馬濤、章海濤、熊暢、趙建峰、錢光耀
(中建七局國(guó)際工程建設(shè)有限公司,廣東 廣州510000)
該工程是上海食品產(chǎn)業(yè)園開發(fā)有限公司倉(cāng)儲(chǔ)物流配送中心項(xiàng)目,6座筒倉(cāng)皆為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),筒倉(cāng)預(yù)計(jì)使用壽命為50年,二級(jí)安全結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、七級(jí)抗震設(shè)計(jì)。筒倉(cāng)分為外支撐、內(nèi)支撐筒倉(cāng)以及倉(cāng)底板、倉(cāng)頂、上部筒體五個(gè)部分。
綜合工程項(xiàng)目概況及分析現(xiàn)場(chǎng)情況,得出該工程中筒倉(cāng)施工的重難點(diǎn):
第一,筒倉(cāng)數(shù)量多,工期緊張,倉(cāng)壁施工工藝為滑模技術(shù),施工難度較高。
第二,筒倉(cāng)直徑大,難以控制滑模操作平臺(tái)的垂直度,出現(xiàn)偏扭的概率較大。
相關(guān)研究表明,影響筒倉(cāng)模板安裝與混凝土外觀質(zhì)量的因素有操作不當(dāng)、施工水平未達(dá)到要求、施工材料質(zhì)量不合格、支撐體系不合格等,為避免或最大限度地降低這些因素的影響,工程施工方應(yīng)當(dāng)積極開展技術(shù)培訓(xùn),采取現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)作業(yè)等方式,提高施工人員的施工水平,同步落實(shí)材料檢測(cè)、施工質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)制度。為規(guī)避平臺(tái)偏扭問(wèn)題,可采用如下措施:
第一,在滑模施工中,每次滑模后,及時(shí)查看偏扭情況,若存在偏扭問(wèn)題及時(shí)糾正。
第二,采取平臺(tái)傾斜策略應(yīng)對(duì)平臺(tái)偏移問(wèn)題,即先偏移一側(cè)千斤頂,使平臺(tái)傾斜(將傾斜率控制在1%以內(nèi)),糾正偏差后正?;J┕ぁ?/p>
模板滑升工作需要施工人員具備較高的嚴(yán)謹(jǐn)性、協(xié)調(diào)性。在滑升前,相關(guān)工作人員需要在做好本職任務(wù)后進(jìn)行二次檢查,如檢查滑升平臺(tái)的安全性、質(zhì)量等是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),各項(xiàng)工作的操作員、工程材料等是否俱到,其他設(shè)備及水電供應(yīng)情況等。確保各項(xiàng)準(zhǔn)備工作均無(wú)差池才可開始正式施工。在滑升前需要進(jìn)行測(cè)試,查看滑升效果。在滑升測(cè)試環(huán)節(jié),需要將全部千斤頂升起,約7cm左右,查看混凝土的出模情況,若出模強(qiáng)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),便可將模板升高至20cm,再對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行檢查,確認(rèn)不存在問(wèn)題后,可進(jìn)行滑升。若檢查中發(fā)現(xiàn)故障問(wèn)題,則要立即檢查各部分的工作情況,同時(shí)查看混凝土的出模情況,盡可能在短時(shí)間內(nèi)找到問(wèn)題原因,并及時(shí)采取針對(duì)性措施加以解決。滑升時(shí),操作平臺(tái)要處于水平狀態(tài),千斤頂?shù)母叨炔铐毿∮?cm,相鄰千斤頂?shù)母叨炔钜∮?.5cm。
