大直径预应力筒仓滑模施工技术

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  【摘要】在大直径仓顶锥壳的施工过程中,会出现载重负荷大、系统支撑挠度难以控制、平台跨度大等现象,其中滑模平台是主要的支撑平台,大直径预应力筒仓滑模施工技术的出现,是对滑模平台的有效改进及优化,保证了支撑平台的安全稳定,从而为大直径仓顶结构工程提供了有效的技术保证。
  【关键词】大直径;筒仓;滑模;锥壳
  在大直径预应力筒仓滑膜的施工中,采用内外筒同时升滑工艺,搭建中心筒脚手架,不仅可有效地缩短工期,而且有助于提高施工进度,有效地解决了滑膜施工过程中仓顶结构的问题,从而提高了施工质量。基于此,本文对大直径预应力筒仓滑模施工技术进行了详细的分析。
  1、方案控制措施
  (1)组装内外筒壁滑模模具,并同时滑升。随着内筒滑模平台的提高,中心筒脚手架同步搭设。
  (2)当内筒达到顶标高時,停止滑动内筒,扩大中心筒脚手架的直径,继续将内筒壁顶向上搭设,同时固定内爬杆。
  (3)外筒壁向上滑动至顶标高时,停止滑动,外筒安装牛腿,中心筒脚手架外圈挑出牛腿,平台通过降模固定在牛腿上。
  (4)封闭滑模平台,搭设锥壳脚手架。
  (5)进行分部验算设计:①施工过程中各部分、各阶段荷载统计;②钢桁架内力分析及架体设计;③中心筒脚手架内力分析及架体设计;④滑模模具细部构造。
  2、工艺整体设计
  (1)单层滑模装置,采用液压滑升模板的施工技术,主要采用两种施工体系:中心筒脚手架体系与滑模施工体系。
  (2)对滑模施工系统中的主平台部分。设计中应充分考虑筒仓上方锥壳结构的施工技术问题,同时,还应考虑滑模施工的具体技术要求。将钢桁架的设计作为设计的关键,从而使主平台各部分受力均匀。
  (3)中心筒脚手架系统作为整个工程的重要受力部分,在滑模施工过程中起着提升与支撑刚性平台的重要作用。滑模施工完成后,中心筒脚手架与刚性平台共同承担筒仓上方锥壳结构受到的外力,这也是工程设计施工的重点。
  (4)筒仓上面框架结构与锥壳结构施工技术。该技术主要借助刚性支撑平台,在施工过程中搭设钢筋、模板与脚手架。同时,要注意筒仓上部锥壳结构的施工程序,以确保施工项目的安全。
  3、滑模施工系统
  筒仓仓壁及外部的壁柱均要采用液压滑升模板施工,单层刚性平台主要由五部分组成。
  3.1操作平台系统
  该系统由内、外平台与吊架平台三部分组成。内平台是在钢桁架上铺设木方与跳板,用铁线将两端捆扎在钢桁架上,用通长钢筋压住跳板;同时要为外挑架平台与吊架平台设置相应的防护栅栏及安全网。
  3.2模板系统
  模板系统由提升架、模板、围圈、三脚架等组成,其中模块采用刚性材料制作,一般采用3012型钢模板。模板围圈及联系围圈采用槽钢制作而成,其他设备为型钢制作的滑模专用设备。
  3.3液压提升系统
  液压提升系统由千斤顶、支撑爬杆、液压探作台等部件组成。在施工过程中,要充分考虑滑动平台的各个外部因素,准确计算每个仓的千斤顶数量,合理安排其位置。
  3.4配电系统
  配电系统由照明系统及动力配电系统组成。
  3.5中心筒脚手架体系设计
  (1)中心筒脚手架在施工过程中的作用。在锥壳上环梁内平台施工时,可作为模板的脚手架使用。在锥壳施工中,滑模平台是荷载的关键,脚手架是其内部作用点,计算结构时,应考虑该阶段的最大荷载量。当上面滑模完成后,中部滑模平台将落在脚手架上,所以需要用牛腿支撑模板平台。内筒内布设中心脚手架,以固定爬杆与锥壳施工平台;在滑模施工初期,内外筒一起滑动上升,当内外筒滑动到位时,需将内管爬杆与中心筒脚手架连接固定,以使其成为一个整体。
  (2)搭成后的架体整体形式。中心筒脚手架的垂直位置随着滑模平台的升高而升高,当升高一定高度后,需用钢丝将中心筒脚手架和外筒壁拉紧,以保证中心筒脚手架的外形不变;形态固定后,用专用螺栓固定连接,统一调整松紧度,卸下倒链。
  (3)中心筒脚手架的内力分析与架体设计。根据施工的初步计算,中心筒脚手架在仓顶锥壳的施工过程中需承受最大的荷载。根据施工方案与不利于锥壳施工的状态来说,得出立杆步距为1200mm,间距为700mm。通过对施工要求的计算,脚手架立杆能在稳定的前提下承受上部施工压力。
  4、锥壳施工措施
  4.1混凝土施工
  (1)初升。在第一次浇筑时,应判断底部的强度,并将所有千斤顶缓慢升到一定高度,然后对滑模装置的各部分进行全面检测,达到相应标准后继续滑动上升。
  (2)混凝土浇筑。对整个滑模进行分层,逐层浇筑。浇筑量根据提升高度确定,提升和浇筑工作应循环进行,并做好混凝土养护及调整工作。
  (3)正常滑升。每次滑升后,应做好钢筋绑扎等工作。合理安排时间,保证两次浇筑间隔时间不超过2h。
  (4)滑模结束。当滑模进入结束阶段时,要减缓模板的滑动上升速度,并做好仓壁四周的找平处理工作,保证最终混凝土的均匀交接,从而确保仓壁顶部高度与位置的准确性。
  (5)仓顶锥壳钢筋混凝土浇筑方法。采用从中间向两边对称浇筑方法,以提高竖向轴力,从而保证仓顶均匀受力。
  4.2转移荷载的措施
  转移荷载的措施如图1所示,牛腿处所受的最大荷载时,正是施工段A处的荷载,中心筒脚手架处所受的最大荷载时,正是施工段C处的荷载。钢丝绳吊拉平台稳定后,将中心筒脚手架搭建到锥壳平台底,这时脚手架对整个平台模板起支撑作用。在图Fb的地方用固定钢丝绳36根,将平台拉到中心筒脚手架的上方,如此就可完成平台所受荷重由牛腿处到中心筒脚手架处的转移。锥壳中混凝土的施工分为三个阶段,每个阶段在混凝土浇筑前都要首先在顶部预先埋下吊环,待混凝土浇筑后用钢丝绳将平台拉到相应的位置。
  总之,大直径预应力筒仓滑模施工技术在顶仓锥壳结构施工中具有很强的应用性,不仅实现了滑模施工量的技术需求,而且对整个仓顶施工结构起到了核心支撑作用。该工艺具有操作简单、使用人工少、施工速度快的特点,使其在施工中实用性强,缩短了工期,同时技术的应用使工程建设更加安全高效,具有很好的使用前景。
  参考文献:
  [1]倪时华,胡庆刚,王振辉等.大直径预应力筒仓滑模施工技术[J].施工技术,2014,42(02):54-57.
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