滑模施工技术在浅圆仓顶盖施工中的应用
2018-02-05熊阁
熊 阁
湖南省粮油工程设计室,湖南长沙 410000
滑模施工技术是在建筑物底部,顺着梁、柱等构、建筑物周边组装约12m高滑升模板,在向模板内分层浇筑混凝土过程中,借助液压提升设备,模板不断顺着混凝土中支撑杆方向滑升,直到达到浇筑高度。在施工过程中,将滑模施工技术与其他施工技术结合在一起,能够简化整个施工工艺,取得非常好的经济效益。在浅圆仓顶盖施工中,应用滑模施工技术,使整个工程机械化程度有明显提高,加快施工速度,减少土地占用面积,保证结构整体水平,有非常好的抗震性能,可以取得显著的环境与经济效益。
1 滑模施工工艺
1.1 滑模施工工艺流程
①测量放线;②绑扎钢筋,这一阶段主要是加工制作钢筋,之后进行绑扎;③操作平台模具安装,需要提前做好模具的制作;④调试,主要是指液压系统的配置以及安装测试;⑤安装预留孔洞模板;⑥浇筑混凝土,这一阶段不仅要做好混凝土配合比的试验,保证所配置的混凝土满足施工要求,同时还需要做好混凝土浇筑之后的养护工作,保证混凝土浇筑质量; ⑦绑扎钢筋;⑧提升模板;⑨模板拆除。
1.2 模具系统
1.2.1 操作平台
整个模具系统的操作平台包含有柔性平台和刚性平台两种。在柔性平台方面,只需要在模具上铺设0.05m厚模板,作为工作面,供施工人员使用,同时堆放各类器械。为了避免结构尺寸出现变形,模板之间选择钢丝绳连接,柔性平台在施工荷载方面限制较为严格,仅使用于高层筒体现浇结构施工。刚性平台有三角钢桁架,与模具连接,铺设0.05m厚木板,作为工作面,供施工人员使用,堆放各类施工器械材料。在完成滑模工程施工后,筒体与平台选择预埋件连接,为上部结构提供支持主要应用在直径不超过18m的高层筒体结构,能够承受较大荷载。
1.2.2 模板
模板包含有外膜和内膜2个部分,一般外膜上口超过内膜0.15m,外膜下口比内膜低0.15m。这种高度差的出现主要是避免浇筑混凝土过程中出现流失现象,不仅节约材料,同时还能保证人员生命安全。在下口高度差方面,主要是避免缓凝土筒壁滑模过程中的拉裂现象,存在高度差后,操作平台向上提升过程中,内膜上口因为较短,在混凝土表面作用力变小,能够有效防止出现裂缝现象。
安装完成的模板一般上口比下口小,倾斜度一般为模板高度的0.4%,结构截面尺寸根据相关规定选择模板口向下2/3位置,在选择钢模板时,必须要保证表面的光滑性和平整性,避免有变形以及锈蚀情况出现。
1.2.3 支撑杆
支撑杆是整个滑模操作平台的受力杆,也是千斤顶工作的导轨,必须要提高在支撑杆加工方面的重视度,在支撑杆加工之前做好除锈以及调直等工作,保证同心度相一致。选择φ0.025m钢筋,清除油污等,选择丝扣接头,加工前调直。支撑杆在使用过程中有失稳、弯曲等情况出现时,立刻加固,以满足支撑杆以及受力钢筋实际需要。
1.3 液压系统
首先,选择千斤顶,一般选择HQ-60型,分组并联,每组千斤顶设置电磁换向阀,实现自动调平以及集中控制。
其次,滑升模板的组装。在组装之前,做好各项准备工作,保证现场水电到位,安排熟悉工人组装,在组装过程中,需要按照要求将开字架布置在位置线上,使用水平仪等设备调整水平度以及垂直度。在完成模具骨架组装之后,复合提升门架垂直度等情况,进行各类钢筋的绑扎,在完成预埋件以及空洞胎膜的安装之后,组装滑升内膜,内膜组装一定要这个垂直度。
最后,液压滑升设备系统。在输油管路方面,有油管、阀门、液压油等,在使用前单件试压,使用空压机将油管吹干净。在液压控制方面,有电磁换向阀、溢流阀、回油器等设备;在液压系统调试方面,使用千斤顶等逐台进行负荷试验,试验正常后才能投入使用。
1.4 滑模施工
1.4.1 初滑
在滑升之前,需要仔细检查混凝土以及滑模装置强度,混凝土分层浇筑值模板高度2/3处,混凝土凝固后强度超过0.2MPa时,使用千斤顶将模板提升至1~2个行程,检查整个系统工作情况,不存在异常后滑升。
1.4.2 钢筋施工
在绑扎钢筋时,一个浇筑高度绑扎以此,每层混凝土浇筑完成后,混凝土表面都要有一道绑扎好钢筋。在绑扎好纵向钢筋后,上端设置临时固定,在滑升过程中要不断对横向钢筋的间距进行调整。
