周 楊，許 丹

(1.中國電建集團(tuán)重慶工程有限公司，重慶 400060； 2.昭信教育研究院，重慶 401147)

1 概述

目前各種工業(yè)項(xiàng)目中均大大小小存在各種各樣的筒倉結(jié)構(gòu)，其中以新型干法水泥廠中的筒倉結(jié)構(gòu)為例進(jìn)行分析介紹。新型干法水泥廠的筒倉結(jié)構(gòu)主要包含生料均化庫、熟料儲存庫、熟料散裝庫、水泥儲存庫、水泥配料站的熟料庫、原料調(diào)配站的石灰石庫等圓形筒倉結(jié)構(gòu)，圓形筒倉結(jié)構(gòu)的施工內(nèi)容在新型干法水泥廠施工中占據(jù)很大施工份額。圓形筒倉結(jié)構(gòu)在庫壁截面尺寸變化和框架連接處較少、施工高度較高(一般為18 m以上)的情況下綜合安全、質(zhì)量、工期、成本等因素后，基本會選擇技術(shù)先進(jìn)、工藝成熟、質(zhì)量整體性好的滑模施工工藝進(jìn)行施工，從而滑模施工工藝在水泥廠建設(shè)過程中得到了廣泛的應(yīng)用。

水泥廠筒倉結(jié)構(gòu)施工時，在庫壁采取滑模施工工藝中，95%以上采用滑模平臺支撐鋼管設(shè)置在庫壁結(jié)構(gòu)體內(nèi)埋入不回收的方式。采用這種方式的優(yōu)勢在于避免了支撐鋼管外增設(shè)套管工序和在滑動模板施工過程中不必考慮套管形成的孔洞是否已達(dá)到強(qiáng)度要求，減少相應(yīng)的施工工序以及增加庫壁質(zhì)量的可控性。但缺點(diǎn)也是顯而易見的，支撐鋼管無法回收造成材料成本較大的浪費(fèi)。特別在高聳、直徑大、帶頂梁滑模提升的圓形筒倉結(jié)構(gòu)庫壁施工過程中需要布置更多的支撐鋼管以支頂滑模架進(jìn)行滑行施工，從而導(dǎo)致大量支撐鋼管無法回收造成巨大的材料浪費(fèi)。

2 筒倉滑模施工支撐桿回收工藝介紹

2.1 筒倉滑模工藝原理

筒倉滑模工藝原理：筒倉滑模施工由滑動模板系統(tǒng)、操作平臺系統(tǒng)、庫壁收面平臺、安全防護(hù)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、提升裝置、照明系統(tǒng)、噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)等子系統(tǒng)組成的一個集成度很高的滑模平臺體系?；Ｆ脚_體系在地面組裝完成后，滑模平臺將采用以液壓千斤頂為動力，以埋設(shè)在庫壁的支撐鋼管作為支撐循環(huán)頂升直至滑模完成。由于滑模施工為連續(xù)循環(huán)頂升施工工藝，它與常規(guī)的搭設(shè)腳手架和支設(shè)模板的翻模施工方法相比，具有施工速度快、施工質(zhì)量優(yōu)、機(jī)械化程度高、占用場地少、庫壁整體性好等特點(diǎn)[1]。

抽孔芯管施工細(xì)部工藝原理：滑模平臺系統(tǒng)組裝過程中，在提升架的橫梁下或提升架之間的連系梁下增設(shè)抽孔芯管，抽孔芯管上端與梁的連接構(gòu)造可采用剛性連接也可做成能使抽孔芯管轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu)裝置，安裝抽孔芯管后，其下端應(yīng)與模板下口平齊?；Ｑb置在提升過程中將帶動抽孔芯管一同提升，滑模開始后在抽孔芯管下端以下的庫壁內(nèi)將形成一個圓形孔洞，圓形孔洞與支撐鋼管之間存在無黏結(jié)的空隙，為后期回收支撐鋼管提供必要的條件。支撐鋼管連接后的長度需要從筒倉基礎(chǔ)頂部開始直至筒倉庫壁頂部，支撐鋼管的連接可采用焊接或螺紋連接方式。當(dāng)采用筒倉滑模施工支撐桿回收工藝技術(shù)時，為確保筒倉庫壁施工完成后抽取支撐鋼管便利，宜采用螺紋連接便于后期拆解連接的支撐鋼管。

2.2 適用范圍

該工法適用于各類圓形結(jié)構(gòu)壁板厚度不宜小于250 mm的筒倉混凝土工程，也適合于煙囪、水塔等其他大型類似項(xiàng)目的參考作業(yè)指導(dǎo)。具體適用要求如下：

