萬春利
【摘要】滑膜是利用一定動力使模板系統沿著混凝土表面滑動而成型的現澆混凝土結構的施工方法的總稱。根據提升動力不同分為電動升模和液壓滑膜。目前滑膜工藝主要應用在筒體結構施工中,同常規施工工藝方法相比,筒倉滑膜施工技術具有施工周期短、速度塊、施工成本低、機械化程度高等特點。本文結合工程實例,對筒倉滑膜施工技術及控制要點進行簡單分析。
【關鍵詞】筒倉滑膜;施工技術;控制要點? ? ? ? ? ?【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.34.060
1、引言
1.1 滑膜施工技術的應用
滑膜施工技術始于本世紀初期,由于液壓滑膜千斤頂和集中控制設備的研制成功,四十年代中期在國外得到了較大的發展。我國在本世紀三十年代,開始試用手動滑膜施工,至七十年代,這項施工工藝開始在全國推廣應用,并得到了較快發展。滑膜施工技術主要應用于水泥行業、熱電行業、煤炭行業、水利行業、糧食倉儲等,是高層現澆混凝土剪力墻結構和筒體結構采用的主要工業化施工方法之一。
1.2 滑膜施工的優點
滑膜施工工藝特點是模板一次組裝成型,裝拆工序少,模板系統、操作平臺系統均使用液壓提升系統進行提升,不用再支設模板和搭拆腳手架,可節省大量材料和人工,具有機械化程度高、占用場地少、勞動強度低、綜合效益顯著 的特點,在施工過程中,能連續滑升作業,施工速度塊,混凝土連續澆筑,可減少施工縫,工程質量和結構整體性能好,利于滿足結構氣密、防滲透性要求。
2、滑膜施工技術設計
滑膜施工是一種現澆混凝土工程的連續成型施工工藝。其施工方法是按照施工對象的平面形狀,在地面上預先將滑膜裝置安裝就位,隨著不斷地綁扎鋼筋和分層澆筑混凝土,利用液壓提升設備將滑膜裝置滑離地面并使其不斷的向上滑升,直至達到設計高度為止。
本文以某麥芽廠筒倉工程為例(以下簡稱本工程):筒倉由3行5列共15個立倉、8個星倉連體組成,總高度為51.5米;立倉直徑10米,壁厚為200mm,其中10個為大倉,5個為三分倉;三分倉墻壁厚為200mm;筒倉內設倒圓錐形漏斗,漏斗壁厚為變截面尺寸,厚度分別為400mm和250mm,與筒壁成45°夾角,漏斗在漏斗頂處設置一道環梁,截面尺寸為800x1600mm,頂標高為+8.1米;在+8.1米處,漏斗與筒壁以漏斗環梁連結,漏斗環梁下設有八個扶壁柱,截面尺寸500×800mm,均勻布置,扶壁柱頂標高為+8.1m。立倉8.1m以上筒體鋼筋混凝土結構采用滑模施工。
2.1 滑升模板系統
模板必須板面平整,無卷邊、翹曲、孔洞及毛刺等,陰陽角模的單面傾斜度應符合設計要求。本工程主要采用標準鋼模板,模板連接及固定采用回型銷和鐵絲捆綁,內外模板的單面錐度為0.1-0.3%。
提升架又稱門架,提升架是主要的傳力構件,提升架的主要作用是防止模板側向變形,在滑升過程中將全部垂直荷載傳遞給千斤頂,并通過千斤頂傳遞給支撐桿,把模板系統和操作平臺系統連成一整體,因此提升架必須有足夠的剛度。本工程設計采用360榀提升架,提升架間距為1.3m。
2.2 操作平臺系統
操作平臺系統包括施工操作平臺、料臺、內、外吊腳手架。操作平臺由內外三角架、楞木和鋪板組成。料臺是用于放置混凝土料斗的場所,還可以用于放置少量鋼筋。內、外吊腳手架是用于筒壁在滑模裝置通過后,進行混凝土面整修和檢查、混凝土養生、剔出預埋件等,故要求其裝卸靈活、安全可靠。
2.3 液壓提升系統
