筒仓施工中滑模技术的应用实践探讨
2021-10-09钱凯
钱凯
(云南建投第二建设有限公司,昆明650000)
1 引言
社会经济的快速发展,为建筑行业带来了全新的机遇与挑战,加快了工业建筑的发展速度。工业建筑数量的增多、工业建设范围的扩大以及工业建设形式的丰富,使建筑施工技术得到了有效的推广与普及。尤其是滑模技术在筒仓这种特殊施工结构中的应用,更是显著加快了建筑工程的施工进度,提高了建筑工程的施工质量,保证了建筑施工环境的安全。但是,滑模技术是一种非常特殊的施工技术,整个施工过程容易受到各种外力因素的影响而出现问题。在这种情况下,要将滑模技术的应用优势充分发挥出来,还需要进一步加强对相关领域的研究与探索。
2 筒仓结构与滑模技术的相关概述
2.1 筒仓结构
通过对多个建筑工程施工现场的调研,可以明确筒仓结构的建筑形式主要有2种:一种是适用于农业领域中的筒仓结构;另一种是适用于工业领域中的筒仓结构。筒仓结构主要包含以下几种形式:正方形筒仓结构、矩形筒仓结构、圆形筒仓结构、多边形筒仓结构。其中,尤以圆形筒仓结构的应用最具优势(见图1),不仅可以有效节省物料,还不会占用过多的施工面积。目前,已经被众多建筑施工单位所认可,并广泛应用于单一物料品种或者小规模储量物料的储存当中,且布置成独立仓的形式。如果需要储存的物料品种较多,或者物料的储存量较大,可以布置成群仓形式。筒仓与筒仓之间的空间,叫作星仓,也有极高的应用价值[1]。
图1 圆形筒仓结构
筒仓的使用价值主要体现在煤炭、焦炭、水泥等散装大宗物料的储存方面。目前,科学技术与筒仓结构的融合已经明显提升了筒仓结构的机械化程度。这样的筒仓结构不仅可以对物料装修流程进行简化,还可以降低物料转运过程中产生的成本消耗。钢筋混凝土材料是当前筒仓施工设计的主要原材料,与木材、砖石等材料的应用相比,钢筋混凝土材料的筒仓结构施工结构更为稳固,抗震效果更好。钢筋混凝土筒仓的基础形式主要包含以下几种:环形基础形式、板式基础形式、梁式筏式基础形式、箱形基础形式、桩基础形式、混合基础形式等[2]。其中,除了桩基础形式,其余的基础形式均以天然地基或符合地基的应用为主,可以进一步降低基础不均匀沉降的概率。在实际的筒仓施工过程中,其施工检测重点依然以技术设计和地基勘察为主,且为了降低各类事故的发生概率,非常注重在初期使用阶段对加载速率和加载均匀性进行控制。
2.2 滑模技术
近几年来,滑模技术是一种综合性较强的施工技术,在实际生产建设中的应用非常广泛,且表现出了机械化程度高、施工效率快、施工质量有保障等优势。另外,筒仓结构的整体性较强,抗震性能也较优,可以为施工人员提供相对安全的施工作业环境,为施工人员的生命财产安全提供保障,也为施工单位的进一步发展提供保障。
在传统的筒仓结构施工过程中,需要利用大量的固定模板支持来完成混凝土浇筑施工。而使用的固定模板数量越多,其产生的物料消耗就越多,施工成本就越大。而滑模技术的应用可以将传统的固定模板替换成滑移活动钢板,在现场进行模板的组装,逐步滑升,靠千斤顶顶升,进而实现一次性成型连续施工,直至筒仓结构及其构件定型。
滑模技术主要由以下2部分组成:第一部分是刚性支撑及承受系统;第二部分是柔性支撑系统。首先,刚性支撑及承受系统指的是围绕中心筒及其辐射区域进行桁架结构的布置,并形成轮毂式支承系统。另外,也可以使用主副桁架和主副梁,布置成多边形支撑系统。其次,柔性支撑系统的形成需要在运行机械过程中,主激振频率比支撑系统统一阶固有频率高。滑模技术的构成主要包含以下4部分:首先是围圈部分。在保持组装平面形状的过程中,将模板与提升架连接成一个有机的整体,并按照自上而下的顺序,结合围圈的直径或周长,将一道闭合的围圈设置到连接体上,可以有效增强连接体的刚性与强度。其次是提升架部分。所谓提升架,其实就是用于连接围圈和模板的支架。提升架的应用,可以为千斤顶的安放提供保证。再次是吊脚手架部分,又叫作吊架[3]。以安装部位的差异为标准,吊架又可以细分为内吊架和外吊架2种形式。吊架的作用,是对混凝土表面的外观质量与养护质量进行检查,并对模板进行必要的检修。在吊架施工过程中,需要将吊架铺板的宽度控制在400~700 mm。最后是液压提升系统。这一系统主要由4大要件构成:支承杆、液压千斤顶、液压控制台、油路等。
