滑模、爬模、大模板3种工艺进行了经济技术比较(表1),最后确定采用滑模施工方案,加工1套单仓滑模机具,供3个仓周转使用。
2 滑模系统设计
2.1 滑模平台选型
圆形滑模平台一般由型钢辐射梁及中间鼓筒式结构组成,本滑模平台需兼做仓体上部结构支撑平台,经验算、比较,决定选用辐射桁架平台结构。
2.2 平台设计
平台设计做以下设定:该结构为空间体系,由于施工时荷载均布,简化为平面体系,取对称布置的两榀三角形桁架所构成的三铰拱结构为一计算单元;两桁架交接点虚设在鼓筒中部;桁架及拉杆按弹性阶段计算其强度和稳定性。
根据以上设定,建立平台结构计算模型(图2)。
该平台兼做上部仓体施工支撑平台,支撑荷载大于滑升荷载,故以支撑荷载为设计荷载,取值为7.86kN/m2。通过内力计算,选定桁架各杆件材料,完成桁架设计(图3)。
2.3 提升系统设计
2.3.1 开字架、承力环系统
经计算,并参考15m仓滑模经验,选用20号槽钢作立杆,内外围檩100×10角钢,承力环为2根14号槽钢组成,模板采用P3012。 为增强滑模整体强度,在开字架内外架腿上设置内外圆桁架。
2.3.2 支撑杆、千斤顶及液压系统
滑升时总荷载为993kN,支撑杆使用 25mm工具式,外设1 500mm长护管。
选用90只QYD-35型千斤顶。
液压系统选用1台YZKT-72型液压泵。该泵通过10路油管分别控制90只千斤顶。为调节方便,每只千斤顶设针型阀1只。
3 滑升工艺
3.1 滑升 滑升速度由混凝土出模强度控制。1#仓和2#仓滑升时正值夏末秋初,气温高,混凝土强度增长快,故采用每0.5h千斤顶顶升2次、每1.5h滑升300mm的滑升方案。3#仓滑模时已到冬季,为增强混凝土出模强度,采用525#普通硅酸盐水泥加NF减水剂配制混凝土。
3.2 水平度、垂直度控制
滑升中水平度由施工人员在支撑杆上统一标出水平标高线,滑升中哪组千斤顶先到位就先关闭哪组。
滑升中通过控制筒仓中心线位移来控制垂直度。为此,机具安装及滑升中,采取了以下措施:安装平台时高差控制在40mm之内;千斤顶安装前全部校至同步,安装时中心线垂直;支承杆护管安装时校正至与千斤顶同心并垂直;模板收、分严格控制在内5 ,外1 ;各构件连接螺栓全部加弹簧垫片,防止滑升中因震动松扣使机具变形;平台下部拉杆花篮螺丝由专人预加拉力;平台放料均匀;滑升中及时更换已坏的千斤顶,保证其有90%正常工作;滑升中心线偏差控制在5mm以内,超过此值及时调整。
3.3 实施结果
3个仓滑升结果见表2。
4 滑模体系拆除
为保证滑模体系拆除安全,采取了以下几道工序:在承力环上部搭工字钢梁,钢梁上设8个吊点;利用8个吊点设内外2圈定、动滑轮组,地面在仓体两侧安装2台10t稳车;钢丝绳预加拉力后,将开字架内立杆与内圆桁架联接螺栓拆去,然后开动2台稳车将平台下降至组装时位置拆除;平台拆除后再拆提升系统。外圆桁架内脚手2跨1组吊至地面零拆,最后拆承力环、千斤顶系统。 按上述方案施工,1#仓移至2#仓只用15d就完成了拆装任务,并且未出现事故。
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