筒仓库壁滑模提升仓顶钢结构一次就位施工技术

筒仓库壁滑模提升仓顶钢结构一次就位施工技术
吕波 张毅超
【摘要】在新型干法水泥生产线中，熟料储存库多为直径40m左右的单体钢筋混凝土筒仓结构，库顶多为大型钢结构，其施工技术难点有：重量大、安子辉工艺复杂、高空作业量大且施工危险性大。按常规施工方法（施工晚库体土建结构后，再施工库顶大型钢结构的顺序进行），工期长、安全隐患大且很难满足现代水泥项目建设要求。
我公司在多年施工此类单位工程的技术经验积累的基础上，不断地进行技术革新，完成了“筒仓滑模提升钢结构一次就位施工技术研究”课题，攻克了主题施工中的技术难题，于2009年3月通过河北省建设厅鉴定，其技术达到国内领先水平，荣获河北省建设行业科学进步二等奖。本工法具有安全风险低、技术可靠、工期短、成本低、质量控制好等突出特点。
【关键词】筒仓滑模、钢结构、质量
1.施工技术特点
1.1 改变传统主体施工作业顺序，即在滑模架体上先组装库顶钢结构并随滑模架体一起提升，当提升至设计标高后，用型钢支撑将滑模千斤顶和架体置换，使钢结构固定于仓壁顶部。
1.2 该工法技术先进，降低了施工难度，减少了高空作业量及施工安全隐患，缩短了工期，降低了成本，保证了工程质量。
2.适用范围
适用于有钢结构屋盖系统的大直径钢筋混凝土筒仓主体施工。
3.工艺原理
该施工工艺采用逆顺序施工法，先将库顶钢结构按设计位置在滑模架体上组装，在库顶钢结构斜梁支座处增加型钢支撑及相应的液压千斤顶，筒仓内部设辐射状水平拉杆，以抵抗库顶钢结构支座所产生的水平推力；钢结构随滑模架体一起提升，当钢结构提升至设计标高后，用型钢支撑将滑模千斤顶和架体置换，使钢结构固定于仓壁顶部，最后进行仓顶钢筋混凝土环梁施工。
4.施工工艺流程及操作要点
4.1见SJGF-194-2008
5.质量控制
5.1质量控制标准：
5.1.1钢结构工程施工质量验收应符合《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205）的相关规定。
5.1.2混凝土结构施工质量执行《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204）和《滑动模板工程技术规范》（GB50113），其允许偏差应符合表5.1.2的规定。

