大直径贮煤仓平顶仓盖结构斜拉吊模施工工法

大直径贮煤仓平顶仓盖结构斜拉吊模施工工法1.前言大直径贮煤仓平顶仓盖施工，通常采用拆除滑模平台后搭设满堂脚手架作为上部结构支撑的施工工艺，该工艺受贮煤仓高度及梁板荷载影响,需大量使用周转材料，工人劳动强度大，安全隐患大,施工周期长。为此建筑安装工程公司成立了课题组，开展大直径贮煤仓平顶仓盖施工工艺的研究，经过调研、论证、方案设计、工程验证，总结出《大直径贮煤仓平顶仓盖结构斜拉吊模施工工法》，其核心内容是利用仓顶预埋的钢格构柱对仓盖主大梁下H型钢进行斜拉加固，作为上部梁板结构模板支撑体系的承力构件，无需仓内搭设满堂脚手架，提高了工效，缩短了施工工期，降低了施工成本。该施工工法在集团余吾综合利用坑口热电厂、屯留矿井选煤厂、山西潞安煤基合成油示范工程中得到成功应用，取得了显著的经济效益和社会效益。2.工法特点2.1利用斜拉桥的原理，对梁底通铺的H型钢进行多道斜拉，使其满足混凝土主大梁施工荷载的要求，其结构体系简单，受力明确，便于计算模型的建立和计算。2.2滑模平台降低至设定位置，仅做为上料及操作平台使用，其受力小、安全可靠。2.3与传统施工方法相比，高处作业安全可靠，确保了施工质量，施工速度大幅加快，大量减少周转材料的使用，降低了工人劳动强度，经济效益显著。3.适用范围本工法适用于大直径筒仓钢筋混凝土平顶仓盖施工，也可适用于方仓、井塔等高大梁板结构的施工。4.工艺原理利用斜拉桥的原理（根据受力计算，选择相应的H型钢、钢丝绳、绳卡，确定斜拉吊点），在平顶仓盖主大梁下方通铺H型钢，并且利用仓壁结构强度高、刚度大的优点，在仓壁顶部预埋钢格构柱做为吊点，通过钢丝绳对H型钢多道斜拉，使其满足承载力的要求，用其做为混凝土主大梁支模、浇筑混凝土的承重构件。5.工艺流程及操作要点5.1工艺流程施工准备→筒仓仓壁梁上预埋钢格构柱→降滑模平台并固定→焊接、加固H型钢支撑系统→主梁模板安装→主梁钢筋绑扎→主梁混凝土浇筑及H型钢变形监测→次梁及顶板施工→模板及支撑体系拆除5.2操作要点5.2.1施工准备（1）进行详细的技术交底和安全交底。（2）对现场所用的测量及检测仪器进行校验，并建立平面控制网和标高控制点。（3）工作面按要求搭设好安全防护设施。（4）所有物资、机具、人员准备到位。（5）对已浇筑的仓壁混凝土施工缝进行处理。5.2.2筒仓仓壁梁上预埋钢格构柱仓顶主梁位置两侧预埋钢格构柱，见图5.2.2-1。图5.2.2-1仓顶主梁两侧预埋钢格构柱位置示意5.2.3降滑模平台并加固根据H型钢支撑系统计算的标高要求降滑模平台并进行加固。5.2.4焊接、加固H型钢支撑系统在每道主梁支撑下通长设置两道H型型钢（以下简称H型钢），H型钢距离滑模平台300mm高。在H型钢端头位置的仓壁上安装支座牛腿，焊接固定钢板。然后将H型钢放在钢牛腿上，H型钢两侧在钢板上焊接挡板以防止型钢移动，为保证H型钢的纵向刚度，型钢之间以及型钢与筒壁之间每2米用槽钢连接牢固（筒壁上事先预埋钢板），槽钢与H型钢焊接牢固。在H型钢上在距离筒壁4m、8m处各焊接吊点。见图5.2.4-1。图5.2.4-1H型钢支撑系统示意图用钢丝绳拉住钢柱和H型钢上的吊点，H型钢两端同时拉起，保证H型钢底面悬空距离平台300㎜高。钢丝绳必须拉紧，绳卡上紧。每头钢丝绳绳卡数量为6个，绳卡间距为200㎜，并将绳卡口交错安装，待钢丝绳受力后再紧一次绳卡。5.2.5主梁模板安装主梁底模板支撑立杆坐在H型钢上，立杆之间设置剪刀撑，使受力点落在H型钢上。