煤倉滑模工程施工質(zhì)量控制探討

文／何良華、夏松柏、楊麗娟、夏勇、李先超 中國機(jī)械工業(yè)第五建設(shè)有限公司 安徽合肥 230000

引言：

模板工程技術(shù)指的是適應(yīng)并符合混凝土結(jié)構(gòu)工程對模板及其支架的設(shè)計以及施工管理的需求，持續(xù)提高其科學(xué)性以及適應(yīng)性等的綜合發(fā)展水平的技術(shù)。但是，常規(guī)模板的費用成本較高，且勞動量較大。越來越多的施工企業(yè)開始引入滑模工程施工技術(shù)，其具有施工速度快、施工流程精簡以及施工材料節(jié)省等諸多優(yōu)勢。如今，越來越多的煤倉建設(shè)工程開始引入滑模工程施工技術(shù)，確實提高了施工整體的效率以及質(zhì)量，而如何加強(qiáng)對質(zhì)量的管控，也成為許多企業(yè)關(guān)注的重點。

1、滑模工程發(fā)展情況

20世紀(jì)初期，滑模施工最早應(yīng)用在貯倉一類等截面的筒體結(jié)構(gòu)施工之中，期間提升動力依賴施工人員通過手動操作千斤頂進(jìn)行提高。但是，手動操作的方式速度緩慢，存在混凝土施工質(zhì)量無法確保，施工精準(zhǔn)度管控基本依賴經(jīng)驗判斷等不利因素，導(dǎo)致該技術(shù)的應(yīng)用與普及受到不同程度的約束[1]。隨后30年之中，施工人員持續(xù)對該項技術(shù)進(jìn)行完善，在實際施工中累積了豐富的經(jīng)驗，為之后滑模施工的發(fā)展以及應(yīng)用做出十分杰出的貢獻(xiàn)。

1943年，瑞典學(xué)者研發(fā)中央控制液壓滑升模塊系統(tǒng)，徹底改變了傳統(tǒng)依的靠人力提升動力的狀況，同時有效減少了施工人員的勞動強(qiáng)度，推動了該項技術(shù)與工藝的快速發(fā)展[2]。第三次科技革命的出現(xiàn)，為滑模式供提供了新的活力。不同類型電子商品開始廣泛應(yīng)用在施工之中，施工效率、施工精度以及質(zhì)量得到顯著提高。隨著社會持續(xù)發(fā)展，不同類型建筑物開始頻頻出現(xiàn)，尤其是在我國目前人口數(shù)量不斷增加，土地資源劃分有限的基礎(chǔ)上，建筑逐漸開始向高層以及超高層方向發(fā)展，高度開始明顯增加[3]。高層以及超高層建筑物數(shù)量的增多，形式向多樣化方向發(fā)展，抗震設(shè)計要求日漸嚴(yán)格，使得現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)開始 得到廣泛應(yīng)用，推動施工技術(shù)以及機(jī)械化水平的提高。

為了加速工程進(jìn)度，并縮減施工工期，施工方式以及施工技術(shù)的挑選至關(guān)重要。企業(yè)強(qiáng)調(diào)施工效率，施工期間應(yīng)重視經(jīng)濟(jì)效益以及高程度機(jī)械化施工，使得施工技術(shù)以及機(jī)械化水平也在不斷提升[4]?；Ｊ┕ぜ夹g(shù)正是在此背景下開始得到普及以及應(yīng)用?；瑒幽０宓膬?yōu)勢主要體現(xiàn)在如下方面：

（1）施工效率高，施工質(zhì)量優(yōu)秀，結(jié)構(gòu)整體性能良好，強(qiáng)化了建筑物的整體剛度以及抗震能力。

（2）構(gòu)造簡單，施工進(jìn)度快。以此組裝lm多高模板，便可實現(xiàn)連續(xù)澆筑混凝土，持續(xù)滑升模板，直至滿足設(shè)計標(biāo)高。每組筒倉可以進(jìn)行一次組裝滑升，無需支腳手架以及重復(fù)支模，每日可滑升2.5m至3.5m，最高可達(dá)到5m，工期僅需普通模板的1/3。

