浅圆仓滑模托带仓顶锥体钢桁架施工技术

徐学金，陈立

（中开建筑科技有限公司，重庆 400032）

0 引言

在现代粮食物流体系的建设中，采用浅圆仓符合我国国情发展，对推进粮食流通“四散化”技术的发展，加速仓储现代化建设，具有重要意义。 采用仓壁滑模系统托带锥体钢桁架支撑架进行浅圆仓仓顶板施工，是较为先进的新型工艺，相较于传统的仓顶壁预埋埋件更快捷、安全和经济。 本文基于工程实例，对仓壁滑模系统托带锥体钢桁架支撑架的施工工艺进行分析， 实践证明， 该工艺简便可靠、节省工期，具有显著的社会效益和经济效益。

1 工程概况

中央储备粮四川新津直属库有限公司物流仓储项目二期二标段项目工程包括9.6 万t 浅圆仓（包含桩基础浅圆仓6 座，筏板基础浅圆仓6 座）、空压机房、4—6# 塔架以及室外工程。

该工程共有12 个浅圆仓，仓壁采用滑模施工，仓顶板采用滑模整体托带提升钢桁架工艺。 钢筋混凝土浅圆仓内径25m，仓壁厚度250mm。 滑模完成后进行仓顶板施工， 仓顶板圆锥台形仓顶支撑标高27.200～32.500m， 顶板厚度230～180mm；圆锥台顶上环梁HL2 尺寸400×1000mm，内直径8.0m；下环梁HL1 在滑模筒仓壁顶部，500×800mm，标高28.000m，内直径25m。

2 施工方法

基础施工完成后， 安装滑模， 滑升到3.5m 仓底板的筒壁环梁底标高2.1m后，施工仓底板，再滑升1m 后拼装整体钢桁架。 钢桁架由30 榀钢桁架与中心筒组合而成， 在滑模期间由滑模体系托带提升至设计高度——仓壁顶环梁下0.8m （标高26.4m）， 钢桁架上再搭设1.8～2.5m 高钢管脚手架， 进行顶板支模扎筋， 浇筑仓顶板。 钢桁架力学模型如图1 所示。

图1 钢桁架力学模型图

仓壁滑模门架58 榀，滑升到26.4m 标高后，拆除千斤顶和液压系统，用两根“L”形Φ25 钢筋焊接在对应的一个门架上横梁下的支撑杆上，用Φ25 的兜底钢筋固定钢桁架下口节点。 仓壁钢筋绑扎完成后支模浇筑， 再进行仓壁顶的环梁钢筋和天沟模施工、钢桁架上的仓顶板模板支撑系统的搭设，完成后绑扎钢筋、埋件。仓壁混凝土需达到80%后方可浇筑仓顶板混凝土，仓顶板模板及支撑系统拆除需在仓顶板混凝土强度达到100%后进行[1]。先拆除钢桁架上的支撑，再用塔吊吊装拆除滑模外平台；滑模内平台与钢桁架用10 组10t 的电动葫芦支撑在仓顶板横担上， 整体下降于仓底板平台，再进行拆解移至指定位置。

滑模装置组装与钢桁架组装依次进行，将钢桁架组装固定在滑模门架的内侧下部节点。 筒壁滑升施工与钢桁架提升同时进行，通过滑模滑升将钢桁架托带到上部筒壁环梁下0.8m 处，即标高26.4m 处，再拆除千斤顶、油路系统，用两根“L”形Φ25 钢筋焊接固定支撑杆与门架上的横梁。

3 工艺流程及操作要点

3.1 工艺流程

浅圆仓仓顶板钢桁架支撑施工工艺流程包括多个步骤，具体内容如图2 所示。

图2 浅圆仓仓顶板钢桁架支撑施工工艺流程图

3.2 操作要点

3.2.1 施工准备

基础施工时，滑模设备、钢桁架支撑及时进场，进行设备清理、检修、调试。 门架平均间距≤1.4m，每个仓58 榀门架平均间距1.36m。 根据方案要求，放置好门架布置线。 仓底板以下可以用翻模施工，在完成仓底板施工后，上部再组装滑模和钢桁架。