模板滑升至30m時(shí),需要降低滑升速度,其間需均勻放緩,并展開找正工作,確保操作平臺(tái)的穩(wěn)定性。模板的找正工作需要在滑升停止前結(jié)束,使頂部可以均勻交圈,確保頂部標(biāo)高與位置的準(zhǔn)確。在開展滑升作業(yè)時(shí),每次滑升都要對(duì)扭轉(zhuǎn)等問(wèn)題進(jìn)行全面檢查,及時(shí)糾正問(wèn)題,規(guī)避各類施工風(fēng)險(xiǎn)。在該工程中,預(yù)防糾偏采用了如下兩種方式:
第一,確保平臺(tái)水平上升,便可滿足垂直度這一要求。為此,采取的策略是在支撐桿上每30cm設(shè)置一道水平線,以水平線為標(biāo)準(zhǔn),實(shí)時(shí)控制平臺(tái)的水平度,為進(jìn)一步提高水平控制效果,頻繁展開調(diào)平工作,若某處零部件出現(xiàn)異常,及時(shí)查明故障并有效處理。
第二,滑升階段,混凝土澆筑嚴(yán)格遵守分層交圈及方向變換原則,分層交圈是每20cm分層閉合澆筑,避免混凝土強(qiáng)度與摩擦阻力差異過(guò)大導(dǎo)致滑升平臺(tái)無(wú)法穩(wěn)定滑升,混凝土澆筑過(guò)程中按正、反方向倒置澆筑方向,避免模板因長(zhǎng)時(shí)間受同一方向的力而出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)問(wèn)題。
組裝滑模系統(tǒng)在-0.95m開始,支撐筒體的筒壁鋼筋驗(yàn)收合格后,方可展開提升系統(tǒng)及模板系統(tǒng)的組裝工作,同時(shí)需根據(jù)所采用的滑升系統(tǒng)規(guī)范布置提升架,再結(jié)合工程現(xiàn)狀做出一定的調(diào)整,同時(shí)需謹(jǐn)遵均勻布置原則,確保提升系統(tǒng)、模板系統(tǒng)及與作業(yè)平臺(tái)的協(xié)調(diào)性。
考慮到外筒體滑模為托帶倉(cāng)頂鋼梁滑升系統(tǒng),在倉(cāng)頂鋼梁處設(shè)置提升架時(shí)要相互避讓,可以雙拼槽鋼為鋼梁擱置點(diǎn),置于兩個(gè)提升架中間,槽鋼與提升架、鋼梁焊接,保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性,在鋼梁頭和倉(cāng)壁交接位置,需提前在上、下翼緣面分別鉆孔,且開孔位置只能設(shè)置在筒壁混凝土內(nèi),筒壁外側(cè)位置均不可開孔,同時(shí)要提前留置放置豎向筋的位置。筒倉(cāng)內(nèi)滿搭倉(cāng)頂鋼梁臨時(shí)支撐架,將架體高度設(shè)置為2m,桿間距離設(shè)置為12dm,以倉(cāng)頂鋼梁安裝點(diǎn)為中點(diǎn),對(duì)稱搭建,支撐架沿中心以十字為標(biāo)準(zhǔn),設(shè)置剪刀撐。
滑模系統(tǒng)搭設(shè)完成且經(jīng)檢驗(yàn)合格后,方可開展滑模施工。施工流程為:內(nèi)外豎筋、環(huán)筋綁扎—預(yù)埋、預(yù)留—澆筑混凝土—滑升—倉(cāng)壁表面處理、養(yǎng)護(hù)—進(jìn)入下一循環(huán)。
滑升施工中有兩次空滑,第一次為倉(cāng)底板環(huán)梁施工,空滑高度為3.8m,第二次為倉(cāng)底鋼梁安裝前,借助空滑作用力分析模板、混凝土情況,防止出現(xiàn)黏結(jié)問(wèn)題,以確保倉(cāng)頂鋼梁施工順利開展,滑升高度為1.6m。在空滑前,需要完全清除平臺(tái)上的負(fù)載,不論空滑多少,支撐桿加固都是硬性作業(yè)要求。不僅空滑要使用加固支撐桿,在外支撐筒體滑模時(shí),也需要加固門洞附近的支撐桿,此處可采用常規(guī)的鋼管排架加固方式,即將體外增設(shè)桿和支撐杠桿連接為排架,桿間距要小于30cm。
