苗志同 曹 軍

(中煤建筑安裝工程集團(tuán)有限公司，河北 邯鄲 056002)

氣膜鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)穹頂儲(chǔ)倉施工技術(shù)

苗志同 曹 軍

(中煤建筑安裝工程集團(tuán)有限公司，河北 邯鄲 056002)

結(jié)合某礦井選煤廠外圍工程實(shí)例，介紹了氣膜穹頂儲(chǔ)倉的特點(diǎn)、施工工藝及主要設(shè)備，并對(duì)球膜充氣、聚氨酯噴涂、鋼筋綁扎等施工環(huán)節(jié)中應(yīng)注意的問題進(jìn)行了闡述，總結(jié)了具體的安全防護(hù)措施，以供類似工程參考借鑒。

氣膜穹頂儲(chǔ)倉，球膜，聚氨酯，混凝土

1 工程概況

本項(xiàng)目為中天合創(chuàng)能源有限責(zé)任公司葫蘆素礦井選煤廠外圍工程，其中原煤倉和末煤產(chǎn)品倉、塊煤產(chǎn)品倉為球形薄殼結(jié)構(gòu)，單倉直徑均為54 m，球倉頂標(biāo)高為56.3 m；基礎(chǔ)采用高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力管樁，碎石褥墊層,地下暗道為條形基礎(chǔ)，倉體為環(huán)形基礎(chǔ)。每個(gè)倉下設(shè)置有3條地下暗道，在地下暗道頂部對(duì)應(yīng)設(shè)有16個(gè)漏斗(見圖1)。

2 氣膜穹頂儲(chǔ)倉的特點(diǎn)

1)利用定型氣膜充氣后作為外模板(永久保留不拆除)，替代傳統(tǒng)的木、鋼模板工藝。

2)采用恒壓的空氣替代傳統(tǒng)的腳手架等作為外膜及施工過程中的支撐系統(tǒng)。

3)利用施工機(jī)械提供施工作業(yè)平臺(tái)，替代傳統(tǒng)的腳手架作業(yè)平臺(tái)。

4)采用噴射混凝土替代傳統(tǒng)的混凝土澆筑工藝。

5)采用噴射聚氨酯泡沫層替代傳統(tǒng)的外墻保溫施工工藝。

3 施工工藝及主要設(shè)備

3.1 工藝流程

環(huán)梁以下預(yù)留孔洞封堵、基礎(chǔ)回填土完成→球膜充氣施工→聚氨酯噴涂→結(jié)構(gòu)鋼筋綁扎→噴射混凝土→球倉頂部開孔，下部開門。

3.2 主要施工設(shè)備

單倉配置空氣壓縮機(jī)1臺(tái)，型號(hào)V37-10，聚氨酯噴涂設(shè)備1套，混凝土噴涂設(shè)備1套。單倉垂直運(yùn)輸設(shè)備：QY110K汽車吊1臺(tái)，QY50K汽車吊1臺(tái)，XT680-170伸縮臂叉裝車1臺(tái)?？稍黾覩KS38高空作業(yè)平臺(tái)1臺(tái)。

4 施工方法

4.1 球膜充氣

1)首先將環(huán)梁甩出的豎向倉壁鋼筋沿環(huán)梁方向彎折放平(彎折部分保持弧度)，便于后續(xù)鋼筋復(fù)原，鋼筋端部用鐵絲(綁扎頭朝向鋼筋內(nèi)側(cè))或尼龍繩捆綁固定。

2)將球倉內(nèi)結(jié)構(gòu)施工用的鋼筋原料、彎折的環(huán)梁鋼筋、倉內(nèi)地面用塑料布(厚度不小于0.05 mm)覆蓋嚴(yán)密。施工機(jī)械先用涂料噴涂在設(shè)備的表面，再用塑料薄膜按模塊包裹，防止噴涂時(shí)污染鋼筋和設(shè)備。

3)展膜和固定。a.展膜：將加工制作好的球膜靠近風(fēng)機(jī)放置，在指揮人員的統(tǒng)一指揮下，先向圓心展開，沿基礎(chǔ)環(huán)梁打開至1/2圓，最后將另1/2球倉外膜展開。b.球膜固定：球膜展開后，要對(duì)球膜進(jìn)行檢查，無問題后將球倉氣膜外皮拉下來，在基礎(chǔ)環(huán)梁外側(cè)用卡具和“L” 形螺栓(不小于φ16)，卡具內(nèi)放置一圈不小于Φ16的鋼筋或繩索塞實(shí)，逐一固定。

