高建東

如今滑模施工技術(shù)得到了飛速的發(fā)展,柔性可收分提模技術(shù)是在總結(jié)滑模施工工藝基礎(chǔ)上創(chuàng)新采用的筒形構(gòu)筑物施工工藝,是對一般滑模施工的拓展。該工藝以利用薄鋼板所固有的柔性為施工特點(diǎn),從而兼有滑模施工的長處,又能有效保證質(zhì)量,施工操作簡便,是一種較先進(jìn)、適用性和兼容性強(qiáng)的施工工藝。我公司在太原萬柏林區(qū)九院住宅小區(qū)鍋爐房工程采用柔性可收分提模施工工藝的應(yīng)用成功,使高聳建筑物施工技術(shù)增加了新的內(nèi)容,為不斷充實(shí)完善提高構(gòu)筑物施工技術(shù)積累了有益的經(jīng)驗(yàn),并且施工經(jīng)濟(jì)效益明顯。

1 工藝原理

柔性可收分提模施工是利用薄鋼板固有的柔性,通過將薄鋼板作為內(nèi)外模板的原料進(jìn)行加工制作成具有一定柔性的鋼模板。當(dāng)筒體構(gòu)筑物直徑發(fā)生變化時(shí),通過外模板上的圍圈進(jìn)行收口緊固,然后利用儀器確定構(gòu)筑物的直徑、坡度。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%后進(jìn)行提模。

2 工藝流程

施工準(zhǔn)備→內(nèi)外模板制作→提模裝置安裝→綁扎鋼筋→內(nèi)外收分模板安裝→按構(gòu)筑物的尺寸調(diào)整模板→內(nèi)外模板緊固→澆筑混凝土并養(yǎng)護(hù)→松圍圈并提模。

3 操作要點(diǎn)

3.1 收分模板制作

模板采用2.5 mm厚薄鋼板,在制作收分模板時(shí),需根據(jù)構(gòu)筑物的最大直徑計(jì)算,對薄鋼板進(jìn)行拼接加工。收分模板通常由若干張2.5 mm厚薄鋼板通過裁割組成。模板的尺寸一般長度為1.2 m～1.5 m,寬度為1.6 m。

對裁割后的模板進(jìn)行拼接。拼接焊縫采用E42焊條進(jìn)行焊接,焊接要求達(dá)到焊縫飽滿,表面需打磨平整,使其光滑。

收分模板圍圈在拼接成的柔性外模板上,按照橫向間距每300 mm設(shè)置一條φ 8螺帽,按照縱向間距每10 cm設(shè)置一道,在模板底部區(qū)域約600 mm內(nèi)為加密區(qū),加密區(qū)為每6 cm設(shè)置一道。用φ 6鋼絲穿過螺帽,形成一道道圍圈,在連接處用緊線器將鋼絲拉緊,以保證模板整體剛度及穩(wěn)定性。

3.2 提模裝置設(shè)計(jì)

1)操作平臺使用自升式或架管井架操作平臺,吊架用∠50×5角鋼制成,平臺上設(shè)置單吊籠井架操作平臺。采用一臺3 t單筒卷揚(yáng)機(jī)上料上人,一臺2 t卷揚(yáng)機(jī)通過扒桿提升鋼筋、支承桿及安裝鋼爬行梯。2)提升架根據(jù)工程具體情況采用“Ⅱ”或“開”字形架,上置倒鏈作為提升工具,并沿筒壁周圍均勻布置。橫梁與立柱必須剛性連接,變截面結(jié)構(gòu)在立柱上設(shè)置調(diào)整內(nèi)外模板間距和傾斜度的絲桿裝置。

3.3 收分模板安裝

1)根據(jù)構(gòu)筑物尺寸,將收分模板的內(nèi)模板進(jìn)行安裝,沿構(gòu)筑物內(nèi)壁將內(nèi)收分模板臨時(shí)固定在井架上,然后使用儀器校正構(gòu)筑物的中心位置、直徑尺寸及坡度等數(shù)據(jù),根據(jù)校正后的尺寸將內(nèi)模板進(jìn)行固定。2)外收分模板由倒鏈牽引,按照構(gòu)筑物坡度將外模板固定,然后由外模板上的圍圈通過緊線器將鋼絲繩拉緊,對外模板進(jìn)行緊固。將固定好的收分模板進(jìn)行直徑、垂直度、坡度的校核。

考慮柔性模板所受側(cè)壓力及鋼絲的拉力能否滿足要求。驗(yàn)算模板所受側(cè)壓力能否滿足要求。

混凝土側(cè)壓力計(jì)算公式如下:

