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钢筋混凝土水塔滑模施工技术探讨

时间:2017-02-21    点击量:4

水塔滑模施工是一项先进的施工方法,施工中要有严密的施工组织,对可能发生和出现的问题要认真研究和解决。水塔施工中要有专人负责对滑升中心偏差、重直度和扭转进行测量,及时向指挥人员报告,随时纠正扭转。严格执行水塔滑模施工操作要求,容易产生扭转的各个环节,都要认真对待,防止产生扭转。总之在水塔滑模施工中能否控制扭车摄保证滑模质量和成败的关键。
通过81年的安达300T钢筋混凝土水塔施工,83年和85年施工的扎兰屯及成吉思汗200t钢筋混凝土水塔的滑模施工证明:滑模施工水塔显示了较多的优越性,节约了大量的模板和脚手架,加快了水塔施工进度,缩短了工期;提高了工程质量保证了结构的整体性,为水塔工程施工机械化和提高劳动生产率开创了新的途径。但也存在几个突出的技术间题:(1)滑模结构的扭转,(2)滑模平台的水平位移;(3)滑模平台的不同步滑升。这几个间题影响了水塔几何尺寸的精度和混凝土出模质量,同时严重影响了水塔滑模施工进度和经济效益的发挥。
在上述三座水塔滑模施工中平台水平位移不同步滑升问题得到较好地控制,现仅对水塔滑模施工的扭转问题作一初步探讨。
一、扭转产生的原因:
1、操作平台荷载分布不均,使荷载大的支承杆发生纵向弯曲,出现导向转角。如人员过分集聚,设备的布置,水塔施工材料的堆放,吊斗倾卸棍凝土的偏心及对平台的冲击作用。
2、千斤顶的上升不能同步,造成部分分支承杆过载而弯折,致使结构物向荷载较大一边倾斜和扭转。这是由于千斤顶之间的爬升限度快慢有别,以及每个千斤顶的回降量也不尽相同所造成。
水塔施工中操作平台每提升一次20mm左右,千斤顶间的高差就可能在0.5mm左右,水塔筒壁棍凝土浇灌数百次,累积的误差就很大了。产生的升差未予及时调整,操作平台不能水平上升,而发生扭转。
3、模板与混凝土筒壁的滑升摩阻力不一样,由于混凝土入模时间有先后,出模强度不同。对钢模板表面粘着物的清理不一致,夏季阳光照射对筒身混凝土表面的温度不同等。
4、混凝土施工操作工艺方面的影响:如混凝土分层浇灌厚度,混凝土灌筑顺序,振捣顺序等。
5、支承杆的垂直度不好,在滑升中造成平台倾斜和扭转。水塔滑模施工全套设备是比较复杂的,但以提升架为主,把滑模结构体系分解成一个个的结构单元,其受力状态就比较清楚了,主要由操作平台和辐射梁、承力架、模板、吊脚手、支承杆等组成,模板组和吊脚手都挂在承力架上,辐射梁固定在提升架上,承力架通过千斤顶悬挂在支承杆上,最后由支承杆通过筒壁传递给水塔的地基。通过构造分析这套滑模结构体系是儿何可变体系,刚度差。这种体系不能抵抗扭转外力的作用,水塔施工中产生扭转是自然的。
二、对扭转的控制
1、均匀布置平台上的荷载:
平台上的操作人员要少而精,一职多能,操作人员要坚守自己的岗位,不能乱窜或多人集合到一起。人员离开或进入操作平台时要对称间隔撤离或进入,不能蜂拥上下,保持平台受力均匀。设备、工具、材料的放置位置要尽量使平台平衡。水塔施工材料要用摇臂扒杆吊到平台,不能以平台做支点往平台上拽料或工具,这样会给平台施加一个外力,使平台偏移和扭转。
往平台上卸混凝土时,要对准平台中心,防止偏载,卸料口要慢慢打开,防止棍凝土突然冲击平台,使平台摇晃和振动。
2、严格控制千斤顶的升差:
