吳春杰

1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

中煤集團(tuán)平朔東露天礦選煤廠(chǎng)平朔東露天選煤廠(chǎng)的原煤筒倉(cāng)工程由兩個(gè)45 m直徑的筒倉(cāng)和一個(gè)30 m直徑的筒倉(cāng)組成，其中45 m直徑原煤筒倉(cāng)為亞洲第一大煤倉(cāng)，設(shè)計(jì)為后張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土筒體結(jié)構(gòu)，內(nèi)徑45 m，倉(cāng)壁厚550 mm。主體為筒體結(jié)構(gòu)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40。本次滑模高度為37.55 m。東露天礦選煤廠(chǎng)1號(hào)，3號(hào)煤倉(cāng)平面圖見(jiàn)圖1。

2 施工概況及施工方案的選擇

筒倉(cāng)滑模施工常用的有剛性平臺(tái)和柔性平臺(tái)滑模施工的兩種方式，鑒于本倉(cāng)為亞洲第一大煤倉(cāng)，直徑遠(yuǎn)大于一般筒倉(cāng)(常規(guī)筒倉(cāng)為20 m～30 m)，尚無(wú)類(lèi)似施工可借鑒。

剛性平臺(tái)施工工作面大，易于人員調(diào)配及材料堆放，垂直度和扭轉(zhuǎn)度較易控制;但是剛性平臺(tái)機(jī)具制作投入鋼材量大，結(jié)構(gòu)自重大，易下沉造成變形，對(duì)于大直徑筒倉(cāng)來(lái)說(shuō)需要在中心增加腳手架支撐，需要投入較多的鋼管等周轉(zhuǎn)性材料，經(jīng)濟(jì)性差。柔性平臺(tái)施工投入周轉(zhuǎn)材料少，組裝簡(jiǎn)單不需要中心支撐腳手架，但操作面小，平臺(tái)上荷載不能過(guò)大，垂直度、扭轉(zhuǎn)不易控制。

綜合比較計(jì)算后選擇了柔性滑模作業(yè)。

3 施工技術(shù)

3.1 滑模裝置設(shè)計(jì)

本工程采用商品混凝土，墻壁較厚，為了防止滑模裝置沿墻壁垂直方向發(fā)生變形，通過(guò)計(jì)算開(kāi)字架采用兩根[14組合桁架立柱。為了進(jìn)一步約束變形，比原滑模設(shè)計(jì)增加一道圍圈，模板系統(tǒng)采用3道[10圍圈。

單倉(cāng)大直徑柔性滑模裝置極易造成滑模的偏扭變形，相比小直徑煤倉(cāng)設(shè)計(jì)新增加4項(xiàng)抗偏扭防變形構(gòu)造措施。在滑模裝置里設(shè)置內(nèi)九角撐，加強(qiáng)滑模裝置的整體性;每隔8個(gè)開(kāi)字架設(shè)置一組抗扭爬竿和千斤頂，千斤頂按三角形布置，并用Φ25鋼筋將爬竿連成桁架;倉(cāng)壁的8個(gè)壁柱的3個(gè)開(kāi)字架通過(guò)設(shè)計(jì)組合成桁架;沿模板方向設(shè)置三道圍圈，防止垂直方向變形。平臺(tái)為液壓站、混凝土料臺(tái)及其他材料堆放設(shè)置了6個(gè)架空平臺(tái)，平臺(tái)坐落于開(kāi)字架上，禁止以三角架受力。

本倉(cāng)設(shè)計(jì)共有144個(gè)千斤頂分為8組，采用兩個(gè)液壓臺(tái)并連對(duì)稱(chēng)放置。為了便于調(diào)整偏扭，分別在8組千斤頂區(qū)域內(nèi)設(shè)置了8個(gè)觀測(cè)點(diǎn)?；Ｑb置立面展開(kāi)圖見(jiàn)圖2。

3.2 滑模施工

3.2.1 滑模機(jī)具組裝

1)滑模裝置組裝工藝流程:開(kāi)字架→圍圈→內(nèi)外三腳架→內(nèi)外連圈→內(nèi)九角撐桁架→中心盤(pán)及拉桿→開(kāi)字架之間支撐→液壓系統(tǒng)。

2)測(cè)量放線(xiàn)彈出開(kāi)字架位置，根據(jù)測(cè)量給出的位置安裝開(kāi)字架，利用水準(zhǔn)儀、水平尺和線(xiàn)墜進(jìn)行開(kāi)字架的找正找平。

3)待開(kāi)字架、三腳架和圍圈安裝完成并找正后，用U形卡把聯(lián)圈和開(kāi)字架、三腳架就緊密連接。聯(lián)圈安裝完成后安裝內(nèi)撐桁架，桁架與滑模裝置節(jié)點(diǎn)連接要牢固可靠。