（3）操作便捷，且安全性高，強(qiáng)化了建筑物整體剛度以及抗震能力，方便施工人員進(jìn)行操作以及檢驗。

（4）綜合效益理想，化膜設(shè)備以及液壓設(shè)備可以周轉(zhuǎn)運用，還可以節(jié)省大量的拉筋、架子管以及鋼模板等，一般可節(jié)省15%至20%成本[5]。

隨著滑模施工技術(shù)的廣泛應(yīng)用，如今出現(xiàn)了許多新型技術(shù)，而滑模裝備也開始向大型化以及通用化方向發(fā)展，如滑模千斤頂設(shè)備開始向多功能、大噸位以及多品類方向發(fā)展。

2、工程實況

本次工程項目是印尼金祥新能源科技有限責(zé)任公司的年產(chǎn)390萬噸焦炭項目配煤倉工程。此工程項目樁基應(yīng)用PHC高強(qiáng)混凝土樁，底板應(yīng)用梁板式筏型基礎(chǔ)，砼設(shè)計強(qiáng)度等級要求達(dá)到C35，結(jié)構(gòu)方式采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆堆體筒倉結(jié)構(gòu)，筒壁混凝土設(shè)計強(qiáng)度等級要求達(dá)到C40。本次工程項目總共10個圓筒倉，內(nèi)徑要求為16m，劃分為兩排，兩排倉正負(fù)零以下環(huán)梁凈間隔距離達(dá)到1.7m，正負(fù)零以上筒壁凈間隔距離達(dá)到2m，結(jié)構(gòu)-0.8m-+6.9m包含十字內(nèi)直墻，+6.9m-7.7m位置含有0.8m厚層板。筒壁厚度應(yīng)達(dá)到300mm，全高正負(fù)零以上30.48m?；A(chǔ)在3、4軸間隔內(nèi)設(shè)計有180mm沉降縫，5軸處設(shè)計有寬度為3m加強(qiáng)帶。

3、滑模工程質(zhì)量控制具體方案

3.1 鋼筋以及埋件質(zhì)量控制

3.1.1 鋼筋質(zhì)量的控制

鋼筋是滑模施工使用的重要材料，材料本身質(zhì)量直接決定了施工質(zhì)量。因此，鋼筋質(zhì)量控制便顯得尤為重要。具體可采用如下方式進(jìn)行管理：鋼筋原材料進(jìn)入施工現(xiàn)場之前，現(xiàn)場管理人員必須詳細(xì)檢驗鋼筋的銘牌以及出廠合格質(zhì)量證書，并隨機(jī)挑選部分樣品送往實驗室進(jìn)行檢驗，確保檢驗符合標(biāo)準(zhǔn)之后方可應(yīng)用[6]。

滑模鋼筋施工應(yīng)滿足相關(guān)設(shè)計以及規(guī)范的實際需求，水平鋼筋與豎向鋼筋接頭建議應(yīng)用綁扎搭接，接頭依照25%進(jìn)行錯開。加工應(yīng)滿足如下規(guī)定，通常情況下，橫向鋼筋的長度應(yīng)控制在7m之內(nèi)，如果需要進(jìn)行加長，需要適當(dāng)增加平臺的寬度。因為直條鋼筋定尺長度通常為9m，現(xiàn)場施工期間，操作平臺的寬度全部應(yīng)符合施工的需求，所以橫向鋼筋的長度應(yīng)為9m，不僅能夠有效節(jié)省材料，同時可以縮減在工人方面投入的成本；豎向鋼筋的直徑建議控制在12mm之內(nèi)，長度控制在5m之內(nèi)，普通的環(huán)幕施工均安裝有鋼筋固定架子，所以豎向鋼筋長度不會受到上述的影響[7]。實際施工期間，若是鋼筋長度過長，操作不便捷，在符合設(shè)計要求的情況下，豎向鋼筋的長度通常在9m之內(nèi)，當(dāng)接頭能夠錯開，其符合設(shè)計以及規(guī)范的要求，通常設(shè)定為4.5m、6m以及9m，變?yōu)楹罄m(xù)加工以及綁扎，有助于節(jié)省材料成本，對提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益而言具有積極意義。

