孫文彬 高連陽(yáng)
《摘要》滑模施工是建筑施工中比較特殊的一門(mén)技術(shù),具有機(jī)械化程度高,多工種協(xié)同工作和強(qiáng)制性連續(xù)作業(yè),施工速度快、材料用量少、經(jīng)濟(jì)效益明顯。本文結(jié)合工程實(shí)踐重點(diǎn)闡述滑模裝置的準(zhǔn)備及組裝、試滑及調(diào)整、施工質(zhì)量控制及常見(jiàn)問(wèn)題處理,為滑模施工技術(shù)在水泥工業(yè)項(xiàng)目的推廣應(yīng)用提供良好借鑒。
關(guān)鍵詞: 伊通水泥 滑模施工 質(zhì)量控制
一、概述
某水泥粉磨系統(tǒng)技術(shù)改造項(xiàng)目中的水泥儲(chǔ)存庫(kù)、粉煤灰?guī)旌褪炝险{(diào)配庫(kù)等構(gòu)筑物均屬于筒體結(jié)構(gòu),具有圓形等截面特點(diǎn),先后采用滑模施工技術(shù),取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。
水泥儲(chǔ)存庫(kù)內(nèi)徑為33m,高30m,壁厚500mm;粉煤灰?guī)靸?nèi)徑為15m,高25m,壁厚300mm;熟料調(diào)配庫(kù)內(nèi)徑為10m,高22m,壁厚250mm。
二、滑模施工特點(diǎn)
相對(duì)于立模澆筑,滑模施工具有以下優(yōu)點(diǎn):
1.不設(shè)水平施工縫,施工連續(xù)性好;
2.施工進(jìn)度快,日平均滑升2.5m左右;
3.工作盤(pán)形成后,輔助性材料消耗少;
4.砼表面平整度高,外觀質(zhì)量好,砼缺陷處理工作量??;
但由于滑模施工具有鋼筋安裝、砼澆筑、模板滑升等工序平行施工的特點(diǎn),其施工質(zhì)量對(duì)砼的早期強(qiáng)度、隊(duì)伍素質(zhì)、施工機(jī)具等方面的要求也較高,因此,要確保砼的施工質(zhì)量、選擇有經(jīng)驗(yàn)且素質(zhì)較高的施工隊(duì)伍、加強(qiáng)施工過(guò)程中的質(zhì)量監(jiān)督與管理在滑模施工中就顯得尤為重要。
三、施工方案
(一)施工準(zhǔn)備
滑模施工前必須做好準(zhǔn)備工作,主要包括以下幾方面內(nèi)容:
1、分析滑模裝置計(jì)算應(yīng)包括的荷載:
1)模板系統(tǒng)、操作平臺(tái)系統(tǒng)的自重;
2)操作平臺(tái)上的施工荷載;
3)操作平臺(tái)上設(shè)備的動(dòng)荷載;
4)卸料的沖擊力;
5)砼的側(cè)壓力;
6)模板滑動(dòng)時(shí)的摩阻力。
2、通過(guò)對(duì)滑模荷載的分析計(jì)算,選擇符合要求的液壓系統(tǒng)及支撐桿,進(jìn)行滑模設(shè)計(jì)(模板與圍圈主要承受砼的側(cè)壓力,提升架的兩邊立柱應(yīng)能承受全部垂直力):
1)模板系統(tǒng):提升架采用"門(mén)"字架,要求采用具有足夠剛度并較節(jié)省的材料制成(實(shí)施中采用大型號(hào)槽鋼),立柱支撐桿采用直徑4.8鋼管,提升架布局間距1200~1300mm,模板采用標(biāo)準(zhǔn)鋼模以2012為主,配少量1512,模板采用U型卡對(duì)接,與圍圈用鐵絲捆綁后調(diào)整到適合范圍,圍圈采用8#槽鋼內(nèi)外各兩道并焊接牢固,另外采用8#槽鋼內(nèi)外各兩道加固。
2)操作平臺(tái)系統(tǒng):平臺(tái)系統(tǒng)用木方做龍骨鋪設(shè)在懸挑的槽鋼"三角"支架上,木方龍骨上再滿鋪木板形成操作平臺(tái)。
