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水泥厂生料系统生料库筒仓滑模施工技术

水泥厂生料系统生料库筒仓滑模施工技术

[摘要]生料均化库为直径22. 8m、高48m的圆形筒仓结构,筒壁采用滑模施工工艺,现场对预埋件定位的控制、钢筋的定位控制以及混凝土密度浇注时间与滑升时间的配合控制是本工程的关键。
[关键词]筒壁;滑模工艺;预埋件;滑升时间;施工技术
  冀东滦县生料均化库为直径22. 8m,高度为48的圆形筒仓结构。标高8. 518m以下筒壁厚度为350mm,标高8. 518m以上筒壁厚度为280mm,混凝土强度等级为C30,混凝土量约1 400m3。生料均化库库顶为钢结构,因此预埋件较多,约82块,钢筋量较大约400t,且标高8.518~36.518m高度范围内水平钢筋为3环(即内侧竖筋内侧1环,外侧竖筋内外各1环)钢筋间距变化较频繁,施工时应注意控制。筒壁采用滑模施工,因此,现场对预埋件准确定位的控制、钢筋的定位控制以及混凝土密度浇注时间与滑升时间的配合控制是工程施工的关键。
1 滑模装置的组成
滑模装置主要由模板系统、操作平台系统、液压提升系统以及施工精度控制系统等部分组成。本工程内、外滑升模板采用150mm×1 200mm的新组合钢模板,周圈共布置56个开字提升架,支承杆采用25钢筋,滑升模板高1.2m。8.518m以下结构施工完成(要求加厚库壁处收进350mm,结构平整度控制在3mm以内,以利于滑升模板的安装),且将预埋件M3平面位置用经纬仪测放在库壁上,以利于确定56个开字架的平面位置(避免开字架与M3预埋件相碰)。
1.1 模板系统
模板系统由模板、围圈及提升架组成。
1)模板 本工程内、外滑升模板采用150mm×1 200mm新的组合模板。
2)围圈 又称作围檩,其主要作用是使模板保持组装的平面形状,并将模板与提升架连接成一个整体。
3)提升架 又称作千斤顶架,它是安装千斤顶,并与围圈、模板连接成整体的主要构件,本工程选用56个开字架作为提升架。
1.2 操作平台系统
滑模的操作平台即工作平台,是绑扎钢筋、浇筑混凝土、提升模板、安装预埋件等工作的场所,也是钢筋、混凝土、预埋件等材料和千斤顶、振捣器等小型备用机具的暂时存放场地,由操作平台和吊脚手架组成。
1)操作平台 内、外操作平台采用上承式钢桁架,其中内平台宽3.0m,外平台宽1.0m。
2)吊脚手架 吊脚手架又称下辅助平台或吊架。主要用于检查混凝土的质量、模板的检修和拆卸、混凝土表面修饰和养护等工作。根据安装部位的不同,一般分为内、外两种吊脚手架,由钢吊杆和木跳板组成,外侧必须设置安全防护栏杆,并应满挂安全网。
1.3 液压提升系统
液压提升系统主要由支承杆、液压千斤顶、液压控制台和油路等组成。
1)支承杆 本工程采用埋入混凝土内不再回收的25钢筋作为专用支承杆,支承杆的连接采用M16丝扣连接,连接长度约为25~30mm。
2)液压千斤顶 其中心穿支承杆,在周期式的液压动力作用下,千斤顶可沿支承杆作爬升动作,以带动提升架、操作平台和模板随之一起上升。本工程采用经试验合格的起重量为3. 5t的GYD-35型液压千斤顶。
3)液压控制台 主要由电动机、齿轮油泵、换向阀、溢流阀、液压分配器和油箱等组成。液压控制台按操作方式的不同,可分为手动和自动控制等形式,本工程采用手动与自动相结合形式,液压控制台为YAJ-80型。
4)油路 主要由油管、管接头、液压分配器和截止阀等元、器件组成。油管采用高压无缝钢管及高压橡胶管两种材料相结合。
1.4 施工精度控制系统
施工精度控制系统主要包括提升设备本身的限位调平装置、滑模装置在施工中的水平度和垂直度的观测和调整控制设施等。
2 滑模装置的安装
2.1 安装顺序
绑扎提升架以下钢筋→安装开字提升架→安装内、外围圈→安装内模板→安装内桁架操作平台→安装外模板→安装外桁架操作平台→安装千斤顶→安装液压控制台系统→安装连接支承杆→安装内、外悬挂脚手架→内、外安全网。