按照滑模作業(yè)連續(xù)性的總體施工要求,各施工段的滑模作業(yè)需采取連續(xù)流水作業(yè)模式,合理安排工序穿插。該工程共分為三個(gè)施工階段,即4號(hào)、5號(hào),3號(hào)、6號(hào),1號(hào)、2號(hào)。該工程筒倉(cāng)中含有內(nèi)支撐筒體與外支撐筒體,外支撐筒體是環(huán)形平臺(tái)(大直徑),內(nèi)支撐筒體則是桁架剛性平臺(tái),平臺(tái)功能部分可分為堆料、下部粉刷、操作平臺(tái)三部分。
滑模施工從-0.95m開始,進(jìn)行外支撐筒體滑模系統(tǒng)組裝及倉(cāng)頂鋼梁安裝,外支撐筒體滑模選擇托帶滑升系統(tǒng),為環(huán)形平臺(tái),倉(cāng)頂鋼結(jié)構(gòu)借助槽鋼把荷載力導(dǎo)至滑升提升架,外支撐筒體門洞附壁柱隨筒壁同步滑升。外支撐筒體滑升平臺(tái)采用兩只倉(cāng)連體環(huán)形平臺(tái)系統(tǒng),互通互聯(lián),從應(yīng)用效果來(lái)看,該系統(tǒng)可顯著降低平臺(tái)扭轉(zhuǎn)概率,提高工程施工效率。鑒于筒倉(cāng)和另一個(gè)筒倉(cāng)的間距僅為2m,故在一批筒倉(cāng)滑升結(jié)束后,要立即拆掉外平臺(tái)與桁架,為后期滑模施工提供便利。外支撐筒體中有提升架54榀,千斤頂66個(gè),筒倉(cāng)內(nèi)徑23m;外操作平臺(tái)主要用于澆筑混凝土,內(nèi)操作平臺(tái)主要用于倉(cāng)內(nèi)鋼筋綁扎。
內(nèi)結(jié)構(gòu)與外結(jié)構(gòu)相比略顯單一,徑尺寸僅為10.21m,壁厚為27cm;其中共有提升架19榀,每個(gè)提升架配置有一個(gè)千斤頂,共有19個(gè)千斤頂。外平臺(tái)寬為1.5m,內(nèi)平臺(tái)是由鋼管鋪設(shè)的桁架。內(nèi)支撐筒體是桁架剛性平臺(tái),作用是混凝土施工與綁扎鋼筋。外平臺(tái)組裝和外支撐筒體一樣,內(nèi)平臺(tái)選擇間距90cm的格構(gòu)網(wǎng)架(材料為鋼管),和內(nèi)提升架中圍圈連接。從-0.95m開始組裝內(nèi)支撐筒體滑模系統(tǒng),達(dá)到9m時(shí)停止混凝土施工。另外,空滑到混凝土不再黏結(jié)模板時(shí)結(jié)束,然后進(jìn)行拆除系統(tǒng)作業(yè)。
外支撐筒體滑模至17m時(shí),停止混凝土施工,把外支撐筒體空滑至模板下口標(biāo)高19m處?;?,之后內(nèi)支撐筒體滑升至9m時(shí)空滑,同時(shí)將內(nèi)支撐筒體滑模設(shè)施拆除,展開倉(cāng)底板施工。施工選擇鋼管支撐排架,18mm膠合板雙面模板支立倉(cāng)底板,底模板一次支立,混凝土由固定泵輸送作業(yè)平臺(tái),再由施工人員入模??紤]到倉(cāng)底板標(biāo)高由9m到19m,高度相差10m,斜度過(guò)大,壁厚有90cm,特將其設(shè)計(jì)為4個(gè)澆筑層,4次支立面層模板,澆筑層高分別為2.3m、2.5m、2.7m、2.5m,同時(shí)推進(jìn)上下環(huán)梁施工作業(yè),切實(shí)保證澆筑質(zhì)量。
