筒倉滑模偏扭控制技術

□文/李小強 石恩河

筒倉滑模偏扭控制技術

□文/李小強 石恩河

文章通過對黃驊港三期工程筒倉滑模施工垂直度和扭轉度的監測，介紹了筒倉滑模偏扭監控方法，對筒倉滑模施工中的偏扭原因進行了分析，闡述了滑模偏扭預防措施并討論了滑模偏扭控制技術措施。

滑模；監控；偏扭；筒倉

滑模偏扭控制是衡量施工質量的一個重要指標。圓形筒倉結構在滑升過程中，常常會發生操作平臺中心偏移或因多向的偏移引發的平臺環向扭轉，因此，滑模施工技術的關鍵，在于控制好筒倉壁的垂直度、操作平臺提升時混凝土達到的強度及滑模系統的提升速度，而且更應控制好滑模施工操作平臺的中心位移及筒壁結構的扭轉。

1 工程概況

黃驊港三期工程儲煤筒倉位于黃驊港煤碼頭二期堆場西北側，場地原為淺灘，隨黃驊港的建設發展吹填造地形成。陸域形成后經塑料排水板真空預壓處理，場地地形平坦。

儲煤筒倉共計24座，均采用圓形的現澆鋼筋混凝土結構。筒倉內直徑40 m，滑模高度40.70 m，由基礎、筒壁、倉底、倉壁、倉頂、倉頂廊道等組成。承臺基礎頂面標高5.800 m，筒倉壁厚500 mm，內附28個扶壁柱，標高范圍為5.800～15.300 m，外附6個預應力張拉柱，標高范圍為5.800～36.700 m，筒倉倉壁施工采用滑模施工。

2 監控方法

滑模施工操作平臺滑升前，在筒倉內中心點設置20 kg的線錘，對應中心軸線點，以觀測滑升過程中的垂直度；在筒倉內靠倉壁處設置4個20 kg的線錘，對應縱橫軸線，以觀測滑升過程中的扭曲情況。監控點布設見圖1。

圖1 筒倉監控點

在滑模過程中，安排專人負責觀測，每提升一個澆灌層高度檢查一次并做好記錄。觀測結果及時報送平臺指揮，讓其確定扭、傾方向，進行糾偏。隨著平臺的上升逐步下放線錘，如遇大風大雨時可將線錘放在小容器內，以減少搖擺。

3 監控數據

以B5筒倉滑模監控數據為例，在滑模施工過程中，每滑升一個澆筑層高度，觀測一次滑升垂直度、扭轉度變化情況，采用“防偏為主，糾偏為輔”的控制措施使其偏差達到規范要求。

B5筒倉滑升歷經13 d自承臺位置（5.80 m）開始滑升，停滑至46.50 m位置。

具體糾偏變化情況見表1。

表1 偏扭監控數據

4 偏扭問題分析

無論是何種類型的結構模板工程，在施工過程中都會發生操作平臺的傾斜，導致滑模施工中產生垂直偏差，嚴重的可使操作平臺傾覆和滑模系統破壞，造成重大安全和質量事故。同樣，在滑模施工中，無論是圓形結構還是方形結構，無論是剛性平臺還是柔性平臺，都會發生施工平臺的扭轉，尤其是在圓形結構中，易產生平臺旋轉。

在B5筒倉倉壁滑模過程中，隨著滑升高度的增加，操作平臺的中心及筒壁結構均發生了一定的偏移，根據監控倉壁部位的數據成果，分析并找出了產生偏扭的主要原因。

4.1 造成施工平臺中心位移的原因分析

4.1.1 模板組裝

提升架在組裝過程中，標高控制不好，平面內的垂直度有偏差。而這些偏差又不能夠相互抵消而產生累積誤差，有可能造成操作平臺的傾斜。圍圈組裝時，各個方向上模板的錐度不一致，某個方向上偏大，在滑升過程中也會造成操作平臺傾斜。施工中，局部模板上粘結的灰漿過多，摩阻力偏大，也會影響平臺的平整度。

4.1.2 操作平臺上荷載

滑升過程中，操作平臺上的荷載分布不均勻，設備、材料、施工人員過度集中。操作平臺的剛度和強度較差，容易變形，造成操作平臺在滑升過程中不能保持整體平面同步提升，導致操作平臺、模板等滑升系統不能正常工作，致使整體結構發生位移。

4.1.3 千斤頂

千斤頂承受的荷載不均勻，某一部位荷載偏大，滑升時下滑力偏大，可能時操作平臺傾斜。千斤頂本身的行程不一致，相鄰千斤頂的行程誤差不能相互抵消，某一區域內行程偏大或偏小造成操作平臺傾斜。

4.1.4 澆筑混凝土不合理

澆筑混凝土過程中，沒有嚴格按照同步對稱、分層交圈的方法，同時沒有嚴格控制好混凝土澆筑時坍落度和質量，每層每圈混凝土振搗不均勻，增大混凝土出模強度的差異，由于摩阻力的變化而使操作平臺產生傾斜。