3 筒仓施工中滑模技术的应用实践
在筒仓结构施工过程中,筒仓形状具有一定的特殊性,筒仓结构并不在同一个平面中。从这一角度考虑,筒仓结构的施工建设具有较大的难度。鉴于此,滑模技术的应用需要注意以下3个方面。
3.1 施工设计与组装阶段的注意事项
在筒仓结构的施工设计阶段,需要在不同的平面上进行相关主体结构的构建,所以,不会对主体结构及其相关建筑的平整度和弧度数据提出严格的要求。在这种情况下,必须要对模板设计予以重视[5]。首先,模板设计时,需要对模板与混凝土之间的摩擦力等因素进行充分的考虑,并借此增强施工作业面的平整度。其次,在平台搭建及其设计过程中,需要对平台的自重以及能够承受的最大负荷进行计算,并根据计算结果选择适合的机械设备型号,确保机械设备可以安全、稳定、高效地运行。最后,在模板构建过程中,需要结合施工围圈标准进行模板长度、刚度以及柔度的控制。这样,不仅可以降低各种外界因素和人员对施工效果的影响,还可以进一步提升模板锥度的精准度。
3.2 滑模滑升阶段的注意事项
在滑模施工阶段,需要对模板进行必要的清理,做好支撑杆的续接工作,并对限位的平衡调整和垂直度测量纠偏施工予以重视。该阶段主要分为3个部分:初滑阶段、正常滑升阶段、终滑阶段[6]。
首先,在初滑阶段,需要进行2~3层的混凝土浇筑,并将高度控制在55~65 cm。在完成浇筑3~6 h时,将平台提起2~4个行程,混凝土出模后,如果没有出现塌落现象,没有被模板带起,且用手指按压可以见到指纹却又不会粘到手指上,说明混凝土强度达到了相关要求,可以尝试缓慢滑升。在试升过程中,需要对相应的数据参数进行如实记录,并做好其与参考数值的对比分析,为后续正式滑升的顺利进行提供保证。
其次,在正常滑升阶段,需要在同一时期完成以下3个操作:钢筋捆绑、支承连杆、加固机械等。只有这样,才能使滑升过程工序保持一致,不会因为间歇性停顿而出现筒体短节情况。与此同时,还需要重视液压提供机械液压压力所产生的变化,并以此为基础对升差予以控制,对模板系统进行全面而系统的检查。
最后,在终滑阶段,当模板与水平结构面相距1.5 m时,需要减小滑升速度,并做好平台的调正。另外,受到各种作用力的影响下,滑升过程中平台可能会出现倾斜或者扭转现象[7]。所以,当滑升20~30个行程时需要对平台进行观察,如果发现平台发生了倾斜或扭转现象,要采取相应的纠偏措施。与此同时,当模板与圈底相距不足200 mm时,在进行混凝土浇筑施工的同时,做好相应的测平与找平工作。并对混凝土的浇筑均匀度进行控制,加强混凝土标高与位置的控制。
3.3 滑模拆除阶段的注意事项
在完成筒仓主体部分的浇筑施工后,需要及时拆除滑模设施。在拆除滑模的过程中,需要注意拆除顺序:首先,将操作平台及其周围的杂物进行清除,然后再将平台的液压管路、内模板、外模板、挂钩围圈等进行拆除。其次,将平台与提升架的连接部分进行拆除,然后再将吊篮、外作业平台支撑构建进行拆除[8]。最后,将提升架和千斤顶拆除,然后再对作业平台进行清除,做好相应的调整处理工作。
4 结语
综上所述,在我国筒仓结构的施工过程中,滑模技术的应用必将越来越广泛。但是,滑模技术的应用需要多种工种的协调与配合,且需要连续性作业,所以,整个施工过程容易受到多种因素的影响。在这种情况下,为了充分发挥滑模技术的应用优势,必须对各个施工工序进行合理的调整,并加强各种不利因素的控制,降低这些不利因素对滑模施工质量的影响。只有这样,才能为筒仓施工提供更大的便利。