3)液壓提升系統(tǒng):全部采用"GYD-60型"千斤頂,直徑4.8鋼管做支撐桿,主¢16支¢8的高壓油路系統(tǒng),一臺(tái)"YHJ-36型"液壓控制柜?!?3m的水泥儲(chǔ)存庫(kù)用80個(gè)門(mén)架和80個(gè)千斤頂;¢15m的粉煤灰?guī)煊?6個(gè)門(mén)架和36個(gè)千斤頂;¢10m的熟料調(diào)配庫(kù)用26個(gè)門(mén)架和26個(gè)千斤頂。
液壓提升系統(tǒng)所需千斤頂和支撐桿的最小數(shù)量可按下式確定:n=N/P
N----總垂直荷載(KN),指所有豎向荷載之和;
P----單個(gè)千斤頂或支撐桿的允許承載力(KN),千斤頂?shù)脑试S承載力為千斤頂額定提升能力的1/2。
4)施工精度控制系統(tǒng):用水準(zhǔn)儀和水平管測(cè)試水平面。在庫(kù)壁外兩個(gè)軸線上設(shè)4個(gè)點(diǎn)掛上線墜,做好地面對(duì)應(yīng)點(diǎn),即可作為垂直度的原始測(cè)量點(diǎn)。庫(kù)內(nèi)用鋼筋拉好中心盤(pán)。
3、砼基礎(chǔ)面的處理,包括砼基礎(chǔ)面的鑿毛、沖洗等各項(xiàng)工作必須在滑模安裝前處理完畢;
4、在滑模安裝前,必須為滑模的安裝提供必要的控制點(diǎn)線;
5、在滑模施工前,必須根據(jù)工程特點(diǎn)及滑模工藝要求對(duì)結(jié)構(gòu)物體型里的埋件、預(yù)留孔洞等提出對(duì)工程設(shè)計(jì)的局部修改意見(jiàn),做好技術(shù)上和材料上的準(zhǔn)備工作,并通過(guò)試驗(yàn)對(duì)砼的初凝時(shí)間進(jìn)行測(cè)定,確保滑模在開(kāi)始滑升后,不因技術(shù)準(zhǔn)備不充分而影響滑升速度或造成滑模?;?;
6、滑模組裝調(diào)試
根據(jù)滑模施工的要求,從滑模的制作安裝到滑模組裝調(diào)試必須對(duì)逐道工序進(jìn)行檢查控制。首先,滑模板面材料的選擇和龍骨的設(shè)計(jì)與制作應(yīng)達(dá)到模體的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的要求,其次,滑模的組裝應(yīng)滿足模體偏差的要求。
滑模組裝的允許偏差
1)滑模組裝步驟:
安裝提升架→安裝內(nèi)外圍圈→綁扎豎向鋼筋和橫梁下水平鋼筋→安裝模板→安裝操作平臺(tái)→安裝中心拉桿→安裝液壓提升系統(tǒng)→檢查、試驗(yàn)插入支撐桿→安裝外吊架及安全網(wǎng)(滑升2m后)。
2)滑模調(diào)試:
在正式施工前,應(yīng)向?qū)嶒?yàn)室提供施工滑模部分的砼配合比及材料規(guī)格,由實(shí)驗(yàn)室做強(qiáng)度發(fā)展試驗(yàn),以提供施工依據(jù)。平臺(tái)組裝好后要進(jìn)行試滑升,檢查整個(gè)系統(tǒng)正常與否。利用支撐桿組裝時(shí)不插到底,進(jìn)行爬升試驗(yàn)后,再將支撐桿全部插到砼表面,保證支撐桿垂直放置。
(二)滑模施工
1、滑模工藝
滑模施工工藝流程
2、鋼筋安裝
