王 龍，王立衛(wèi)

(陜西彬長(zhǎng)小莊礦業(yè)有限公司，陜西 咸陽(yáng) 713500)

0 引言

作為衡量我國(guó)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展的重要標(biāo)志，逐步推進(jìn)城市現(xiàn)代化是歷史發(fā)展的必然趨勢(shì)[1-5]。在城市現(xiàn)代化進(jìn)程中，建筑逐漸朝向高空地下方向空間發(fā)展，各類高層建筑及筒倉(cāng)結(jié)構(gòu)逐步成為城市戰(zhàn)略發(fā)展進(jìn)程的標(biāo)志性代表。伴隨筒倉(cāng)結(jié)構(gòu)的施工，滑模施工技術(shù)應(yīng)用而生，作為一種現(xiàn)代化的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工方法[6-8]，在大型備煤倉(cāng)施工應(yīng)用中優(yōu)勢(shì)明顯[9]。采用滑模施工技術(shù)可有效提高混凝土結(jié)構(gòu)施工工業(yè)化水平，由于模板要求較少，并且由于是連續(xù)施工，模具的整體穩(wěn)定性相對(duì)較好，成型效果滿足設(shè)計(jì)要求，提高生產(chǎn)效率，保證施工質(zhì)量，節(jié)省了大量的建筑材料施工成本，降低施工整體造價(jià)，有助于實(shí)現(xiàn)安全文明施工，推進(jìn)現(xiàn)代化技術(shù)集約型產(chǎn)業(yè)發(fā)展，綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益顯著。

圍繞陜西彬長(zhǎng)礦業(yè)小莊礦井新建產(chǎn)品倉(cāng)液壓滑模工程技術(shù)應(yīng)用，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐研究論述液壓滑模施工系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)，對(duì)施工系統(tǒng)模板、操作平臺(tái)和液壓系統(tǒng)施工設(shè)計(jì)提出了新的技術(shù)要求，對(duì)液壓滑模工藝在筒倉(cāng)類結(jié)構(gòu)施工應(yīng)用中，如何開展設(shè)備選型、參數(shù)設(shè)計(jì)及施工標(biāo)準(zhǔn)等工作進(jìn)行研究，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工給出滑模工藝在各類筒倉(cāng)廠房建設(shè)中關(guān)注的安全問題，并確定相應(yīng)的解決方法。

1 工程背景

陜西彬長(zhǎng)礦業(yè)集團(tuán)有限公司小莊礦井及選煤廠新建產(chǎn)品倉(cāng)工程，由2座內(nèi)徑均為25 m圓形筒倉(cāng)(東倉(cāng)及西倉(cāng))組成，筒倉(cāng)間距為5.50 m，地基采用混凝土灌注樁基，混凝土箱形基礎(chǔ)，筏板厚1.5 m；主體圓形筒體結(jié)構(gòu)，內(nèi)筒壁厚600 mm、外筒壁厚370 mm，西倉(cāng)建筑物高度為74.09 m，東倉(cāng)建筑物高度為67.29 m。西倉(cāng)倉(cāng)上為框筒結(jié)構(gòu)2層，東倉(cāng)倉(cāng)上為框筒結(jié)構(gòu)1層。

標(biāo)高52.207～58.000 m為倉(cāng)上錐殼，58.00 m以上結(jié)構(gòu)為框筒結(jié)構(gòu)和輕鋼結(jié)構(gòu)，倉(cāng)錐殼為550～650 mm厚C40鋼筋混凝土變截面錐殼。錐殼垂直高度為5.011 m，錐殼頂平臺(tái)半徑為6.7 m，平臺(tái)板厚度為150 mm，錐殼斜壁角度為45°，斜長(zhǎng)7.1 m，錐殼底口半徑R=12.5 m，下環(huán)梁截面為750 mm×1 800 mm，上口半徑R=6.7 m，錐殼上環(huán)梁截面為550 mm×1 600 mm。

倉(cāng)內(nèi)設(shè)混凝土錐形漏斗，折板結(jié)構(gòu)，6個(gè)卸煤口，4個(gè)框架柱及24個(gè)內(nèi)附壁柱作為支撐，分內(nèi)筒壁、底板、折梁、斜壁及環(huán)梁，C40混凝土，填充料C15混凝土，耐磨層(200 mm×200 mm×20 mm厚高鉻晶板)，內(nèi)筒截面尺寸直徑17 mm，斜壁垂直高度為7.851 m，厚度為500 mm，漏斗口尺寸為1 800 mm×1 800 mm。

2 滑模組成及構(gòu)造

2.1 滑模組成

液壓滑模施工裝置由液壓提升、模板和提升平臺(tái)系統(tǒng)組成。

液壓提升系統(tǒng)：含控制臺(tái)、油管、千斤頂、支撐桿，是整套施工裝置的核心部分，負(fù)責(zé)動(dòng)力傳遞等，由電機(jī)、齒輪泵、換向閥、針閥、分軸器、壓力表、油箱構(gòu)成。

