大直径筒仓平台滑模施工工法.pdf

大直径筒仓环形平台滑模施工工法 ( j s g f l 3 2 0 0 1 ) 镇江市第四建筑工程公司 滑模施工是机械化程度较高的施工工艺 我国粒状物料( 水泥 粮 食 煤炭) 散装筒仓施工目前均采用此工艺 随着经济建设规模的日益 发展单只筒仓的直径由 l o m 左右发展到 3 0 - 4 0 m 左右的大直径筒仓 对于大直径筒仓滑模施工采用型钢整体式刚性平台工艺其耗钢量 大液压设备投入较多成本较高且施工中不易纠偏本公司多年 来在单体筒仓滑模施工的实践中对滑升平台系统进行了许多技术改 进基本形成了较完整的单体大直径筒仓环形滑升平台的施工工艺 为总结和规范施工作业企业立项编制大直径筒仓环形平台滑模施 工工法 本工法核心技术单体大直径筒仓环形平台( 有中心环悬拉索结构) 滑模施工在 9 6 年本公司承接的京阳水泥厂熟料库工程中应用成功 科 技项目 特大筒仓综合施工技术开发与应用 获 1 9 9 9 年省建筑业施工 技术进步二等奖 9 9 年 8 月本公司承接粮食储备局徐州直属库 a 标段工程 徐州直 属库位于徐州市南郊铜山新区二堡京沪铁路东侧是财政部拨款的 国家重点建设项目由郑州粮油工程建筑设计院设计 该工程 a 标段工程主要由浅园仓 1 0 座 立筒仓 2 座 钢筋砼工作 塔 1 座火车接收发放系统 1 座汽车接收发放系统 1 座组成 其中钢筋混凝浅圆仓 1 0 座单仓双排布置排距 8 o m 内径 3 0 m , 建筑高度 2 3 0 7 m 单仓总容量 9 0 0 0 t 采用 c 2 5 钢筋混凝土环形 基础基础底标高- 5 7 5 m 基础顶标高 4 8 5 m 筒壁为 c 2 5钢筋混 凝土筒壁顶标高+ 1 5 1 m 顶部设 6 0 0 6 0 0 m m 环梁壁厚 2 7 0 m m , 筒 仓壁为滑模施工 3 0 4 0 m直径的圆筒仓采用滑模施工其技术本身就属于难度较 大的施工技术本工程施工方案要中自基础顶面开始滑模并且筒内 需留置大量原土不开挖同类筒仓的滑模国内有采用内多边形桁架 滑模平台附架体外大顶的施工工艺因其耗钢量大且用较多的型 钢增加项目的投入量千斤顶的同步调整有一定难度故本工程不 采用该类滑模平台施工方案由于筒内需留置大量原土不开挖故京 阳水泥厂熟料库工程有中心环悬拉索的环形滑模平台又不适合本工程 环境本工程经反复研究核算决策自- 4 8 5 m基础顶面至+ 1 5 1 m 滑模需采用无中心环悬拉索结构的环形平台施工该工艺既不同于京 阳水泥厂熟料库工程有中心环悬拉索的环形滑模平台又有别于国内 其他工程采用的内多边形桁架滑模平台附架体外大顶的施工工艺 在国内尚属创新( 见附图 1 ) 该工程于 9 9 8 2 2开工2 0 0 0 3 . 2 5主体竣工被评为 2 0 0 0 年度徐州市优质结构工程评为镇江市 2 0 0 0 年科技示范工程 1 工法特点 本工法工艺既不同于有中心环悬拉索的环形滑模平台的施工工 艺又有别于内多边形桁架滑模平台附架体外大顶的施工工艺 1 . 1 滑升平台采用环形平台 内外平台由建筑钢管组成环形空间 桁架体系整个平台系统相对较稳定 1 2使用刚度较大的建筑钢管做支承杆配以 g y d 6型液压千 斤顶提升稳定减少平台的失稳变形 1 3 滑模控制中心偏差采用柔性平台测量法设四只线锤测量 简壁的四个点其它点采用吊臂测量 2 适用范围 本工法适用于单体大直径筒仓滑模施工 2 1 特别适用于不利用滑升平台施工仓顶的筒仓结构 2 2 特别适用于自基础顶面开始滑模施工且筒内留置土方的筒 仓滑模施工 3 工艺原理 