2.2 安装要点
1)绑扎提升架以下钢筋 标高8. 518m环梁混凝土浇筑完成后,首段1. 5m高度范围钢筋绑扎,可在外模安装前进行。
2)安装开字提升架 本工程沿筒壁圆周对称均匀布置56个开字提升架,提升架间距约1. 2m,应大致均等。提升架的横梁与立柱必须刚性连接,两者的轴线应在同一平面内,在使用荷载作用下,立柱的侧向变形应不大于2mm。提升架横梁至模板顶部的净高度,不宜小于500mm。提升架在安装前应先由测量工测放出21个预埋件M3的位置,包括洞口外预埋件M2的位置线,提升架的位置应避开M2和M3。
3)安装内、外围圈 本工程围圈采用75×8,纵向设2道闭合式围圈,间距700mm,上围圈距模板上口距离不宜大于250mm,内、外围圈再用螺栓固定在沿筒壁圆周对称均匀布置的56个开字架上。
4)安装内、外模板及内、外桁架操作平台 将模板用螺栓固定在内、外围圈上,通过用模板与围圈的薄铁垫调整成上口小、下口大的梢口,上下梢口差为4~5mm,以便混凝土顺利出模;在内桁架上铺板,形成内环形操作平台。外挑架则用三角桁架形式,外伸1.0m,铺板后形成宽1.0m的外环形操作平台。
5)安装千斤顶及液压控制台系统 经试验合格的起重量3.5t的GYD-35型液压千斤顶,在水平尺和线垂的检测下,用垫片找正,使其扒在提升架下横梁上,在穿入提升杆(25钢筋)前,为防止灰尘污物进入,用塑料布将千斤顶上口封住。油管要逐根吹通,连接件要擦净,软管打弯处距端头的直线段应不小于管径的6倍,弯曲半径要大于管径的10倍。液压控制台(YAJ-80型)在与油管、千斤顶相互连通后,应通电试运转,检查油泵转动方向是否正确,电铃信号是否灵敏,然后向各分支油管充油排气,将油路加压至1.5MPa持续5min,连续循环5遍,详细检查全部油路及千斤顶无渗漏为合格。最后将试运转,升压时间、回油时间等记录;评定进油、回油时间,供日后操作之用。
6)安装连接支承杆 支承杆最初安装时按规范要求接头应错开,每一水平断面处接头数不应超过总根数的25%,安装第1节支承杆要有4种长度,即3.0、3.5、4.0、4. 5m,安装的支承杆要保证垂直,采用M16丝扣连接,连接长度约25~30mm。支承杆按提升架位置放好后,液压系统又经检查合格,此时,可将千斤顶穿入各自的支承杆,整个滑模提升装置即安装完毕。
7)安装内、外悬挂脚手架及内、外安全网 内吊脚手架挂在提升架和操作平台的桁架上,外吊脚手架可挂在提升架和外挑三角架上,吊脚手架铺板的宽度,宜为500~800mm,吊杆螺栓必须采用双螺帽。
3 滑模的滑升
3.1 模板的初试滑升阶段
1)模板的初试滑升,必须在对滑模装置和混凝土凝结状态进行检查后进行。本工程在混凝土浇筑至模板顶1.2m后,进行初试滑升。
2)试滑时,应将全部千斤顶同时缓慢平稳升起50~100mm,脱出模的混凝土用手指按压有轻微的指印且不粘手,及滑升过程中耳闻“沙沙”声,说明已具备滑升条件。
3)当模板滑升至200~300mm高度后,应稍事停歇,对所有提升设备和模板系统进行检查后,即可转入正常滑升。混凝土出模强度宜控制在0.2~0.4MPa。
3.2 正常滑升阶段
1)正常滑升,其分层滑升的高度应与混凝土分层浇灌的厚度相配合,且混凝土必须分层均匀交圈浇灌。根据结构截面,分层浇灌厚度确定为250mm,则每层混凝土量为8.10m3,每吊按0.75m3计算,需11吊。
2)滑升过程中,两次提升的时间间隔不应超过6h(混凝土初凝时间)。因施工时气温较高,相应增加1~4个中间提升,中间提升的高度为1~2个千斤顶行程,高度为30~60mm,以减少混凝土与模板间的摩阻力。
3)模板滑升时,应使所有的千斤顶充分地进、排油。提升过程中,如出现油压增至正常滑升油压值的1.2倍,尚不能使全部液压千斤顶升起时,应停止提升操作,立即检查原因,及时进行处理。
4)在滑升过程中,操作平台应保持水平。各千斤顶的相对标高差,不得大于40mm。相邻两个提升架上千斤顶的升差不得大于20mm。