4)移動(dòng)設(shè)備。用木方等作支撐桿，抬起入口處球倉膜，便于吊車和其他設(shè)備能夠進(jìn)入。

5)球膜充氣。連接氣閘和充氣機(jī)，安裝壓力表后充氣，逐層檢查，慢慢提升氣壓，直至球膜成形達(dá)到設(shè)計(jì)要求，保持穩(wěn)定壓力使球膜穩(wěn)定，做好穩(wěn)定壓力值的測(cè)量和記錄。

4.2 聚氨酯噴涂

1)為保證聚氨酯和球膜粘結(jié)牢固，首先對(duì)球膜表面的干燥度進(jìn)行檢查，符合要求后，在球倉氣膜表面滾涂或噴涂一層涂料，使其形成一層黏著性的表面。

2)基礎(chǔ)環(huán)梁表面清理干凈，將基礎(chǔ)環(huán)梁與氣膜交接部位先用聚氨酯噴涂封閉，以防漏氣。

3)聚氨酯噴涂。a.噴涂設(shè)備到現(xiàn)場后，先進(jìn)行空運(yùn)轉(zhuǎn)，檢查是否正常。b.噴槍頭離作業(yè)面的距離，應(yīng)根據(jù)噴涂設(shè)備的壓力進(jìn)行調(diào)整，不宜超過0.5 m～1.0 m。c.噴涂時(shí)噴槍頭移動(dòng)的速度要均勻。d.安裝標(biāo)簽：第一層噴涂完成后，設(shè)置結(jié)構(gòu)鋼筋標(biāo)簽，標(biāo)簽的距離隨位置不同而變化。e.噴涂過程中，用厚度標(biāo)桿或鋼針，間距300 mm梅花狀分布，對(duì)噴涂聚氨酯厚度進(jìn)行檢查控制，設(shè)置鋼筋標(biāo)簽，做好使用材料、配比、分層噴涂時(shí)間和厚度的控制記錄。

4.3 鋼筋綁扎和噴射混凝土

4.3.1 鋼筋工程

1)下層混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2 MPa后，方可進(jìn)行鋼筋綁扎。

3)鋼筋綁扎。

a.水平鋼筋綁扎：長度9 m/根～12 m/根，遇洞口截?cái)?，先綁扎工作面?nèi)標(biāo)簽位置的鋼筋，形成固定鋼筋骨架，然后再綁扎標(biāo)簽間的鋼筋。

b.豎向鋼筋綁扎：長度4.5 m/根，相鄰接頭高低差不小于1 m，先綁扎工作面內(nèi)標(biāo)簽位置的鋼筋，形成固定鋼筋骨架，然后再綁扎標(biāo)簽間的鋼筋。

c.洞口位置鋼筋：洞口位置根據(jù)球體設(shè)計(jì)厚度制作鋼筋骨架，該部位水平鋼筋彎錨或直錨根據(jù)設(shè)計(jì)加工。

d.鋼筋使用前應(yīng)清除污銹，第二層鋼筋網(wǎng)應(yīng)在第一層鋼筋網(wǎng)被混凝土覆蓋后鋪設(shè)。

4.3.2 混凝土工程

“是呀！我們是放羊的，我是被你羊群的叫聲吸引到你身邊的。以后，我們還是繼續(xù)放羊，什么都可丟棄，羊群不能丟，我們就做對(duì)牧羊夫妻。你放羊，我陪你，我們看天，看山，聽水，聽羊兒唱歌，我也陪你唱。我們春天摘花，夏天躺在石板上納涼，秋天摘野果子，冬天生一堆火，圍著火坐著，講故事……多美呀！羊兒在青山綠水間和我們一樣盡情生活著。草兒肥，羊兒壯，我們什么都會(huì)有的。”草兒說著，眼睛睜得大大的，望著藍(lán)天、群山和羊群發(fā)了呆。牧兒也被草兒的話語帶進(jìn)了無盡的遐想中。他感到草兒說的是對(duì)的，只要努力一切都會(huì)實(shí)現(xiàn)，而那將來，會(huì)是一幅多么美的生活圖景呀！在努力的過程中，這田園生活又多么醉人呀！于是，牧兒不禁極為深情地說：

1)球倉混凝土。

沿基礎(chǔ)環(huán)梁噴射混凝土，在基座上形成一道混凝土堤，頂部向球倉膜形成45°傾角。 球倉按1 m/圈～2 m/圈劃分施工段，逐層噴射，下層混凝土厚度需保證上層混凝土厚度的2倍以上。