环形平台沿筒壁环向布置内外桁架结构平台由提升架模板系 统内外钢管桥架平台面板液压系统组成其中液压系统采用 g y d 6 型液压千斤顶采用4 8 x 3 5 钢管做支承杆外钢管桁架为三 角架结构呈外环形内钢管桁架为环形桁架结构模板系统平台面 板同常规( 见附图 2 ) 3 1 结构计算分析 3 1 1 本工程环形滑升平台的受力传递实际上是靠三角挑架 来承受的有中心环悬拉索结构仅对环形平台的变形起到一定的约 束和微调作用不参与荷载的传递曾经有人提出过不需设中心悬 索结构因偏于冒险故未被大多数人接受但从理论上讲控制 好环形平台的稳定性确实可以不设中心悬索结构 本工程根据外单位内多边形桁架滑模平台附架体外大顶的施工 工艺的实践结合本公司对有中心环悬拉索结构滑升平台施工工艺的 多年经验在计算模式的确定中采用以三角挑架为基本受力体系 以空间桁架结构为稳定性验算的二元计算简图( 见附图 3 ) 空间结构 的稳定性计算及各杆件之间内力分配采用球形网架的计算模式 3 1 2 环形平台对于每两个提升架之间的区段来讲无论其筒 库直径大小其受力条件都是一样的随着直径这个物理量的增大 圆弧周长也增大而环形平台的高度( 模板高度提升架高度三角挑 架桁架高度) 是不变的因此直径越大环形平台就显得越扁它 的整体稳定性就越差越容易产生平面扭曲变形要增加环形平台的 高度以增加竖向的刚度是不现实的增加环形平台的宽度以增加 侧向的刚度也是不现实的 现实的做法是增加桁架空间结构之间的杆件联系 使其柔中有刚 实践证明这个设想是可行的 3 1 3 计算简图中 q b h, 各参数值根据不同的工 程设计采用其基本的取值按规范执行经本公司多年的实践采用 6 t 大顶提升架间距在 1 4 1 6 m 之间模板高度 1 2 1 . 5 m 外 平台2 o m 内平台1 8 m 采用环形桁架平台不设中心悬索结构 或环形三角挑架平台设中心环悬拉索结构其结构的整体稳定性是有 保证的 4 工艺流程及操作要点 4 1 环形平台系统 4 1 . 1 提升架采用钢管加工的内外立杆以方便与钢管桁架连 接提升架横梁采用1 0 槽钢 41 . 2 模板系统采用 2 0 0 1 2 0 定型钢模板 周围用 2 4 8 35 钢管转向扣件连接周围与模板用双管卡钩头螺栓连接 4 1 . 3 环形平台桥架内平台宽 1 8 0 0 m m , 外平台宽 2 0 0 0 m 4 1 . 4 吊脚手选用脚手钢管吊架5 m 厚木板做脚手板当平台 滑升到一定高度后组装并满挂安全网 415 千斤顶及支承杆数量的计算 一般按提升架沿筒壁 15 0 m 左右间距均布其荷载计算应包括平台自重施工机具材料等重量 施工荷载模板的摩阻力同时验算围圈的承载力按国家标准液 压滑动模板施工技术规范( g b j 8 7 ) 进行验算 4 1 6 纠偏纠扭检测采用在轴经 4 9 方向分布四只 1 冗 g 线 锤测量相对部位的偏扭数值 4 2 平台组装流程 基础验收放线- 安装提升架- 模板系统- 内外 平台- 液压系统- 电气系统- 试滑复检 4 2 1 滑升平台的组装要点 4 2 1 1 必须按先受力在稳定的思路先安装环形平台桁架 的三角形挑架与围圈模板形成稳定的受力体系再安装本榀提升 架的桁架截面的反斜杆内力杆和下水平杆最后安装两榀提升架桁 架之间的剪刀撑水平斜撑和上下内环水平杆 4 2 1 2 环形平台因属柔性滑升平台对于门洞外的平台易 产生变形应对该部分予以加固处理 4 2 . 1 3 组装严格按规范控制好提升架模板支承杆的垂 直度控制好平台系统的水平 4 . 