糧食輸送系統(tǒng)架空段的混凝土通廊施工技術(shù)

李永佳

中國一冶集團(tuán)有限公司 湖北 武漢 430081

1 技術(shù)概況

某糧食儲存輸送系統(tǒng)項(xiàng)目，提升塔第7層樓板和圓形淺圓倉頂板立柱上部由2道寬2 m的混凝土輸送通廊連接，該通廊建筑標(biāo)高36.5 m，平均跨度6.0 m，厚250 mm，設(shè)計(jì)要求混凝土一次連續(xù)澆筑成型，不留變形縫。

混凝土輸送通廊平臺面凈空高度高、跨度大，平臺底部到室外地面無可靠支撐結(jié)構(gòu)。混凝土通廊平臺一端支承在圓形淺圓倉倉頂立柱上，另一端支承在提升塔第7層框架柱的牛腿梁上。采用傳統(tǒng)的方法，從地面開始搭設(shè)滿堂支撐架，搭設(shè)高度高，施工時不安全因素多、架體穩(wěn)定性差、整體沉降得不到有效控制、工作量大，且施工進(jìn)度慢、混凝土施工質(zhì)量無法保證。為此，我們決定在不同標(biāo)高面的支撐點(diǎn)設(shè)置1道穩(wěn)固的專用鋼結(jié)構(gòu)措施平臺，以降低支撐架體的搭設(shè)高度、縮短施工工期，同時提高混凝土施工質(zhì)量，節(jié)約工程成本，保障安全。

2 方案設(shè)計(jì)

1）設(shè)計(jì)措施平臺的支撐點(diǎn)：在提升塔第6層樓板上澆筑混凝土墻板，在墻板部位分別對應(yīng)設(shè)計(jì)4根構(gòu)造柱，在構(gòu)造柱上部焊接短鋼柱作為主鋼梁的一端支撐，構(gòu)造柱頂部預(yù)埋400 mm×400 mm的鋼埋件與短鋼柱焊接固定。主鋼梁的另一端支撐于淺圓倉倉頂環(huán)梁上，倉頂環(huán)梁與主鋼梁接觸部位預(yù)埋埋件，用于和主鋼梁進(jìn)行焊接固定?？紤]到倉頂環(huán)梁外邊緣有1道天溝，主鋼梁安裝后及使用過程中不得與天溝外側(cè)壁有接觸，避免形成受壓破壞，因此將主鋼梁靠近提升塔一側(cè)的支撐點(diǎn)抬高20 mm，使用過程中對主鋼梁的標(biāo)高和撓度始終保持監(jiān)控[1-2]。

2）設(shè)計(jì)糧食輸送系統(tǒng)架空段混凝土通廊的措施平臺：經(jīng)過軟件驗(yàn)算，當(dāng)次鋼梁布置于主鋼梁上的水平橫向間距選擇1 m時，能滿足上部支撐傳遞荷載要求。次鋼梁焊接于主鋼梁上部，形成鋼結(jié)構(gòu)措施平臺。2道措施平臺之間相鄰主鋼梁靠近提升塔側(cè)用2根次梁進(jìn)行焊接，形成整體，以利于降低平面長寬比例，提升平臺可靠性。在平臺上鋪設(shè)厚40 mm實(shí)木走道板，鋼管支撐搭設(shè)于平臺走道板上（圖1、圖2）。

圖1 鋼結(jié)構(gòu)措施平臺平面設(shè)計(jì)

3 工藝流程及操作要點(diǎn)

3.1 工藝流程

前期測量及準(zhǔn)備工作就緒→主次鋼梁、短鋼柱下料完成→提升塔混凝土墻板、構(gòu)造柱澆筑→短鋼柱焊接固定→主鋼梁焊接→次鋼梁焊接→2道措施平臺之間用次梁焊接→鋪設(shè)走道板→支撐鋼管搭設(shè)及臨邊圍護(hù)→通廊模板、鋼筋、混凝土施工→養(yǎng)護(hù)→拆除模板、鋼管支撐架→鋼結(jié)構(gòu)措施平臺拆除[3-5]

圖2 鋼結(jié)構(gòu)措施平臺A-A剖面

3.2 主要操作要點(diǎn)

3.2.1 前期準(zhǔn)備工作

1）提升塔第6層平臺澆筑時預(yù)留墻板、構(gòu)造柱鋼筋，位置定位準(zhǔn)確。

2）提升塔第7層牛腿梁和平臺板一起澆筑，控制好標(biāo)高，在與通廊連接點(diǎn)設(shè)置錨固筋。

3）淺圓倉倉頂環(huán)梁上預(yù)埋件在環(huán)梁澆筑時定位放置，支撐點(diǎn)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

4）安全網(wǎng)、安全帶、警示線、吊具等安全用品均已準(zhǔn)備就緒，驗(yàn)收合格。

5）主次鋼梁、鋼短柱、預(yù)埋件等材料按計(jì)算長度下料完成。

3.2.2 措施平臺支撐點(diǎn)布置

1）2個措施平臺支撐點(diǎn)分別設(shè)置在糧倉運(yùn)輸通廊外邊緣，并且比外邊緣寬出500 mm作為支撐架體臨邊防護(hù)及通道使用，提升塔一側(cè)中間部位2個支撐點(diǎn)進(jìn)行合并加寬。

2）措施平臺支撐點(diǎn)設(shè)計(jì)時，須確保鋼梁位置不和提升塔外腳手架產(chǎn)生沖突碰撞，施工過程中不得移動提升塔外架立桿，橫桿移動后也需要在相對應(yīng)位置進(jìn)行加固處理。

