滑模施工工藝在糧食儲備庫筒倉建設(shè)中的質(zhì)量控制

李玉黔 黃 鋒 姜 鴻 劉秀文 王 珂

糧食儲備庫是糧食安全的重要基礎(chǔ)設(shè)施，可儲存大量糧食，保障國家糧食供應(yīng)和調(diào)節(jié)，應(yīng)對各種自然災(zāi)害和社會危機(jī)。糧食儲備庫的建設(shè)需要考慮糧食質(zhì)量、數(shù)量、安全、效益等因素，以選擇合適的倉儲方式和設(shè)施。筒倉是常見的糧食儲備庫倉儲方式，有占地面積小、儲量大、密封性好、耐久性強(qiáng)、操作方便及成本低等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于糧食儲備庫的建設(shè)。

筒倉的建設(shè)需要采用高質(zhì)量的混凝土作為主要材料，混凝土的澆筑和成型是筒倉建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接影響筒倉的性能和壽命。滑模施工是一種高效、經(jīng)濟(jì)、安全的筒倉建設(shè)方法，可以在不設(shè)置水平施工縫的情況下，一次性完成筒倉的混凝土澆筑和成型，保證筒倉的整體性和耐久性。滑模施工的質(zhì)量控制涉及滑模結(jié)構(gòu)設(shè)計、混凝土配合比設(shè)計、滑模施工工藝、滑模施工監(jiān)控等方面，是筒倉建設(shè)的重點和難點[1]。

本文以深汕糧食儲備庫項目施工總承包Ⅲ標(biāo)為例，介紹滑模施工工藝在糧食儲備庫筒倉建設(shè)中的質(zhì)量控制的內(nèi)容和方法。

1 工程概況

深汕糧食儲備庫項目施工總承包Ⅲ標(biāo)建設(shè)用地面積為140635 m2，總建筑面積為16.497 萬m2，其中地上為162626 m2，地下為2344 m2；糧食倉儲設(shè)施主要用于稻谷倉儲，包括糧食倉儲設(shè)施建筑面積為137973 m2（總倉容50 萬t）、倉儲配套建筑面積為17833 m2、輔助生產(chǎn)設(shè)施區(qū)建筑面積為3798 m2、管理及生活設(shè)施區(qū)建筑面積為3109 m2，深汕糧食儲備庫施工總承包Ⅲ標(biāo)工程效果如圖1 所示。

圖1 工程效果圖（來源：深汕糧食儲備庫項目資料）

糧食倉儲區(qū)總共包括：1 棟低溫樓房倉、2 棟淺圓倉、3 棟淺圓倉、4 棟工作塔、5 棟汽車接發(fā)站、6 棟發(fā)放塔及7 棟發(fā)放塔等，其基底面積為43362.15 m2，建筑面積為151844.04 m2。輔助生產(chǎn)、管理與生活設(shè)施區(qū)含8 棟變配電間、9 棟藥品庫、10 棟一站式服務(wù)用房、11 棟機(jī)修器材庫、12 棟生產(chǎn)輔助用房及13 棟管理用房等。

本工程倉壁滑模施工必須一次滑升，不留水平施工縫且倉體表面必須隨滑模施工時壓實抹光，對混凝土的要求比較高，故保障滑模施工質(zhì)量保障是本工程施工的難點。

2 滑模結(jié)構(gòu)設(shè)計

滑模結(jié)構(gòu)設(shè)計是滑模施工質(zhì)量控制的基礎(chǔ)，決定了滑模的性能和功能。滑模結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)筒倉的形狀、尺寸、厚度、高度等因素進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計，滿足滑模的穩(wěn)定性、剛度、可調(diào)性、可拆卸性等各項性能的要求，圓形筒倉結(jié)構(gòu)。

滑模結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)遵循以下4 個原則：

1）應(yīng)選擇合適的類型，如圓形、方形、多邊形滑模等，滑模內(nèi)外徑或邊長應(yīng)與筒倉內(nèi)外徑或邊長相同或略小，滑模厚度和高度應(yīng)根據(jù)筒倉厚度、高度與混凝土壓力確定，一般為0.5 ～1.0 m 和3 ～5 m。

