曾宗功,馮振祥八冶建設(shè)集團有限公司中原分公司
淺談木工板在超大直徑現(xiàn)澆混凝土料倉模板施工中的應(yīng)用
曾宗功,馮振祥
八冶建設(shè)集團有限公司中原分公司
通過對超大直徑現(xiàn)澆鋼筋混凝土料倉模板施工中木工板合理的調(diào)整加工,從而達到有效控制倉體直徑及外觀的要求。
超大直徑(直徑60m以上)現(xiàn)澆混凝土料倉;模板;直徑;外觀
鋼筋混凝土筒倉屬于特種工程結(jié)構(gòu),廣泛應(yīng)用于建材、煤炭、電力、港口、礦山、糧食等行業(yè)。隨著我國生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)更新步伐明顯加快以及用戶多樣化需求的推動,超大直徑(直徑60m以上)鋼筋混凝土筒倉在工業(yè)中的應(yīng)用越來越多,采用簡捷高效的模板體系,是有效保證工程質(zhì)量和施工安全,降低成本加快進度的重要舉措。
目前現(xiàn)澆鋼筋混凝土筒倉施工中模板體系應(yīng)用最多的是滑模工藝,但在超大直徑現(xiàn)澆混凝土筒倉施工中應(yīng)用滑模工藝,要增加諸多難度和制約因素。
1、主要存在的難度有:(1)解決滑模體系的整體剛度難度加大,同時帶來倉體周長方向單位延長米中型鋼用量上升。(2)采用常用的糾偏措施,如平臺傾斜法等,效果甚微。
2、超大直徑鋼筋混凝土料倉在一個項目中的數(shù)量有限,高度往往在20m至30m之間,造成單位混凝土體積滑模費用投入加大,提高了施工成本,對采用滑模形成了一定制約。
如果對傳統(tǒng)的倒模工藝進行合理的改進,同樣能起到非常理想的效果。木工板是目前傳統(tǒng)倒模工藝中最常用的板材,下面就我們近幾年在海螺水泥5000t/d熟料生產(chǎn)線熟料庫施工中所采用的傳統(tǒng)倒模木工板施工應(yīng)用進行簡介。
該熟料庫倉壁為鋼筋混凝土筒倉結(jié)構(gòu),倉頂為空間球型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。倉體壁高21.8m。內(nèi)直徑為R0=60m;底部外直徑R1= 61.56m,頂部外直徑R2=60.8m,庫壁混凝土內(nèi)側(cè)為自底向頂垂直向上,外側(cè)則向內(nèi)傾斜(成線型正比例)。
(一)木工板的排板
常用的木工板長寬尺寸為2.44m×1.22m,選擇長邊對應(yīng)水平方向,短邊對應(yīng)鉛垂方向排放模板,可以減小澆筑混凝土時模板的側(cè)壓力及有利于混凝土振搗密實。
由于倉體外側(cè)直徑按直線形函數(shù)正比例自底向頂在縮小,造成安裝的每層模板上部邊周長小于下部邊周長,差值△L= 144.4mm。參照圓形倉體防腐磚內(nèi)襯n+1的排磚方法對木工板進行排板,即采用n塊整板加一塊異形板進行排板。
n值的選擇既要考慮加工的方便和盡量減少整塊板的裁剪,又要兼顧模板豎縫的嚴密性和使環(huán)向緊固約束力較小兩種相互制約的因素,經(jīng)過反復的實踐,55±10m直徑的筒倉,n值選用3最為理想。
異形板數(shù)量、尺寸的確定:將一張整板切為2或3等份做為異形板的基本尺寸,與3塊整張板作為一個基本單位,在最后1個基本單位上做調(diào)整至符合總尺寸的要求。
將異形模板加工為梯形四邊形,來解決模板上下邊周長及每層周長的變化,其余整塊板尺寸不動。由于每塊異形板在每一層安裝時上下邊尺寸相差僅有6mm左右,因此每次只在異形板的一個側(cè)邊方向進行裁剪,第二次周轉(zhuǎn)時在另一方向進行裁剪。
(二)模板弧度的加工