3）根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況定位出提升塔6層墻板和構(gòu)造柱（高500 mm）位置后，進(jìn)行混凝土澆筑，將事先準(zhǔn)備好的預(yù)埋件分別埋設(shè)在4根構(gòu)造柱端頭。

4）在埋件上部焊接高820 mm型鋼短柱，以便在提升塔平臺上（標(biāo)高30.50 m）構(gòu)造出一個略高于淺圓倉倉頂環(huán)梁的平臺面支撐點(diǎn)（提升塔型鋼短柱面標(biāo)高為31.82 m＞標(biāo)高31.80 m的淺圓倉倉頂環(huán)梁），避免主鋼梁與天溝外側(cè)溝壁接觸，防止受壓后破壞天溝完整性。

3.2.3 措施平臺安裝就位

1）將4根主鋼梁依次使用塔吊進(jìn)行焊接固定。主鋼梁一端焊接在提升塔6層設(shè)置的短鋼柱頂部，另一端焊接在淺圓倉倉頂混凝土環(huán)梁的預(yù)埋件部位。

2）次鋼梁按照平均1 m的間距分別與設(shè)置的主鋼梁拉結(jié)成整體，并焊接牢固（圖3）。

圖3 措施平臺安裝

3）2道平臺之間相鄰主鋼梁靠近提升塔側(cè)用2根次梁進(jìn)行焊接，以利于降低平面長寬比例，提升平臺可靠性。

4）在次鋼梁上部滿鋪?zhàn)叩腊?，用鋼絲綁扎牢靠，用于人員操作、行走，并搭設(shè)臨邊防護(hù)結(jié)構(gòu)。

3.2.4 輸送通廊施工

1）在鋼結(jié)構(gòu)措施平臺上搭設(shè)鋼管支撐架。糧食輸送通廊承重架搭設(shè)采用φ48 mm×3.5 mm鋼管進(jìn)行搭設(shè)，承重架為滿堂鋼管支撐架，在跳板上部搭設(shè)。鋼管支撐架水平間距為900 mm×1 200 mm，步距1 500 mm，鋼管支撐架立桿底部應(yīng)支承于次鋼梁上，保證承載力穩(wěn)定。鋼管支撐搭設(shè)中間部位設(shè)置1道水平剪刀撐，立面兩側(cè)各設(shè)置1道豎向剪刀撐。淺圓倉倉頂短柱混凝土先澆筑完成并養(yǎng)護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求后，再進(jìn)行輸送通廊施工，使梁板支撐鋼管與倉頂短柱形成抱箍拉結(jié)。其他鋼管支撐搭設(shè)按照常規(guī)模板支撐進(jìn)行搭設(shè)即可。

2）模板安裝、鋼筋綁扎、混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)。模板采用厚15 mm竹膠板，自身固定為木方和鋼管背楞。梁底模、側(cè)模、板模的配置要考慮壓邊順序，一般為梁側(cè)模壓梁底模、板模壓梁側(cè)模。模板采用散裝散拆，模板應(yīng)編號定位，鋼筋綁扎應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范施工（圖4）。倉頂板、梁混凝土采用預(yù)拌混凝土，采用汽車泵澆筑。養(yǎng)護(hù)天數(shù)不少于7 d，冬季施工要進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)。混凝土澆筑順序?yàn)橛上孪蛏?，由一端向另一端連續(xù)澆筑，混凝土坍落度不宜過大。

3）梁、板模板腳手架拆除工程?；炷翝仓毩糁猛瑮l件養(yǎng)護(hù)試塊，試塊齡期強(qiáng)度達(dá)到75%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方能拆除支撐架。支撐架拆除作業(yè)須按照先搭設(shè)的后拆這一原則進(jìn)行。拆除后的鋼管、模板歸堆擺放，并及時通過塔吊吊運(yùn)到地面。模板拆除時不得使用大錘或硬撬亂搗，如果拆除困難，可用撬杠從底部輕微撬動，保證混凝土表面及棱角不因拆除而受損壞。

3.2.5 鋼結(jié)構(gòu)措施平臺拆除

鋼結(jié)構(gòu)措施平臺在上部走道板拆除完成后即可開始拆除。拆除順序按照先安裝的后拆、后安裝的先拆原則進(jìn)行。順序?yàn)椋?道措施平臺之間的次鋼梁→措施平臺的連接次鋼梁→主鋼梁→提升塔第6層構(gòu)造柱上部短鋼柱拆除→清理干凈。拆除完成后應(yīng)及時將提升塔外架移動的橫桿進(jìn)行恢復(fù)，提升塔第6層構(gòu)造柱頂部、淺圓倉環(huán)梁頂部預(yù)埋的鋼板可用于替代圍護(hù)欄桿埋件，將埋件外露部位用水泥砂漿覆蓋處理。

圖4 混凝土輸送通廊施工

4 結(jié)語

本工程糧食輸送系統(tǒng)架空段混凝土通廊采用專用鋼支撐平臺系統(tǒng)進(jìn)行輔助施工，在淺圓倉倉頂弧形環(huán)梁與提升塔第6層平臺墻板為不同標(biāo)高的情況下，通過設(shè)置水平的鋼結(jié)構(gòu)措施平臺支撐，極大地降低了支撐的搭設(shè)高度，縮短了工期，使整個混凝土通廊施工質(zhì)量更有保障，滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，安全可靠。另外，將大量高空作業(yè)轉(zhuǎn)移到鋼結(jié)構(gòu)措施平臺上施工，大大地降低了施工難度，對于類似糧食倉儲項(xiàng)目架空段通廊施工有一定的參考價值。