2）應(yīng)選擇合適的滑模材料，如鋼板、鋼管、鋼筋、鋼絲繩等。滑模材料應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，能承受混凝土的重量和水平荷載，防止滑模變形和偏移。同時，滑模材料應(yīng)具有良好的焊接性和連接性，方便滑模的安裝和拆卸。滑模的材料還應(yīng)具有良好的耐腐蝕性和耐磨性[2]。

3）應(yīng)該選擇合適的滑模支撐系統(tǒng)，比如軌道、滾輪、液壓缸、千斤頂?shù)取；Ｖ蜗到y(tǒng)應(yīng)有足夠的穩(wěn)定性和可調(diào)性，能夠根據(jù)筒倉曲率和傾斜度進(jìn)行微調(diào)，保證滑模的垂直度和平滑度。滑模的支撐系統(tǒng)還應(yīng)該具有足夠的靈活性和可拆卸性，并且能根據(jù)滑模高度和位置進(jìn)行調(diào)整和移動，方便安裝和拆卸。

4）應(yīng)選擇合適的滑模升降系統(tǒng)，如電動機(jī)、減速器、齒輪、鏈條、鋼絲繩等。滑模升降系統(tǒng)應(yīng)具有可靠性和可控性，能根據(jù)混凝土的凝固時間和筒倉的曲率進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證滑模的速度和高度。同時，滑模的升降系統(tǒng)應(yīng)具有足夠的精確性，能夠保證滑模的水平度和平行度，防止滑模偏斜和扭曲。另外，滑模的升降系統(tǒng)應(yīng)具有足夠的安全性，能夠防止滑模過速和倒退，設(shè)置滑模的限位和報警裝置。

3 混凝土配合比設(shè)計

混凝土配合比設(shè)計是滑模施工的重要前提，決定了混凝土的性能和質(zhì)量，應(yīng)根據(jù)筒倉的結(jié)構(gòu)性能、耐久性能、施工性能等要求設(shè)計，保證混凝土的強(qiáng)度、稠度、凝固時間、收縮性、抗裂性等指標(biāo)符合要求[3]。

混凝土配合比設(shè)計應(yīng)遵循以下3個原則：

1）應(yīng)選擇適合滑模施工的水泥品種、摻合料、外加劑等，控制好水灰比、砂率、摻量等參數(shù)，使混凝土具有良好的流動性、可塑性、穩(wěn)定性、抗?jié)B性、抗凍性等性能，可選擇高強(qiáng)度、低熱、低堿、低收縮的水泥，如硅酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥等；選擇高效的摻合料，如粉煤灰、礦渣、硅灰等；選擇合適的外加劑，如減水劑、緩凝劑、防凍劑等。另外，要將水灰比控制在0.3 ～0.4，砂率控制在35%～45%，摻量控制在10%～30%。混凝土配合比具體如表1 所示。

表1 混凝土配合比

2）應(yīng)根據(jù)滑模施工環(huán)境條件，如溫度、濕度、風(fēng)速等，進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，避免混凝土溫度過高或過低，水分過多或過少，會影響混凝土質(zhì)量和滑模的速度。如，根據(jù)季節(jié)和氣候變化，選擇不同的水泥品種、摻合料、外加劑等；根據(jù)日夜溫差，調(diào)節(jié)混凝土溫度和水分；根據(jù)風(fēng)速和風(fēng)向，調(diào)節(jié)混凝土輸送和澆筑方式；根據(jù)滑模速度，調(diào)節(jié)混凝土凝固時間和稠度。

3）應(yīng)根據(jù)筒倉結(jié)構(gòu)性能和耐久性能，保證混凝土的強(qiáng)度、密度、收縮、裂縫等指標(biāo)滿足筒倉的承載和抗震要求，延長其使用壽命。如，根據(jù)筒倉高度和厚度，選擇不同的混凝土強(qiáng)度等級，一般為C40 ～C60；根據(jù)筒倉的內(nèi)外環(huán)境，選擇不同的混凝土密度等級，一般為P2000 ～P2500，根據(jù)筒倉收縮和裂縫特性，選擇不同的混凝土收縮等級，一般為S1 ～S3，根據(jù)筒倉的抗?jié)B和抗凍要求，選擇不同的混凝土抗?jié)B等級和抗凍等級，一般為W6 ～W12 和F50 ～F150。