鋼筋綁扎過程中，應(yīng)確保鋼筋位置的精確度。每次完成澆灌層混凝土澆筑工作之后，應(yīng)至少保證混凝土表面存在不少于一道綁扎好的橫向鋼筋；每層水平鋼筋均進(jìn)行編號，并進(jìn)行排查，以確保水平鋼筋間隔距離處于合適位置；為了確保豎向鋼筋定位精準(zhǔn)，避免產(chǎn)生形變的問題，在提升架中應(yīng)設(shè)立鋼筋固定架，鋼筋固定架的設(shè)計不僅能夠確保鋼筋定位精準(zhǔn)，同時可以避免影響滑模的提升；同比雙排豎向鋼筋應(yīng)保證成對排列；門窗洞口的鋼筋綁扎應(yīng)保證平直整齊，同時確保有充足的混凝土作為保護(hù)層。

3.1.2 預(yù)埋件

預(yù)埋件標(biāo)記的位置與型號必須保證精確無誤?；Ｊ┕で?，應(yīng)尋找專人熟悉施工所用的圖紙，繪制預(yù)埋件的平面圖，并在平面圖中詳細(xì)標(biāo)記預(yù)埋件的標(biāo)高、所在位置、型號以及總量。必要情況下，可對所有預(yù)埋件進(jìn)行統(tǒng)一編號，施工期間應(yīng)用銷號的方式進(jìn)行逐層留設(shè)，以免產(chǎn)生遺漏的問題。如果預(yù)埋件的錨固鋼筋長度較長，而墻壁或是筒壁的厚度偏小，應(yīng)進(jìn)行彎折，結(jié)構(gòu)鋼筋密度較大，往往可能造成預(yù)埋件不能埋設(shè)的問題，使得預(yù)埋件錨固鋼筋不得已必須割短，造成錨固鋼筋長度不足，則預(yù)埋件埋設(shè)結(jié)束后，應(yīng)將錨固鋼筋和結(jié)構(gòu)鋼筋進(jìn)行充分焊接，使得錨固鋼筋與結(jié)構(gòu)鋼筋之間形成一個整體[8]。針對安放位置以及垂直度要求較為嚴(yán)格的預(yù)埋件，不可將操作平臺中的某個點作為控制點，避免由于操作平臺產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)而導(dǎo)致預(yù)埋件位置偏離，可以利用線錘吊線以及經(jīng)緯儀垂線等方式明確位置。

3.1.3 支撐桿

支撐桿是滑模工程的重要預(yù)埋件，支撐桿質(zhì)量及相關(guān)工程質(zhì)量直接決定了最終滑模工程質(zhì)量。因此，施工人員應(yīng)通過如下方式保證施工整體質(zhì)量。

（1）支撐桿規(guī)格的選擇。支撐桿直徑、規(guī)格應(yīng)該和所應(yīng)用的千斤頂相適應(yīng)，首批插入千斤頂?shù)闹螚U長度應(yīng)控制在4m之上，兩兩相鄰接頭高差應(yīng)控制在1m之上，相同高度支撐桿接頭量應(yīng)低于總量25%。

（2）保證支撐桿的清潔度。如果支撐桿上存在油污或是雜物，必須及時清除干凈，若是支撐桿表層油污量偏大，或是銹蝕嚴(yán)重，將嚴(yán)重干擾千斤頂?shù)呐郎?，同時縮減千斤頂?shù)氖褂脮r長。目前，較為常用的除銹方式為小型手持電動磨光機(jī)，或是采用專業(yè)的模板除銹設(shè)備[9]。

