造粒塔內(nèi)噴頭層橫向混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

劉淑英

(山西六建集團(tuán)有限公司，山西太原 030024)

造粒塔內(nèi)噴頭層橫向混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

劉淑英

(山西六建集團(tuán)有限公司，山西太原 030024)

介紹了利用勁性鋼梁施工造粒塔內(nèi)噴頭層橫向混凝土結(jié)構(gòu)施工方法的工藝原理，并對(duì)該施工方法的工藝流程、操作要點(diǎn)及其質(zhì)量控制措施進(jìn)行了詳細(xì)分析，指出利用勁性鋼梁施工造粒塔內(nèi)噴頭層橫向混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)約了人工和材料，縮短了工期，提高了安全性能，有著廣泛的應(yīng)用前景。

勁性鋼梁，造粒塔，橫向混凝土結(jié)構(gòu)，工藝原理，施工要點(diǎn)

0 引言

造粒塔作為工業(yè)建筑的主要構(gòu)筑物，塔內(nèi)高空噴頭層橫向混凝土結(jié)構(gòu)的施工是施工難點(diǎn)，模板工程是其關(guān)鍵施工工序，采用傳統(tǒng)的施工方法，設(shè)計(jì)較復(fù)雜，支撐架體工作量大，不安全因素較多，撓度控制較難。山西六建集團(tuán)有限公司通過(guò)工程實(shí)踐，針對(duì)塔內(nèi)高空噴頭層橫向混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐體系的設(shè)計(jì)、施工進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，總結(jié)形成了利用勁性鋼梁施工造粒塔內(nèi)噴頭層橫向混凝土結(jié)構(gòu)施工方法，該施工方法減少了支撐體系高空施工作業(yè)量，節(jié)約了人工和材料，縮短了工期，提高了安全性能，收到了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，被評(píng)為2014年山西省省級(jí)工法。關(guān)鍵技術(shù)經(jīng)山西省住房與城鄉(xiāng)建設(shè)廳鑒定，達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

1 施工工藝原理

利用勁性鋼梁抗彎的性能，采用上部垂吊鋼管與平面鋼管連接成空中操作平臺(tái)及垂吊式支撐體系，對(duì)造粒塔噴頭層橫向混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工，與傳統(tǒng)施工方法相比，具有可操作性強(qiáng)，安全、質(zhì)量有保障、施工速度快等優(yōu)點(diǎn)。

2 材料與設(shè)備

勁性鋼梁(工字鋼):采用材質(zhì)為QB235B的焊接型，其外形、尺寸和重量符合規(guī)范GBT 706—2008熱軋型鋼。

槽鋼:［22a號(hào)、［8號(hào)采用材質(zhì)為Q235A的槽鋼，其外形、尺寸和重量符合規(guī)范GBT 706—2008熱軋型鋼。

鋼絲繩:22號(hào)鋼絲繩必須符合一般用途鋼絲繩國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 20118—2006的規(guī)定。

鋼管:采用外徑為48 mm，壁厚為3.0 mm的鋼管，鋼管必須符合GB/T 3091—2008低壓流體輸送用焊接鋼管的規(guī)定。

扣件:符合GB 15831—2006鋼管腳手架扣件的規(guī)定。

方木、模板:模板采用13 mm厚膠合板板材，符合JGJ 162—2008建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范的規(guī)定。

塔吊:采用QTZ6013塔吊，用于材料、構(gòu)件的垂直運(yùn)輸。

型材切割機(jī):用于鋼材切割。

電焊機(jī):用于槽鋼與鋼管間及槽鋼與槽鋼間的連接。

扭矩扳手:用于扣件力矩檢測(cè)。

放樣、檢測(cè)用的儀器:經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、鋼卷尺等。

3 工藝流程

模板支撐架體設(shè)計(jì)→勁性工字鋼梁安裝→［22a橫擔(dān)安裝→［8安裝→扣件式鋼管垂吊架安裝→勁性梁及底層梁板結(jié)構(gòu)施工→拆除側(cè)模，上層板結(jié)構(gòu)施工→架體拆除。

4 操作要點(diǎn)

4.1 模板支撐架體設(shè)計(jì)

荷載計(jì)算包括:計(jì)算結(jié)構(gòu)本身的自重，以及橫擔(dān)和支撐架體的自重，安全防護(hù)設(shè)施及施工荷載(施工人員、施工機(jī)械等)，勁性鋼梁的承載力驗(yàn)算，槽鋼及模板的承載力驗(yàn)算等。

根據(jù)荷載統(tǒng)計(jì)和受力分析計(jì)算，選擇混凝土的澆筑順序和各部位材料型號(hào)及間距等。

4.2 勁性工字鋼梁安裝

勁性工字鋼梁在工廠加工完成運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，在梁1/3處焊接吊點(diǎn)，利用塔吊運(yùn)至裝有預(yù)埋件的梁窩內(nèi)，焊接固定，然后用22號(hào)鋼絲繩連接吊點(diǎn)斜拉與倉(cāng)壁連接。