4 滑模施工工藝流程

滑模施工工藝是滑模施工質(zhì)量控制的核心，它包括滑模的安裝、混凝土的攪拌、輸送、澆筑、壓實及養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)都應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范和要求進(jìn)行操作，保證滑模施工的質(zhì)量和效率[4]。滑模施工工藝的具體內(nèi)容和方法如下。

4.1 滑模的安裝

滑模的安裝應(yīng)在筒倉的基礎(chǔ)上進(jìn)行，滑模的底部、內(nèi)外側(cè)、高度應(yīng)與筒倉的相對應(yīng)，滑模的高度一般為3 ～5 m。在安裝中，應(yīng)該仔細(xì)檢查滑模的垂直度、水平度、平滑度等，滑模的各部件應(yīng)牢固連接，滑模的支撐系統(tǒng)應(yīng)靈活可調(diào)，滑模的升降系統(tǒng)應(yīng)可靠可控。

4.2 混凝土的攪拌

混凝土的攪拌應(yīng)在專用攪拌站進(jìn)行，混凝土的配合比應(yīng)符合設(shè)計要求，混凝土的攪拌時間、溫度、稠度、凝固時間等應(yīng)控制在合理范圍內(nèi)，且應(yīng)保證混凝土均勻一致，避免其分離和結(jié)塊。

4.3 混凝土的輸送

混凝土的輸送應(yīng)采用泵送或升降機(jī)等方式，輸送速度應(yīng)與滑模的速度相匹配，同時輸送管道應(yīng)保持暢通，避免混凝土分離和流失。

4.4 混凝土的澆筑

混凝土的澆筑施工應(yīng)在滑模的頂部進(jìn)行，且需均勻分布，澆筑高度應(yīng)與滑模的高度保持相同。澆筑過程中應(yīng)及時清除滑模內(nèi)的雜物和氣泡，以保證混凝土充分填充和緊密結(jié)合，避免空隙和缺陷。

4.5 混凝土的壓實

混凝土壓實應(yīng)采用振動棒或振動器，應(yīng)從滑模的底部開始，沿筒倉的周邊逐層向上進(jìn)行，使混凝土充分密實。壓實過程中應(yīng)注意控制混凝土的水分和溫度，防止開裂，保證強(qiáng)度和密度，避免混凝土收縮和裂縫。

4.6 混凝土的養(yǎng)護(hù)

混凝土的養(yǎng)護(hù)應(yīng)在滑模的下部進(jìn)行，采用噴霧、覆蓋、加溫等方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。混凝土的養(yǎng)護(hù)應(yīng)根據(jù)混凝土的強(qiáng)度和環(huán)境條件進(jìn)行，養(yǎng)護(hù)時間應(yīng)不少于28 d，養(yǎng)護(hù)過程中應(yīng)保持混凝土濕潤和恒溫，防止其干縮和凍裂。同時，應(yīng)保證混凝土的耐久性和抗?jié)B性，避免混凝土腐蝕和老化。

滑模施工工藝是滑模施工質(zhì)量控制的核心，每個環(huán)節(jié)都要綜合考慮和協(xié)調(diào)，嚴(yán)格按照規(guī)范和要求操作與管理，及時監(jiān)測和分析，及時發(fā)現(xiàn)和解決問題，以保證滑模施工的質(zhì)量和安全，提高滑模施工的效率和效果。

5 滑模施工監(jiān)控

滑模施工監(jiān)控包括滑模的速度、混凝土的質(zhì)量、筒倉的形狀等方面的監(jiān)測和控制，通過現(xiàn)場觀察、儀器測量、數(shù)據(jù)分析等方法，及時發(fā)現(xiàn)和解決滑模施工中的問題，保證滑模施工的質(zhì)量和安全[5]。滑模施工監(jiān)控的具體內(nèi)容和方法如下。