模板的弧度主要是通過加工環(huán)向水平橫楞(50mm×80mm木方)的弧線來達到。
每塊木工板的上下水平邊各固定一根長2.44m的橫楞(50mm×80mm木方),橫楞與木工板形成1.2cm的錯位,能保證第一?;炷翝仓瓿珊?,第二模模板安裝時水平接縫嚴密。
水平橫楞的弧形加工長度,以每塊板長度2.44m為單位進行加工。筒倉外模在底部±0.000m和頂部21.800m標高位置,弧長為2.44m時,弦高分別為18.5mm和21.3mm,兩者相差僅2.8mm,因此取兩者的中間值較為理想,即取倉體一半高度時的圓弧值進行外側(cè)模板橫楞弧線的加工,在不同標高層時不再做調(diào)整。內(nèi)側(cè)模板橫楞不做此調(diào)整。
模板的固定主要考慮澆筑混凝土時的側(cè)向壓力和模板局部傾斜。
1、混凝土側(cè)壓力的控制:
確定的方案既要有利于施工操作,同時要滿足驗算要求。采用分層澆筑,是保證混凝土澆筑質(zhì)量,減小對模板側(cè)壓力最有利的措施。
如上所述在每塊模板上下邊固定帶有弧線的水平橫楞,每側(cè)邊與板對齊固定兩根豎楞,板中間按驗算結(jié)果間距設(shè)豎楞。每層模板的上下水平邊設(shè)對拉螺栓,對拉螺栓的間距和直徑需經(jīng)過計算確定。在木工板上邊的橫楞上切出1.2cm深的槽口安裝對拉螺桿,安裝完成的對拉桿與橫楞齊平。
2、模板局部抗傾斜措施
在施工過程中由于設(shè)備、人員等原因?qū)σ研U⒐潭ㄍ瓿傻哪0弩w系形成水平外力,造成模板局部向內(nèi)或外傾斜,帶來質(zhì)量隱患。為了消除這種不確定性因素造成的不良結(jié)果,采取如下措施:
(1)鋼筋綁扎安裝完成后進行模安裝,安裝完成在鋼筋高度僅1.4m左右,且設(shè)有骨架筋,自身形成了一個完整的穩(wěn)定體,在鋼筋環(huán)向筋外側(cè)設(shè)置足夠多的保護層墊塊,是提高模板整體鋼度,增加抗傾斜的有力措施。
(2)在外模側(cè)面設(shè)置2至3道鋼絲繩,分為6或8段用花籃螺栓(緊線扣)連接擰緊,施加環(huán)向約束力,將倉體外模板更好地連接為一個桶形整體。每道鋼絲繩要設(shè)置在一個水平線上,對稱擰緊或同時擰緊。
(3)在內(nèi)模側(cè)面設(shè)置2至3道Φ25的帶肋鋼筋,每間隔3~4米利用上下對拉桿和3形扣加設(shè)鋼管壓住鋼筋,形成拱形支點。
模板安裝時,加工制作好兩層模板周轉(zhuǎn)使用。每塊木工板與橫楞和豎楞固定牢靠,做成一塊模板,周轉(zhuǎn)時不再拆分。
第一?;炷镣瓿珊螅謇砀蓛舻谝粚幽0迳线呇氐幕炷粮綕{,確保第二層模板與第一層模板水平嚴密承插相接,第二層混凝土澆筑完成后,拆除第一模模板,周轉(zhuǎn)至第三層,如此循環(huán)。
模板就位拼接完成后,進行固定和校正時從兩方面進行控制。(1)緊固的同時控制調(diào)整完成內(nèi)模的垂直度;(2)外模與內(nèi)模同時進行調(diào)整加固,外模按計算好的角度向內(nèi)側(cè)(圓心方向)傾斜,以內(nèi)外模板面的垂直距離(即混凝土厚度)來尺量確認。
我們近年在超大直徑筒倉中應(yīng)用這種施工方法,不僅能保證混凝土澆筑密實,而且混凝土筒倉的外觀和直徑均達到了規(guī)范要求的標準,取得了各方參建單位和監(jiān)督單位的認可。
1、這種適當改進傳統(tǒng)工藝的方法,增加了模板的周轉(zhuǎn)次數(shù),并減少了模板的破損量,拆除的整塊木工板基本完整無損,工程成本得到了有效控制。
2、模板周轉(zhuǎn)過程中,安裝、拆除持續(xù)時間明顯縮短。