錢凱
(云南建投第二建設(shè)有限公司,昆明650000)
社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,為建筑行業(yè)帶來了全新的機(jī)遇與挑戰(zhàn),加快了工業(yè)建筑的發(fā)展速度。工業(yè)建筑數(shù)量的增多、工業(yè)建設(shè)范圍的擴(kuò)大以及工業(yè)建設(shè)形式的豐富,使建筑施工技術(shù)得到了有效的推廣與普及。尤其是滑模技術(shù)在筒倉這種特殊施工結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用,更是顯著加快了建筑工程的施工進(jìn)度,提高了建筑工程的施工質(zhì)量,保證了建筑施工環(huán)境的安全。但是,滑模技術(shù)是一種非常特殊的施工技術(shù),整個施工過程容易受到各種外力因素的影響而出現(xiàn)問題。在這種情況下,要將滑模技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢充分發(fā)揮出來,還需要進(jìn)一步加強(qiáng)對相關(guān)領(lǐng)域的研究與探索。
通過對多個建筑工程施工現(xiàn)場的調(diào)研,可以明確筒倉結(jié)構(gòu)的建筑形式主要有2種:一種是適用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的筒倉結(jié)構(gòu);另一種是適用于工業(yè)領(lǐng)域中的筒倉結(jié)構(gòu)。筒倉結(jié)構(gòu)主要包含以下幾種形式:正方形筒倉結(jié)構(gòu)、矩形筒倉結(jié)構(gòu)、圓形筒倉結(jié)構(gòu)、多邊形筒倉結(jié)構(gòu)。其中,尤以圓形筒倉結(jié)構(gòu)的應(yīng)用最具優(yōu)勢(見圖1),不僅可以有效節(jié)省物料,還不會占用過多的施工面積。目前,已經(jīng)被眾多建筑施工單位所認(rèn)可,并廣泛應(yīng)用于單一物料品種或者小規(guī)模儲量物料的儲存當(dāng)中,且布置成獨立倉的形式。如果需要儲存的物料品種較多,或者物料的儲存量較大,可以布置成群倉形式。筒倉與筒倉之間的空間,叫作星倉,也有極高的應(yīng)用價值[1]。
圖1 圓形筒倉結(jié)構(gòu)
筒倉的使用價值主要體現(xiàn)在煤炭、焦炭、水泥等散裝大宗物料的儲存方面。目前,科學(xué)技術(shù)與筒倉結(jié)構(gòu)的融合已經(jīng)明顯提升了筒倉結(jié)構(gòu)的機(jī)械化程度。這樣的筒倉結(jié)構(gòu)不僅可以對物料裝修流程進(jìn)行簡化,還可以降低物料轉(zhuǎn)運過程中產(chǎn)生的成本消耗。鋼筋混凝土材料是當(dāng)前筒倉施工設(shè)計的主要原材料,與木材、磚石等材料的應(yīng)用相比,鋼筋混凝土材料的筒倉結(jié)構(gòu)施工結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)固,抗震效果更好。鋼筋混凝土筒倉的基礎(chǔ)形式主要包含以下幾種:環(huán)形基礎(chǔ)形式、板式基礎(chǔ)形式、梁式筏式基礎(chǔ)形式、箱形基礎(chǔ)形式、樁基礎(chǔ)形式、混合基礎(chǔ)形式等[2]。其中,除了樁基礎(chǔ)形式,其余的基礎(chǔ)形式均以天然地基或符合地基的應(yīng)用為主,可以進(jìn)一步降低基礎(chǔ)不均勻沉降的概率。在實際的筒倉施工過程中,其施工檢測重點依然以技術(shù)設(shè)計和地基勘察為主,且為了降低各類事故的發(fā)生概率,非常注重在初期使用階段對加載速率和加載均勻性進(jìn)行控制。