液壓提升系統千斤頂實際設置數量應大于通過計算確定的千斤頂的最少數量要求。本工程經計算確定用GYD-60千斤頂總數量為360臺,為保證施工安全,同時要求操作平臺上不能堆載超出700KN;支撐桿空滑時不能超過90cm;施工人員、施工材料、小型機具等都要均勻對稱的放置,嚴禁操作平臺上過多堆放物資;千斤頂滑行時,盡可能的減少操作平臺上的荷載。
支承桿的制作材料為外徑及壁厚精度較高的低硬度焊接鋼管,其表面不得有冷硬加工層。支承桿的直徑、規格應與所使用的千斤頂相適應,支撐桿長度宜為3~6m。第一批插入千斤頂的支承桿的長度不得少于4種,兩相鄰接頭高差不應小于1m,同一高度上支承桿接頭數不應大于總量的25%。在澆筑至標高8.1m以后開始插入支承桿。本工程第一批插入千斤頂的長度為2m、3m、4m、5m、6m五種規格。
2.4施工精度控制系統
水平度控制:用水準儀或水平管測量水平面。千斤頂同步控制裝置,可采用限位卡擋控制裝置,并且每滑升1.5m左右用水平管找平一次。
垂直度控制:在庫壁外兩個軸線上設四個點,采用激光鉛直儀、經緯儀和線錘等做垂直度測量,其精度不應低于1‰。
2.5供水、供電系統
滑模施工現場的場地和操作平臺上應分別設置配電裝置,附著在操作平臺上的垂直運輸設備應有上下兩套緊急斷電裝置,總開關和集中控制開關必須有明顯的標志。滑模操作平臺上的便攜式照明燈具應采用低壓電源,其電壓不應高于36V。
2.6垂直運輸系統
垂直運輸系統由塔吊和人行馬道組成。本工程搭設一個施工馬道,便于施工人員的上下,通道要進行全封閉,懸掛有關安全標識牌,每隔3米在筒倉壁上設置預埋件拉結點,用3根鋼管與筒壁已埋設的埋件焊牢。設置2臺塔吊,滿足各種施工材料垂直運輸要求。
3、滑膜施工及控制要點
3.1模板安裝
安裝好的模板應上口小、下口大,單面傾斜度宜為模板高度的0.1~0.3%;模板上口以下2/3模板高度處的凈間距應與結構設計截面等寬;模板的連接處用雙面膠條密封,不得漏漿。
3.2 鋼筋施工及控制要點
本工程筒壁豎向鋼筋為Φ14三級鋼,間距180mm,水平鋼筋為Φ16三級鋼,間距150mm。筒壁的水平鋼筋(環筋),其搭接長度為58倍鋼筋直徑,接頭錯開距離大于1米,在豎向同一截面內每隔三根才允許一個接頭;筒壁的豎向鋼筋接頭,其搭接長度為44倍鋼筋直徑,接頭錯開距離,在同一水平截面內每隔三根才允許一個接頭。每層混凝土澆筑完畢后,在混凝土表面上至少有二道綁扎好的橫向鋼筋。
3.3 混凝土施工及控制要點
滑模施工的混凝土,應事先做好混凝土配比的試配工作,其性能除應滿足設計所規定的強度、抗滲性、耐久性以及季節性施工等要求,早期強度的增長速度,必須滿足模板滑升速度的要求。在正式滑升前,應進行試滑。
正常滑升時,混凝土的施工應滿足下列規定:
(1)由于滑膜連續施工特點,混凝土供應需連續不得間斷,并均勻對稱相互交圈澆筑,每一澆筑層的混凝土表面應在一個水平面上,并應有計劃、均勻地變換澆筑方向;
(2)每次澆筑的厚度不宜大于250mm;
(3)上層混凝土覆蓋下層混凝土的時間間隔不得大于混凝土的凝結時間(相當于混凝土貫入阻力值為0.35KN/cm2時的時間),當間隔時間超過規定時,接茬處應按施工縫的要求處理;
(4)滑模提升時,不得振搗混凝土作業;
(5)混凝土振搗時,振搗器不得直接觸及支承桿、鋼筋和模板,振搗器應插入下一層混凝土內,但深度不宜超過50mm。
(6)混凝土出模應及時進行檢查修整,原漿壓光,且應及時進行養護;