兩者取較小值。

其中,F為新澆筑混凝土對模板的最大側(cè)壓力;γc為混凝土的重力密度;t0為新澆混凝土的初凝時(shí)間,可采用 t0=200/(T+15)計(jì)算,T為混凝土的溫度;V為混凝土的澆灌速度;H為混凝土側(cè)壓力計(jì)算位置處至新澆筑混凝土頂面的總高度;β1為外加劑影響修正系數(shù),不摻時(shí)取1.0,摻具有緩凝作用的外加劑時(shí)取1.2;β2為混凝土坍落度影響修正系數(shù),當(dāng)坍落度小于30 mm時(shí),取0.85,50 mm～90 mm 時(shí),取1.0,110 mm～150 mm 時(shí),取1.15。

由式(1)得:

由式(2)得:

故最大側(cè)壓力為37.5 kN/m2。

根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果,從《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中可查得2.5 mm薄鋼板的抗拉強(qiáng)度完全可以滿足工程施工要求。而選用鋼絲繩作為柔性模板外模的圍圈固定材料。根據(jù)《重要用途鋼絲繩》標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定采用單股鋼絲繩1×7直徑為6.0 mm的鋼絲繩,能滿足施工要求。

3.4 模板收分及提升

當(dāng)?shù)谝荒；炷吝_(dá)到1 MPa以上時(shí),將緊線器松開,然后將內(nèi)外模板用倒鏈進(jìn)行提升。第二模支設(shè)時(shí),按照坡度要求計(jì)算出內(nèi)外模進(jìn)行收口時(shí)模板的摻合量,上下層連接處要清理干凈,做到接縫嚴(yán)密堅(jiān)固牢靠。

4 材料

1)2.5 mm厚薄鋼板在使用前,應(yīng)進(jìn)行外觀檢查,其表面清潔無銹蝕,不應(yīng)有油污和不規(guī)則褶皺。其幾何尺寸和性能應(yīng)符合GB/T 3274-2007碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋薄鋼板和鋼帶標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。2)鋼絲繩選用符合GB 8918-2006重要用途鋼絲繩標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。3)螺帽的選用其幾何尺寸和性能應(yīng)符合《標(biāo)準(zhǔn)緊固件設(shè)計(jì)制造工藝及質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》的規(guī)定。

5 機(jī)具設(shè)備

操作平臺1套,提升架(“開”形)6個(gè),收分模板2套,卷揚(yáng)機(jī)2臺,吊籠1個(gè),倒鏈6個(gè),砂輪打磨機(jī)2臺,電焊機(jī)1臺。

6 勞動(dòng)組織

根據(jù)工程量確定施工人員數(shù)量,一般為8人～20人。要有一定施工經(jīng)驗(yàn),經(jīng)過培訓(xùn)的操作人員。

7 質(zhì)量要求

1)施工應(yīng)嚴(yán)格按照GB 50300-2001建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范、GB 50205-2001鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范等的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。2)模板組裝或調(diào)整后,都要進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的檢查,內(nèi)容包括模板的位置、尺寸、坡度及整體剛度。3)混凝土要分層澆筑,每層澆筑厚度控制到300 mm厚,最多不超過500 mm。混凝土出模后對混凝土表面進(jìn)行修整和壓光處理并澆水養(yǎng)護(hù)。4)筒體垂直度的控制,堅(jiān)持以防偏為主,糾偏為輔。糾正垂直度偏差時(shí),應(yīng)緩慢進(jìn)行,避免出現(xiàn)硬彎。5)筒體按設(shè)計(jì)要求設(shè)置沉降、傾斜觀測點(diǎn),并定期觀測。

8 安全措施

1)施工時(shí)要系好安全帶,防止高處墜落。2)高聳筒體周圍應(yīng)設(shè)立施工危險(xiǎn)警戒區(qū),并設(shè)立明顯標(biāo)志,警戒線至筒體的距離不應(yīng)小于筒體高度的1/10,且不小于10 m,在危險(xiǎn)警戒區(qū)內(nèi)的通道應(yīng)搭設(shè)防護(hù)棚。3)操作平臺邊設(shè)置欄桿,用密目安全網(wǎng)封閉;平臺和吊架上的鋪板應(yīng)嚴(yán)密,并隨收分調(diào)整。4)提升吊籠的卷揚(yáng)機(jī),應(yīng)設(shè)有防止冒頂和蹲罐的限位開關(guān),吊籠應(yīng)設(shè)斷繩安全卡和保險(xiǎn)鋼絲繩,依靠處應(yīng)設(shè)緩沖裝置;上下滑輪應(yīng)設(shè)有防止鋼絲繩脫槽的裝置。5)施工現(xiàn)場與操作平臺上應(yīng)分別設(shè)置配電裝置,按TN-S三相五線制配線,按“一機(jī)、一閘、一漏、一箱”配置。6)遇五級以上大風(fēng)和雷雨時(shí),應(yīng)停止高空作業(yè),并做好相應(yīng)措施。

9 結(jié)語

實(shí)踐證明,柔性可收分提模技術(shù)在工程中的應(yīng)用,克服了滑模與倒模技術(shù)在施工中的不足,降低了安全風(fēng)險(xiǎn),減少對周圍環(huán)境的影響,加快工程施工速度,降低工程成本,取得良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,具有廣泛的應(yīng)用前景。