3.2.2 滑模组装

安装门架、上下内外围檩，校正门架垂直度，借助水准仪、水平尺吊平垫稳，围檩安装前需检查、校正好弧度。 模板单面倾斜度为0.2%～0.5%，高1.2m，则倾斜度不得大于6mm[2]；上下口宜等宽，不得做成上大下小的倒梯形，以免增加滑升阻力。 门架围檩安装好后，安装内外平台的支撑架，再安装内外模板、油路系统，最后插Φ48×3.0 的支撑杆， 支撑杆起始按3m、4m、5m、6m 错开接头。 内外钢模以600 宽的大模板为主，以确保滑升混凝土的外观质量。 系统安装完成，调试合格并验收完成后进行滑模施工，滑升到2.1m 的仓底板的筒壁环梁底位置处进行空滑，后施工3.5m 仓底板梁板。

3.2.3 钢桁架吊装组装

3.5m 的仓底板施工完成后，滑升1m 后进行钢桁架组装。 钢桁架按设计尺寸在专业的钢结构厂中加工，以确保加工精度和质量，构件须采购国标材料。 构件除中心筒上下环梁[300×116×16×16 及 辐 射 梁HN250×125×6×9 采 用Q345B 钢 外， 其 他 均 采 用Q235B 钢。 中心筒带支撑外环梁采用16 厚Q345B 钢板加工，中心筒内环梁采用22# 槽钢加工[3]。 中心筒高4.8m，直径2.2m，上下及中部两道共4 道环梁箍，中心筒设15 对12# 的槽钢背靠背，连接处用4Φ20 的8.8 级高强螺栓与中心筒环箍连接。

现场拼装：先拼装好中心筒，用塔吊吊至仓圆心点位置，再吊装上钢梁； 两道斜向支撑为Φ133×5 钢管， 最后连接下弦拉杆Φ32 的圆钢， 斜撑4m 的连接第二道中心筒环箍撑上部靠中心筒的支点， 斜撑6m 的连接中心筒下面第一道环箍和上部钢梁靠外的支点；斜撑与中心筒和上钢梁以销钉的方式连接，上部H 型钢梁与中心筒用4Φ22 的8.8 级高强螺栓连接，下弦为Φ32 的圆钢以Φ40 的花篮螺栓与中心筒连接； 与钢梁连接双面焊接钢板[4]，用Φ30 销钉连接（图3、图4）。

图3 安装中的仓顶板钢桁架

图4 浅圆仓仓顶板钢桁架支撑搭设前断面图

3.2.4 托带滑升

因钢桁架靠滑模托带滑升，混凝土采用商品混凝土、汽车泵泵送浇筑，以保证塌落度稳定，滑升的摩擦力小于1.5kN/m2。 混凝土达到出模强度（0.2～0.4MPa，或贯入阻力3～10MPa）后，开始滑升[5]。正常滑升到离上环梁0.8m 处，停止滑升作业，用Φ25 的钢筋加工成“L”型焊接支撑杆与上横梁，再拆除液压系统与千斤顶。上部支设模板将上横梁浇入该段混凝土筒体墙中，待强度达到80%后方可浇筑仓顶板混凝土，此间隔时间可施工上部环梁，支设上面满堂架，铺模板，绑扎钢筋及预留预埋等。

3.2.5 支设上部支撑架

筒仓檐口环梁及天沟借助滑模平台按常规方法进行支模结构施工。

测定好钢桁架上口平台标高、梁板投影线；上面平台由两道梁连接栈桥， 立杆间距控制在0.9m 以内。 先支好上部梁板模，再定出顶板底模线，下口接檐口梁，上口接平台环梁的板底标高，拉上控制线进行锥体板的支撑搭设。 两道钢桁架之间的根部立杆需进行加密，即根部5 排环向钢管（图5）。