近幾年來,滑模技術(shù)是一種綜合性較強(qiáng)的施工技術(shù),在實際生產(chǎn)建設(shè)中的應(yīng)用非常廣泛,且表現(xiàn)出了機(jī)械化程度高、施工效率快、施工質(zhì)量有保障等優(yōu)勢。另外,筒倉結(jié)構(gòu)的整體性較強(qiáng),抗震性能也較優(yōu),可以為施工人員提供相對安全的施工作業(yè)環(huán)境,為施工人員的生命財產(chǎn)安全提供保障,也為施工單位的進(jìn)一步發(fā)展提供保障。
在傳統(tǒng)的筒倉結(jié)構(gòu)施工過程中,需要利用大量的固定模板支持來完成混凝土澆筑施工。而使用的固定模板數(shù)量越多,其產(chǎn)生的物料消耗就越多,施工成本就越大。而滑模技術(shù)的應(yīng)用可以將傳統(tǒng)的固定模板替換成滑移活動鋼板,在現(xiàn)場進(jìn)行模板的組裝,逐步滑升,靠千斤頂頂升,進(jìn)而實現(xiàn)一次性成型連續(xù)施工,直至筒倉結(jié)構(gòu)及其構(gòu)件定型。
滑模技術(shù)主要由以下2部分組成:第一部分是剛性支撐及承受系統(tǒng);第二部分是柔性支撐系統(tǒng)。首先,剛性支撐及承受系統(tǒng)指的是圍繞中心筒及其輻射區(qū)域進(jìn)行桁架結(jié)構(gòu)的布置,并形成輪轂式支承系統(tǒng)。另外,也可以使用主副桁架和主副梁,布置成多邊形支撐系統(tǒng)。其次,柔性支撐系統(tǒng)的形成需要在運行機(jī)械過程中,主激振頻率比支撐系統(tǒng)統(tǒng)一階固有頻率高?;<夹g(shù)的構(gòu)成主要包含以下4部分:首先是圍圈部分。在保持組裝平面形狀的過程中,將模板與提升架連接成一個有機(jī)的整體,并按照自上而下的順序,結(jié)合圍圈的直徑或周長,將一道閉合的圍圈設(shè)置到連接體上,可以有效增強(qiáng)連接體的剛性與強(qiáng)度。其次是提升架部分。所謂提升架,其實就是用于連接圍圈和模板的支架。提升架的應(yīng)用,可以為千斤頂?shù)陌卜盘峁┍WC。再次是吊腳手架部分,又叫作吊架[3]。以安裝部位的差異為標(biāo)準(zhǔn),吊架又可以細(xì)分為內(nèi)吊架和外吊架2種形式。吊架的作用,是對混凝土表面的外觀質(zhì)量與養(yǎng)護(hù)質(zhì)量進(jìn)行檢查,并對模板進(jìn)行必要的檢修。在吊架施工過程中,需要將吊架鋪板的寬度控制在400~700 mm。最后是液壓提升系統(tǒng)。這一系統(tǒng)主要由4大要件構(gòu)成:支承桿、液壓千斤頂、液壓控制臺、油路等。
在筒倉結(jié)構(gòu)施工過程中,筒倉形狀具有一定的特殊性,筒倉結(jié)構(gòu)并不在同一個平面中。從這一角度考慮,筒倉結(jié)構(gòu)的施工建設(shè)具有較大的難度。鑒于此,滑模技術(shù)的應(yīng)用需要注意以下3個方面。
在筒倉結(jié)構(gòu)的施工設(shè)計階段,需要在不同的平面上進(jìn)行相關(guān)主體結(jié)構(gòu)的構(gòu)建,所以,不會對主體結(jié)構(gòu)及其相關(guān)建筑的平整度和弧度數(shù)據(jù)提出嚴(yán)格的要求。在這種情況下,必須要對模板設(shè)計予以重視[5]。首先,模板設(shè)計時,需要對模板與混凝土之間的摩擦力等因素進(jìn)行充分的考慮,并借此增強(qiáng)施工作業(yè)面的平整度。其次,在平臺搭建及其設(shè)計過程中,需要對平臺的自重以及能夠承受的最大負(fù)荷進(jìn)行計算,并根據(jù)計算結(jié)果選擇適合的機(jī)械設(shè)備型號,確保機(jī)械設(shè)備可以安全、穩(wěn)定、高效地運行。最后,在模板構(gòu)建過程中,需要結(jié)合施工圍圈標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行模板長度、剛度以及柔度的控制。這樣,不僅可以降低各種外界因素和人員對施工效果的影響,還可以進(jìn)一步提升模板錐度的精準(zhǔn)度。