1)平面面積較小而高度較高的結(jié)構(gòu)物，豎向結(jié)構(gòu)形式變異性較小的結(jié)構(gòu)物最為適用，如筒倉、煙囪、水塔等。

2)筒倉結(jié)構(gòu)的配筋宜采用熱軋帶肋鋼筋，主筋尺寸不應(yīng)小于18 mm，其余鋼筋不得小于10 mm。兩層鋼筋網(wǎng)片之間應(yīng)配置拉結(jié)鋼筋，拉結(jié)筋的間距與形狀應(yīng)作設(shè)計(jì)規(guī)定。

3)采用滑模施工的結(jié)構(gòu)，其混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C20。

4)受力鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度(從主筋到外緣算起)連續(xù)變截面筒壁不應(yīng)小于30 mm。

5)采用滑模施工工藝時，筒倉庫壁截面尺寸變化應(yīng)較小。當(dāng)壁厚需要改變時，宜在筒壁內(nèi)側(cè)采取階梯式變化或變坡方式處理。

2.3 工藝特點(diǎn)

筒倉結(jié)構(gòu)在考慮安全、質(zhì)量、工期、成本、環(huán)保、用地等情況下確定采用滑模施工工藝為最優(yōu)施工方法時，施工技術(shù)準(zhǔn)備階段可考慮選用支撐鋼管回收技術(shù)，支撐鋼管回收技術(shù)將鋼管由一次性攤銷成本變?yōu)槎啻螖備N，最終達(dá)到支撐鋼管重復(fù)利用、成本大幅度減少的目的。筒倉滑模施工及筒倉滑模施工支撐桿回收工藝優(yōu)點(diǎn)如下：

1)筒倉滑模構(gòu)造體系包括滑動模板系統(tǒng)、操作平臺系統(tǒng)、庫壁收面平臺、安全防護(hù)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、提升裝置、照明系統(tǒng)、噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)，工具裝置所使用的材料較翻模施工大幅減少，結(jié)構(gòu)受力合理，調(diào)節(jié)可靠，施工精度高[2-3]。

2)筒倉滑模施工在施工階段可保持連續(xù)作業(yè)、持續(xù)施工，滑模施工與翻模施工(翻模施工工藝：鋼筋制作與安裝→預(yù)埋件制作與安裝→模板安裝→模板加固→混凝土澆筑→模板拆除)相比簡化了施工工序，不用每節(jié)安拆模板，較大的提高施工速度。

3)采用筒倉滑模施工技術(shù)后混凝土系連續(xù)澆筑，可減少施工縫，保證建筑物的整體性。

4)滑模操作平臺及懸吊收面平臺周圍均設(shè)有圍護(hù)欄桿、踢腳板、保護(hù)安全網(wǎng)；上、下滑模平臺應(yīng)采用帶圍護(hù)裝置的回籠梯，滑模施工操作安全。

5)滑模操作平臺可根據(jù)庫壁尺寸的大小在滑模平臺四周靠近庫壁的位置設(shè)置4個或8個測量控制點(diǎn)，采用全站儀全程控制筒體的垂直度、偏差值，做到“定點(diǎn)測量，全程跟蹤檢查”的施工方法提高滑模筒體施工質(zhì)量。

6)筒體滑模施工工藝中增加支撐鋼管回收技術(shù)，將避免支撐鋼管留置于筒倉庫壁中，后期滑模施工完成后采取相應(yīng)的技術(shù)措施將支撐鋼管從成型的孔洞內(nèi)拔出回收，以達(dá)到節(jié)約成本效果。

7)筒倉滑模施工工序程序化、圖表化、操作規(guī)范化，施工質(zhì)量全過程采取PDCA戴明環(huán)體系動態(tài)管理?；炷潦┕べ|(zhì)量將大大提升，施工全過程的質(zhì)量得到控制，最終保證了筒倉結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。

2.4 施工工藝流程及控制要點(diǎn)

2.4.1 筒倉施工流程

滑模設(shè)備的安裝、拆除步驟：施工準(zhǔn)備(技術(shù)準(zhǔn)備、工具及設(shè)備準(zhǔn)備)→第一節(jié)模板內(nèi)鋼筋綁扎及預(yù)埋件安裝→滑模裝置的組裝→操作平臺系統(tǒng)安裝→液壓提升裝置安裝→滑模施工→滑模支撐桿抽取回收→滑模裝置拆除。

