钢筋混凝土筒仓内衬钢轨与库壁滑模一体化施工技术

混凝土筒仓耐磨层构造与库壁滑模一体化施工技术1前言目前，随着水泥建设项目大型化和设计施工技术的日臻成熟，在干法水泥生产线中，原料调配库一般设计为钢筋混凝土筒仓结构，而库内壁因为经常受到冲击摩擦，导致混凝土保护层磨损严重，有的会使钢筋裸露，直接影响石灰石库的使用寿命，在库内壁加衬轻轨，可以有效防范磨损，是保护库壁、延长使用寿命有效办法，也是目前设计院常采用的办法。以往施工方法是采用通常滑模工艺，在库壁内侧预埋钢板，筒仓滑模到设计标高，模板拆除后，在库内搭设满堂红脚手架，将均匀排列内衬钢轨焊接在库壁内侧的预埋钢板上，将库壁内侧支设模板紧贴钢轨表面，加固后在进行钢轨间的混凝土二次浇筑，然后拆除模板。我单位在施工xx煤矿集团有限责任公司4500t/d熟料新型干法水泥生产线原料调配库时，总结以往的施工经验，经过充分的策划和技术研究，并进行可行性分析，总结出了一套混凝土筒仓内衬钢轨与库壁滑模一体化施工的方法，采用此施工方法施工可以大大减少高空作业量，保证了施工安全，保证了工程质量，减少安全隐患，缩短了工期，降低了成本，这种施工方法在水泥项目石灰石筒仓结构施工中，有着广阔的应用前景。2工程实例概况我单位施工xx煤矿集团有限责任公司4500t/d熟料新型水泥生产线的原料调配库，钢筋混凝土筒仓结构，内径10m，仓高23m，壁厚250mm，内衬钢轨间距200mm全圆均布3技术难点1、库壁截面尺寸、钢筋保护层厚度控制；2、抗冲击钢轨安装工艺，牢固锚固的方法；3、抗冲击钢轨位置和偏差控制，钢轨安装与滑升模板施工操作工艺设计。4技术原理库底板以下库壁采用正常的滑模工艺施工，当筒仓库底板施工完毕、施工到设计要求安装内衬钢轨高度时，将滑模的仓壁内侧模板拆除，然后在该筒仓内侧设计高度安装一环形钢板；在环形钢板上竖立安装钢轨，用钢筋将环状排列的钢轨穿装在一起，钢轨上焊接有与仓壁钢筋连接的锚固钢筋；校正调整钢轨位置、间距、垂直度后将串联钢筋与钢轨连接处焊接；将锚固钢筋与仓壁钢筋绑扎牢固后重新安装仓壁内侧模板，然后在筒仓和钢轨间连续浇筑混凝土至筒仓设计高度。在连续浇筑混凝土的同时进行筒仓滑动模板的滑升工序，即钢筋安装→钢轨安装→混凝土浇注→养护→提升滑动模板，依次连续循环进行。5方案设计5.1系统选型混凝土筒仓内衬钢轨与库壁滑模一体化施工方法的关键首先在于合理布置滑模提升架和千斤顶、支撑杆的数量，以保证滑模装置提升并且满足钢轨安装的需要。(1)滑模装置的选择滑模系统由模板系统、操作平台系统、液压提升系统、施工精度控制系统等组成。模板系统：模板：采用标准规格P1012的钢模板，并采用U形卡相互连接。围檩：上下围檩将提升架连成整体，其强度、刚度、截面尺寸应根据计算确定，采用[8槽钢制作，上下围檩间距800mm，上围檩距模板上口距离不宜大于250mm，内外各设置两道，围檩与模板连接采用8#铅丝绑扎牢固，围檩与门字架连接采用焊接。提升架：根据筒仓墙壁厚度设计，“门”形提升架立柱采用［14槽钢，横梁采用双排［12槽钢，立柱与横梁采用螺栓刚性连接。根据工程特点“门”提升架布局间距为1200mm，提升架的布置与千斤顶、支承杆的位置、数量相适应，且应满足千斤顶、支承杆允许承载力和模板及围圈的刚度要求。操作平台系统：需搭设内操作平台和外操作平台，采用∟50×5角钢制作三角挑架，满铺50mm厚的脚手板，其中内操作平台宽1500mm，外操作平台宽1200mm。操作平台结构必须保证足够的强度、刚度和稳定性。操作平台下设置吊脚手架，铺脚手板，外挂密目网，用于混凝土表面的修饰和混凝土养护。液压提升系统千斤顶：选用GYD-60型液压千斤顶。千斤顶实际布置数大于计算数量，并根据间距要求进行调整。支承杆、千斤顶的布置以使千斤顶受力均衡为原则，筒壁结构沿筒壁均匀布置。