(福建二建建設(shè)集團公司)
【摘要】本文介紹了大形錐形砼倉的施工技術(shù),包括高支撐體系及斜面雙層模板設(shè)計、砼澆筑、測量控制等分項施工技術(shù)措施;可供工程技術(shù)人員參考!
【關(guān)鍵詞】錐形筒倉;滿堂紅腳手架;雙層模板;施工技術(shù)
1 工程概況
福建某工程的生料均化庫為筒體結(jié)構(gòu),庫壁、梁、柱等均為C30混凝土,庫內(nèi)中心錐體為C35混凝土。庫外半徑9.38米,庫頂板為一圓形錐體,標(biāo)高為50.0~50.27m,框架抗震等級為三級,混凝土強度C30。
庫壁厚度在-1.0~10.0m為700mm,在10.0~50.0m為380mm。生料均化庫庫內(nèi)9.0m處有一環(huán)形庫底板,環(huán)形板結(jié)構(gòu)與庫壁分離,環(huán)形板外圍離庫內(nèi)壁50mm,環(huán)形內(nèi)直徑為6800mm。庫內(nèi)中心錐體位于10.0~26.034m標(biāo)高處,錐體壁厚500mm,錐頂鋼筋混凝土板厚900mm,錐體尖頂高2334mm,用C30素混凝土澆筑。具體如下圖1所示:
2 工程的難點及特點
2.1 錐形體底直徑達17360mm,高度達16034mm,隨高度的變化逐步收縮,在確定模板體系時必須解決模板以及支撐體系在高空中相應(yīng)的變化,以適應(yīng)體形變化的需要。
2.2 錐形體形體大,側(cè)壁厚且離地面距離高,必須考慮巨大荷載傳遞對結(jié)構(gòu)的影響,同時解決支撐體系本身的穩(wěn)定問題。
2.3 錐形體支撐體系立桿、橫桿布設(shè),既要考慮支撐體系整體的穩(wěn)定性,又要考慮便于木龍骨的安放及施工便利。
2.4 錐形體形體大,側(cè)壁坡度大,空間測量定位難度大。
2.5 本工程混凝土面成60°斜角,混凝土厚度500mm,斜面不允許留施工縫,砼澆筑跟面層模板安裝必須合理搭接。
3 方案確定
3.1 模板體系的選擇
針對工程的結(jié)構(gòu)特點,由于涉及弧形面,按傳統(tǒng)的方法,當(dāng)首選定制鋼模板,但考慮到:
3.1.1 圓錐體體積大,斜面坡度大,且要求一次澆筑成型,必須采用雙面模板,且模板無法進行周轉(zhuǎn),因而采用定制鋼模板的造價非常高。
3.1.2 鋼模板的自重大,而圓錐體的支撐高度較大,中間直徑部位支撐高度達21.3m,因而大大提高了支撐體系的搭設(shè)難度及造價。
3.1.3 錐形倉澆筑完成后,為封閉的空間,材料拆除后的運輸只能人力下傳至底層,再經(jīng)過檢查口傳出,如采用定制鋼模板,由于模板塊體較大,且重量大,拆除及運輸相當(dāng)困難。
考慮到以上三方面因素,因而選用了裝拆方便、配模靈活、便于周轉(zhuǎn)使用、重量輕的酚醛覆膜木膠合板模板,主次龍骨均采用80mm×80mm方木。
3.2 支撐體系選擇
支撐體系采用滿堂紅扣件式鋼管腳手架,樓板的立桿、橫桿、水平加固桿及剪刀撐均用φ48㎜×3.5㎜扣件式鋼管。
支撐立桿布設(shè)充分考慮到,底層龍骨方木的步距,面板模板分段級數(shù)、對拉螺栓的位置,以及縱橫水平拉桿盡可能連通搭接,以提高整體穩(wěn)定性。按以往井字形的立桿布設(shè)根本無法滿足以上幾點要求,因而采用由圓心向外放射性布設(shè),由圓心按7.5度角分出的射線,與各環(huán)向按內(nèi)切等邊12邊形交點作為立桿點,各等邊12邊形的徑向間距為600mm。
3.3 鋼筋先經(jīng)電腦放樣后,現(xiàn)場進行加工制作,再利用塔吊吊運至施工層段進行綁扎。
3.4 混凝土
考慮到斜坡面泵管布設(shè)難的問題,本工程采用二臺汽車泵同時進行砼輸送,澆筑由低往高,澆注時從兩邊對稱環(huán)向分層澆筑,澆筑完一級混凝土后,再安裝上一級面層模板,逐級逐段安裝面層模板,然后逐級澆筑混凝土,相互依次循環(huán)進行。
4 施工工藝
4.1 工藝流程
4.2 模板支撐搭設(shè)
模板支撐采用滿堂紅扣件式鋼管腳手架,立桿布設(shè)如圖2所示,支撐立桿高度隨著錐體變化逐步升高,其高度先通過電腦準(zhǔn)確測量出高度,扣除頂托的高度,再根據(jù)鋼管的標(biāo)尺長度計算出頂層需切割的鋼管長度,如此,既便于施工,又能合理利用材料,減少損耗。