见图5.2.5-1图5.2.5-1主梁模板安装示意图5.2.6主梁钢筋绑扎主梁钢筋绑扎严格按照《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）进行施工。5.2.7主梁混凝土浇筑主梁混凝土施工时必须严格按照《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）分层、分次浇筑的原则。每次施工时先浇筑两端，再浇筑中间，振捣时严禁触动模板和钢筋。施工过程中由专人负责监控H型钢的受力变形监测，在主梁纵向设置四个观测点，浇筑前测量一次，浇筑一半后再测量一次，浇筑完后再测量一次，并留下测量记录。5.2.8次梁及顶板施工次梁支撑利用斜撑尽量将荷载传递到H型钢上以减少平台的承载力。模板起拱高度按设计要求。次梁和顶板混凝土一起浇筑。5.2.9加固体系的拆除待主梁混凝土强度达到100%时（同条件试块强度值达到设计值），方可将钢丝绳松开并摘除。在H型钢焊缝处将型钢割开吊运至仓下。钢柱外露部分连同吊环一起割除运至仓下。5.3劳动力组织劳动力组织情况，见表5.3-1。表5.3-1劳动组织表序号工种人数备注1管理人员62技术人员43电焊工104架子工105钢筋工166木工247混凝土工126.材料与设备6.1材料6.1.1支撑加固系统用材料支撑加固系统用材料，见表6.1.1-1。表6.1.1-1支撑加固系统材料表序号名称单位数量1H400×200×8×13型钢米1502[12槽钢米603[16槽钢米180420绳卡个1205φ24钢丝绳米2006φ16钢丝绳米1607φ30钢丝绳米2208φ20吊环个249φ14吊环个4810φ100钢管米806.1.2工程材料制备成的混凝土、钢筋、角钢（160×12）6.2设备6.1.1机械设备塔式起重机、混凝土输送泵、混凝土输送泵车、电焊机6.1.2常用施工机具（1）钢筋工程：切割机、调直机、弯曲机、砂轮切割机、撬棍、扳手、钢卷尺、钢筋连接机具设备。（2）模板工程：电锯、电钻、电刨、压刨、手锯、专用扳手、盒尺、锤子、钢尺、直角尺。（3）混凝土工程：振捣器、铁锹、尺杆、抹子。7.质量控制7.1质量控制标准施工过程质量控制应遵循下列标准规范的相关规定：《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-20017.2质量保证措施7.2.1型钢、焊接材料、钢丝绳及绳卡应有质量证明书，质量符合现行国家标准。7.2.2斜拉吊模结构施工时应控制好焊缝质量、钢丝绳的斜拉角度和连接质量，并进行严格的检查验收。7.2.3梁底模板必须按设计及规范要求进行起拱。7.2.4模板支撑系统必须牢固可靠，受力点必须落在H型钢上。7.2.5梁浇筑混凝土时，必须按技术方案确定的高度分层浇筑，防止施工荷载过于集中影响支撑系统稳定。7.2.6做好混凝土振捣及养护工作，且混凝土强度必须达到100%，方可进行模板拆除（以同条件养护试块试压强度为准）。8.安全措施8.1施工操作人员必须按照安全技术交底要求进行施工，正确佩戴好安全防护用品，严禁违章作业和酒后作业,高处及临边作业必须挂好安全带。8.2上、下仓顶必须走安全通道以及上人斜道，斜道上不得堆放任何材料,保证上人斜道通畅。8.3施工上部结构时，仓下必须进行封闭、不得施工，并禁止任何人员进入。8.4用塔吊吊运材料时，要捆绑牢固，吊运材料要有专人指挥。吊装散料时，要放入笼中，不得散吊。工作平台上材料不得集中堆放，要分散放置。8.5工作前检查所使用的工具是否牢固，工作时思想要集中，操作工人所用工具要放入工具袋内，不得挂在脚手架上，以防掉下伤人。