抽孔芯管的安裝：滑模裝置的組裝過程中，當(dāng)支撐鋼管規(guī)格采用φ48×3.5 mm無縫鋼管時，在支撐鋼管外套用與滑模模板底口等高的φ54×3.0 mm抽孔芯管，支撐鋼管在抽孔芯管中左右側(cè)均有3 mm左右的間距。抽孔芯管上端固定在滑模架上隨著滑模架的提升一同提升，當(dāng)庫壁混凝土凝固后，抽孔芯管下端以下將形成一個圓形的孔洞，支撐鋼管在孔洞中無黏結(jié)作用，為滑模施工完成后抽取支撐鋼管提供條件。

滑模架的安裝見圖1，圖2。

滑模施工作業(yè)流程：筒倉滑模在滑動模板內(nèi)鋼筋綁扎和預(yù)埋件安裝完成以及滑模設(shè)備安裝和調(diào)試完成后，施工時將采取循環(huán)施工作業(yè)方法，其施工步驟如下：滑動模板內(nèi)混凝土澆筑至模板頂(約1 200 mm)→滑動模板上鋼筋綁扎及預(yù)埋件安裝一個行程(300 mm)→混凝土終凝后，滑模平臺通過液壓千斤頂頂升一個行程(300 mm)→滑動模板下漏出的一個行程的庫壁混凝土面采用人工收面→滑動模板上鋼筋綁扎及預(yù)埋件安裝兩個行程(300 mm)→第一個行程內(nèi)混凝土澆筑→混凝土終凝后，滑模平臺通過液壓千斤頂頂升兩個行程(300 mm)→滑模平臺滑升一定高度后安裝收面吊籃→轉(zhuǎn)入正常循環(huán)滑升階段→滑動模板頂與庫壁頂平齊后，進(jìn)入空滑階段，直至滑動模板底部完全脫離庫壁混凝土面[4-5]。

2.4.2 施工工藝控制要點(diǎn)

1)建立全面的質(zhì)量監(jiān)控體系，及時處理發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題。筒倉滑模施工開始后，采取三班倒連續(xù)24 h施工制度，每班設(shè)置質(zhì)量監(jiān)控人員1名，監(jiān)督筒倉庫壁上鋼筋、預(yù)埋件及混凝土的施工質(zhì)量，實(shí)行旁站監(jiān)督管理及施工記錄。每滑升一個行程由專業(yè)測量人員對庫壁垂直度、扭轉(zhuǎn)情況及圓度進(jìn)行測量并如實(shí)記錄，質(zhì)量管理人員對測量過程及結(jié)果進(jìn)行監(jiān)督管理。

2)建立以生產(chǎn)經(jīng)理為首的筒倉滑升總調(diào)度制度和技術(shù)負(fù)責(zé)人為首的值班巡回檢查制度，及時處理滑模施工中存在的協(xié)調(diào)及技術(shù)問題。總調(diào)度協(xié)調(diào)鋼筋、預(yù)埋件、混凝土、臨時用水和臨時用電等物資資源以及各個工種協(xié)作配合；值班巡回檢查施工中的重難點(diǎn)以及存在的各種技術(shù)問題。

3)施工管理人員應(yīng)根據(jù)筒倉滑模施工進(jìn)度情況及時向監(jiān)理單位報(bào)驗(yàn)鋼筋和預(yù)埋件隱蔽工程驗(yàn)收、混凝土工程驗(yàn)收等過程驗(yàn)收工作。

4)鋼筋、預(yù)埋件及混凝土原材料的品種、規(guī)格、質(zhì)量指標(biāo)及采購批次和批量應(yīng)嚴(yán)格控制，確保施工所使用的原材料質(zhì)量合格和相應(yīng)資料手續(xù)完備。

5)抽孔芯管的直徑不應(yīng)大于結(jié)構(gòu)短邊尺寸的1/2，且孔壁距離結(jié)構(gòu)外邊緣不得小于100 mm，相鄰兩孔孔邊的距離應(yīng)不小于孔的直徑，且不得小于100 mm。抽孔芯管必須埋設(shè)筒倉庫壁主筋內(nèi)部。

6)抽孔芯管上端與梁的連接構(gòu)造宜做成能使芯管360°轉(zhuǎn)動，并能有50 mm以上的上下活動量，以便滑模平臺在提升過程中出現(xiàn)抽孔芯管與混凝土有黏結(jié)現(xiàn)象時，及時將抽孔芯管進(jìn)行上下活動和旋轉(zhuǎn)避免與混凝土黏結(jié)牢固無法提升或提升后破壞筒倉庫壁結(jié)構(gòu)體。

7)抽孔芯管安裝后，其芯管下口應(yīng)與模板下口平齊。

8)抽孔芯管滑模裝置宜設(shè)計(jì)成模板與芯管能分開的提升機(jī)構(gòu)，也可同時提升作業(yè)裝置?；Ｊ┕み^程中方便控制抽孔芯管下端孔洞的形成。