滑模施工特點(diǎn)是鋼筋安裝、砼澆筑、模板滑升平行作業(yè),連續(xù)進(jìn)行。依據(jù)單體設(shè)計(jì)鋼筋在地面預(yù)制成圓弧,制作并安裝焊接鋼筋支撐骨架,以確保水平環(huán)向鋼筋間距及鋼筋保護(hù)層位置正確??v向鋼筋間距由預(yù)先焊接在提升架上的內(nèi)外兩周縱向鋼筋導(dǎo)向環(huán)控制,滑升中隨時(shí)檢查導(dǎo)向環(huán)的數(shù)量有無(wú)減少以確保發(fā)揮作用。拉結(jié)筋采用一端135度彎鉤,另一端為90度彎鉤便于施工。鋼筋綁扎隨砼澆筑連續(xù)進(jìn)行,鋼筋搭接長(zhǎng)度和搭接接頭數(shù)量嚴(yán)格按設(shè)計(jì)和施工規(guī)范控制。支撐桿采用工具式支撐桿,為滿足支撐桿受力安全要求,在同一水平面內(nèi)的接頭數(shù)量不超過(guò)支撐桿總數(shù)的25%。在支撐桿焊接加長(zhǎng)時(shí)應(yīng)按規(guī)定焊牢固并且磨光,如有油污應(yīng)及時(shí)用火堿溶液清除干凈,保證千斤頂滑升自如。若在滑升過(guò)程中出現(xiàn)失穩(wěn)、彎曲等情況,要查明原因及時(shí)處理。
3、砼澆筑
在滑模施工中,砼主要采取泵送,當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)由40型塔吊臨時(shí)應(yīng)急代替泵送?;J┕ぐ匆韵马樞蜻M(jìn)行:下料→平倉(cāng)振搗→提升→鋼筋綁扎→下料。滑模施工要求對(duì)稱均勻下料,按分層25cm一層進(jìn)行,采用插入式振搗器振搗,經(jīng)常變換振搗方向,并避免直接震動(dòng)爬桿、模板、觀測(cè)電纜及儀器等。振搗棒插入深度不小于下層砼內(nèi)5cm,模板滑升時(shí)只可下料、平倉(cāng),嚴(yán)禁振搗。
砼初次澆筑必須嚴(yán)格按以下六個(gè)步驟進(jìn)行:第一次澆筑10cm厚減半骨料的砼,接著按分層厚度25cm澆筑2層,厚度達(dá)到60cm時(shí),開(kāi)始滑升3~5cm,檢查脫模的砼是否合適。第四層澆筑后滑升5cm,繼續(xù)澆筑第五層并滑升10~15cm,第六層澆筑后滑升20cm,若無(wú)異?,F(xiàn)象,便可進(jìn)行正常澆筑。
4、模板滑升
滑模的初次滑升要緩慢進(jìn)行,并在此過(guò)程中對(duì)提升系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)、盤(pán)面及模板變形情況進(jìn)行全面的檢查,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理,待一切正常后方可進(jìn)行正常澆筑和滑升?;U;鶕?jù)施工人員操作水平、機(jī)具配置和砼早期強(qiáng)度確定合理的滑升速度,按正常滑升每次間隔2小時(shí),控制滑升高度30cm,日滑升高度控制在2.5m左右。施工轉(zhuǎn)入正常滑升后,應(yīng)盡量保持連續(xù)施工,并設(shè)專人觀察和分析砼表面情況,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件確定合理滑升速度和分層澆筑厚度,并根據(jù)以下幾點(diǎn)進(jìn)行鑒別:1)出模的砼無(wú)流淌和拉裂現(xiàn)象,手按有硬的感覺(jué),并能留出1mm左右深度的指印,能用抹子抹平;2)若脫模砼有流淌、坍塌或表面呈波紋狀,說(shuō)明砼的脫模強(qiáng)度低,應(yīng)放慢滑升速度;3)若脫模砼表面不濕潤(rùn),手按有硬感或伴有砼表面被拉裂現(xiàn)象,則說(shuō)明脫模強(qiáng)度高,宜加快滑升速度??傊跐M足砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求外,還應(yīng)滿足滑模施工工藝要求,要根據(jù)滑升速度適當(dāng)控制砼凝固時(shí)間,使出模砼強(qiáng)度控制在0.2-0.4MPa?;^(guò)程中設(shè)專人檢查千斤頂上升情況,每次提升時(shí)應(yīng)保證所有千斤頂充分給油,回油時(shí)應(yīng)保證所有千斤頂充分排油,同時(shí)觀察爬桿上的壓痕和受力狀態(tài)是否正常,檢查結(jié)構(gòu)物中心線和滑模操作盤(pán)的水平度。