（3）針對應(yīng)用平頭對接、榫接或是絲扣接頭等非工具式支撐桿，在千斤頂通過接頭位置之后，應(yīng)第一時間針對接頭開展焊接與加固。

（4）模板空提時，為了避免支撐桿穩(wěn)定性減弱，必須針對支撐桿予以加固處理。如果出現(xiàn)支撐桿失穩(wěn)，被千斤頂帶起或是彎曲等狀況，應(yīng)立刻予以加固加工。如果支撐桿需要穿過較高的洞口，同樣需要針對支撐桿進(jìn)行加固加工。

（5）施工期間應(yīng)用的非工具式支撐桿，當(dāng)利用千斤頂之后，應(yīng)和橫向鋼筋電焊進(jìn)行連接，焊點間隔距離需要控制在500mm之內(nèi)，電焊過程中應(yīng)盡量避免受力鋼筋受損。

（6）滑模工程竣工后，工具式支撐桿必須一次性拔出。工具式支撐桿的抽拔工作普遍應(yīng)用倒鏈或是千斤頂分段節(jié)節(jié)拔除。完成支撐桿拔除后，需要及時利用高一標(biāo)號的混凝土澆筑孔洞。

3.2 混凝土質(zhì)量控制

3.2.1 關(guān)于混凝土性能需要滿足的要求

用作滑模式供的混凝土，性能除了需要滿足設(shè)計所要求的強(qiáng)度、抗?jié)B能力、耐久度以及施工季節(jié)方面的要求，根據(jù)滑模工程的特殊性，還需滿足如下方面的要求：

（1）混凝土前期強(qiáng)度的加強(qiáng)速度，需要滿足模板滑升速度的實際需求，必要情況下，可以應(yīng)用早強(qiáng)劑或是緩凝劑等方式控制混凝土前期的強(qiáng)度。

（2）滑?；炷林兴玫纳?，建議應(yīng)用中、中粗或是粗砂，同時嚴(yán)格管理含泥量，以干凈河砂最佳。若是砂過細(xì)或是含泥量過大，將導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)黏膜問題，進(jìn)而影響混凝土外觀，同時也不利于滑模正常施工。

（3）因為筒壁薄壁結(jié)構(gòu)本身厚度偏小，鋼筋密度較高，所以滑模所采用的混凝土石子粒徑挑選應(yīng)符合滑模的實際需求；石子粒徑如果偏大，使得混凝土入模難度增加，混凝土澆筑密實度不足，嚴(yán)重影響滑模施工整體質(zhì)量，如果石子粒徑值偏低，則需要增加水泥用量，導(dǎo)致施工成本上升。通常情況下，滑模施工所應(yīng)用的石子粒徑值應(yīng)控制在10mm-30mm。

（4）薄壁結(jié)構(gòu)的混凝土建議應(yīng)用硅酸鹽水泥或是一般硅酸鹽水泥進(jìn)行配置。

（5）合理控制滑模混凝土坍落程度。因為滑坡普遍是鋼筋密集度較高的筒壁結(jié)構(gòu)，處于非泵送狀態(tài)下，坍落度應(yīng)控制在60mm-90mm之間，處于泵送狀態(tài)下，坍落度應(yīng)控制在180mm-210mm之間。

（6）添加劑與摻和料的應(yīng)用。施工人員應(yīng)在混凝土之中添加適當(dāng)?shù)耐饧觿┮约皳胶土?，添加的品類以及總量?yīng)結(jié)合試驗結(jié)果確認(rèn)。

3.2.2 混凝土澆筑需要符合規(guī)定

（1）嚴(yán)格分層，并確保均勻?qū)ΨQ地澆筑灌溉。所有澆灌層混凝土表面必須保證處于相同水平面，同時結(jié)合化膜工藝的實際需求改換澆灌的起始位置以及方向。且分層澆灌的厚度應(yīng)控制在200mm。