模板系統(tǒng)：由模板、圍圈、提升架組成，滿足滑模工程主要構(gòu)件成型。

提升平臺(tái)系統(tǒng)：由提升架、輻射桁架、內(nèi)外吊腳手架組成，在滑模施工過(guò)程中，提升平臺(tái)既是施工人員操作作業(yè)場(chǎng)所，又是小型機(jī)具、材料臨時(shí)堆放場(chǎng)地。輻射梁端頭示意圖如圖1所示。

圖1 輻射梁端頭示意Fig.1 Schematic diagram of the end of the radiating beam

千斤頂提升過(guò)程為頂內(nèi)上卡頭，抱緊支承桿，油壓頂起千斤頂缸體，帶動(dòng)提升架上升；當(dāng)升到千斤頂一個(gè)行程時(shí)，停止供油，而后開始回油，下卡卡緊支承桿，排油伸張作用使上卡頭解除位置。

該過(guò)程為完成一個(gè)提升，重復(fù)該過(guò)程，循環(huán)往復(fù)，千斤頂帶動(dòng)滑模裝置不斷上升，一直到建筑物的高度為止。

2.2 滑模構(gòu)造

模板：外模板采用6 000 mm×1 200 mm×3 mm鋼制模板，局部采用P2012與P2512型鋼模板，內(nèi)模板采用P2012與P2512型。柱轉(zhuǎn)角處模板做成整體，角部有一定的弧度，模板加工如圖2所示。

圖2 模板加工示意Fig.2 Schematic diagram of template processing

圍圈：采用槽鋼組成，在附壁柱處做成剛性節(jié)點(diǎn)，圍圈內(nèi)外各2層，每層上下兩道，間距為700 mm，模板通過(guò)圍圈提升架連成一體。

提升架：橫梁由2根槽鋼組成，預(yù)應(yīng)力扶壁柱采用雙千斤頂，雙提升架。提升架高為1 600 mm，附壁柱處寬度適當(dāng)加大。

操作平臺(tái)(輻射式剛性平臺(tái))：由承重鋼梁、木方(40 mm×60 mm)、竹膠板組成。承重鋼梁中間為內(nèi)徑7.2 m，高3.0 m的鼓圈。

內(nèi)外吊架：寬度600 mm，吊桿直徑14 mm螺紋鋼，下鋪腳手架板，鐵絲綁扎牢固。

支承桿：φ48 mm×3.5 mm鋼管，采用電焊焊接連接，接頭部位打磨光滑。

液壓控制臺(tái)和千斤頂：采用HY-36型或HY-56型，每個(gè)倉(cāng)使用1臺(tái)。

油路布置：主油管內(nèi)徑16 mm，分油管12 mm，千斤頂油管內(nèi)徑8 mm。

滑模部件制作質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 滑模部件制作質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Production quality standards for sliding form parts

3 工藝流程和施工方法

3.1 工藝流程

滑模施工裝置施工順序主要包含滑升系統(tǒng)設(shè)備組裝→筒倉(cāng)滑模施工→上部結(jié)構(gòu)層施工→滑升設(shè)備拆裝。

3.2 施工方法

組裝順序即優(yōu)先安裝提升架、模板圍、圈鼓圈，在安裝完成的基礎(chǔ)上安裝模板，并完成輻射梁、拉桿、千斤頂安裝，組成液壓系統(tǒng)，最后綁鋼筋穩(wěn)定平衡，進(jìn)行試驗(yàn)壓模等?；Ｑb置組裝的允許偏差見表2。

表2 滑模裝置組裝的允許偏差Table 2 The allowable deviation of the assembly of the sliding form device

3.3 操作要求

綜合考慮煤倉(cāng)附壁柱因素，該工程考慮采用滑模施工。進(jìn)行筏板頂滑模組裝，模板圍圈按附壁柱尺寸做成矩形，筒壁及附壁柱同時(shí)滑升，滑升至倉(cāng)頂環(huán)梁底部，滑升總高度為49.731 m。具體操作要求為：①基礎(chǔ)混凝土采用泵送，筒倉(cāng)滑?；炷敛捎帽密囘M(jìn)行澆筑，鋼筋、料具及局部混凝土采用一臺(tái)QTZ63型塔吊吊運(yùn)。②筒壁混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，壁厚為370 mm，采用商品混凝土、振動(dòng)棒振搗，混凝土坍落度要求180±20 mm。③采用油壓千斤頂，同步提升，提升速度控制10～30 cm/h。④在拆除滑模設(shè)備時(shí)，應(yīng)分組拆除吊裝，減少高處作業(yè)構(gòu)件變形，并做好防護(hù)措施，劃定安全警戒區(qū)域，安全距離不得小于10 m。