5、表面修整及養(yǎng)護(hù)
砼修整是關(guān)系到結(jié)構(gòu)外表和保護(hù)層質(zhì)量的工序,當(dāng)砼脫模后須立即進(jìn)行此項(xiàng)工作。一般用抹子在砼表面做原漿壓平或修補(bǔ),如表面平整亦可不做修整。在輔助盤(pán)上設(shè)灑水管對(duì)砼養(yǎng)護(hù),采用滴管"噴霧"方式,保持砼表面濕潤(rùn),且水壓不宜過(guò)大,避免養(yǎng)護(hù)水沖壞砼表面。
6、滑模拆除:
滑?;林付ㄎ恢脮r(shí),將滑?;蘸?,利用起重設(shè)備進(jìn)行模體拆除,滑模裝置拆除應(yīng)注意以下事項(xiàng):
〈1〉必須在當(dāng)班負(fù)責(zé)人統(tǒng)一指揮下進(jìn)行,并預(yù)先編制安全措施,做好拆除前的安全技術(shù)交底。
〈2〉操作人員必須配帶安全帶及安全帽。
〈3〉拆卸的滑模部件要嚴(yán)格檢查,捆綁牢固后下放。
〈4〉注意拆除方向,先拆除上人坡道最遠(yuǎn)處,逐漸向上人坡道靠近,最后拆除上人坡道附近的操作平臺(tái)。
四、質(zhì)量控制
1、砼澆筑前的檢查與驗(yàn)收
在做好滑模前準(zhǔn)備工作后,對(duì)基面的清理、鋼筋綁扎和連接、模板邊線復(fù)測(cè)等工序,嚴(yán)格執(zhí)行工程質(zhì)量?jī)?nèi)部"三檢制"進(jìn)行檢查驗(yàn)收,三檢合格后,經(jīng)監(jiān)理工程師最終驗(yàn)收,方可進(jìn)行滑模澆筑施工。
2、滑模施工中的主要質(zhì)量控制點(diǎn)及控制方法
1)鋼筋的綁扎與連接
滑模的施工特點(diǎn)決定了鋼筋安裝與砼澆筑平行作業(yè),因而在滑模施工中,鋼筋安裝應(yīng)按照隱蔽工程進(jìn)行跟班質(zhì)量檢查和驗(yàn)收。在滑模施工時(shí),對(duì)鋼筋安裝的質(zhì)量檢查應(yīng)明確崗位職責(zé),設(shè)專人對(duì)鋼筋的規(guī)格型號(hào)、保護(hù)層、間距、及連接質(zhì)量進(jìn)行24小時(shí)不間斷監(jiān)督與檢查,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,及時(shí)整改,確保鋼筋安裝質(zhì)量滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。
2)砼質(zhì)量控制
由于當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的石料質(zhì)量不穩(wěn)定,石粉含量偏大,為滿足滑模施工需要,采取適當(dāng)調(diào)整砂率及外加劑摻量等方法,在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下,滿足滑模砼高塌落度、大流動(dòng)性、短時(shí)間凝結(jié)的要求,實(shí)踐證明,經(jīng)調(diào)整后的砼質(zhì)量滿足滑模施工要求。
3)砼的分層和振搗
砼的分層和振搗是保證砼澆筑質(zhì)量的關(guān)鍵工序。在滑模施工中,必須分層均勻澆筑,每一層的砼面應(yīng)在一個(gè)水平面上,并要求均勻地變換澆筑方向,對(duì)分層厚度嚴(yán)格控制。在滑模施工時(shí),砼分層厚度一般控制在200mm~300mm左右。對(duì)砼振搗工序要嚴(yán)格按照施工規(guī)范及施工方案要求進(jìn)行監(jiān)控,確保砼澆筑質(zhì)量。
