近幾年,隨著水泥廠產(chǎn)業(yè)規(guī)模的調(diào)整,水泥項(xiàng)目越來越多地建設(shè)5000t/d以上的熟料生產(chǎn)線。在我們承接的水泥項(xiàng)目中,生料庫、熟料庫的儲量要求越來越大,熟料庫的單庫儲量達(dá)到了6~12萬T,單庫直徑則達(dá)到45~90m。
2016年,在阿聯(lián)酋我們組織施工幾個(gè)直徑60m和80m的筒庫;.近,在河北省武安新峰水泥有限公司2×4800t/d水泥熟料生產(chǎn)線的建設(shè)中,我們組織施工了兩個(gè)直徑60m的熟料庫。
在施工中,我們體會到,大直徑鋼筋混凝土筒倉結(jié)構(gòu)滑模施工的難度,要比直徑(40m以下)大的多;下面是我們在施工中遇到的一些難題和采取的相應(yīng)對策。
一、滑升平臺易變性,平臺剛度和穩(wěn)定性應(yīng)加強(qiáng)
在滑升過程中,由于筒倉的直徑太大,平臺受自重、施工荷載、混凝土磨阻力及各種附加荷載的影響很大,容易出現(xiàn)變形,造成平臺滑升高差太大,結(jié)構(gòu)的垂直度超差或扭轉(zhuǎn)偏差嚴(yán)重,圓度變化也有時(shí)發(fā)生;所以在平臺組裝時(shí),我們采取了以下措施:
1、控制提升“門”架及千斤頂?shù)臄?shù)量,且布置要均勻;千斤頂?shù)拈g距在1.35m左右;對壁柱等特殊部位,增設(shè)千斤頂;在安裝提升“門”架時(shí),必須**“門”架立柱垂直,且橫梁要水平;液壓油管長度及直徑基本一致,油路暢通,以**加壓時(shí)壓力傳送同時(shí)到位。
2、對提升“門”架進(jìn)行統(tǒng)一的加固,**整個(gè)提升“門”架進(jìn)行統(tǒng)一的加固,**整個(gè)提升“門”架的整體性,具體做法就是滑模組裝完成后,除了通常的加固做法外,還應(yīng)在千斤頂?shù)膬?nèi)外橫梁兩側(cè),分別增設(shè)一道12#槽鋼作為加固,與橫梁焊接,這樣整個(gè)平臺的整體性就會更好。
3、加大柔性平臺的拉桿直徑,加密拉桿數(shù)量;考慮到筒倉直徑比較大,采用的拉桿鋼筋直徑不下于18mm,間距1~1.35m為宜。
二、盡量減輕平臺自重和施工荷載,**混凝土的澆筑及鋼筋綁扎的速度
在加強(qiáng)平臺剛度的同時(shí),應(yīng)盡可能地減少自重對平臺的影響-----在平臺組裝的過程中,不是越牢固越好,因?yàn)樽灾剡^大時(shí),必然增加提升系統(tǒng)的負(fù)荷;同時(shí)還要注意滑升過程中平臺上的材料堆放問題-----在滑升過程中,要做到平臺上的材料堆放均勻,而且在**使用的情況下,盡可能做到堆量少,勤上料。
滑模施工要求每一滑升高度的混凝土建筑及鋼筋綁扎,必須在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成,否則,滑模工作就不能連續(xù)進(jìn)行。
當(dāng)筒倉結(jié)構(gòu)直徑比較大時(shí),混凝土的澆筑量和鋼筋綁扎量都將隨之增加,而混凝土的凝結(jié)時(shí)間是事先實(shí)驗(yàn)確定好的,所以就要求混凝土的澆筑速度和鋼筋的綁扎速度必須滿足要求,這就要求人員、機(jī)具的配置必須滿足滑模施工的要求。
三、滑模操作平臺支承系統(tǒng)