（2）煤層混凝土澆灌需要間隔一段時間，包括混凝土運輸、澆筑以及停歇所用的所有時間，上述時間應(yīng)控制在混凝土初凝時長之內(nèi)。

（3）如果在夏季進(jìn)行施工，由于溫度較高，建議先進(jìn)行內(nèi)墻澆灌，然后澆筑受到陽光直接照射的外墻；先澆筑墻角、墻垛以及門窗洞口兩邊，然后澆筑直墻；先澆灌厚墻體，后澆筑薄墻體。另外需要注意，預(yù)留的門窗洞以及洞口兩邊混凝土應(yīng)做到對稱澆筑。

3.2.3 控制混凝土振搗工作質(zhì)量

在振搗過程中，應(yīng)盡量避免振搗設(shè)備與支撐桿、鋼筋以及模板形成直接接觸；且振搗設(shè)備插入前一層混凝土內(nèi)深度應(yīng)控制在50mm之內(nèi)。

3.2.4 外加劑和配合比

化模式供對環(huán)境條件有較高的要求，所以不建議在冬季進(jìn)行，適宜于在夏季與秋季展開。此時環(huán)境氣溫品高，水泥水化、凝結(jié)以及硬化速度較快。如果被迫要在冬季施工，需要向砼拌合物內(nèi)添加一定比例的高效復(fù)合外加劑，例如防凍劑與早強(qiáng)劑，實現(xiàn)縮短砼凝結(jié)時間、加強(qiáng)砼早期強(qiáng)度的目的，加強(qiáng)的砼的和易性以及耐久性等。砼初凝最佳時間在2h至2.5h，終凝時間最佳在4h至7h。配備經(jīng)過實驗室試配確定之后，拌制過程中必須嚴(yán)格控制。包括外加劑的添加量以及水灰比，避免砼強(qiáng)度與性能受到影響。

3.3 模板滑升質(zhì)量管控

3.3.1 初期滑升質(zhì)量的管控

初期滑升過程中，通常需要不間斷澆筑2個-3個分層，高度一般在600mm-700mm之間?；炷翉?qiáng)度處于初凝至終凝之間，即底層混凝土強(qiáng)度處于0.3MPa-0.35MPa之間，便可開展滑升工作。初期滑升環(huán)節(jié)混凝土澆筑工作必須在2h內(nèi)實現(xiàn)。試滑升過程中可先將模板升高500mm，即千斤頂提高1個-2個形成。

等待混凝土脫模之后，不塌落，且不會和模板黏連而帶起，便可開展初滑升。施工人員可通過手指按壓判斷混凝土是否適合初滑升，如果能夠看到指痕，且砂漿不會粘附在手指上，即證明可以，反之即證明不可。初滑升環(huán)節(jié)，滑升長度應(yīng)控制在200mm-300mm之間，并針對化膜設(shè)備以及混凝土凝結(jié)狀態(tài)予以檢驗，確認(rèn)其正常之后，便可進(jìn)入正?；臓顟B(tài)。

3.3.2 正?；|(zhì)量的管控

正常滑升期間，兩次提升間隔時長應(yīng)控制在0.5h之內(nèi)。提升期間，需要應(yīng)用所有千斤頂，確保實現(xiàn)充分的進(jìn)油以及排油。在提高期間，若是在施工期間，發(fā)現(xiàn)油壓增長至正?；?.2倍時，無法應(yīng)用所有千斤頂頂升，應(yīng)立刻終止操作，并檢驗引發(fā)故障的根本原因，及時解決，確保工程順利開展。同時，正常滑升期間，施工人員應(yīng)確保操作平臺維持基本水平，但是在應(yīng)用平臺傾斜法進(jìn)行糾偏過程中無需考慮。每次滑升200mm-400mm之間，應(yīng)檢驗千斤頂?shù)钠胶鉅顟B(tài)，若是出現(xiàn)不平衡的現(xiàn)象，可嘗試應(yīng)用限位卡等方式進(jìn)行找平，特別結(jié)構(gòu)或是特別位置需要依照施工組織設(shè)計的需求開展。各個千斤頂相對標(biāo)高差值應(yīng)控制在40mm內(nèi)，鄰近兩個提升架之上千斤頂頂升差值應(yīng)控制在20mm內(nèi)。另外，滑升期間，施工人員還需要認(rèn)真檢驗結(jié)構(gòu)的垂直度、水平度、扭轉(zhuǎn)以及結(jié)構(gòu)界面規(guī)格等偏差數(shù)據(jù)，檢驗工作、糾偏工作以及糾扭工作等必須嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定開展。