4)根據(jù)測(cè)量給出的倉(cāng)中心放置中心盤(pán)并臨時(shí)固定，安裝拉桿并利用花籃螺絲拉緊。

5)待柔性滑模其他裝置基本完成后，安裝開(kāi)字架之間的支撐，支撐與開(kāi)字架之間采用剛性連接。

6)在液壓系統(tǒng)安裝中，必須保證油管順直，安裝完成后對(duì)每個(gè)千斤頂充油排氣，氣排空后進(jìn)行液壓系統(tǒng)的試運(yùn)轉(zhuǎn)，試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)保持壓力不低于12 MPa作5次循環(huán)。試運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)誤后插爬竿。

3.2.2 混凝土施工

1)本工程采用商品混凝土，預(yù)計(jì)24 h滑升高度為3 m，依此計(jì)算，設(shè)定達(dá)到混凝土出模強(qiáng)度(0.3 MPa)的時(shí)間為10 h，并要求商品混凝土站按此標(biāo)準(zhǔn)配制。2)筒倉(cāng)每模(300 mm高度)混凝土澆筑量為26 m3，環(huán)向長(zhǎng)度達(dá)135 m，為了控制混凝土澆筑時(shí)間，滑模平臺(tái)上設(shè)2個(gè)混凝土受料平臺(tái)。3)混凝土分層澆筑，每次澆筑高度為300 mm，混凝土采用手推車(chē)傾倒入模，嚴(yán)禁泵管直接入模，特別是初滑階段。4)初滑混凝土澆筑高度為900 mm，分三層澆筑，初滑時(shí)混凝土出模強(qiáng)度為7 h。初滑混凝土澆筑過(guò)程中提升1個(gè)～2個(gè)行程，出模后檢查滑模平臺(tái)和混凝土無(wú)誤后轉(zhuǎn)入正?；?。5)每次振搗時(shí)，振搗棒插入上一層混凝土不超過(guò)50 mm。振搗時(shí)振搗棒嚴(yán)禁碰撞模板、預(yù)應(yīng)力鋼筋。6)混凝土澆筑順序遵照正反交替的原則。當(dāng)陽(yáng)光、風(fēng)對(duì)混凝土強(qiáng)度影響顯著時(shí)，混凝土澆筑應(yīng)先從向陰面、背風(fēng)面開(kāi)始澆筑。7)混凝土出模強(qiáng)度控制在0.3 MPa，現(xiàn)場(chǎng)表現(xiàn)為滑升時(shí)混凝土有沙沙之聲，出模混凝土用手指壓能壓出指印且不坍塌，混凝土表面收光效果好。8)出?；炷翍?yīng)及時(shí)收光，收光順序宜先垂直后水平。收光后的混凝土采用養(yǎng)護(hù)液進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)。

3.2.3 鋼筋工程施工

1)本工程豎向鋼筋為HRB335級(jí)φ 25，間距 196 mm;水平向鋼筋為 HRB335 級(jí)φ 25，φ 22，間距為 100 mm;預(yù)應(yīng)力筋為φ 15.2，間距為250 mm～500 mm?？紤]到施工速度，本工程鋼筋連接方式采用搭接。2)鋼筋綁扎采用22號(hào)火燒絲，雙向滿(mǎn)扎，鋼筋須綁扎牢固。3)為了保證豎向鋼筋間距，設(shè)置骨架筋;墻壁鋼筋保護(hù)層構(gòu)造措施如圖3所示。4)預(yù)應(yīng)力筋安裝時(shí)，防止外層塑料皮被硬物磕刮破。每束預(yù)應(yīng)力鋼絲束先穿完兩根并與定位支架綁牢后，再穿其余鋼絲束。5)扶壁柱部位處理:扶壁柱處采用特制開(kāi)字架，在壁柱端頭采取圍圈延長(zhǎng)與原倉(cāng)壁圍圈連接形成端部形狀。模板采用定型鋼角模(角模按設(shè)計(jì)圖紙和錐度要求加工)結(jié)合鋼模板沿圍圈拼裝。鋼絞線(xiàn)露出部分采取填模處理，確保鋼絞線(xiàn)露出長(zhǎng)度、位置正確。扶壁柱陰陽(yáng)角均設(shè)計(jì)成鈍角，減小了滑模過(guò)程中的提升摩擦阻力。6)同圈預(yù)應(yīng)力鋼筋在扶壁柱中交錯(cuò)，兩束間距50 mm，一束在上，一束在下。各圈各鋼絲束交錯(cuò)位置要層層一致。7)鋼筋綁扎完成后，須經(jīng)過(guò)專(zhuān)檢和隱蔽驗(yàn)收后方可澆筑混凝土?；炷翝仓^(guò)程中設(shè)專(zhuān)人旁站監(jiān)督，防止預(yù)應(yīng)力筋遭到破壞。