5)在滑升过程中,应检查和记录结构垂直度、扭转及结构截面尺寸等偏差数值,检查及纠偏纠应符合下列规定:①每滑升1m至少检查、记录1次;②纠正结构垂直偏差时,应缓慢进行,避免出现硬弯;③任意3m高度上的相对扭转值不应大于30mm。
6)在滑升过程中,应随时检查操作平台、支承杆的工作状态及混凝土的凝结状态,如发现异常,应及时分析原因并采取有效的处理措施。
7)在滑升过程中,应及时清理粘结在模板上的砂浆,对被油污染的钢筋和混凝土,应及时处理干净。
3.3 模板的完成滑升阶段
又称末升阶段。当模板滑升至距建筑物顶部标高1m左右时,滑模即进入完成滑升阶段。此时应放慢滑升速度,并进行准确的抄平和找正工作,以使最后一层混凝土均匀地交圈,保证顶部标高及位置的正确。
3.4 滑模施工的精度控制
1)滑模施工的水平度控制
为使筒仓不产生倾斜,在滑升过程中,必须保证操作平台与周边模板平行上升,因此要经常测量各千斤顶的升差值,及时调整。调整方法可用“限位器”,即在每个千斤顶上装一个“限位器”,在支承杆上作一个机械制动档,一旦出现升差,到了制动档处便可全部消除;一般每隔50cm调平一次即可达到平行滑升目的。还可调整油路负载,缩小升差,也可通过压载,即对升值超前部位加荷,用减慢上升速度的办法等加以调整。
2)滑模施工的垂直度控制
按规定,在任何高度范围内的垂直度允许偏差为高度的1%。偏差值可用精密经纬仪观测模板上的现标,另外在仓的四点设测垂标点,利用悬挂在提升架上的绕轮吊垂线坠观测,每班至少检查2次,看吊垂线坠是否始终对准此标点。当发现偏差超过允许时,用改变浇筑方向或调整千斤顶的垂直度的方法进行控制。
3.5 停滑措施(特殊状况因故停止滑升时的措施)
滑模施工应昼夜不停连续进行,直到滑升完毕,但由于停电、恶劣气候及因机械故障等被迫中断,滑升过程中必须暂停施工时,应采取下列停滑措施:
1)混凝土应尽量浇灌到同一水平面上。
2)停电时开动备用电源,保证模板仍能正常提升,防止因停电过久混凝土与模板结成一体而无法出模。
3)因机械故障不能继续浇筑混凝土时,及时将浇筑层面上及操作平台上的松散混凝土清理干净,每隔30~40min提升一下行程,直到不粘模板为止。
4)当遇到大雨不能继续浇筑时,应先坚持将模板内混凝土浇满,使雨水能沿模板顶端外溢,对于来不及浇满部分,应先把浇筑面摊平,不使雨水在层面上流淌冲刷,对个别地方层面上的积水,可待雨停用棉布吸干后,用原配比的干拌浆撒在此层面上,轻轻拌成粘稠砂浆后再恢复正常浇筑。
5)继续施工时,除应对液压系统进行检查外,还应将粘结于模板及钢筋表面的混凝土块清除干净,用水冲走残渣后,先浇灌一层减半石子的混凝土,然后,再继续向上分层浇灌混凝土。
4 滑模施工时混凝土的脱模、养护与表面修整
4.1 混凝土的脱模
滑模在组装前与普通模板一样涂刷脱模剂,并在滑升中不断对模板进行清理。
4.2 混凝土的养护
1)脱模的混凝土必须及时进行修理和养护。
2)滑模施工采用养护液对新脱模板混凝土进行薄膜封闭养护,养护时采用滚涂法,在混凝土脱模后1~1.5h(按混凝土表面无指痕时)即可滚涂,利用滑模吊脚手架对脱模后的混凝土由下而上地进行。
3)同一水平层的滚涂宽度为1~2个滑升步距,即25~50cm,先绕筒壁水平地滚涂第1遍,待第1遍充分成膜后,再垂直地滚涂第2遍, 2次涂刷横竖交叉以便养护膜厚度一致。
4)滚涂时以不带起水泥浆为宜,每层养护液的搭宽度不少于5cm。
4.3 混凝土的表面修整
1)轻微裂缝的修补 先将裂缝彻底清理好,用与原配比相同的混凝土浆予以修补,使色泽均匀一致。
2)正常情况下用木抹子清除升模痕迹及其他不均匀处,孔隙须补好,坑洼应刷平,不得有凹陷或突起。
3)所有外壁、内壁都应由悬吊脚手架上的抹灰工及时进行修补。
5 总结
生料均化库滑模工程在20d内顺利完成,期间经历过酷暑、大暴雨,施工质量得到了良好的控制。

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