5.1 滑模的速度

滑模的速度是滑模施工的關(guān)鍵參數(shù)，直接影響混凝土的質(zhì)量和筒倉的形狀。滑模的速度應(yīng)根據(jù)混凝土的凝固時間和筒倉的曲率進(jìn)行調(diào)節(jié)，一般為0.5 ～1.5 m/h，滑模的速度應(yīng)保持恒定和均勻，可通過升降系統(tǒng)的控制器和傳感器進(jìn)行監(jiān)測和控制，還應(yīng)及時記錄和分析滑模的速度，保證其與混凝土的輸送和澆筑相協(xié)調(diào)，并根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。

5.2 混凝土的質(zhì)量

混凝土的質(zhì)量是滑模施工的重要指標(biāo)，直接影響筒倉的性能和耐久性。混凝土的質(zhì)量應(yīng)該根據(jù)混凝土的配合比和施工工藝進(jìn)行控制，通過取樣、試驗、檢驗、檢測等方法進(jìn)行監(jiān)測和評價，并應(yīng)該與滑模的速度和形狀相協(xié)調(diào)。

5.3 筒倉的形狀

筒倉的形狀是滑模施工的重要結(jié)果，直接影響筒倉的功能。筒倉的形狀應(yīng)根據(jù)筒倉的設(shè)計圖紙和滑模的結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制，通過測量、觀察、對比等方法進(jìn)行監(jiān)測和評價，與滑模的速度和混凝土的質(zhì)量相協(xié)調(diào)。

5.4 滑模的穩(wěn)定性

滑模的穩(wěn)定性是滑模施工的重要保障，直接影響滑模的安全和效率。滑模的穩(wěn)定性與滑模的結(jié)構(gòu)、支承桿的布置、千斤頂?shù)恼{(diào)節(jié)、風(fēng)力的影響等因素有關(guān)，應(yīng)通過檢查、調(diào)整、加固等方法進(jìn)行監(jiān)測和維護(hù)，防止滑模傾斜、偏移、變形等。

5.5 滑模的垂直度

滑模的垂直度直接影響筒倉的外觀和功能。滑模的垂直度應(yīng)根據(jù)筒倉的設(shè)計要求和滑模的實際情況進(jìn)行控制，可通過水平儀、激光儀、測繩等工具進(jìn)行監(jiān)測和校正，以保證滑模的垂直度在允許的誤差范圍內(nèi)，同時注意滑模的垂直度與筒倉的曲率相匹配。

5.6 滑模的清潔度

滑模的清潔度是滑模施工的重要條件，直接影響混凝土的粘結(jié)和表面質(zhì)量。保持滑模的清潔度，應(yīng)通過清掃、刮除、涂抹等方法，防止滑模表面的污染、粘結(jié)、磨損等現(xiàn)象發(fā)生，同時注意滑模表面的光滑度和潤滑度，減少混凝土與滑模的摩擦力，提高滑模的滑動性能。

5.7 滑模的安全防護(hù)

滑模的安全防護(hù)直接影響施工人員的生命安全和工作效率。滑模的安全防護(hù)通過設(shè)置、檢查、維護(hù)等方法進(jìn)行保障，防止滑模墜落、碰撞、觸電等事故發(fā)生，同時注意滑模通風(fēng)、照明、消防等設(shè)施的完善，為施工人員打造安全、舒適的工作環(huán)境。

6 結(jié)語

滑模施工是一種可以隨著柱子的高度而上升的滑模工藝，廣泛用于筒體構(gòu)筑物施工，如果高層建筑物現(xiàn)場堆放條件受到限制，采用滑模施工工藝可以取得較好的效果，而且施工速度快，模板損耗率也會有一定的降低。

本文分別對滑模施工的質(zhì)量控制涉及的滑模結(jié)構(gòu)設(shè)計、混凝土配合比設(shè)計、滑模施工工藝、滑模施工監(jiān)控等方面進(jìn)行了介紹，并以實際案例，提出了滑模施工工藝在糧食儲備庫筒倉建設(shè)中的質(zhì)量控制的建議，希望能夠為糧食儲備庫筒倉高質(zhì)量建設(shè)貢獻(xiàn)力量。