8.6在临边及洞口周围操作时，必须做好安全防护以后，再进行施工。8.7拆除模板要设警戒线，并派专人监护。拆除时设临时支撑，防止大片模板坠落。8.8拆除模板采用长撬杆，严禁操作人员站在正拆除的模板下。已拆除的模板、拉杆、支撑等应及时运走。8.9施工作业高度超过2m以上的周边搭设防护栏杆并挂设安全立网。8.10高处作业要系好安全带，雨、雪和六级以上大风天气禁止登高作业。8.11现场各种电器、电路、闸刀开关、设备，派专人检查，发现不安全因素立即处理。8.12施工现场的安全防护未经项目部有关人员许可，不得擅自拆改。9.环保措施9.1涂刷隔离剂人员佩戴橡胶手套，以防止手被腐蚀。9.2噪音比较大的机械设备使用时尽量避开职工休息的时间。9.3电焊施工人员必须持证上岗并在施焊时佩戴防辐射眼镜。9.4混凝土振捣采用低噪音振捣棒，振捣时不得碰到钢筋或模板；水泥罐车在等候进场时必须熄火，减少噪音扰民。夜间施工时，要严格控制噪音作业，对强噪音设备（如混凝土地泵），加设隔音棚遮挡。9.5现场设置洗车池和沉淀池、污水井，水泥罐车在出场前均要用水冲洗，以保证道路的清洁，减少粉尘的污染。沉淀后的清水需重复使用。9.6定时喷洒水，降低搅拌站灰尘。9.7混凝土外加剂以及掺合料人员要配备好防尘口罩。9.8外加剂及粉煤灰袋子要集中堆放好，统一收集处理，不得随处乱扔。10.效益分析10.1大直径贮煤仓平顶仓盖结构斜拉吊模施工工法，大大缩短了同类贮煤仓的施工时间，避免了大量使用脚手杆，减少了成本支出，提高了项目的经济效益，为业主节省投资、早日投产创效益打下良好基础。10.2该工法的最大优点是支撑系统牢固稳定，安全系数大，降低了工人劳动强度，使得高处作业更加安全可靠，提升本企业信誉和良好形象，受到建设单位、监理单位一致高度评价和赞赏，建设、监理方对工期、质量、安全非常满意。10.3提高了企业科技竞争力和管理水平，展现了企业良好的形象，使企业在市场的大潮中更具有开拓力和竞争力。各种施工方法的分析比较,见表10.3-1。表10.3-1施工方法分析比较表序号施工方法操作性安全性经济性工期备注1利用滑模平台作为支撑受力系统的施工方法一般差一般好受力体系复杂，不论是从下部搭架增加支点还是从上部斜拉增加支点，都会改变原平台的受力性能，两种结构受力不易协调，安全性差。2拆除滑模平台，从底部搭整体钢管脚手架作为上部结构支撑体系的施工方法较好一般差差仓内搭设满堂架，因空间受限，靠人工运送材料，劳动强度大，安全不易保证，经计算，架体密度大，需耗用大量的材料，且仓上仓下不能同时作业，工期长。3制作多根格构支架，作为上部结构支撑体系的施工方法较好一般差差一次性制作大量的格构支撑柱，费时、费工、费料，且材料无周转价值，且工期长。4本工法采用的施工方法较好好好好滑模平台不做顶盖梁板的支撑体系，只作为支模的操作平台，受力小安全可靠。对通长H型钢做多点下拉，做为大梁厚板施工的受力体系，受力明确，操作简便，安全可靠，并且所用材料H型钢、钢丝绳可再作它用，一次摊销少，经济性好。11.工程实例11.1潞安矿业集团公司屯留矿井选煤厂工程该工程位于山西省长治市屯留县,有3个φ22米贮煤仓，钢筋混凝土筒仓结构（仓顶标高53.4m），仓盖为平顶梁板结构。工程于2005年8月开工，2005年12月完工。该工程平顶仓盖施工采用本工法，缩短工期25天，节约施工成本80万元，应用效果良好。11.2山西潞安集团余吾综合利用坑口热电厂工程该工程位于山西省长治市屯留县，有2个φ22米贮煤仓，钢筋混凝土