支承杆：采用合格的φ48×3.5钢管制作，质量符合《直缝电焊钢管》GB/T13793和《低压流体输送用焊接钢管》GB/T3092中3号普通钢管规定，材质应符合现行《碳素结构钢》GB/T700中Q235A级钢的规定。支承杆长度为6m，支承杆直径应与千斤顶的要求相适应，其平直度偏差应不大于1/1000。液压控制台：综合考虑千斤顶数量、油路长度、结回油时间、公称流量等因素选定YkT-56液压控制台。千斤顶油路：应使每个千斤顶到液压控制台的油路长度基本一致，且每条油路供油的千斤顶数量基本相等。施工精度控制系统：千斤顶限位卡、经纬仪、线坠、激光铅直仪等。设置靶标及观测站，施工测量精度不低于于1/10000。5.2滑模顶升过程中滑升偏差控制要点混凝土浇筑遵循分层、交圈、变换方向的原则。分层交圈即按每20cm分层闭合浇筑，防止出模混凝土强度差异大，摩阻力差异大，导致平台不能水平上升。变换方向即各分层混凝土应按顺时针、逆时针变换循环浇筑，以免模板长期受同一方向的力发生扭转，卡住钢轨致使钢轨倾斜。滑升施工过程中，平台上堆载应均匀、分散。操作平台应保持水平，根据《滑动模板工程技术规范》的要求，千斤顶的相对高差不得大于40mm，相邻两个提升架千斤顶的升差不得大于20mm。5.3钢轨在滑升过程中偏差控制要点施工中钢轨接长时采用焊接，应采用较长钢轨，以减少钢轨的接长次数。第一次安装的钢轨下料长度分为两种长度规格，相邻接头尽量错开，从而使接茬工作分散开来，从而减少在同一高度上接茬的工作量，穿装钢轨的环向钢筋弯弧时应提前进行放样。浇筑时应避免振捣棒振动钢轨，通过控制振捣棒的振捣范围，将轨道间混凝土振捣密实。滑动模板的滑升过程中应注意进行钢轨的调整就位，最好在滑模模板上设置控制钢轨位置的固定卡，保证钢轨与固定卡之间的正常间隙。确保其最终处于准确位置，随着滑动模板滑升施工的同时，内衬钢轨就被浇筑在仓壁内侧设定的位置。6施工工艺6.1施工工艺施工工艺流程：钢轨加工制作钢轨加工制作筒仓壁滑模组装筒仓底板架体、模板、钢筋施工改造滑模装置、安装钢轨浇筑筒仓底板混凝土筒仓壁滑模、钢轨安装至库顶滑模拆除6.2滑模系统组装滑模组装前做好各组部件编号、操作平台标记，弹出组装线及各种控制线。安装提升架，提升架的横梁与立柱必须刚性连接，两者的轴线应在同一平面内，在使用荷载作用下立柱的侧向变形应不大于2mm,提升架横梁至模板顶部的净高为600mm。安装内外围檩,调整其位置，使其满足模板截面尺寸要求，在每侧模板的背后，上下各设置一道闭合式围檩，其间距为800mm，围檩与门字架采用焊接方式连接。模板上口小，下口大，单面倾斜度宜为模板高度的0.1%～0.3%，模板上口以下2/3模板高度处的净间距应与结构设计面等宽。按先内模、后外模的顺序进行安装，模板与模板之间用U形卡子连接，每侧不少2个 M12紧固螺栓，模板与围檩用铁丝固定。内操作平台通常由三角挑架与平台铺板、栏杆组成，三角挑架与提升架的立柱螺栓刚性连接。外操作平台由支撑于提升架外立柱的三角挑架与平台铺板，平台外侧设置防护栏杆，并在操作平台底部满挂安全网。安装液压千斤顶，使之与提升架横梁固定。安装液压操作台、油路，安装完毕后，进行试运转，首先进行充油排气，然后加压试验油压,每次持压5min，重复三次，各密封处无渗漏，进行全面检查，待各部分工作正常后，插入支承杆。安装筒仓中心圆盘及径向可调拉杆，径向可调拉杆采用φ10的HPB235热轧光圆钢筋，中心圆盘采用φ300mm的δ＝5mm的钢板制作，径向可调拉杆与圆盘采用双面焊接。检查、调整筒仓模板的圆度、整体性。6.3滑模系统提升1）初滑以后，即可按计划的正常班次和流水分段、分层浇筑，分层滑升。正常滑升时，两次滑升之间的时间间隔，以混凝土强度达到0.2～0.4Mpa或贯入阻力0.3.