表5.1.2 滑模施工的混凝土结构的允许偏差

5.2质量保证措施：
5.2.1建立全面的质量监控体系，及时处理质量问题，每班设质量监控人员1人，监督钢筋混凝土施工质量，实行旁站管理，发现问题及时处理。
5.2.2建立滑升总调度、技术总值班巡回检查制度，及时处理施工中存在的问题，协调施工作业，及时向监理报验。
5.2.3混凝土原材料的品种、规格、质量指标及采购批次和批量应严格控制。
5.2.4承担配合比设计和试配的试验室应具有相应资质。用于滑模的混凝土，应进行试配，并做好施工现场条件下的配合比调整。
5.2.5滑升过程及其前后，要检查操作平台、支撑杆、混凝土凝结等工况状态。施工过程中应定期对滑模系统进行检查检修。
5.2.6滑升过程中，应检查和记录标高、结构垂直度、扭转及结构截面尺寸，每提升一步( 20～30cm)应检查记录一次。
6.安全措施
6.1库顶施工处于高空作业，项目部必须落实各级安全生产责任制，施工管理人员必须按照方案的要求进行详细的施工技术交底和安全交底。
6.2特殊工种的施工人员必须持证上岗，施工前针对施工工艺进行班前培训，确保操作人员熟悉全部工艺流程，严禁违章操作。
6.3滑模工程施工前，编制滑模施工安全环保技术措施，并报上级安全和技术主管部门审批后实施。
6.4滑模施工中，赢了接天气预报，遇雷雨和六级以上大风天气，须停止施工，并做好停滑措施，对操作平台上的各种设备（如电焊机、液压控制柜等）及材料进行整理和防护，人员迅速撤离，切断施工电源，滑模施工中的防雷装置应符合《建筑防雷设计规范》。
6.5操作平台验收需对其液压提升系统进行试运转，检查其液压提升系统的工作性能受力后的稳定性及变形，是否满足设计要求及施工需要。检测结构的稳定性能及变形、电器控制系统的稳定性、可靠性和各部位限位装置的工作可靠性及稳定性。
6.6操作平台上的各种材料设备以及其他施工荷载必须按照设计规定的位置和数量堆放，严防平台倾斜。
7.环保措施
7. 1施工现场必须做到道路畅通无阻，排水畅通无积水，现场整洁干净，临建搭设整齐。现场应封闭，扬尘防治措施完善。
7.2噪声排放达标:白天< 70dB，夜间< 55dB。优先选用先进的环保机械，采取设立隔音棚、隔音罩等消音措施降低施工噪音到允许值以下，对于某些机器的噪声无法控制时，应采取相应的个人防护，以避免给操作者带来职业性疾病。
7. 3严格控制粉尘在10mg/m3卫生标准内，操作时应正确佩戴劳动防护用品加以防护。
7.4固体废弃物实现分类管理，提高回收自用率。
7.5 对施工现场道路进行硬化，并在晴天经常对施工通行道路进行洒水，防止尘土飞扬，污染周围环境。
8.效益分析
8.1直接经济效益
与传统施工工艺相比较，节约费用11.94万元。其中：搭设脚手架支撑平台费用节约8.8万元，钢结构施工人工费节约0.9万元，塔吊租赁费用节约1.44万元，管理费用节约0.8万元。
8.2间接效益
8.2.1采用本工法施工，将搭拆脚手架圆台钢结构组装的高空作业转化为普通高空作业，工作环境及劳动效率得到提高，劳动强度大大降低，安全能够得到更好的保障。
8.2.2采用该施工技术，有效地完成了合同约定的全部工作内容，经验收，工程质量符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204）和《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205）的规定。
8.2.3采用该工法，有效地缩短工期24天左右，提前交付安装20天以上，确保了整条生产线按期点火。实现了早投产、早使用，赢得了建设单位的赞誉。
8.2.4 本工法具有工期短，占用工具少、设备投入量大幅减少，科技含量高，符合节约社会建设和持续发展要求。
9.应用实例
河北燕赵水泥有限公司4000t/d水泥熟料生产线熟料库工程
9.1工程概况
河北燕赵水泥有限公司4000t/d水泥熟料生产线熟料库工程筒仓内径为40m，高28.45m,仓壁厚600mm,C30砼；仓壁钢筋水平筋Φ25＠100mm，竖向筋Φ18＠200mm。仓顶为圆台型钢结构，钢结构顶标高为40.2m，底标高28.5m ,垂直高度为11.7m，重量约117t；其中顶部环梁标高40.2m，外径12.8m，环梁由850mm×400mm的焊接H型钢组成，中间为850mm×400mm及600mm×300mm的H型钢组成的井字梁结构。该圆台钢结构由18根650mm×300mm的H型钢斜梁支撑，水平支撑为Φ140mm×6mm钢管及Φ127mm×6mm钢管组成，间距3.5m，斜支撑为Φ76mm×6mm钢管组成；水平支撑及梁支撑全部采用Φ16高强螺栓连接，如图10.1所示。 图10.1 熟料库整体效果
9.2施工情况

9.2.1该施工工艺采用逆顺序施工法，先将库顶钢结构按设计位置在滑模操作平台上组装焊接，在库顶钢结构斜梁支座处增加型钢支撑及相应的液压千斤顶，筒仓内部设辐射状水平拉杆，抵抗库顶钢结构支座所产生的水平推力；利用滑模设备施工筒仓结构的同时将圆台型钢结构整体抬升至设计标高并直接就位。
9.2.2 通过施工荷载计算，确定斜梁支座处千斤顶、支撑杆、辐射拉杆、提升架的规格和数量。增强大圆库滑模施工系统的刚度，利于滑升施工中的偏差控制，实现整体抬升。
9.2.3 通过筒形限位调平器和限位挡，配合水准仪，保证每步的同步性(每步滑升 20-30cm)。
该库体滑模于2008年11月7日开工， 2008年12月24日完成，工期为48天，比传统施工工艺缩短工期24天。
9.3效果评价
经过实践证明，仅一个单位工程采用此工艺，与传统施工工艺相比工期可提前20天，直接成本降低11.94万元。工程质量稳定，无安全生产事故发生，赢得了业主方和监理单位的好评。在今后的水泥生产线建设施工中具有极高的推广价值。

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