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液压滑升式模板在倒锥壳水塔施工中的应用

液压滑升式模板在倒锥壳水塔施工中的应用
   摘要:结合工程实例,介绍液压滑升模板的施工工艺,以及施工中出现的一些问题和解决办法。
   滑升模板施工,是一种机械化程度高、施工速度快的现浇钢筋混凝土的施工工艺。由于它不仅省工省料,而且大大地减少了施工缝,使混凝土表面平整光洁,增强了建筑物或构筑物的整体性,近几年在高层建筑的施工中被广泛使用,特别适应于水塔等高耸构筑物的施工中。尽管这一施工方法工艺复杂、技术要求很高,但随着这方面施工经验的不断积累和技术水平的不断提高,今后将有越来越多的工程使用滑模施工。
   本文本着积累经验、提高工艺技术水平的目的,将藤田水厂水塔的滑模施工工艺、施工中碰到的问题及解决的办法作一介绍。
   1  工程介绍
   永丰县藤田水厂设计规模为3000t/d。厂内设水塔一座,另外建有加药间、水泵房、清水池、综合楼等。水厂取用地下承压水。水塔贮水容量为100m³、塔身支筒高25m,外径2.4m,壁厚180mrn,水箱高4.87m,水塔全高31.lm。水塔支筒混凝土总量30.18衬,钢筋2.16t。水塔的水箱外表为倒锥花瓣图案,配上细长的筒身,造型美观。该塔筒身为钢筋混凝土等截面圆筒,水箱由倒锥壳箱体、扁锥壳顶盖及气楼等组成。孝虑到水塔施工工程量小、工作面不大、工期短、高空立体交叉作业多的特点,根据施工方案和施工组织,筒身采用液压滑升模板施工,水箱在地面围绕筒身预制后也采用液压提升至塔顶。整个塔的施工分为:基础施工、筒身滑模施工、水箱预制、水箱液压提升等阶段进行。
   2  施工工艺与施工要点
   水塔施工是本工程施工的关键项目,为确保施工顺利,施工前进行了专门的施工组织设计和施工方案比较,并专门成立了水塔施工领导小组,做到各施工人员分工明确、各负其责、统一指挥。
   2.1  滑模组装
   水塔基础施工完毕,待其混凝土强度达到设计强度的75%以后,进行滑模组装。组装时先对所有的部件、配件、钢模认真检查,确定全部符合要求后,依次组装骨架—安装内模及工作平台—组装液压系统并试验—绑扎和焊接基层钢筋—安装外模及其它工作平台—对中装置设置,当滑升到一定高度后安装吊篮、安全网及喷水装置,其中吊篮和调平装置等为本次施工自制的设备。
   提升架是机具组装的基准件,安装要求水平,并设置对中装置,与地面的测量固定点重合,以便边施工边挂线检查,随时利用提升架的高低来调整筒体垂直度。模板封口前应把基础顶面冲洗干净,对模板、平台设备、电路及通讯设备进行一次全面检查,确定合格后才封口。
   本工程特别值得一提的是吊篮。其他类似工程采用的方法是在塔旁边架设一井架,吊篮在井架中运行。本工程没有另设井架,而是在滑升设施中增加了一桅杆式起重机,吊篮由拔杆支承。这样不仅省去了井架的安装,而且减少了施工干扰。但由于吊篮给整个滑升装置增加了一个偏心弯矩,所以施工中我们进行了严密的观察和控制,实践证明这种方式是可行的,效果很好。
   2.2  钢筋绑扎与混凝土浇筑
   支筒钢筋主要有主立筋、箍筋及千斤顶导杆,水平箍筋与纵向立筋要按规范要求逐点焊接,并在支筒纵向筋外沿高程每1米设1中12水平箍筋,且与纵向钢筋逐点捍接,以防施工中支筒扭转。对称的两组避雷引下线和千斤顶导杆钢筋也应焊接,并且要求后者垂直对焊,接口错开,待千斤顶通过后再用双帮条焊缝加固(帮条420mm以上,长Zoomm,焊缝高度不小于8mm),以免滑模时出现转位。支筒混凝土的等级为C25,根据滑模每停歇30分钟左右滑升一次的要求,确定混凝土的水灰比为0.55:1,坍落度控制在50士20mm左右。混凝土分层均匀浇筑,每层厚度为260~300mm,振捣器插人深度不超过前一层混凝土内50mm,且振捣时尽量不要震动导杆(支承杆)、钢筋和模板等。
   2.3  起步与滑升
   滑模的外模内径为2.4m,内模外径为2.04m,模板高度1.sm,提升模板及操作平台用DYQ一30型千斤顶共11台(其中3台备用),千斤顶沿圆周等间布置成4对。模板滑升前先在底层浇筑800mm高的混凝土,静停50一60分钟后才能起步滑升。先起滑模板30一60mm,观察下部出模时的混凝土凝结硬度,有无坍落、下坐、变形和泌水现象(如果有则应延长间隔时间,并查找原因,采取措施),同时浇注300mm混凝土,并视硬度情况确定停歇时间(一般为30分钟左右),然后再起滑30一印mm,防止混凝土与模板粘结,同时将混凝土灌满模板,完成起滑过程。