螺旋式手动千斤顶靠人力搬动手柄旋转使平台上升,每次搬动角度控制在90°,(为控制旋转角度可以在提升架横梁上部固定60mm×60mm×200mm长的木方)。用力要均匀一致,才能使平台同步上升,保持水平。千斤顶的升差不一致时,可以调整较低的千斤顶,使其升高,保持平台水平。在水塔施工过程中要对千斤顶的水平度经常检查,发现不平时随时进行周整。
千斤顶的一个行程到顶时,要同时间隔使千斤顶回落,这时要检查并调整千斤顶的水平标高,直到调平后再进行下一个行程。
3、要控制模板和混凝土摩阻力
(1)控制混凝土的出模强度。混凝土的出模强度控制在0.050.25MPa之间,则不容易产生塌落或拉裂,滑升中混凝土出现塌落或被拉裂时,就会导制平台倾斜或扭转,经实验资料表明,出模混凝土的强度在0.05MPa时的摩阻力是0.0012MPa,若滑升限度较慢,出模强度在O.3MPa时其摩阻力是0.0041MPa相当于前者的3.5倍多。为准确掌握混凝土的出模强度,水塔施工前要根据滑模施工的混凝土性能、气温条件分别做0.05~0.25MPa〔相隔0.05MPa〕不同龄期混凝土的强度试验,供滑升时选用,控制混凝土的出模强度。当气温条件、施工速度、水泥品种或施工条件等因素的影响不能满足混凝土的出模强度时,在混凝土中掺入早强剂或缓凝剂。
(2)在滑升中每提升一次模板后,及时用钢制小扁铲清除模板表面粘结的水泥浆,使模板表面光滑。模板每升高1米左右时妥就在钢模板内表面涂刷一遍废机油,减少模板和混凝土的摩阻力。
(3)调整棍凝土的水灰比。炎热天气下滑模施工时,使阳光直射面侧的混凝土水灰比阴面侧混凝土水灰比稍大些,使混凝土的出模强度和摩阻力一致,防止因模板和混凝上的摩阻力不同造成滑模扭转。
(4)在炎热天气下水塔滑模施工,应适当加快滑升速度。如因其它原因需要减慢滑升速度时应每隔半个小时左右提升一次模板,防止混凝土和模板的粘结。
4、加强操作工艺。
(1)混凝土要对称均衡浇灌和振捣。每层混凝土浇灌层厚度控制在20厘米左右,上表面应尽量水平,防止高低差悬殊。按顺逆时针方向循环交替均匀交圈的浇灌方法。如混凝土总是顺着一个方法浇灌或振捣,使平台产生一个沿筒壁方向的力距,而逐步造成滑模扭转。
(2)严格控制混凝土的水灰比。混凝土搅拌时要用自动计量加水装置,使每盘棍凝土的塌落度保持一致,这样混凝土的出模强度才能相同防止扭转。
(3)混凝土浇灌层不能过厚,保持20厘米左右。
5、要保持支承杆垂直度:
(1)支承杆制作时要按规范要求冷拉调直,接头处两根支承杆要同心。
(2)滑升时支承杆受力碰撞弯曲变形时,要及时调整或加固,严重变形时更换新的支承杆。
6、加强滑模结构刚度:
(1)设计时应充分考虑滑模装置的整体刚度,良好的运转性能和安全度,从根本上防止滑模的扭转。
(2)在所有承力架外侧增设柔性约束。在所有承力杆外侧增设小12毫米的花蓝螺栓拉结,在滑升前调好承力杆之间的距离和垂直度,然后把花蓝螺栓拧紧,在滑升中滑模系统出现扭转时,可以用花蓝螺栓调整,使承力架保持原有的间距和垂直度,这样滑模系统受力处于总体平衡状态,增加了刚度,可与扭转外力相平衡,控制扭转。
7、外力纠扭法:
当滑模扭转、经上述方法纠扭不显著时,可以采用外力纠扭法。用1.5吨的手动葫芦,一端固定在竖井架上,另一端栓在滑模承力架上施加外力方向跟扭转方向相反,用力要由小到大逐渐进行纠正滑模扭转,根据工程实践此法为稳妥可靠,纠扭效果明显。


 
三、实施情况及体会:
83年施工的扎兰屯200吨钢筋混凝土水塔,28m高混凝土支筒滑模施工中,由于及时有效地控制了扭转,最后滑升结果是,支筒中心重直度偏差27mm;滑模扭转650mm。取得良好的水塔施工效果。
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