3.2.4 模板滑升施工

1)模板滑升由專(zhuān)人負(fù)責(zé)，每行程滑升高度為25 mm，壓力設(shè)定為45 kg，一個(gè)行程滑升時(shí)間設(shè)定為40 s，每次滑升都要做好滑升記錄。2)爬竿接頭分四層搭接，每層相錯(cuò)高度為1.5 m，兩相接爬竿接頭處采用焊接，爬竿采用φ 48×3.5 mm腳手管。3)每滑升600 mm由技術(shù)人員用水平儀抄平，并由專(zhuān)業(yè)測(cè)量人員觀測(cè)偏扭，滑模指揮人員根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)偏扭控制工作。4)模板滑升過(guò)程中應(yīng)有專(zhuān)人檢查滑升情況，重點(diǎn)檢查各千斤頂滑升是否同步、有無(wú)異物掛住模板、滑升是否到位和千斤頂是否漏油。5)如遇特殊情況需?；?，需把混凝土澆筑到同一水平面上，視氣溫情況，每隔0.5 h～1 h，滑升1個(gè)～2個(gè)行程，滑升4次～5次，直至混凝土終凝脫模。6)終滑時(shí)應(yīng)根據(jù)方案要求，抄平標(biāo)高并把混凝土澆筑水平，后采取?；胧?，分4次～5次提升，并把平臺(tái)停在指定標(biāo)高。

3.3 偏扭控制措施

1)本工程煤倉(cāng)直徑大又是采用單倉(cāng)柔性滑模工藝易發(fā)生偏扭，通過(guò)在施工中堅(jiān)持“糾偏扭為控偏扭”的理念，嚴(yán)格貫徹“平穩(wěn)、均衡、控制和一提高”的原則，取得了較好的效果。2)在滑模裝置安裝中嚴(yán)格按方案和操作規(guī)程施工，加強(qiáng)滑模機(jī)具安裝的驗(yàn)收工作，特別對(duì)開(kāi)字架、爬竿、滑模平臺(tái)和桁架的垂直度、平整度的驗(yàn)收，提高安裝質(zhì)量確?；Ｙ|(zhì)量。3)為了放置液壓站、焊機(jī)、混凝土受料斗等料具，在柔性平臺(tái)上設(shè)置了8個(gè)堆料平臺(tái)，平臺(tái)對(duì)稱(chēng)均衡布置，同時(shí)合理安排人流，盡量保持平臺(tái)上荷載對(duì)稱(chēng)均衡。4)在滑升過(guò)程中逐項(xiàng)檢查爬竿和開(kāi)字架垂直度，確?；咎幵谄椒€(wěn)垂直的狀態(tài)。5)根據(jù)開(kāi)字架位置，將千斤頂均分為8組，在每組中設(shè)一觀測(cè)點(diǎn)。6)根據(jù)偏扭程度將偏扭控制分為微調(diào)、中調(diào)和強(qiáng)調(diào)三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，改糾偏扭為控偏扭。當(dāng)垂直偏差在10 mm～20 mm，扭轉(zhuǎn)在20 mm～30 mm時(shí)采用微調(diào);當(dāng)垂直偏差在20 mm～30 mm，扭轉(zhuǎn)在30 mm～45 mm時(shí)采用中調(diào);當(dāng)垂直偏差超過(guò)30 mm，扭轉(zhuǎn)在超過(guò)45 mm時(shí)采用強(qiáng)調(diào)。a.微調(diào)主要對(duì)局部進(jìn)行調(diào)整，采用局部堆載和局部千斤頂爬升不同步來(lái)調(diào)整偏扭。b.中調(diào)采取措施使千斤頂向偏扭相反方向偏斜而致爬竿傾斜調(diào)整偏扭，調(diào)整千斤頂數(shù)量一般為總數(shù)的1/4～1/2;或可采取強(qiáng)制千斤頂移位而調(diào)整垂直偏差。c.強(qiáng)調(diào)采取在倉(cāng)壁上下預(yù)埋件，用導(dǎo)鏈向偏扭反方向強(qiáng)拉，使偏扭得到調(diào)整。

在滑模過(guò)程中盡量采用微調(diào)和中調(diào)，始終把偏扭控制在允許范圍，避免采用強(qiáng)調(diào)導(dǎo)致在外觀上出現(xiàn)突然變化不順直。

4 實(shí)施效果

由于滑模裝置設(shè)計(jì)中結(jié)合了工程結(jié)構(gòu)具體特點(diǎn)，針對(duì)單倉(cāng)大直徑煤倉(cāng)易偏扭變形，采取相應(yīng)措施，在施工中嚴(yán)格按規(guī)范和方案施工，改糾偏扭為控偏扭，筒倉(cāng)偏扭得到了有效的控制，滑模施工完成后，筒倉(cāng)最終最大垂直位移30 mm，最大扭轉(zhuǎn)位移43 mm，筒倉(cāng)外觀順直光滑(見(jiàn)表1)。

表1 原煤倉(cāng)滑模垂直、扭轉(zhuǎn)記錄表 mm

5 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于超大直徑的煤倉(cāng)，采用本滑模施工技術(shù)，解決了大直徑煤倉(cāng)單倉(cāng)滑模扭轉(zhuǎn)和偏斜大的問(wèn)題，同時(shí)本施工技術(shù)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、速度快，對(duì)于大直徑煤倉(cāng)有較高的使用價(jià)值。

[1] 夏德平，倪時(shí)華，苗志同.井塔滑模常見(jiàn)問(wèn)題及改進(jìn)[J].山西建筑 ，2008 ，34(14):126-127.