2)球倉頂部混凝土。

a.向球倉頂部位置，沿豎向鋼筋和水平鋼筋均間隔1 m進(jìn)行噴射，直至將骨架鋼筋完全覆蓋形成骨架后，方可進(jìn)行整體混凝土噴射。

b.球倉頂部位置，沿豎向鋼筋和水平鋼筋位置隔一噴一，直至將骨架鋼筋完全覆蓋，形成骨架后，方可進(jìn)行整體混凝土噴射。

3)混凝土噴射。

a.噴射混凝土施工段內(nèi)，應(yīng)保證上層不少于2層～3層的水平鋼筋綁扎完成。

b.壓縮空氣應(yīng)吹除待噴面上的松散雜質(zhì)或塵埃。

c.混凝土運(yùn)至現(xiàn)場后，應(yīng)進(jìn)行坍落度測(cè)定，宜為8 cm～12 cm。

d.向噴射機(jī)供料應(yīng)連續(xù)均勻，機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，料斗內(nèi)應(yīng)保持足夠的存料，噴頭與受噴面應(yīng)垂直，宜保持 0.60 m～1.00 m的距離。

4.3.3 施工縫設(shè)置

向球倉膜成45°傾角的水平施工縫。

4.3.4 成品保護(hù)

混凝土噴涂完成后，底層用塑料薄膜(厚度不小于0.05 mm)進(jìn)行防護(hù)。

5 安全防護(hù)措施

1)進(jìn)入倉內(nèi)施工要穿工作服,戴好安全帽，聚氨酯噴涂、混凝土噴射要戴好防護(hù)鏡、口罩和手套等,有有害氣體時(shí)應(yīng)戴好防毒面具。

2)倉內(nèi)要有足夠的照明，燈泡要有防護(hù)罩，使用低壓配電照明設(shè)施。

3)施工設(shè)備外露部分要進(jìn)行包裹防護(hù)，減輕聚氨酯噴涂和混凝土噴射對(duì)設(shè)備的污染。

4)起吊設(shè)備要完好，起吊鋼絲繩、卡環(huán)、卡扣符合起重要求，起吊升降要緩慢平穩(wěn)進(jìn)行，聽從指揮人員指揮。操作平臺(tái)及吊車大臂下方嚴(yán)禁人員作業(yè)和停留。操作平臺(tái)安裝防護(hù)欄桿，平臺(tái)操作人員要佩戴安全帶掛在上部牢靠位置，確保施工安全。

5)起重設(shè)備操作人員要持證上崗，集中精力駕駛和操作，確保設(shè)備安全運(yùn)行。

6)施工中噴頭和注漿管前方嚴(yán)禁站人。

7)有恐高癥的人員禁止高處作業(yè)。

8)噴射機(jī)、水箱風(fēng)包注漿罐等應(yīng)進(jìn)行密封性能和耐壓試驗(yàn)合格后方可使用。

9)噴射混凝土施工作業(yè)中，要經(jīng)常檢查出料彎頭、輸料管和管路接頭等有無磨薄、擊穿或松脫現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

10)噴射作業(yè)中處理堵管時(shí)，應(yīng)將輸料管順直必須緊按噴頭，疏通管路的工作風(fēng)壓不得超過 0.4 MPa，必須使設(shè)備斷電、停風(fēng)。向施工設(shè)備送電送風(fēng)前，應(yīng)通知相關(guān)人員。

11)從展膜開始，球倉應(yīng)與其他建筑物用圍擋隔離，在球倉隔離范圍內(nèi)禁止吸煙，禁止任何堅(jiān)硬物體碰撞球膜外殼。

6 應(yīng)用前景

氣膜穹頂儲(chǔ)倉以其結(jié)構(gòu)受力性能好、外形美觀、工期短等特點(diǎn)，在煤炭、糧食、水泥、飛灰、石灰石、肥料、礦石等行業(yè)可用作各種散狀物料的儲(chǔ)料設(shè)施，也適用于場館、辦公樓、別墅等民用建筑工程設(shè)施，具有較高的應(yīng)用價(jià)值及推廣前景。

[1] 美國混凝土協(xié)會(huì)ACI相關(guān)標(biāo)準(zhǔn).

[2] CECS 158:2004,膜結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程.

Construction technology of gas film steel concrete structure dome storage

Miao Zhitong Cao Jun

(ChinaCoalBuildingInstallationEngineeringGroupCo.,Ltd,Handan056002,China)

Combining with the coal mine plant enclosure engineering as an example, the paper introduces features, construction technologies and major equipment of gas film dome storage, illustrates matters needing attention in spherical membrane aeration, polyurethane painting and steel binding and so on, and summarizes specific safety protecting measures, with a view to provide some guidance for similar engineering.

gas film dome storage, spherical membrane, polyurethane, concrete

2015-09-17

苗志同(1965- )，男，教授級(jí)高級(jí)工程師； 曹 軍(1966- )，男，高級(jí)工程師

1009-6825(2015)33-0103-02

TU755.9

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