扣件式鋼管架搭設(shè)時先設(shè)立桿,立桿架設(shè)先里后外,臨時用拉桿固牢。同時在立桿外側(cè)及時設(shè)置剪刀撐,防止頂架縱向傾倒。剪刀撐的設(shè)置與頂架的向上架設(shè)同步進行。支架需設(shè)置縱、橫向掃地桿,縱向掃地桿采用扣件固定在距底座上皮不大于200mm處的立桿上,橫向掃地桿亦采用直角扣件固定在緊靠縱向掃地桿下方的立桿上。頂托螺桿伸出高度不能超過300mm,在頂托下部設(shè)一道水平桿。鋼管立桿接長除頂層頂步外,其余各層各步接頭必須采用對接扣件連接,其中相鄰的鋼管立桿對接扣件不得在同一高度內(nèi)。
在搭設(shè)支架過程必須控制好垂直度,根據(jù)規(guī)范要求,2.00m高度的支架垂直度允許偏差為15mm??v橫水平桿的步距為1.5m,模板支架四邊與中間每隔四排支架鋼管立桿設(shè)置兩道雙向剪刀撐,由底至頂連續(xù)設(shè)置。由于本模板支架高于4.00m,所以在其兩端與中間每隔四排支架鋼管立桿從頂層開始向下每隔1.5m設(shè)置一道水平剪刀撐,并必須沿全高設(shè)置連續(xù)剪力撐,每道剪刀撐跨越鋼管立桿的根數(shù)5~7根,每道剪刀撐寬度不應(yīng)小于4跨,且不應(yīng)小于6.00m。
模板底主龍骨采用80*80mm方木雙拼,沿圓周邊按正12邊形橫向進行布設(shè),次龍骨采用80*80mm方木沿錐形面縱向按放射線進行布設(shè),次龍骨間距應(yīng)≤300mm。由于錐體面為弧形,而主龍骨為直桿,因而部分次龍骨與主龍骨之間會存在間隙,則采用小方木楔進行墊設(shè)。
4.3 模板底面板的制作及安裝
4.3.1模板底板制作及安裝
通過電腦采用CAD放樣,底面半徑為8.680m的圓錐體弧面在7.5度(水平投影)范圍內(nèi)的弦長與弧長之間的矢高最大值只為12mm,而越往錐頂其矢高越小,此偏差值相對于如此大的錐形體來說,極其微小,且設(shè)計也認(rèn)可,因而面板按此角度進行分塊進行制作,按木夾板的標(biāo)準(zhǔn)長度1830mm面板分成12級進行制作,同一級各模板塊尺寸均相同,編號也只需按級數(shù)進行編排,因而制作及施工非常方便。
4.3.2模板面板制作及安裝
依據(jù)坡面由坡底至坡頂?shù)姆较虿贾秘Q向龍骨,豎向龍骨與底層模板間通過限位止水螺栓進行夾固、定位,以此來控制結(jié)構(gòu)的厚度及安裝面層模板的依據(jù)。面層模板則根據(jù)放樣的結(jié)構(gòu)予先進行制作,安裝時將面層模板擺放進豎向龍骨之間,通過鐵釘將面層模板與豎向龍骨釘牢,并橫向加背肋。木工繞錐形圓周從下至上分級安裝面層模板,每安裝完一級即可澆筑混凝土,這樣逐級安裝、逐級澆筑,相互循環(huán)進行。
本工程面層模板經(jīng)放樣后共分8級,模板模數(shù)采用915*1830*18mm全長,即每級1830mm長,以利于節(jié)約材料,豎向龍骨采用80*80mm方木雙拼,分級面層模板預(yù)制時兩側(cè)邊加釘40*60mm側(cè)壓骨,面層模板的長度模數(shù)應(yīng)比兩側(cè)豎向龍骨之間的凈距小10mm(兩端各5mm),以便于安裝。止水螺栓采用Φ12,止水片50*50mm。
4.4 鋼筋綁扎
鋼筋基本上按常規(guī)板施工方法進行綁扎,另外應(yīng)采取以下幾點措施,以防止?jié)矒v混凝土?xí)r,因碰撞、振動使鋼筋移位。
4.4.1 在雙層鋼筋網(wǎng)之間應(yīng)增設(shè)有效的支撐凳子筋,按Φ14@800*800mm進行布設(shè)。
4.4.2 凳子筋與上、下層鋼筋接觸點采用點焊,同時在其周邊3~4道范圍內(nèi)的上、下層鋼筋網(wǎng)也采用點焊,以加強鋼筋網(wǎng)整體穩(wěn)定性。
4.4.3 縱橫鋼筋之間、墊塊與鋼筋之間均應(yīng)綁扎牢固,以防止?jié)矒v時碰撞松脫。
4.5 混凝土澆筑
4.5.1 混凝土澆筑采用兩臺汽車泵,由低處向高處兩邊分層對稱澆注斜板混凝土,分層厚度均為40cm,澆筑完成一級后,即及時加裝下一級面層模板,并在下層混凝土初凝前,將上層混凝土澆筑完畢。
4.5.2 澆筑混凝土?xí)r在模板面上口臨時設(shè)置50cm高的擋板,避免澆筑時骨料滑落。
4.5.3 每級澆筑面留置在每級面層模板口下5cm,以利于上下級模板的拼裝。
4.5.4 振搗采用插入式振搗棒,振點呈梅花狀布置。
5 結(jié)束語
本工程通過支撐體系的設(shè)計、搭設(shè),雙層模板的設(shè)計、制作、安裝,以及施工過程的測量控制、混凝土澆筑的控制,收到了良好的效果,錐形體的觀感良好,表面平整、平順、且無任何蜂窩麻面等質(zhì)量通病。砼壁經(jīng)回彈檢測,強度均達到設(shè)計要求。