筒仓液压滑动模板设计计算及施工技术

2021-09-11庄伟

科学技术创新 2021年25期

庄伟

(秦皇岛广瑞工程项目管理有限公司，河北秦皇岛 066100)

从结构组成上来看，液压滑模系统主要包括工具式模板、液压提升机两个核心部分，前者位于内、外模板之间，在提升机的控制下沿着特定方向滑动，实现了混凝土的自动脱模；后者则提供模板上升与滑动的动力。在应用这一技术时，除了做好参数计算、设备选型、施工管理等常规工作外，还要特别关注精度控制，一旦出现偏扭，立即采取控制措施，才能保证混凝土结构稳定和工程质量安全。

1 工程概况

某工程由4 个筒仓组成，线型排列，总占地面积460m2。相邻两个筒仓之间使用框架柱隔断，留出2.2m 的输送通道。筒仓基础部分为钢筋混凝土承台，使用竹胶板模板，最大高度38.8m。整个筒仓为较为标准的圆柱形结构，适合采用滑模施工。施工时，按照“一滑一浇”的方式，从底部-0.8m 处一直提升至+37.0m 处。液压滑模系统组成如图1 所示。

2 筒仓液压滑动模板系统的设计与计算

本次工程中所用液压千斤顶为GYD-60 型滚珠式千斤顶，基本参数如表1 所示。

表1 液压千斤顶基本参数

在确定液压千斤顶型号、参数后，根据筒仓工程的设计图，计算所需千斤顶的数量，以及千斤顶的平面布置位置。在本次工程中，所有筒仓所需模板的总面积(S)为280m2，操作平台面积为465m2，摩擦系数(f)取2.0，由此计算摩擦阻力：

F=f×S=2.0×280=560kN

根据设计方案，可知滑动模板装置的静荷载(N)为1050kN；根据表1 提供数据，可知该型号液压千斤顶允许最大荷载(Q)为30kN，根据公式：

P≥(N+fS)/Q

计算可得P≥(1050+2.0×280)/30=53.7, 故本次工程中所需液压千斤顶至少54 台。而实际施工中，考虑到除了平面布置外，在墙角、柱角等应力较为集中的位置，需要适当增加千斤顶数量，因此至少要准备70 台同型号的液压千斤顶。

3 模板系统的安装

3.1 准备工作

组装滑模系统前，做好如下准备工作：参照设计方案和物料清单，逐一检查滑动模板的数量、型号是否匹配。同时检查模板本身有无变形、开裂等问题，如果有不得使用。检查液压千斤顶的性能、工况是否良好，同时准备好液压管线等配套材料。检查预留施工缝与施工图纸上标注的位置是否一致，并将内部杂质清理干净，做凿毛处理。在筒内无混凝土楼板的位置，搭设层板平台，方便安装滑模。

3.2 滑模组装

完成上述准备事项后，开始现场组装滑模。首先搭设提升架，为保证架体稳定，可在平地上浇筑一层厚度约为20cm 的C30 混凝土，保证地面平整且强度达标。之后利用预埋在混凝土中的钢构件，固定提升架的基座。检查基座固定牢固后，安装辐射梁、辐射桁架，以及内外围圈。上述构件安装完毕且固定牢靠后，调整倾斜度。之后对竖向钢筋、以及提升架横梁下方的水平钢筋进行焊接、固定。在形成的钢筋框架上，布设事先准备好的模板。按照先角模、后其他的顺序，依次完成铺贴、固定。最后安装液压提升系统，并设置安全围栏，挂安全网。

4 滑模施工技术

4.1 滑升速度的控制

滑模提升速度不仅影响施工效率，而且与混凝土成型效果也有密切关联。按照施工方案，模板提升共分为3 个阶段，不同阶段的滑升速度存在差异。从起始点至1.0m 处，为初升阶段。可先进行30cm 的试滑，判断是否符合施工要求。如果出现滑升阻力过大，或者是脱模效果不理想的情况，应及时查明问题、作出改进后，再重新试验，确定不存在问题后，以15cm/h 的速度滑升。从1.0m 往上，至35.0m 处，为正常滑升阶段，按照分层浇筑、分层滑升的原则，根据混凝土泵送速率决定滑升速度，通常在20cm/h，注意保持速度均匀。从35.0 到距离顶端1m 处，为末升阶段，要降低滑升速度，以便于检查滑模是否水平，该阶段速度控制在10cm/h 左右。

4.2 滑模钢筋的制作和安装

本次工程中所用钢筋直径为150mm，按照每节长度3.6m 进行现场裁切。检查钢筋无锈蚀、弯曲问题，端头无毛刺后，进行安装。竖向钢筋的接头处，采用钢丝绑扎固定，绑扎接头的长度为6-10cm。在提升架横梁上、下方位置处，分别增设1 道环筋，采用焊接方式固定，起到加固作用。因特殊需要(如挂靠、支撑等)，使用弯头钢筋的，弯头应背向模板，防止出现钢筋划伤模板或者是影响模板滑升、脱模的情况。在滑升期间，应安排专人做好钢筋变形或位移监测，若发现竖向钢筋有明显的弯曲变形，或者移动的，应当及时处理，保证施工顺利。

4.3 混凝土浇筑与库壁表面养护

本次工程中所用混凝土均为工厂预制、运输浇筑。制备混凝土时，应当对照物料清单，对水泥、砂、粉煤灰等基本材料的性能指标进行检查，如水泥的烧失量、粗集料的含泥量等，保证与施工要求一致。同时，严格按照配合比进行制作，并制作试块检查混凝土的强度等指标是否达到工程要求。经检验合格后，再大批量制备。实行出厂检查、入场检查的“双检”制度，保证混凝土成型效果。鉴于筒仓主体为大体积混凝土，为防止出现温度裂缝，本次工程中采用分次浇筑的模式，并且按照“一滑一浇”的方法，循环作业。每50cm 为一层，保证浇筑方向对称，避免出现滑模偏扭的情况。浇筑完毕后进行养护，防止裂缝发生，保证色泽一致。

4.4 滑模系统的拆除

在完成养护作业且经过检查混凝土表面无蜂窝、裂缝等质量问题后，可以拆除滑模系统。拆模时，使用塔吊辅助完成模板拆卸和运输。总体上遵循“先装后拆，由外到内”的顺序。拆除时如果遇到阻力较大的，应先借助于撬棍等使模板松动后再拆除，不得暴力拆卸。拆下来的模板由吊车轻放至地面，由地面工作人员做好模板表面清理后保存，以备再用。滑模拆除顺序如

图2 滑模拆除流程图

4.5 滑模施工精度控制

滑模提升过程中，偏移、扭动是一种常见的质量问题，除了会影响正常的滑升效率外，也会影响混凝土的成型效果，为此，在施工期间做好精度控制，尽量减少偏扭十分关键。现场施工人员应借助于直尺、水准仪等专门的检测仪器，对滑模的垂直度、扭转度，以及库壁直径等进行精度检测。将实测结果与施工标准中容许偏差进行对照。如果在标准范围以内，则可继续施工，如果超出允许值，则需要进行处理。各方面的偏差要求如表2 所示。对于较大的误差，要借助于操作平台，使用倾斜法纠偏。