3 筒壁滑升 4 3 1 初滑每次浇筑模板宽度的 1 3 直至浇满为止- 绑扎钢 筋- 提升- 吊壁测量- 浇筑混凝土- 绑扎钢筋- 循环作业 4 3 2 滑升阶段 4 3 2 1 滑升时每浇筑 3 0 0 m m 作为一循环中间每间隔 3 0 m m 滑升两个千斤顶行程这样采用小提升确保摩阻力一致也起到防止 拉裂混凝土表面的作用 4 3 2 2 每次砼浇筑应高出模板面使砼的泌水不残留在模 板内防止产生挂浆现象污染出模后的筒壁表面影响外观 4 3 2 3 滑升时密切注意千斤顶的升差使千斤顶的升差控 制在 2 0 m m 内避免对平台产生附加荷载 4 4 纠偏纠扭措施 4 4 1 每 3 0 0 m m浇筑一层混凝土并对筒壁的 4 5 方向的偏 差进行测量在提升过程中由专人对筒壁的其它部位进行吊壁测量 4 4 2 纠偏采取平台局部压重千斤顶位移千斤顶倾斜等方 法 4 4 3 纠扭采用局部相邻提升架焊接钢筋在提升过程相互牵 引的方法 5 材料 本工法所取用的材料均为常用的建筑通用的周转材料 5 1 4 8 3 5 m 建筑钢管 5 2 可锻扣件 5 3 组合定型钢模板 2 0 0 1 2 0 0 m m 少量 1 5 0 3 0 0 1 2 0 0 m m 5 4 木平台板和木脚手板 6 机具设备 6 1 y z k t - 3 6 型液压控制台 6 2 g y d 6 0 型千斤顶 6 3 钢管桁架平台 6 4 钢管吊脚手 6 5 砼搅拌及振捣机械 6 6 自升式塔式起重机一座每库 1 6 柱钢管井架 2 座 6 . 7 焊机等其他机电设备 6 8 1 5 k g 线锤四只 7 劳动组织及安全措施 7 1 劳动组织 滑模施工现场设置总调度 1 名每库每班平台设指挥 1 名负责 滑模施工全过程的管理其它工种如下 7 1 1 木工若干名负责支承杆接长液压提升系统控制( 每 个木工管 3 - 5 个顶) 洞口及埋件的预埋至少设 3 名木工 7 1 2 钢筋若干名钢筋的运输绑扎平台上 1 0 名平台 下 1 0 名 7 1 3 混凝土工若干名负责混凝土的水平运输入模振捣 平台上 1 0 名平台下 1 0 名 7 . 1 4 瓦工若干名负责出模后砼表面的处理养护平台上 1 0 名平台下 3 名( 负责拌料运输) 7 . 2 安全措施 滑模施工应参照执行液压滑模施工安全技术操作规程另外必 须执行以下规定 7 2 1 滑升平台组装好后应进行平台试压及试滑经验收后方 可进入滑升阶段 7 2 2 内外吊脚手与筒壁的最大距离不应大于 3 0 0 m m 且吊脚 手满兜安全网并设栏杆 7 2 3 支承杆接头通过千斤顶后用短钢筋帮助焊加固 7 2 4 两班作业根据气温控制日最大滑升高度 8 质量标准 8 . 1 滑模施工应执行国家标准液压滑动模板施工技术规范 ( q 叮 1 1 3 8 7 ) 8 . 2 滑模装置组装的偏差应符合下表 8 . 3 滑模施工工程结构的允许偏差 9 技术经济分析 9 1 该工法通用性强环形平台结构简单多采用普通脚手钢 管及定型钢模板投人较少经测算用钢量为型钢平台的 1 3 9 . 2 特别适用于环形带基埋置较深平台组装在土 0 0 0 以下 进行中间留置土方的工程每库节约开挖及回填费用 1 0 万元每只 库可提前工期 1 5 天 1 0 工程实例 1 01 京阳水泥厂熟料库 3 2 m 筒仓滑模施工的成功为本工法的核 心技术奠定了基础 1 0 2 国家粮食储备局徐州直属库 1 0 只直径 3 0 m 浅圆仓滑模施 工的成功为本工法的编制提供了直接的经验数据 徐州直属库粮食储备局徐州直属库位于徐州市南郊铜山新区二 堡京沪铁路东侧是财政部拨款的国家