大直徑貯煤倉平頂倉蓋結(jié)構(gòu)斜拉吊模施工技術(shù)

孫 楨

(中煤建筑安裝工程集團(tuán)有限公司，河北 邯鄲 056002)

大直徑貯煤倉平頂倉蓋施工，通常采用拆除滑模平臺后搭設(shè)滿堂腳手架作為上部結(jié)構(gòu)支撐的施工工藝，該工藝受貯煤倉高度及梁板荷載影響，需大量使用周轉(zhuǎn)材料，工人勞動強(qiáng)度大，安全隱患大，施工周期長。我公司經(jīng)過研究，創(chuàng)新一種平頂倉蓋結(jié)構(gòu)斜拉吊模施工方法，其核心內(nèi)容是利用倉頂預(yù)埋的鋼格構(gòu)柱對倉蓋主大梁下H型鋼進(jìn)行斜拉加固，作為上部梁板結(jié)構(gòu)模板支撐體系的承力構(gòu)件，無需倉內(nèi)搭設(shè)滿堂腳手架，提高了工效，縮短了施工工期，降低了施工成本。

1 平頂倉蓋斜拉吊模施工方法特點(diǎn)

1)利用斜拉橋的原理，對梁底通鋪的H型鋼進(jìn)行多道斜拉，使其滿足混凝土主大梁施工荷載的要求，其結(jié)構(gòu)體系簡單，受力明確，便于計(jì)算模型的建立和計(jì)算。2)滑模平臺降低至設(shè)定位置，僅作為上料及操作平臺使用，其受力小、安全可靠。3)與傳統(tǒng)施工方法相比，高處作業(yè)安全可靠，確保了施工質(zhì)量，施工速度大幅加快，大量減少周轉(zhuǎn)材料的使用，降低了工人勞動強(qiáng)度，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

2 工藝原理

利用斜拉橋的原理(根據(jù)受力計(jì)算，選擇相應(yīng)的H型鋼、鋼絲繩、繩卡，確定斜拉吊點(diǎn))，在平頂倉蓋主大梁下方通鋪H型鋼，并且利用倉壁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、剛度大的優(yōu)點(diǎn)，在倉壁頂部預(yù)埋鋼格構(gòu)柱作為吊點(diǎn)，通過鋼絲繩對H型鋼多道斜拉，使其滿足承載力的要求，用其作為混凝土主大梁支模、澆筑混凝土的承重構(gòu)件。

3 工藝流程及操作要點(diǎn)

3.1 工藝流程

施工準(zhǔn)備→筒倉倉壁梁上預(yù)埋鋼格構(gòu)柱→降滑模平臺并固定→焊接、加固H型鋼支撐系統(tǒng)→主梁模板安裝→主梁鋼筋綁扎→主梁混凝土澆筑及H型鋼變形監(jiān)測→次梁及頂板施工→模板及支撐體系拆除。

3.2 操作要點(diǎn)

3.2.1 施工準(zhǔn)備

1)進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底和安全交底。2)對現(xiàn)場所用的測量及檢測儀器進(jìn)行校驗(yàn)，并建立平面控制網(wǎng)和標(biāo)高控制點(diǎn)。3)工作面按要求搭設(shè)好安全防護(hù)設(shè)施。4)所有物資、機(jī)具、人員準(zhǔn)備到位。5)對已澆筑的倉壁混凝土施工縫進(jìn)行處理。

3.2.2 筒倉倉壁梁上預(yù)埋鋼格構(gòu)柱

倉頂主梁位置兩側(cè)預(yù)埋鋼格構(gòu)柱，見圖1。

圖1 倉頂主梁兩側(cè)預(yù)埋鋼格構(gòu)柱位置示意圖

3.2.3 降滑模平臺并加固

根據(jù)H型鋼支撐系統(tǒng)計(jì)算的標(biāo)高要求降滑模平臺并進(jìn)行加固。

3.2.4 焊接、加固H型鋼支撐系統(tǒng)

在每道主梁支撐下通長設(shè)置兩道H型型鋼(以下簡稱H型鋼)，H型鋼距離滑模平臺300 mm高。在H型鋼端頭位置的倉壁上安裝支座牛腿，焊接固定鋼板。然后將H型鋼放在鋼牛腿上，H型鋼兩側(cè)在鋼板上焊接擋板以防止型鋼移動，為保證H型鋼的縱向剛度，型鋼之間以及型鋼與筒壁之間每2 m用槽鋼連接牢固(筒壁上事先預(yù)埋鋼板)，槽鋼與H型鋼焊接牢固。在H型鋼上在距離筒壁4 m，8 m處各焊接吊點(diǎn)，見圖2。

圖2 H型鋼支撐系統(tǒng)示意圖

用鋼絲繩拉住鋼柱和H型鋼上的吊點(diǎn)，H型鋼兩端同時拉起，保證H型鋼底面懸空距離平臺300 mm高。鋼絲繩必須拉緊，繩卡上緊。每頭鋼絲繩繩卡數(shù)量為6個，繩卡間距為200 mm，并將繩卡口交錯安裝，待鋼絲繩受力后再緊一次繩卡。

3.2.5 主梁模板安裝

主梁底模板支撐立桿坐在H型鋼上，立桿之間設(shè)置剪刀撐，使受力點(diǎn)落在H型鋼上，見圖3。

圖3 主梁模板安裝示意圖

3.2.6 主梁鋼筋綁扎

主梁鋼筋綁扎嚴(yán)格按照GB 50204混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范進(jìn)行施工。