在滑模施工階段,需要對模板進(jìn)行必要的清理,做好支撐桿的續(xù)接工作,并對限位的平衡調(diào)整和垂直度測量糾偏施工予以重視。該階段主要分為3個部分:初滑階段、正?;A段、終滑階段[6]。
首先,在初滑階段,需要進(jìn)行2~3層的混凝土澆筑,并將高度控制在55~65 cm。在完成澆筑3~6 h時,將平臺提起2~4個行程,混凝土出模后,如果沒有出現(xiàn)塌落現(xiàn)象,沒有被模板帶起,且用手指按壓可以見到指紋卻又不會粘到手指上,說明混凝土強(qiáng)度達(dá)到了相關(guān)要求,可以嘗試緩慢滑升。在試升過程中,需要對相應(yīng)的數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行如實記錄,并做好其與參考數(shù)值的對比分析,為后續(xù)正式滑升的順利進(jìn)行提供保證。
其次,在正?;A段,需要在同一時期完成以下3個操作:鋼筋捆綁、支承連桿、加固機(jī)械等。只有這樣,才能使滑升過程工序保持一致,不會因為間歇性停頓而出現(xiàn)筒體短節(jié)情況。與此同時,還需要重視液壓提供機(jī)械液壓壓力所產(chǎn)生的變化,并以此為基礎(chǔ)對升差予以控制,對模板系統(tǒng)進(jìn)行全面而系統(tǒng)的檢查。
最后,在終滑階段,當(dāng)模板與水平結(jié)構(gòu)面相距1.5 m時,需要減小滑升速度,并做好平臺的調(diào)正。另外,受到各種作用力的影響下,滑升過程中平臺可能會出現(xiàn)傾斜或者扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象[7]。所以,當(dāng)滑升20~30個行程時需要對平臺進(jìn)行觀察,如果發(fā)現(xiàn)平臺發(fā)生了傾斜或扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象,要采取相應(yīng)的糾偏措施。與此同時,當(dāng)模板與圈底相距不足200 mm時,在進(jìn)行混凝土澆筑施工的同時,做好相應(yīng)的測平與找平工作。并對混凝土的澆筑均勻度進(jìn)行控制,加強(qiáng)混凝土標(biāo)高與位置的控制。
在完成筒倉主體部分的澆筑施工后,需要及時拆除滑模設(shè)施。在拆除滑模的過程中,需要注意拆除順序:首先,將操作平臺及其周圍的雜物進(jìn)行清除,然后再將平臺的液壓管路、內(nèi)模板、外模板、掛鉤圍圈等進(jìn)行拆除。其次,將平臺與提升架的連接部分進(jìn)行拆除,然后再將吊籃、外作業(yè)平臺支撐構(gòu)建進(jìn)行拆除[8]。最后,將提升架和千斤頂拆除,然后再對作業(yè)平臺進(jìn)行清除,做好相應(yīng)的調(diào)整處理工作。
綜上所述,在我國筒倉結(jié)構(gòu)的施工過程中,滑模技術(shù)的應(yīng)用必將越來越廣泛。但是,滑模技術(shù)的應(yīng)用需要多種工種的協(xié)調(diào)與配合,且需要連續(xù)性作業(yè),所以,整個施工過程容易受到多種因素的影響。在這種情況下,為了充分發(fā)揮滑模技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢,必須對各個施工工序進(jìn)行合理的調(diào)整,并加強(qiáng)各種不利因素的控制,降低這些不利因素對滑模施工質(zhì)量的影響。只有這樣,才能為筒倉施工提供更大的便利。