1.4.3 混凝土施工
在浇筑混凝土之前,提前做好试配工作,不仅要满足强度方面的需要,同时还需要符合滑升模板工艺要求。混凝土的浇筑需要分层均匀进行,控制每层浇筑在一个水平面,均匀的更换浇灌方向。混凝土振捣过程中不能与钢筋、支撑杆等直接接触,将振捣器插入下层混凝土,模板滑动过程中严禁振捣混凝土。
1.4.4 正常滑升
在滑升过程中,将混凝土浇筑层控制在0.2~0.3m,保证混凝土与模板、钢筋之间密切接触,保持混凝土浇筑速度与滑升速度相同,降低混凝土在模板方面的阻力。在滑升过程中,及时将模板上粘结的砂浆以及夹灰清除干净,当发现混凝土墙面存在垂直条坑时,需要更换模板或者清理干净。在达到仓顶平台时,转入完成滑升阶段,降低滑升速度,在支撑杆找水平点,仓壁混凝土达到一定强度后将模板拆除。
2 滑模施工技术在浅圆仓顶盖中的应用
浅圆仓单仓直径25m,壁厚0.3m,檐高22.5m,浅圆仓顶盖跨度相对较大,坡度以及自重大,属于高空作业,整个施工有非常大难度,存在很多技术方面的问题。经过多方讨论验证之后,按照以下步骤施工:第一步,根据浅圆仓顶盖形状尺寸制作桁架、铺木模板等零部件;第二步,借助液压滑模技术将模板桁架滑升到位,进行混凝土施工;第三步,根据滑模施工原理,使用电葫芦等对模板桁架系统降模,之后模板拆除。
2.1 地面组装顶盖模板桁架系统
顶盖为正截圆锥形,模板桁架按照这一形式设计,包含有压力环、圆周围圈、桁架支撑等,因为整体跨度较大,在浇筑混凝土后整个桁架系统会产生非常大正弯矩,在实际的设计过程中,一方面要在仓壁围圈做32个均匀吊支点,同时还需要在中心压力环位置增加承重支点。选择这种设计模式,整个模板桁架系统的混凝土荷载集中在压力环以及桁架,之后分担至承重架,最后向地面以及仓壁传送。
2.2 模板桁架系统整体滑升施工阶段
在围圈周围布置32个液压千斤顶,为了避免中心压环滑升过程中有变形情况出现,增添8个千斤顶在中心压力环位置,总共使用千斤顶40个。在压力环下方制作小平台,将液压操作柜放在该平台,跟随整个桁架系统一块移动。中心压力环位置设置压杆结构,在滑升的过程中进行固定。在液压滑升系统运行过程中,为了避免顶盖桁架系统出现有位移以及偏转情况,滑升1m进行一次找平操作,将高程差有效消除。
2.3 模板桁架系统整体降模施工阶段
在整体降模过程中,选择吊拉结构,连接选择钢丝绳扣,详细检查钢丝绳的受力情况,分析设备承载后运行稳定性;顺利脱膜会受到三个方面因素影响,第一,模板与混凝土之间的粘结力;第二,模板与混凝土顶盖之间结合面比较光滑,会产生真空,有非常大吸附力;第三,混凝土在桁架方面的压力。为了实现对这些问题的有效解决,可以采取以下几种针对性措施:第一,模板上铺油毡纸,使模板与混凝土之间的粘结力得到有效控制;第二,使用千斤顶在顶盖桁架外围施加压力,使中间出现间隙,进入空气,消除吸附力;第三,对模板桁架施加拉力,使桁架出现轻微变形,最终降低混凝土对桁架的整体压力。最后,在模板桁架系统脱膜后,统一指挥,保证电动葫芦与手动葫芦均匀受力,电动葫芦受力为主,手动调整手动葫芦受力。
3 结语
在浅圆仓顶盖施工中应用滑模施工技术,与传统仓内搭建脚手架方式相比,有以下几个方面的应用优势,首先,施工成本明显下降,与传统施工方案相比,整个施工成本减少近20%;其次,施工工期明显缩短,传统施工方式单个仓需要20d作用,使用滑模施工技术,仅需要10d就可以完成施工;最后,在安全性方面,与传统施工方式相比,由于滑模施工技术的应用,整个工程项目施工安全性有了非常大的提升。随着现浇钢筋混凝土顶盖的应用范围不断扩大,在施工过程中应用滑模施工技术,能够将整体升降模方案的应用优势充分全面发挥出来,为顶盖支模设计施工提供有价值的参考。
[1] 李全斌.浅谈圆仓双层彩钢扣板顶盖施工技术[J].城市建设理论研究 (电子版) ,2015(29) :3199.
[2] 徐杨荣,张鹏.刍议水利工程滑模施工技术[J].建筑工程技术与设计,2017(13) :196.