倉(cāng)底板先綁扎柱鋼筋,在梁底板模板結(jié)束后繼續(xù)綁扎梁鋼筋,在平臺(tái)模板結(jié)束后,繼續(xù)綁扎平臺(tái)板鋼筋,平臺(tái)板中的雙層鋼筋采用直徑為2.5cm的鋼筋馬凳,馬凳間距保持在1.2m以內(nèi)?;炷翝仓暮鬂擦喊彘_始,在梁板澆筑過(guò)程中,根據(jù)梁的走向采取倒退澆筑方式,在梁接觸部位要復(fù)振。
倉(cāng)底板施工結(jié)束后,需清除面層模板,而后搭設(shè)上部筒體滑模平臺(tái)。從19m標(biāo)高開始,進(jìn)行上部筒體滑模,到49m時(shí)停止混凝土施工,之后慢速空滑,在此過(guò)程中安裝倉(cāng)頂鋼結(jié)構(gòu),在滑升模板上口達(dá)到50m時(shí),停止滑升,將倉(cāng)頂鋼梁端頭模板封閉,澆筑最后剩下的上部筒體混凝土,澆筑結(jié)束后逐步拆除滑模系統(tǒng)。
原位安裝,簡(jiǎn)單來(lái)講便是通過(guò)滑模工藝,將倉(cāng)頂鋼結(jié)構(gòu)送至預(yù)定高度,之后將倉(cāng)頂鋼結(jié)構(gòu)搭設(shè)到位。由于鋼筋間距較小,需要充分考慮千斤頂和支撐桿、環(huán)形鋼筋之間的相互作用力,需在倉(cāng)頂鋼梁端部加設(shè)槽鋼、千斤頂,以提高其自身負(fù)載力,將槽鋼與提升架連接,形成一體方可。在滑升模板上口到46m時(shí),于倉(cāng)頂鋼梁兩個(gè)側(cè)邊插入長(zhǎng)鋼管,將120mm×120mm×10mm鋼板焊接在鋼管下端,擱置槽鋼與長(zhǎng)鋼管平面布置見圖1。繼續(xù)滑升,在滑升模板上口到48m時(shí),停止混凝土施工,并勻速空滑,空滑到49m時(shí),滑升模板和混凝土倉(cāng)壁無(wú)黏結(jié)。倉(cāng)頂鋼板達(dá)到預(yù)定高度終止滑升,展開頂托加固施工作業(yè),這是倉(cāng)頂鋼梁分離提升架的前置內(nèi)容。加固是借助托帶把兩側(cè)的支撐桿、插入的兩根鋼管,將鋼管與4根立桿連接,成為支柱,位于鋼梁下口,為倉(cāng)頂鋼梁提供支撐力。加固倉(cāng)頂鋼梁后,為避免鋼梁存在傾覆風(fēng)險(xiǎn),在鋼梁上口使用合適的鋼管,把后續(xù)設(shè)置的兩桿連接在鋼梁上口,之后斷開鋼梁和提升架的連接,在斷開兩者連接時(shí),必須確保混凝土強(qiáng)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)(一般為3MPa)。至此,倉(cāng)頂搭設(shè)完畢,將滑升模板空滑至倉(cāng)頂鋼梁下口,展開綁扎倉(cāng)壁鋼筋、澆筑倉(cāng)壁作業(yè)。
圖1 擱置槽鋼與長(zhǎng)鋼管平面布置(單位:mm)
在滑升結(jié)束,倉(cāng)頂、倉(cāng)壁澆筑強(qiáng)度已滿足要求后(一般為2MPa),便可拆除底模、內(nèi)模板、外模板等,在倉(cāng)體澆筑強(qiáng)度滿足要求后(一般為55MPa),可將滑升系統(tǒng)逐步拆除。
筒倉(cāng)滑模施工技術(shù)是該工程中的主要施工技術(shù),利用該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了工程項(xiàng)目的順利開展。相較于其他施工技術(shù),筒倉(cāng)滑模施工技術(shù)在施工效率及施工效果上有極大的優(yōu)勢(shì),但亦存在扭轉(zhuǎn)、偏移等施工風(fēng)險(xiǎn),因此對(duì)施工人員、施工工藝等都提出了較高的要求,需要施工團(tuán)隊(duì)在應(yīng)用筒倉(cāng)滑模施工技術(shù)時(shí),加強(qiáng)對(duì)施工全過(guò)程的管理,進(jìn)一步提高工程建設(shè)質(zhì)量與效率。