   正常情况下,模板每次滑升高度为260-300mm,每天滑升高度不得超过6m。模板滑升的速度应加以控制,做到出模的混凝土不塌落、不拉裂、表面光滑,混凝土脱模强度为0.05~0.25MPa(相当于贯入阻力法测得的贯人阻力0.5~3.5MPa)。
   为防止漏浆,完成起滑过程后,可在外模板下围圈的下部用中ro一中20mm钢丝绳和1吨倒链将模板捆紧。
   模板滑升应连续作业,如果因故需停滑1小时以上,滑模应每隔30一60分钟提升一次,直到混凝土不与模板粘结为止(一般需提升一至两次)。
   滑升中应随时进行中心线检查和找正,其径向偏差不得超过高度的1.5%,并小于30mm。壁厚误差和园度误差均应控制在士5mm以内,预留孔洞和预埋件位置误差控制在10mm~20mm以内。
   为防止滑模偏斜,滑升中应严格控制各千斤顶的升差,保持操作平台水平,做到勤检查、勤调整,并且操作平台上的荷载应尽量布置均衡。
   2.4  模具拆除与水箱施工
   利用扒杆即可放下全部的模具拆件,其拆除顺序依次为:
   ①对中装置、内模及内模支架;
   ②利用液压系统将外模升空后拆除千斤顶以外的液压系统设备、电路系统设备及水平调整装置;
   ③吊架、操作平台及外模;
   ④骨架及千斤顶。筒身滑升施工完毕后,围绕筒身就地支模预制钢筋混凝土水箱(水箱属薄壳结构,上缘直径9.4m,壳厚120一170mm,顶盖壁厚60mm,混凝土23.40%,钢筋2.9h),待水箱混凝土抗压强度达到设计强度的70%以上后,利用重新组装的液压顶升机具将水箱提升至设计位置并固定,然后进行其它相应的施工。
   3  施工中出现的问题及其处理办法
   尽管施工前进行了严密的组织,施工时也采取了许多特殊措施,但在施工中还是出现了一些问题,我们对这些问题进行了分析并作了处理,事后证明这些措施是完全必要和有效的。
   3.1  滑模的倾斜与纠偏
   施工中曾发生滑模倾斜,我们通过分析原因,对症下药,采取适当的方法进了纠偏。
   ①滑模有向先浇混凝土的方向倾斜的现象,我们通过改变混凝土的浇筑顺序,使产生的倾斜逐步被纠正了过来;
   ②滑模曾因荷重不均造成倾斜,我们一方面及时调整了操作平台上的荷重位置,另一方面减轻了吊篮负重(增加运输次数,减少单次运输量),使倾斜得以纠正;
   ③施工中出现了垂直偏差,通过调整平台高差,将偏斜一边的千斤顶起高一定程度,有意使平台反方向滑升,或者在千斤顶下加楔形铁垫片,使操作平台在继续滑升过程中反向倾斜,直到原偏斜被纠正后再恢复正规安装。
   3.2  滑模的扭转及纠正
   施工中一度出现了操作平台和模板的顺时针扭转情况,通过分析,决定将沿圆周等间布置的4对千斤顶中的一对(即扭转方向一侧的这对)置于槽钢挑梁上,使滑升架由这一对千斤顶来承担,通过调整两个千斤顶的不同提升高度,然后使全部千斤顶滑升一次,如此重复数次,操作平台和模板的扭转得到了纠正。
   3.3  支筒混凝土缺陷的处理
   支筒混凝土浇筑施工中,由于个别千斤顶提升过快或过大,模板滑升后支筒混凝土表面出现了几处局部麻面和局部表面环向细裂纹;另外滑模施工中出现过两次停电(一次停电1,sh,另一次停电达2.5h),因无备用电源,停电其间模板无法滑升,由于时间较长,混凝土与模板产生了粘结,来电后模板滑升出现了几处宽2~5mm、弧长1.2~3.0m不等的较大环向裂缝。
   针对局部麻面和细裂纹,考虑到问题在表面,所以在混凝土终凝前对缺陷部位用少量清水进行刷洗和湿润,然后用水泥浆进行抹平。
   针对停电引起的较大裂缝,先将裂缝中松软的混凝土予以清除,然后用清水冲洗干净并充分湿润,再灌筑或捻塞C30细石混凝土和M20水泥砂浆,并捣实和精心养护。
   4  结语
   滕田水厂水塔自1999年8月开工至2000年1月竣工,整个水厂如今已运行了近一年,无论是施工期间还是运行期间,一切都表明滑模施工的水塔质量优良,运行平稳。事实证明施工中我们自制的一些设备和采用的施工方法是可行的,我们对施工中出现的问题的处理也是恰当的,这些对我们今后的施工具有借鉴意义。
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