大直径筒仓库壁变截面滑模施工工法

大直径筒仓库壁变截面滑模施工工法

河北省第四建筑工程公司

1.前言

大直径筒仓多为单侧变截面仓壁，内壁垂直，外壁倾斜回收。其施工技术难点有：直径大、截面尺寸变化对滑模体系的刚度和稳定性提出了更高的要求。

我公司有多年施工此类工程的技术经验积累，并不断地进行技术创新，通过研究实现仓壁变截面作业随同混凝土滑模施工同步实施，形成了钢筋混凝土筒仓施工技术体系应用研究之一的“大直径筒仓库壁变截面滑模施工技术研究”课题，攻克了筒仓主体结构施工中的技术难题，具有技术可靠、工期短、成本低、质量控制好等突出特点。于2010年3月通过河北省住房和城乡建设厅组织的专家鉴定，荣获河北省建设行业科技进步一等奖。

2.工法特点

2.1改进滑模体系，增强了滑模体系的刚度和整体性，随滑模体系架体的提升，通过收分装置完成库壁变截面施工。

2.2该工法技术先进，降低了施工难度，保证了工程质量，减少了高空作业量及施工安全风险，缩短了工期，降低了成本。

3.适用范围

适用于大直径筒仓库壁变截面形式的钢筋混凝土筒仓主体结构施工。

4.工艺原理

在成熟滑模施工工艺的基础上，通过对滑模支撑体系结构形式的改进，实现仓壁变截面作业随同混凝土滑模施工同步实施。达到提高混凝土工程结构整体性，缩短工期，降低施工成本的目的。

5.施工工艺流程及操作要点

5.1施工工艺流程：

5.2操作要点

5.2.1技术准备

（1）需根据工程结构设计要求及现行有关规范、规程等要求，进行滑模装置的设计；确定垂直与水平运输方式及能力；选配相适应的运输设备；进行混凝土配合比设计，确定浇筑顺序、浇筑速度、入模时限；确定施工精度的控制方案，选配观测仪器及设置可靠的观测点；制定初滑程序、滑升制度、滑升速度和停滑措施；制定施工特殊部位的处理方法和安全措施。以及特殊气候条件下施工的技术措施。

（2）提出各种构件、机具设备、电气设备的加工计划、需用计划和材料技术等。

（3）编制相关的施工组织设计或施工技术方案。 5.2.2 滑模系统构造

除模板系统、液压提升系统按以下构造执行外，其他滑模装置系统部分按常规滑模系统配置即可。 （1）模板系统:

1）模板选用：内外模板均适用100～200mm ×1200mm 的普通定型钢模板，“U ”型卡子拼接。为完成库壁变截面要求本工艺需增加活动模板，活动模板自由端采用厚度3mm 钢板制作，活动钢板与定型钢模板仍采用“U ”型卡用固定，安装前钢板表面应打磨光滑、涂刷润滑油（见图5.2.2-1、-2、-3所示）。

图5.2.2-1活动模板平面图

图5.2.2-2 活动模板立面图

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图5.2.2-3 活动模板图

2)模板组合：在组装第一步模板时，按先内模、后外模的顺序进行安装，采用两块200 mm的常规模板及一块200 mm定制活动模板，每两片间设一块活动模板，模板与模板之间用U型卡子连接，每侧不少2个M12紧固螺栓。两片模板间的围圈断开，并使用钢管可靠连接以防错位较大，拼好的模板用“L”型拉紧丝杆与围圈拉紧，上下拉紧丝杆要相互错开，以保证模板均匀受力。模板组合上口小，下口大，按照下口尺寸650mm，上口尺寸640mm控制。拼装完成的模板校正时，首先校正内圈模板使之垂直，外圈模板按照设计锥度倾斜，环向模板的设计宽度应保证模板提升到顶部后，有3～5cm的盈余度（活动模板拼装平面图、立面图及与围圈连接见图5.2.2-4、-5、-6、-7）。