目前,操作平臺支承系統(tǒng)有兩大類:一類是剛性支承系統(tǒng),其中有由中心筒及輻射布置的桁架結(jié)構(gòu)組成的“論轂式”支承系統(tǒng)及由主副桁架、主副梁組成的緊貼內(nèi)圈布置的多連型支承系統(tǒng);另一類是柔性支承系統(tǒng),例如我公司在河北省武安市新峰水泥有限公司2×4800t/d水泥熟料生產(chǎn)線中的直徑60m熟料庫施工時(shí)采用的就是柔性支承系統(tǒng)。
經(jīng)使用證明,后者用鋼量省、組裝拆除方便,當(dāng)內(nèi)徑不同時(shí),稍事改裝即可繼續(xù)周轉(zhuǎn)使用,完全能滿足滑模施工的需要;而前者中的“輪轂式”只適用于直徑較?。?好8m、10m、12m)的筒倉,當(dāng)筒倉的直徑在15m、18m甚至更大時(shí),就會出現(xiàn)擁鋼量增大,組裝困難的情況。
當(dāng)然,剛性支承系統(tǒng)也有它的有點(diǎn),它可以使庫壁滑升和椎體的施工能同時(shí)進(jìn)行;但是由于支承系統(tǒng)龐大笨重,所以企業(yè)在考慮平臺支承系統(tǒng)時(shí)都應(yīng)該根據(jù)自有的設(shè)備狀況,選出符合自身的支承系統(tǒng)。
四、爬升千斤頂選用
目前,爬升千斤頂由過去單一的3.5t級滾珠式一種,發(fā)展為3.5t、6t、9t、10t級,且有滾珠式、楔塊式、松卡式和升降式等多種形式和功能。毫無疑問,大噸位千斤頂?shù)氖褂茫瑸殚_拓滑模工藝新領(lǐng)域創(chuàng)造了條件,例如倉庫施工中,由在蒼壁內(nèi)利用Φ25圓鋼滑升改為利用φ48×3.5mm腳手架管爬升,從而使整個(gè)平臺的安全性能有了很大的提升;我們認(rèn)為在推廣使用大噸位千斤頂?shù)耐瑫r(shí),小噸位千斤頂仍有其獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),不能一概摒棄,更不能斥之為因循守舊。
在我們承建的滑模施工中,主要是采用6t級的千斤頂;它的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)用性更好的Φ48×3.5mm腳手架管爬升,能使“門”字架雙腿受力均衡,垂直度易于控制;另外因千斤頂提升力不是很大,提升架之間的間距較?。ㄒ话阍?---1.35m),每個(gè)“門”架腿受力較小,不致引起提升架橫梁與直腿間連接處脫焊或螺栓被拉開,也可減小內(nèi)外圍圈構(gòu)件的截面尺寸從而能有效地防止?jié)q模,**筒壁厚度均勻;以60m庫為例,根據(jù)操作平臺荷載情況,千斤頂數(shù)量確定如下:
1、總荷載計(jì)算
(1)模板系統(tǒng)、操作平臺系統(tǒng)的自重700kN;
(2)操作平臺上的施工荷載;
1.5kN/㎡×760㎡=1140kN
(3)卸料對操作平臺的沖擊力:16kN
(4)砼與模板之間的磨阻力:
2.5kN/㎡×456㎡=1140kN;
(5)風(fēng)荷載為500kN
總荷載N為:3496kN
2、支承允許承載能力確定:
支承桿采用非工具式φ48×3.5mm鋼管
Po=(a/k)×(99.6-0.22L)=31.92kN
注:式中Po-----支撐桿允許承載能力
a----工作條件系數(shù),取0.8;
K--------安全系數(shù),取2.0
L---------支撐桿長度,取90cm;
Po1-----千斤頂工作起重量30KN(GYD—60)。
3、千斤頂數(shù)量的確定
Nmin=N/P01=109.5(臺)
注:式中N----總荷載3496kN
根據(jù)工作實(shí)際情況,確定千斤頂數(shù)量為142臺。