3.3.3 模板結(jié)束滑升的環(huán)節(jié)

模板滑升結(jié)束階段，也可稱之為末升階段。當(dāng)模板滑升至和建筑物頂部標(biāo)高相差1m左右距離時，滑模即進(jìn)入完成滑升的環(huán)節(jié)。該階段，應(yīng)放緩滑升速度，同時進(jìn)行精準(zhǔn)的抄平以及找正工作，確保最終一層混凝土可以實現(xiàn)均勻的膠圈，確保頂部標(biāo)高與位置的正確性。具體控制方式如下，在最終層混凝土交互組結(jié)束后4h內(nèi)，每次間隔0.5h-1h，滑升1個-2個行程，直至混凝土完全與模板脫離。

3.3.4 ?；c加固方案

由于施工實際繼續(xù)求或是其余影響因素為而無法實現(xiàn)持續(xù)滑升，應(yīng)采用如下?；椒ǎ海?）混凝土澆筑高度應(yīng)做到統(tǒng)一。(2)模板每間隔一段時間，應(yīng)提高1個-2個千斤頂形成，指導(dǎo)模板和混凝土之間不存在粘連。其中，時間可設(shè)定在鄰近混凝土初凝階段前或是出模混凝土強(qiáng)度滿足貫入阻力值0.3kN/cm2之前，就本次工程而言，間隔時間可選用1.5h。（3）因為施工引發(fā)施工縫，應(yīng)觀予以沖鑿毛，預(yù)留施工縫，在復(fù)工之前將混凝土表面的殘渣完全清除，并用水進(jìn)行沖洗，先澆筑一層水泥砂漿，并澆筑原級配混凝土。

針對滑空位置的支撐桿，可采用如下方式進(jìn)行加工處理。應(yīng)用工具式支撐桿，在模板滑升前轉(zhuǎn)動，并合理提高套管高度，以令套管和混凝土彎曲前脫離，避免混凝土因滑升受損。同時，后續(xù)施工期間，施工人員應(yīng)定期檢驗?zāi)０逡约耙簤合到y(tǒng)。

3.4 混凝土脫模及其養(yǎng)護(hù)

從混凝土脫模角度而言，為了盡量降低滑?；瑒悠陂g形成的阻力，在進(jìn)行澆筑之前，需要保證模板清潔以及涂刷等各項工作的質(zhì)量。模板清理最終質(zhì)量直接決定了混凝土的脫模質(zhì)量。

從混凝土養(yǎng)護(hù)角度而言，脫?；炷列枰皶r予以修整以及養(yǎng)護(hù)?；炷灵_始澆水養(yǎng)護(hù)時間應(yīng)結(jié)合氣溫狀況進(jìn)行確認(rèn)。如果是在夏季進(jìn)行施工，因為天氣較為炎熱，所以養(yǎng)護(hù)必須在脫模后12h內(nèi)進(jìn)行，澆水次數(shù)應(yīng)結(jié)合實際情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑黾印?/p>

結(jié)語：

伴隨施工技術(shù)的發(fā)展以及對施工效率的要求越發(fā)嚴(yán)格，滑模施工因其可以減少周轉(zhuǎn)成本、提高施工效率，一次性成型以及外觀質(zhì)量理想等優(yōu)勢，在煤倉工程施工中得到十分廣泛的應(yīng)用。施工人員應(yīng)明確滑模工程的優(yōu)勢與發(fā)展歷史，通過對鋼筋、預(yù)埋件以及混凝土質(zhì)量等的控制，充分發(fā)揮滑模工程的價值，推動我國滑模施工技術(shù)的發(fā)展與普及，并為我國煤倉建設(shè)提供有效的施工方法。