4.3 ［22a號(hào)橫擔(dān)安裝

勁性工字鋼梁上架設(shè)橫擔(dān)，兩端各伸出勁性梁邊外800 mm，作為外挑腳手架的固定點(diǎn)。為保證橫擔(dān)不變形，有利于勁性梁受力，采用2根［22a背靠背點(diǎn)焊連接，其間距根據(jù)承載力及結(jié)構(gòu)次梁的位置確定。

為了保障混凝土的完整性和架體的安拆方便，在工字鋼梁上加焊支撐座(［22a號(hào))，要求支撐座宜高出混凝土面層5 cm;橫擔(dān)與支撐座采用焊接連接，焊縫長(zhǎng)度不小于6 cm，焊縫高度6 mm (如圖1所示)。

圖1 橫擔(dān)安裝圖

4.4 ［8槽鋼安裝

［8安裝與橫擔(dān)垂直布置，與鋼管垂吊架采用焊接連接，焊縫長(zhǎng)度不小于5 cm，焊縫高度6 mm。

4.5 扣件式鋼管垂吊架安裝

1)垂吊鋼管安裝，其間距根據(jù)承載力及結(jié)構(gòu)次梁的位置確定，與混凝土接觸部分加設(shè)套管，以方便拆除;鋼管與［8采用焊接的連接方式，焊縫高度不小于6 mm。

2)操作平臺(tái)制作安裝。首先在地面搭設(shè)水平鋼管架，水平鋼管架由三片可獨(dú)立拆吊的架體組拼，以便拆卸，鋼管縱橫間距均為1.0 m，用扣件連接，搭設(shè)完成后用塔吊吊起，與垂吊鋼管采用扣件連接成垂吊架體，然后在水平鋼管架上鋪設(shè)40 mm×90 mm方木龍骨，間距300 mm，其上鋪13 mm厚膠合板，完成操作平臺(tái)安裝。

4.6 勁性梁及下層梁板支模、綁筋、澆筑混凝土

操作平臺(tái)安裝完成后，按規(guī)范進(jìn)行勁性梁及下層梁板鋼筋安裝、模板安裝，經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收后澆筑混凝土。

混凝土澆筑順序:

JXL1(勁性梁)第一次澆筑→次梁及底層板→上層板及勁性梁第二次澆筑。

為保證勁性梁及整體垂吊體系的變形值滿足規(guī)范要求，通過(guò)承載力及變形計(jì)算確定，勁性梁需分次澆筑，第一次澆筑高度為1/2梁高，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%后，利用勁性鋼梁與其內(nèi)部混凝土共同承載，進(jìn)行次梁及底層板混凝土的澆筑。混凝土澆筑時(shí)宜從梁兩端向中心分層澆筑。

4.7 拆除側(cè)模，上層板支模綁鋼筋、澆筑混凝土

待底層梁板結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度達(dá)到75%時(shí)，拆除側(cè)模，按常規(guī)方法支設(shè)上層板模板、綁扎鋼筋，澆筑上層板及勁性梁剩余部分混凝土，并做好養(yǎng)護(hù)工作。

4.8 架體拆除

待筒倉(cāng)上部各結(jié)構(gòu)層混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%，拆除勁性梁及下層板模板后，拆除垂吊架體。

垂吊架體拆除前每片水平架體用4根鋼絲繩對(duì)稱固定，鋼絲繩固定在［22號(hào)橫擔(dān)上，然后拆除垂吊鋼管與［8號(hào)、水平鋼管架的連接點(diǎn)，抽出垂吊鋼管;操作平臺(tái)按先兩邊后中間的順序拆除，每片水平架體先松開(kāi)一端的兩個(gè)吊點(diǎn)，人工使用倒鏈將水平架體處于垂直狀態(tài)，再用塔吊吊出，水平架體拆完后拆除［22號(hào)橫擔(dān)。

5 質(zhì)量控制

5.1 執(zhí)行的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

架體設(shè)計(jì)計(jì)算要符合GB 50009—2012建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范;架體設(shè)計(jì)以及架體的焊接點(diǎn)要符合GB 50017—2003鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定;鋼管垂吊架應(yīng)該符合JGJ 130—2011建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范的規(guī)定;結(jié)構(gòu)施工需要嚴(yán)格按照GB 50669—2011鋼筋混凝土筒倉(cāng)施工與質(zhì)量規(guī)范施工;各個(gè)施工工序要嚴(yán)格按照J(rèn)GJ 59—2011建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行文明施工。

5.2 質(zhì)量保證措施

1)工字鋼焊縫要求為一級(jí)，必須全部經(jīng)過(guò)探傷檢測(cè)。

2)嚴(yán)禁使用表面有裂縫的;有孔洞的;表面壓痕深度大于0.5 mm的;內(nèi)外表面銹蝕深度大于0.5 mm的鋼管;扣件有裂縫的;有變形的;經(jīng)檢測(cè)力學(xué)性能達(dá)不到要求的嚴(yán)禁使用。