9)抽孔芯管表面應(yīng)涂刷混凝土隔離劑。芯管在脫出混凝土后做空滑處理時，應(yīng)隨時清理黏結(jié)在上面的砂漿；重新施工時，應(yīng)再次涂刷混凝土隔離劑。

10)承擔(dān)配合比設(shè)計(jì)和試配的試驗(yàn)室應(yīng)具有相應(yīng)資質(zhì)。用于筒倉滑模的混凝土，應(yīng)進(jìn)行單獨(dú)試配以適應(yīng)滑模施工使用，并做好施工現(xiàn)場條件下的配合比調(diào)整。

11)滑升過程中，應(yīng)檢查和記錄標(biāo)高、結(jié)構(gòu)垂直度、扭轉(zhuǎn)及結(jié)構(gòu)截面尺寸，每提升一個形成(300 mm)應(yīng)檢查記錄一次[6]。

3 筒倉滑模施工支撐鋼管回收成本分析

下面以越南成勝6000TPD熟料水泥生產(chǎn)線工程的水泥儲存庫(主要技術(shù)參數(shù)：庫體直徑18 m、高度50 m和庫壁厚度為350 mm)為例進(jìn)行研究，當(dāng)采用埋入筒倉庫壁不回收支撐鋼管的滑模方式和采取回收支撐鋼管的抽孔芯管滑模方式時，兩種滑模方式分析情況如下：1)埋入筒倉庫壁不回收支撐鋼管的方式：水泥廠筒倉滑模施工中較多地采用此方法進(jìn)行施工，此方法比抽孔芯管滑模方法減少增加支撐鋼管套管和支撐鋼管回收的兩個施工工序。支撐鋼管(鋼管規(guī)格：φ48×3.5 mm的無縫鋼管)的連接方式一般采用上端平頭，下端倒角45°進(jìn)行圍焊后再將鋼管焊點(diǎn)部位采用角磨機(jī)打磨平整。施工完成后支撐鋼管完全埋設(shè)于筒倉庫壁中作為結(jié)構(gòu)體一部分無法進(jìn)行回收再利用。2)回收支撐鋼管的抽孔芯管滑模方式：滑模施工平臺組裝的時候僅需在每個支撐鋼管外增設(shè)從提升架的橫梁下端至滑動模板的下緣直徑為φ54×3.0 mm的鋼管作抽孔芯管(也可稱套管)。為確保支撐鋼管在滑模完成后可分段取出回收，宜采用單根長度為3 m、規(guī)格為φ48×3.5 mm鋼管分別在上下兩端單獨(dú)加工成外螺紋和內(nèi)螺紋，外螺紋和內(nèi)螺紋必須能夠匹配連接。筒倉庫壁施工完成后，僅需將支撐鋼管按照安裝順序逆向拆除回收即可，避免采用焊接連接后期進(jìn)行切割的問題。

根據(jù)《越南成勝6000TPD熟料水泥生產(chǎn)線工程水泥儲存庫滑模專項(xiàng)施工方案》沿庫壁圓弧方向間隔1.2 m布置一根支撐鋼管，那么采取埋入式不回收支撐鋼管的方式進(jìn)行施工需要埋入庫壁的支撐鋼管(規(guī)格為φ48×3.5 mm)為2×3.14×9÷1.2×50=2 355 m，規(guī)格為φ48×3.5 mm的鋼管理論重量為3.84 kg/m，按照市場價(jià)5 500元/t 計(jì)算需要埋入庫壁的鋼管費(fèi)用為2 355×3.84÷1 000×5 500=49 737元。而采取回收支撐鋼管的抽孔芯管滑模方式進(jìn)行施工完成后可將支撐鋼管抽出全部回收再利用，便能節(jié)省此部分鋼管材料費(fèi)用，整個水泥廠施工中有大大小小筒倉共計(jì)約9個，那么選用回收支撐鋼管的抽孔芯管滑模方式在一個完整的水泥廠施工中可以節(jié)省出一筆比較可觀的費(fèi)用。

以上僅以越南成勝6000TPD熟料水泥生產(chǎn)線工程的水泥儲存庫為例進(jìn)行分析，其余工程均可按照此方法進(jìn)行分析可節(jié)約的支撐鋼管費(fèi)用。

4 結(jié)語

筒倉滑模采用抽孔芯管滑模施工工藝進(jìn)行支撐鋼管回收技術(shù)，能夠滿足技術(shù)先進(jìn)、成本節(jié)約的目的。本文僅以筒倉滑模施工為例作簡單介紹，但本工法技術(shù)在其他高大的滑模施工中進(jìn)行簡單修改便能很好地適應(yīng)其他滑模工程。