图5 浅圆仓滑模带钢桁架上支撑投影示意图

除在钢架上部钢梁上立杆外，另加两排立杆，再设环向八字撑进行加固，确保上部梁板支撑安全稳定[6]，详见图6、图7。

图6 现场搭设实例图

图7 钢桁架上支撑根部横断面示意图

3.2.6 混凝土浇筑

混凝土浇筑前除检查设计要求内容外，还需做好沉降观测布置、电动葫芦预埋套管安装位置确定及检查。电动葫芦预埋Φ100钢套管，间隔两个钢梁，即按1，4，7……布置于钢桁架与门架相交位置。

顶板自下而上环向转圈浇捣， 外环4m 范围每圈宽度1m，往上每圈2m；每圈间隔时间以不超过混凝土初凝为准，振捣棒插入间距300mm，振捣时间20～30s，视混凝土表面呈水平状态，不再显著下沉、出现气泡、泛浆为准。 浇筑宜均匀推进，两个仓一组，间隔布料。 每圈振捣完成后，及时进行面层收面，确保混凝土的外观质量，并在确认安全的情况下，安排专人到3.5m 仓底板上进行沉降观测，做好记录（图8）。

图8 混凝土浇筑示意图

3.2.7 拆除作业

拆除流程： 混凝土强度达到设计强度100%→拆锥壳模板及支模架→预留拆除孔挂电动倒链并与桁架承重点固定→调试10台15T 电动倒链同步受力→拆除滑模模板→割断提升架横梁→桁架、提升架与混凝土筒壁分离→启动总控制箱，桁架、提升架水平同步降落至地面→拆卸分解桁架→运至仓外（拆卸顺序与安装顺序相反）。

因浅圆仓外立面为原浆收光的清水墙面， 无其他装修做法，故拆除外平台前， 应先完成拆除钢模及支模浇筑的仓顶环梁下0.8m 段的质量缺陷修补。 具体流程为：外平台质量缺馅修补→塔吊吊着筒壁外侧吊点→专业拆除人员带上安全带、安全绳，切割需拆除的2～4 榀门架段，稳着塔吊吊点→门架横梁与筒壁切割处凿除、清扫，加胶砂浆抹平→人员撤到安全位置、降落至地面拆除。

上部搭设电动葫芦的钢架为挂电动葫芦服务， 也可简化，设两根钢管穿Φ25 钢筋作横担，悬挂电动葫芦钢丝吊环绳套。 电动葫芦由卷扬机吊送到位后固定在绳套上，兜住钢桁架进行下降作业。

4 效益分析

4.1 社会效益

通过将钢桁架由滑升到顶安装改进为在仓底平台安装，省去了仓壁安装预埋件及钢牛腿制作的工序，降低了钢桁架安装难度和安全风险。 钢平台降至仓底板拆解，安全风险大大降低，社会效益明显。

4.2 经济效益

与同类传统伞形支撑施工工艺相比，新型施工工艺技术可充分利用滑升平台。 滑升平台滑定到既定标高后，加高外平台防护，即可安全地进行屋面板和挑檐天沟施工。 挑檐天沟可充分利用门架和平台进行支撑系统施工， 相较传统施工工艺省去了预埋埋件、挂三角架支撑支设天沟模板和外防护，既安全便捷，又节省工期。 相较于传统施工工艺技术，可节省5 天以上工期和20 个以上三角架支撑搭拆人工，并省去了三角架支撑材料费，实现了降本增效。

5 结语

浅圆仓采用滑模托带屋顶锥体钢桁架施工筒仓顶盖板，在仓底板上组装，操作简单、施工安全、工程进度快、节省人工及机械费用；用塔吊和电动葫芦即可完成吊装及拆除作业，无需大型吊车作业，安全可靠；钢桁架与屋面板形状基本相同，可节省脚手架材料和人工费用；钢桁架可周转使用，绿色环保。 基于以上优点，可在浅圆仓粮库的施工工艺选择上优先推广应用新型施工工艺。