4.2 造成筒倉倉壁結構扭轉的原因分析

4.2.1 模板組裝

如果在組裝時模板縫不垂直，在圓形結構中會沿圓周向一個方向傾斜，尤其第一塊安裝就位模板的垂直度就更為關鍵，由于模板拼縫的導向作用，導致整個模板系統就會以爬桿為中心，千斤頂為沿爬桿轉動一定角度，造成整個滑模系統的旋轉。

4.2.2 千斤頂的影響

千斤頂組裝時，如果垂直度控制不好，向一個方向傾斜的數量多于另一個方向，滑升時會造成操作平臺的平移或旋轉。一個爬升架平面內只布設一根爬桿，對爬桿加固不夠，整個滑模系統是支撐在一個穩定性較差的柔性結構上，當滑模受到風荷載或不均勻堆載影響時，易使操作平臺產生旋轉。

4.2.3 其他因素影響

如果澆筑混凝土時總是沿一個方向澆筑，會導致操作平臺旋轉。

5 滑模施工的偏扭預防措施

1）提升架立柱支點在安裝前要用水準儀抄平，相對標高控制在±1 mm左右，安裝時控制好平面內外的垂直度。圓圈和模板的錐度要一致，通過控制圓圈的錐度來控制模板的錐度。

2）操作平臺系統在組裝時應與模板系統固定牢固，操作平臺要保證組裝水平。平臺上的固定荷載要均勻布置，施工過程中平臺上的堆料和操作人員盡量分散，材料隨用隨運到操作平臺上。

3）應盡量將液壓控制臺和油箱布置在平面的中心位置，使到達區域千斤頂的油路長短大致一致或對稱，使對稱區域的千斤頂的給油、回油時間一致，油壓一致。

千斤頂在安裝時應保證其同步和垂直，在滑升過程中可用墊片來調整千斤頂的垂直度或改變其方向，來控制操作平臺的傾斜或旋轉。

4）澆筑混凝土時一定要不斷變換澆筑方向和起始位置，克服因澆筑方向一致或前后順序相同造成的差異。

5）模板安裝時，必須使模板豎縫與上下圍圈垂直，第一塊模板安裝時，吊正后再固定好其位置。收分模板、抽拔模板一定要沿結構均勻和等距布置，豎向模板拼裝要垂直，預防板縫的導向作用使平臺產生平移或旋轉。

6 滑模施工的偏扭控制措施

在筒倉滑模施工中，一定要監控到位，發現筒倉結構出現偏扭時，根據筒倉結構垂直度偏差或扭轉偏差的大小、方向和部位等具體情況，循序漸進，采取不同的措施加以糾正，使其正常滑升，通過施工監控總結以下幾點控制措施。

1）當發現垂直度偏差超過限時，通過調整限位卡的標高成斜面，使千斤頂可以升到不同的高程，致使平臺爬升時成傾斜面（≯1%），利用平臺傾斜產生的傾向力矩來糾正偏差，平臺傾斜程度根據平臺中心偏移大小而確定，糾正偏差后正常滑升。

2）沿扭轉部位的提升架位置均勻布置牽拉點，用手拉葫蘆與扭轉方向反向牽拉，平臺提升時達到反向糾扭。

3）澆筑混凝土過程中，在偏移方向的對側中心位置開始分兩側沿筒壁順、逆時針兩個方向對稱交圈澆筑，利用先澆筑處混凝土出模強度高、摩阻力大的特點，使平臺自動傾斜糾偏。根據施工過程中經驗，此種控制措施效果較好。

4）改變模板豎縫的方向，有意使模板豎向拼縫向某方向傾斜，可以從根本上解決操作平臺的平移和旋轉。

7 結語

滑模施工是一個動態的施工過程，任何一道工序的閃失都將影響滑模施工進度和質量，必須提前做好滑升過程質量預控。滑模施工過程中操作平臺產生的偏扭，應本著“防偏為主，糾偏為輔”的辦法加以解決，保證滑模平臺處于平穩正常狀態。

本工程在滑模施工中，由于不斷連續進行偏扭的監控，監控數據及時報送平臺指揮，發現偏扭過大跡象時，及時采取了相應的控制措施。過程監控到位，倉壁表面平整，未發現混凝土拉裂和蜂窩麻面等缺陷，筒倉垂直度偏差最大20 mm，小于規范規定的允許值（規范允許值為滑模高度的0.1%即40 mm）；筒倉扭轉度偏差最大35 mm，小于規范規定的允許值（規范允許值為任意一點全高最大≯200 mm）。

［1］JGJ 8—2007，建筑變形測量規范［S］.

［2］GB 50113—2005，滑動模板工程技術規范［S］.

□石恩河/中交一航局第四工程有限公司。

TU755.2

C

1008-3197（2015）06-33-02

10.3969/j.issn.1008-3197.2015.06.010

2015-09-11

李小強/男，1983年出生，工程師，中交一航局第四工程有限公司，從事工程技術管理工作。