4)滑模的滑升速度
在每次模板提升后,立即檢查出模砼有無(wú)塌落、拉裂和麻面等,對(duì)滑模的提升速度進(jìn)行檢驗(yàn)和驗(yàn)證,并根據(jù)氣溫、砼凝結(jié)時(shí)間及入倉(cāng)速度等影響因素及時(shí)調(diào)整滑模的滑升速度,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。
5)滑模的中心、水平度和垂直度
滑模中線控制:在關(guān)鍵部位懸掛垂線進(jìn)行中心測(cè)量控制,同時(shí)每天兩次對(duì)模板邊線進(jìn)行測(cè)量監(jiān)控,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理,確保結(jié)構(gòu)物中心不發(fā)生偏移。
滑模水平控制:一是利用千斤頂?shù)耐狡鬟M(jìn)行水平控制,二是利用水準(zhǔn)管測(cè)量,進(jìn)行水平檢查。
滑模的垂直控制:每?jī)蓚€(gè)門(mén)型提升架設(shè)置一個(gè)控制線墜,測(cè)量隊(duì)每天兩次對(duì)庫(kù)壁垂直度進(jìn)行觀測(cè),以確保構(gòu)筑物垂直度符合設(shè)計(jì)要求。
6)砼表面修整及養(yǎng)護(hù)
為有效控制砼表面施工質(zhì)量,必須按照規(guī)范及施工方案嚴(yán)格監(jiān)督施工單位,對(duì)砼表面特別是模板尖角處及時(shí)修整,砼表面修整后要及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù),保證砼的外觀質(zhì)量達(dá)到優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)。
7)預(yù)埋件的埋設(shè)
預(yù)埋件埋設(shè)完畢,依據(jù)隱蔽工程驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),對(duì)預(yù)埋件的種類、數(shù)量及安裝位置逐一進(jìn)行檢查驗(yàn)收,確保埋設(shè)符合設(shè)計(jì)及施工規(guī)范要求。
五、滑模施工常見(jiàn)問(wèn)題預(yù)防及處理
1、滑模操作盤(pán)失圓是一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題,產(chǎn)生原因有如下幾點(diǎn):
1)平臺(tái)組裝質(zhì)量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,各提升架、千斤頂之間裝配誤差較大。
2)集中荷載作用太明顯,主要原因是由于鋼筋、支撐桿及砼等物品沒(méi)有分散擺放,造成部分千斤頂負(fù)載過(guò)重,爬升力不夠。
3)拉桿松緊不一致,造成平臺(tái)高低不均。
4)平臺(tái)調(diào)整時(shí)采用方法有誤,導(dǎo)致平臺(tái)高差進(jìn)一步加大。
5)砼澆筑方向固定不變,砼應(yīng)力對(duì)平臺(tái)作用明顯。
2、基于以上原因?qū)Σ僮髌脚_(tái)失圓的預(yù)防措施如下:
1)認(rèn)真抓好平臺(tái)組裝質(zhì)量,保證平臺(tái)各項(xiàng)偏差在規(guī)定的范圍內(nèi)。正常滑升時(shí),應(yīng)勤觀察千斤頂工作狀態(tài),發(fā)現(xiàn)工作不正常的千斤頂應(yīng)及時(shí)更換。