3)采用的扣件，螺栓擰緊力矩達(dá)到65 m時(shí)，不得發(fā)生破壞。

4)所用模板材料及支撐材料的品種規(guī)格和質(zhì)量必須符合設(shè)計(jì)圖紙和技術(shù)規(guī)范。

5)橫擔(dān)22a、8號(hào)槽鋼采用材質(zhì)為Q235A的槽鋼，其外形、尺寸和重量符合規(guī)范GBT 706—2008熱軋型鋼。

6)各桿件的設(shè)置和連接必須符合方案要求;勁性梁梁下主楞采用雙桿、雙扣件滿足抗滑要求;立桿的垂直度的偏差符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn);安全防護(hù)(兜網(wǎng)，密目網(wǎng)、防護(hù)欄桿)要嚴(yán)密。

7)預(yù)留鋼筋的留設(shè):JXL1鋼筋與下層板、梁的鋼筋連接，先將板與梁端的鋼筋與JXL1按圖紙要求和規(guī)范要求進(jìn)行穿插預(yù)留，保證預(yù)留鋼筋的長(zhǎng)度。

8)監(jiān)測(cè)監(jiān)控:勁性梁制作完畢，進(jìn)行探傷實(shí)驗(yàn)，并及時(shí)進(jìn)行隱蔽驗(yàn)收。

9)勁性鋼梁技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1，表2。

表1 焊接工字鋼的尺寸外形及允許偏差

表2 焊縫外觀質(zhì)量

6 效益分析

6.1 經(jīng)濟(jì)效益

1)模板支撐體系采用鋼絲繩和塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)共同受力搭設(shè)施工架體的施工方法費(fèi)用:鋼管支架和型鋼支撐的費(fèi)用總共為19.5萬(wàn)元;型鋼共用6 t，按市場(chǎng)價(jià)4 000元/t，回收按1 500元/t;塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)進(jìn)出場(chǎng)及安拆費(fèi)共12萬(wàn)元;人工費(fèi)、機(jī)械費(fèi)計(jì)6萬(wàn)元;合計(jì):19.5萬(wàn)元。

2)利用勁性鋼梁抗彎的性能，采用上部垂吊鋼管與平面鋼管焊接成空中操作平臺(tái)及垂吊式支撐體系施工費(fèi)用:型鋼5 t，費(fèi)用1.25萬(wàn)元;外租鋼管架0.8 t，其他輔助材料費(fèi)5萬(wàn)元，合計(jì)費(fèi)用10.1萬(wàn)元，節(jié)約資金12.9萬(wàn)元(操作層底鋼管共0.8 t，鋼管租賃費(fèi)按5元/(d·t)計(jì);槽鋼共用5 t，按市場(chǎng)價(jià)4 000元/t;回收按1 500元/t;鋼絲繩200 m，按15元/m;加固模板鋼管不計(jì);材料費(fèi)為12 500元;進(jìn)出場(chǎng)費(fèi)按80元/t算，計(jì)為928元;鋼絲繩計(jì)為3 000元;人工費(fèi)、機(jī)械費(fèi)計(jì)為5萬(wàn)元;合計(jì):66 428元)。

兩種施工方法相比，后者減少了支撐架體的搭設(shè)量，節(jié)約了人工和材料，縮短了工期30 d，提高了安全性能，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

6.2 社會(huì)效益

1)安全性:通過(guò)利用勁性鋼梁作為支撐，采用型鋼和鋼管架作為垂吊架的操作平臺(tái)，受力明確，安全性能可靠，將高空作業(yè)的高支模轉(zhuǎn)換為可靠的安全防護(hù)作業(yè)平臺(tái)。

2)節(jié)省材料:利用了勁性鋼梁作支撐，節(jié)約了工程成本，其中型鋼可回收利用。

3)在防護(hù)嚴(yán)密的操作平臺(tái)上進(jìn)行混凝土施工，安全方便，提高了混凝土施工質(zhì)量。

The transverse concrete structure construction technology of prilling tower nozzle layer

Liu Shuying

(Shanxi Sixth Construction Group Limited Company，Taiyuan 030024，China)

This paper introduced the process principle of use of the transverse concrete structure construction method of strength steel beam construction prilling tower nozzle layer，and analyzed in detail the technological process，operating key points and quality controlmeasures of this constructionmethod，pointed out that the use of transverse concrete structure of strength steel beam construction prilling tower nozzle layer saved labor and materials，shortened the time limit for a project，improved the safety performance，had broad application prospect.

strength steel beam，prilling tower，transverse reinforced concrete structure，process principle，construction key point

TU755

A

1009-6825(2015)29-0098-03

2015-08-06

劉淑英(1970-)，女，工程師