～1.05KN/cm2的时间来确定，一般控制在1.5小时左右，应根据混凝土出模强度或混凝土贯入阻力值测定结合施工经验作出判断和调整。每个浇筑层的浇筑高度为200mm。2）混凝土浇筑遵循分层、交圈、变换方向的原则.分层交圈即按每20cm分层闭合浇筑，防止出模混凝土强度差异大，摩阻力差异大，导致平台不能水平上升。变换方向即各分层混凝土应按顺时针、逆时针变换循环浇筑，以免模板长期受同一方向的力发生扭转。滑升施工过程中，平台上堆载应均匀、分散。操作平台应保持水平，千斤顶的相对高差不得大于40mm，相邻两个千斤顶的升差不得大于20mm。3）垂直度、扭转度控制保持平台水平上升一般就能保证结构竖直。在模板开始滑升前用水准仪对整个平台及千斤顶的高程进行测量校平，在支承杆上按每200mm划线、抄平，用限位器按支承杆上的水平线控制整个平台水平上升。应勤抄平、勤调平，如局部经常与其它部位不同步，应尽早查明原因，排除故障。滑模施工每滑升一次作一次偏移、扭转校正，每提升1.0m重新进行一次抄平和垂直度校正。发现控制偏移、扭转的线锤偏差较大时即进行纠偏、纠扭。并遵循勤纠正、小幅度的纠正的原则。平台纠编采用平台倾斜法纠，适当提高偏移一侧千斤顶的滑升使平台倾斜得以纠正，纠正偏差后正常滑升。平台纠扭：平台扭转采用牵拉法，沿周边均布16个点（提升架位置）用手拉葫芦与扭转方向反向牵拉，平台提升时达到反向纠扭。6.4库底板施工施工至库底板时，将滑模装置空滑提升过库底板并拆除内侧模板，库内支设满堂红脚手架，支设库底板模板、绑扎库底板钢筋，安装库底板上钢轨，安装钢轨顶模板，浇筑库底板混凝土，养护混凝土。6.5改造滑模装置、安装钢轨施工完库底板后，先将内侧操作平台靠近模板的20cm范围内的平台铺板拆除，绑扎库壁钢筋，安装库壁内侧钢轨，焊接钢轨锚固筋，校正调整钢轨位置、间距、垂直度后将串联钢筋与钢轨连接处焊接；将锚固钢筋与仓壁钢筋绑扎牢固。钢轨安装时先在钢轨安装起始高度弹好标高线，将底部环形钢板焊接牢固就可以进行钢轨安装了。为了安装方便，可以将预埋钢板设计成20cm宽的钢板带，长度以3米为宜，沿库壁内侧通长设置，将钢板锚固筋与库壁钢筋绑扎牢固后，根据库壁周长，计算每个相邻钢轨间距，进行准确定位后，就可以进行钢轨的安装了，安装时可以从同一起点向两个方向依次进行，确保相邻孔在同一平面，钢轨与钢板要焊接牢固，安装到1/3时，即可进行钢筋穿孔的工作。如果在同一高度进行钢轨的接长安装，会导致这一时段工作量大，拖延滑模速度，所以将钢轨长度分为两种长度规格，降低这时段安装工作密度，使滑模速度和钢轨安装速度相匹配，是顺利施工的关键。钢轨安装完成后，检查其是否符合设计尺寸，同时检查包括：连接质量，钢轨间距，钢轨垂直度和牢固性等，然后进行模板安装，要求内环模板表面紧贴钢轨表面，并且模板接缝平整，圆弧过渡圆滑，支撑牢固。6.6混凝土浇筑库壁内环模板安装完成后，开始底模安装，底部模板可以直接利用钢轨底部环形钢板，不再单独支设，可将环形钢板加宽3cm用于托起内环模板即可。环形板做好加固和支撑，验收合格就可以进行混凝土浇筑和滑模工序了。与正常滑模工序和注意事项相同，要避免用振捣棒直接碰撞内衬钢轨和预埋钢板，预防钢轨移位，对于因钢筋绑扎和混凝土浇筑不慎造成的钢轨歪曲、移位要及时进行调整复位。混凝土浇筑时要严格按照技术交底要求进行浇筑、振捣，严格将混凝土坍落度控制在160mm左右，浇筑时要严格控制浇筑顺序和振捣力度，考虑到石灰石库壁比较薄，每隔50cm选择一个振捣点即可。正常滑升阶段混凝土浇筑高度每次为25cm，每次滑升时间宜控制在2-3小时以内，若时间长易产生拉裂现象，时间短则出模强度未到会出现塌方现象，混凝土振捣时，振捣器不得直接触及支撑杆、钢筋和模板，振捣器应插入前一层混