2)所有鋼筋、支撐桿在平臺(tái)上應(yīng)分散擺放,一次吊放荷載不得過(guò)大,應(yīng)控制在1噸以下。
3)每次大行程限位環(huán)都應(yīng)限位,以確保減小偏差。
4)平臺(tái)每提升兩個(gè)大行程都應(yīng)測(cè)量一次平臺(tái)中心的偏差及扭轉(zhuǎn)。
5)嚴(yán)格控制砼澆搗方向,相鄰兩次的澆筑方向應(yīng)相反,盡量讓砼產(chǎn)生的應(yīng)力抵消,發(fā)現(xiàn)平臺(tái)中心偏移或扭轉(zhuǎn),應(yīng)及時(shí)糾偏糾扭。
3、此外滑模施工經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題還有:滑模操作盤(pán)傾斜、滑模盤(pán)平移、扭轉(zhuǎn)、模板變形、砼表面缺陷、爬桿彎曲等,其產(chǎn)生的根本原因在于千斤頂工作不同步,荷載不均勻,澆筑不對(duì)稱,糾偏過(guò)急等,下面簡(jiǎn)要介紹一些常見(jiàn)問(wèn)題的處理措施:
1)糾偏:
利用千斤頂自身糾偏,即關(guān)閉五分之一的千斤頂,然后滑升2~3行程,再打開(kāi)全部千斤頂滑升2~3行程,反復(fù)數(shù)次逐步調(diào)整至設(shè)計(jì)要求。必要時(shí)施加一定外力給予糾偏,對(duì)所有糾偏工作不能操之過(guò)急,以免造成砼表面拉裂、死彎、滑模變形、爬桿彎曲等事故發(fā)生。
2)爬桿彎曲處理:
爬桿彎曲時(shí),采用加焊鋼筋或斜支撐。彎曲嚴(yán)重時(shí)切斷,接入爬桿并重新與下部爬桿焊接,同時(shí)加焊"人"字型斜支撐。
3)模板變形處理:
對(duì)部分變形較小的模板采用撐桿加壓復(fù)原,變形嚴(yán)重時(shí),將模板拆除修復(fù)。
4)砼表面缺陷處理:
采用局部立模,補(bǔ)澆比原標(biāo)號(hào)高一級(jí)的膨脹細(xì)骨料砼并用抹子抹平。
5)?;胧┘笆┕たp處理
滑模施工要連續(xù)進(jìn)行,因意外?;瑫r(shí)應(yīng)采取"?;胧?。砼停止?jié)仓螅扛?.5~1小時(shí),滑升1~2個(gè)行程,直到砼與模板不再粘結(jié)(一般4個(gè)小時(shí)左右)。由于施工造成施工縫,根據(jù)建筑施工規(guī)范,預(yù)先作出施工縫,然后在復(fù)工前將砼表面殘?jiān)?,用水沖凈,先澆一層減半骨料的砼或水泥砂漿,然后再澆筑原配砼。
六、結(jié)束語(yǔ)
隨著施工技術(shù)的發(fā)展及對(duì)施工工期要求越來(lái)越短,滑模施工以其少周轉(zhuǎn)材料、施工速度高、一次成型、外觀質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)建筑施工中,必將得到廣泛應(yīng)用。加強(qiáng)施工過(guò)程控制,采取切實(shí)有效的措施避免和解決滑模施工中出現(xiàn)的問(wèn)題,確保滑模施工質(zhì)量,將會(huì)對(duì)滑模施工技術(shù)的發(fā)展起到有力的推動(dòng)作用。
主要參考文獻(xiàn):
1 《滑動(dòng)模板工程技術(shù)規(guī)范》(GB50113-2005)
2 《建筑施工手冊(cè)》(下)滑模施工技術(shù) 建筑出版社
作者簡(jiǎn)介:第一作者:孫文彬,出生年:1968年,性別:男 ,單位:吉林亞泰(集團(tuán))股份有限公司,職稱:高級(jí)工程師。
第二作者:高連陽(yáng),出生年:1970年,性別:女,單位:吉林省輕工業(yè)設(shè)計(jì)研究院
職稱:高級(jí)工程師。