4 倉(cāng)上部框筒結(jié)構(gòu)施工

本工程倉(cāng)上部為筒型鋼筋混凝土框剪結(jié)構(gòu)，屋頂為鋼筋混凝土坡形屋面板。西倉(cāng)上部結(jié)構(gòu)為2層，第1層標(biāo)高58.00～64.00 m，層高6 m，第2層標(biāo)高64.00～72.22 m，層高8.22 m，坡屋面最高點(diǎn)為74.09 m；東倉(cāng)上部結(jié)構(gòu)為一層，標(biāo)高58.00～65.74 m，坡屋面最高點(diǎn)為67.29 m。具體施工要求如下：①施工順序?yàn)橹鷫Α骸?，采用人工支模，選置竹膠板模板與扣件式鋼管支撐架等配合施工。②沿著四周搭設(shè)雙排挑架，掛安全網(wǎng)，成為全封閉式。垂直運(yùn)輸用塔吊與人力配合，框架柱混凝土澆筑按單根平行流水，梁、板混凝土為整體澆筑。③梁、板預(yù)埋鐵件施工時(shí)，要求與構(gòu)件鋼筋焊接，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)標(biāo)高、軸線控制好，要有檢查記錄及落實(shí)的責(zé)任人。④鋼筋工程由專業(yè)組完成，按照施工規(guī)范、現(xiàn)行房屋建設(shè)強(qiáng)制性條文等規(guī)定執(zhí)行。⑤由于倉(cāng)上部框架結(jié)構(gòu)位于最高層，應(yīng)加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，設(shè)專泵專人晝夜值班養(yǎng)護(hù)，其保證連續(xù)不少于7 d。

5 施工中出現(xiàn)問題的處理辦法

5.1 支承桿彎曲處理措施

支承桿在混凝土上部彎曲：當(dāng)程度較小時(shí)，在另一側(cè)焊接相同直徑鋼筋即可；當(dāng)彎曲程度較大時(shí)，應(yīng)將彎曲部分截割后，再進(jìn)行焊接加固。

支承桿在混凝土內(nèi)部彎曲：監(jiān)測(cè)混凝土表面呈現(xiàn)凸起、裂紋等較明顯變形情況，應(yīng)及時(shí)停止使用。將彎曲處的破壞混凝土清潔，破壞嚴(yán)重的部分階段重新焊接加固，并補(bǔ)灌筑混凝土。

支承桿脫空長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)而彎曲：由于脫空長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，受壓自由長(zhǎng)度過(guò)大，極易失穩(wěn)而彎曲，應(yīng)采取加固措施，減短支承桿自由長(zhǎng)度。

5.2 混凝土表面缺陷及處理措施

出?；炷辆植刻洌簳簳r(shí)停止滑升或降低滑升速度，如果混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)速度太快，應(yīng)加入緩凝劑。另外注意，在振搗混凝土?xí)r，根本上振動(dòng)棒插入凝結(jié)的混凝土中。一般僅插入下一澆筑層5 cm，防止由于強(qiáng)振引起混凝土坍落，及時(shí)清除干凈并混凝土掛模澆筑，終凝時(shí)抹平。

混凝土表面出現(xiàn)雙斜向八字裂縫：調(diào)整模板的傾斜度；埋件寬度尺寸應(yīng)小于模板上口尺寸(寬度)，采取保證鋼筋保護(hù)層措施，拉裂部位用木方拍實(shí)、壓光。

混凝土表面出現(xiàn)魚鱗狀“穿裙子”現(xiàn)象：增強(qiáng)模板的剛度，調(diào)整模板的傾斜度，各澆筑層厚度應(yīng)控制一致，控制每次提高的高度不要太高，出現(xiàn)此現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)拍實(shí)后，用砂漿找平壓光，使表面平整。

混凝土表面出現(xiàn)水平裂縫或貫穿性折裂：調(diào)整模板的傾斜度。在提升架反向方柱的下端用正反絲拉結(jié)，逐步擰緊糾正模板的傾斜度；水平調(diào)平應(yīng)慢慢地少量多次的調(diào)平，不許操之過(guò)急，避免水平高差積累很大后才調(diào)平，出現(xiàn)的裂縫可刷上素水泥漿后拍實(shí)壓光。

6 結(jié)語(yǔ)

滑模工藝作為一種不斷發(fā)展，有著廣闊應(yīng)用前景的現(xiàn)代施工技術(shù)，結(jié)合陜西彬長(zhǎng)礦業(yè)集團(tuán)有限公司小莊礦井及選煤廠新建產(chǎn)品倉(cāng)應(yīng)用情況，對(duì)液壓滑模工藝在筒倉(cāng)類結(jié)構(gòu)施工應(yīng)用中，如何開展設(shè)備選型、參數(shù)設(shè)計(jì)及施工標(biāo)準(zhǔn)等工作進(jìn)行了研究，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工給出滑模工藝在各類筒倉(cāng)廠房建設(shè)中關(guān)注的安全問題，保證了筒倉(cāng)上部主體結(jié)構(gòu)液壓滑模施工安全及時(shí)完工。