液壓千斤頂參數(shù)
五、滑升模板高度選用
滑升模板的高度以小于1.2m為宜,高度大,將使混凝土對模板的側(cè)壓力增大,“門”字架腳柱處連接焊縫就容易脫開,引起漲模,例如在黑龍江某糧庫施工時(shí),有一家單位采用了1.5m的模板,結(jié)果門架柱焊縫脫開,造成壁厚增大,.后不得不鑿除返工重滑。
滑升模板.好還是用3009的組合型鋼模板,有些單位試用1000×2400mm的大模板,試圖提高工效;實(shí)踐證明,此法在筒倉滑模工中未必可取,因?yàn)榇竽0灞恐兀使潭?,一旦筒徑改變,則變徑周轉(zhuǎn)試用難度加大,得失相抵,實(shí)不足取。
六、滑模的冬期施工措施
鋼筋混凝土筒倉一般為薄壁結(jié)構(gòu)(壁厚180~600mm),采用滑模法施工時(shí),要求用坍塌度12----14cm的混凝土,混凝土在模板內(nèi)的時(shí)間少則4個(gè)小時(shí),多則6個(gè)小時(shí)即行出模,以后便一直裸露在外,極易受凍,因此過去一直認(rèn)為不能進(jìn)行冬期施工。但是,有些時(shí)候的一些特殊情況要求我們不得不打破常規(guī)進(jìn)行冬期施工,如2004年,我公司在修建汾西礦務(wù)局介休龍鳳水泥廠中的熟料庫時(shí),正值冬季;在施工中,我們采取了一下措施:
1、混凝土采用熱水拌和,**稱量DK-20型抗凍減水早強(qiáng)外加劑用量,確保混凝土在16-18℃(滿足熱工計(jì)算≮10℃的規(guī)定);坍落度13—15cm(滿足配比試驗(yàn)要求12—14cm規(guī)定);如果采用的是商品混凝土,應(yīng)要求商品混凝土公司派專人到施工現(xiàn)場,負(fù)責(zé)施工現(xiàn)場和商品混凝土站之間的銜接,以**混凝土能順利的到達(dá)施工現(xiàn)場。
2、在外吊腳手架的外圍,用一層厚草墊,一層巖棉布嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)地裹住,形成一個(gè)保溫棚;然后在吊腳手架圓周方向設(shè)置若干電加熱器,并設(shè)置溫度計(jì)測溫,使暖棚內(nèi)溫度不低于5-8℃;內(nèi)部柔性拉桿的上面用一層彩條布蓋嚴(yán)實(shí),同樣筒壁上的預(yù)留孔和門窗洞口同樣做法封死,然后在倉內(nèi)底部生3—4處焦?fàn)t加熱,但應(yīng)注意煙氣排放,嚴(yán)防煤氣中毒。
有一點(diǎn)必須注意,無論采用上述哪種方法保溫,安全防火都將是重中之重的關(guān)鍵,故操作平臺及吊腳手架上都應(yīng)該設(shè)置足夠數(shù)量的滅火器,嚴(yán)防火災(zāi)發(fā)生。
3、因冬期混凝土強(qiáng)度增長較慢,故放慢滑升速度(降為0.1m/h),使混凝土在模板內(nèi)的時(shí)間適當(dāng)延長,增加混凝土的出模時(shí)間,當(dāng)混凝土的強(qiáng)度達(dá)到了滑模施工工藝要求的出模強(qiáng)度即設(shè)計(jì)強(qiáng)度的30%左右時(shí),那么混凝土出模了以后受凍害的程度就很低了。
在俄羅斯6000t/d水泥生產(chǎn)線冬季滑模施工過程中,除了上述暖棚法施工外,還采取了在混凝土中埋入Φ3.5m電阻絲的方法對出模后的混凝土實(shí)體進(jìn)行保暖;另外對小直徑的滑模出?;炷吝€采用了電熱毯包裹保溫的方法進(jìn)行保溫。以上施工方法供國內(nèi)北方地區(qū)冬季滑模施工時(shí)參考選用。