3.2.7 主梁混凝土澆筑

主梁混凝土施工時必須嚴(yán)格按照GB 50204混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范分層、分次澆筑的原則。每次施工時先澆筑兩端，再澆筑中間，振搗時嚴(yán)禁觸動模板和鋼筋。

施工過程中由專人負(fù)責(zé)監(jiān)控H型鋼的受力變形監(jiān)測，在主梁縱向設(shè)置四個觀測點(diǎn)，澆筑前測量一次，澆筑一半后再測量一次，澆筑完后再測量一次，并留下測量記錄。

3.2.8 次梁及頂板施工

次梁支撐利用斜撐盡量將荷載傳遞到H型鋼上以減少平臺的承載力。模板起拱高度按設(shè)計(jì)要求。次梁和頂板混凝土一起澆筑。

3.2.9 加固體系的拆除

待主梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%時(同條件試塊強(qiáng)度值達(dá)到設(shè)計(jì)值)，方可將鋼絲繩松開并摘除。在H型鋼焊縫處將型鋼割開吊運(yùn)至倉下。鋼柱外露部分連同吊環(huán)一起割除運(yùn)至倉下。

4 質(zhì)量控制

4.1 質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

施工過程質(zhì)量控制應(yīng)遵循下列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的相關(guān)規(guī)定:

GB 50204混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范;

GB 50205鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范。

4.2 質(zhì)量保證措施

1)型鋼、焊接材料、鋼絲繩及繩卡應(yīng)有質(zhì)量證明書，質(zhì)量符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)。2)斜拉吊模結(jié)構(gòu)施工時應(yīng)控制好焊縫質(zhì)量、鋼絲繩的斜拉角度和連接質(zhì)量，并進(jìn)行嚴(yán)格的檢查驗(yàn)收。3)梁底模板必須按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求進(jìn)行起拱。4)模板支撐系統(tǒng)必須牢固可靠，受力點(diǎn)必須落在H型鋼上。5)梁澆筑混凝土?xí)r，必須按技術(shù)方案確定的高度分層澆筑，防止施工荷載過于集中影響支撐系統(tǒng)穩(wěn)定。6)做好混凝土振搗及養(yǎng)護(hù)工作，且混凝土強(qiáng)度必須達(dá)到100%，方可進(jìn)行模板拆除(以同條件養(yǎng)護(hù)試塊試壓強(qiáng)度為準(zhǔn))。

5 安全措施

1)施工操作人員必須按照安全技術(shù)交底要求進(jìn)行施工，正確佩戴好安全防護(hù)用品，嚴(yán)禁違章作業(yè)和酒后作業(yè)，高處及臨邊作業(yè)必須掛好安全帶。2)上、下倉頂必須走安全通道以及上人斜道，斜道上不得堆放任何材料，保證上人斜道通暢。3)施工上部結(jié)構(gòu)時，倉下必須進(jìn)行封閉、不得施工，并禁止任何人員進(jìn)入。4)拆除模板采用長撬桿，嚴(yán)禁操作人員站在正拆除的模板下。已拆除的模板、拉桿、支撐等應(yīng)及時運(yùn)走。5)現(xiàn)場各種電器、電路、閘刀開關(guān)、設(shè)備，派專人檢查，發(fā)現(xiàn)不安全因素立即處理。6)施工現(xiàn)場的安全防護(hù)未經(jīng)項(xiàng)目部有關(guān)人員許可，不得擅自拆改。

6 環(huán)保措施

1)涂刷隔離劑人員佩戴橡膠手套，以防止手被腐蝕。2)噪聲比較大的機(jī)械設(shè)備使用時盡量避開職工休息的時間。3)電焊施工人員必須持證上崗并在施焊時佩戴防輻射眼鏡。

7 效益分析

1)大直徑貯煤倉平頂倉蓋結(jié)構(gòu)斜拉吊模施工平頂倉蓋斜拉吊模施工方法，大大縮短了同類貯煤倉的施工時間，避免了大量使用腳手桿，減少了成本支出，提高了項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益，為業(yè)主節(jié)省投資、早日投產(chǎn)創(chuàng)效益打下良好基礎(chǔ)。

2)該平頂倉蓋斜拉吊模施工方法的最大優(yōu)點(diǎn)是支撐系統(tǒng)牢固穩(wěn)定，安全系數(shù)大，降低了工人勞動強(qiáng)度，使得高處作業(yè)更加安全可靠，提升本企業(yè)信譽(yù)和良好形象，受到建設(shè)單位、監(jiān)理單位一致高度評價和贊賞，建設(shè)、監(jiān)理方對工期、質(zhì)量、安全非常滿意。

8 工程實(shí)例

1)山西潞安集團(tuán)余吾綜合利用坑口熱電廠工程，該工程位于山西省長治市屯留縣，有2個φ22 m貯煤倉，鋼筋混凝土筒倉結(jié)構(gòu)(倉頂標(biāo)高48.5 m)，倉蓋為平頂梁板結(jié)構(gòu)。工程于2006年8月開工，2006年12月完工。該工程平頂倉蓋施工采用本平頂倉蓋斜拉吊模施工方法，縮短工期20 d，節(jié)約施工成本65萬元，應(yīng)用效果良好。

2)山西潞安集團(tuán)煤基合成油示范工程，該工程位于山西省長治市屯留縣，有3個φ22 m貯煤倉，鋼筋混凝土筒倉結(jié)構(gòu)(倉頂標(biāo)高55.24 m)，倉蓋為平頂梁板結(jié)構(gòu)。工程于2006年6月開工，2006年12月完工。該工程平頂倉蓋施工采用本平頂倉蓋斜拉吊模施工方法，縮短工期28 d，節(jié)約施工成本110萬元，應(yīng)用效果良好。