5.2.2-4 活动模板拼装平面图

5.2.2-5

活动模板拼装立面图

5.2.2-6节点图

图5.2.2-7 围圈连接图

（2）液压提升系统：

1）千斤顶：选用GYD-60型千斤滚珠式液压千斤顶。千斤顶实际布置数大于计算数量，并根据间距要求进行调整。支承杆、千斤顶的布置以使千斤顶受力均衡为原则，沿筒壁均匀布置，按照斜钢梁位置在支座两侧分别布置千斤顶。

2）支承杆：采用合格的φ48×3.5钢管制作，质量符合《直缝电焊钢管》GB/T13793和《低压流体输送用焊接钢管》GB/T3092中3号普通钢管规定，材质应符合现行《碳素结构钢》GB/T700中Q235A级钢的规定。

首节支承杆长度为1.5m、3m、4.5m、6m四种交错布置，以使支撑杆接头相互错开，支承杆直径应与千斤顶的要求相适应，其平直度偏差应不大于1/1000。一般采用焊接方法或内丝对接方法接长。

3）本系统设两套液压控制柜，同时控制筒仓库壁和辅助提升设备，合理布设液压系统油路，尽可能确保油路长短一致，使滑升时千斤顶行走一致，通过将两个液压控制台并联连线，用一个电器开关系统进行控制，达到同步启动的效果，避免了液压油路供油的时间差，实现液压控制系统的协调及同步控制。确保滑模体系提升力满足施工要求和避免造成系统滑升不平衡的现象。

4）垂直观测和控制设备：经纬仪、线坠、激光铅直仪、全站仪。

5）动力、照明、避雷设施应满足施工所需，并符合《施工用电设计方案》和现行相关标准规范的规定。

（3）滑模平台刚度增强调整及增设中间辅助提升设备：

通过采用部分Φ150钢管作为滑模装置水平辐射拉杆，间隔替换普通Φ12拉杆，形成滑模装置水平辐射拉杆体系，使滑模平台由柔性平台转换成半刚性平台，以加强滑模体系的的整体刚度和稳定性。

在仓壁中间位置搭设Φ48×3.5钢管搭设的直径8.0米的格构体系支架，支架上安装一套辅助滑模体系中心环提升设备，通过辅助提升设备使中心环、拉杆随库壁滑模平台的上升同步提升，解决由于大直径筒仓滑模体系中内部水平支撑系统自重较大而产生下垂变形，导致筒仓中心点位移、筒壁变形的问题（如图5.2.2-8、-9所示）。

5.2.3系统设计计算

（1）滑模装置荷载设计应按现行《滑动模板工程技术规范》（GB50113）附录A取值。（2）液压提升系统所需千斤顶和支承杆的最小数量可按式（5.2.3-1）确定：

n min =N/P0(5.2.3-1)

式中N————总垂直荷载（kN）,应取规范GB50113第5.1.3条中所有竖向荷载之和；

P0————千斤顶或支承杆的允许承载力（kN），支承杆的允许承载力应

按规范GB50113附录B确定，千斤顶的允许承载力为千斤顶额定提升能力的

1/2，两者中取其较小者。

选用GYD-60型滚珠式千斤顶，每个千斤顶额定荷载6T。每榀提升架设一台千斤顶，根据计算，本工程布置148个千斤顶支撑门架。

3）支承杆允许承载能力确定

当采用φ48×3.5钢管支承杆时，支承杆的允许承载力按式（5.2.3-2）计算。

P O=（α/ K）×(99.6-0.22L) （5.2.3-2）

式中P O——支承杆的允许承载力（KN）；

α——工作条件系数，取0.7～1.0，是施工操作水平、滑膜平台结构情况确

定。一般整体式刚性平台取0.7，分割式平台取0.8；

K——安全系数，取值不应小于2.0；

L——支承杆长度（cm）。当支承杆在结构体内时，L取千斤顶下卡头到浇

筑混凝土上表面的距离；当支承杆在结构体外时，L取千斤顶下卡头到模板

下口第一个横向支撑扣件节点的距离。

本工程选用φ48钢管(壁厚3.5mm)做为支撑杆，经计算支撑杆的允许承载力满足要求。

5.2.4 滑模装置组装

（1）滑模装置组装工艺流程