(7)混凝土澆筑應連續進行。如必須間歇,其間歇時間應盡量縮短,并應在下層混凝土初凝前,將上層混凝土澆筑完畢,間歇的最長時間應按混凝土的初凝條件確定,如超過最大間歇時間應按施工縫處理。
為了出模時混凝土表面保持顏色一致,不能有模板痕跡,滑升時配備抹灰工,隨著混凝土脫模后對表面做原漿清理修飾,即:將模板痕跡刮除,用水泥灰膏開始抹平壓光,然后統一按600mm高度上下即刷清水即可,若出現蜂窩麻面及較少裂縫時應立即將松動的混凝土鑿除,用高標號砂漿1:1抹平壓光。
3.4 預留孔、預埋件施工及控制要點
施工前,應將所有預埋預留工作統計詳盡,列出表格,注明標高、部位、預埋預留品種、規格,按照表格查驗各種預埋件、預留孔是否已準備妥當。預埋件安裝位置應準確,固定牢靠,不得突出模板表面,預埋件中心應低于混凝土表面4~5mm左右,以免阻礙滑膜提升。各種預埋預留件均不得與倉壁環筋焊接,預留洞口兩側混凝土須對稱澆筑。
3.5 滑升施工及控制要點
滑升過程是滑模施工的主導工序,其他各工序作業均應安排在限定時間內完成,不宜以停滑或減緩滑升速度來遷就其他作業。
初滑時,宜將混凝土分層相互交圈澆筑至500-700㎜(或模板高度的1/2-2/3)高度,待第一層混凝土強度達到0.2-0.4MPa或混凝土貫入阻力值達到0.30-1.05KN/cm2時(用手指按壓無明顯指坑,反復按數次無較重的水印),應進行1-2個千斤頂行程的提升,并對滑模裝置和混凝土凝結狀態進行全面檢查,確定正常后,方可轉為正常滑升。
因施工需要或其他原因不能連續滑升時,應有準備地采取下列停滑措施:
(1)混凝土應澆筑至同一標高;
(2)模板應每隔一定時間提升1~2個千斤頂行程,直至模板與混凝土不再粘結為止。但模板的最大滑空量,不得大于模板全高的1/2;對滑空部位的支承桿,應采取適當的加固措施;
(3)當支承桿的套管不帶錐度時,應于次日提升一個千斤頂行程;
(4)繼續施工時,應對液壓系統進行檢查。
3.6? 筒身垂直度及操作平臺糾偏、糾扭等技術措施
在滑升過程中,應檢查和記錄結構垂直度、扭轉及結構截面尺寸等偏差數值,檢查及糾偏、糾扭應符合下列規定:
(1)對整體剛度較大的結構,每滑升1m至少應檢查、記錄一次;
(2)在糾正結構垂直度偏差時,應緩慢進行,避免出現硬彎;
(3)當采用傾斜操作平臺的方法糾正垂直偏差時,操作平臺的傾斜度應控制在1%之內;
(4)對圓形筒壁結構,任意3m高度上的相對扭轉值不應大于30mm。
常采用以下方法進行糾偏:a.操作平臺傾斜糾偏法:一次抬高小于2個千斤頂行程;b.調整操作平臺荷載糾偏法:在爬升較快千斤頂部位加荷,壓低其行程速度,使平臺逐漸恢復原位。當用上述兩種方法仍不能達到目的時,可采用在提升架千斤頂橫梁的偏移一側加墊楔形鋼圈,人為造成千斤頂傾斜或切斷支撐桿重新插入鋼靴,把鋼靴有意的反向偏位,造成反向傾斜,由于支撐桿的導向關系,帶動提升架上升,達到糾偏的目的。
4、滑膜裝置拆除
滑模裝置拆除必須編制詳細的施工方案,明確拆除的內容、方法、程序、使用的機械設備、安全措施及指揮人員的職責等。拆除時需要保護滑模機具的完整性,不得私自割開切斷,圍圈、加固、鋼梁拆除時應從兩端割開;拆除模板時,不得生敲硬砸,防止模板變形;清理機具及配件、油路積灰時,不得用錘猛敲猛打,防止變形砸壞。
參考文獻:
[1]中華人民共和國國家標準,《滑動模板工程技術規范》,GB50113-2005;
[2]中華人民共和國行業標準,《液壓滑動模板施工安全技術規程》,JGJ65-2013。