滑模施工技术在混凝土烟囱工程的应用罗珺

滑模施工技术在混凝土烟囱工程的应用罗珺

罗珺

中国五冶集团有限公司一公司

摘要：滑模施工工艺是近年来兴起的施工技术，因其占用施工场地少、施工速度快、经济效益佳，常用于仓筒、烟囱、水塔等高耸构筑物的施工。文章以成都银隆新能源汽车工业园客车联合厂房钢筋混凝土结构烟囱工程的液压滑模施工为例，从施工设计、施工工艺到关键工序的施工过程，对液压滑模施工技术进行探索。

关键词：滑动模板；烟囱；施工技术

1工程概况

1.1工程内容：单座方形钢筋混凝土结构烟囱。

1.2主要参数：烟囱主体结构平面外形尺寸为10.8m*8.8m，顶部高度50m。外壁基顶至标高20.0m段壁厚为400mm，20.0m至35.0m段壁厚为350mm，35.0m至50.0m段壁厚为300mm。内十字隔墙高度为17.0m，厚度为250mm。

1.3工程特点：烟囱工程属于高耸建筑，外观造型控制难度大，施工安全保障难度大，但立面结构单一。适合采用滑模施工工艺进行施工。

2滑模系统设计

2.1操作平台系统

滑模施工操作平台设计（附滑模平台和吊架立面图）如图1所示。

由于本烟囱工程为钢筋混凝土方形独筒体，外立面结构单一，滑模施工操作平台可形成外圈整体闭合，提升架受力均匀，操作平台整体性好，且能相互制约，滑模平台成型后不会发生扭转变形。滑模平台外侧三角挑架操作平台设置成1.5m宽度，内平台满铺，作为零星堆料平台和混凝土转运通道，内平台采用水平井字形桁架支撑体系，井字支撑对方形滑模平台的变形起到一定的约束和微调作用。筒壁外侧三角挑架平台主要用以堆放钢筋和供作业人员通行使用。

2.2提升系统

提升系统由支承杆、千斤顶、针形阀、油管、油路、液压控制台等构成。支撑杆采用φ48×3.5mm焊接钢管加工制成，接头采用焊接连接，接头打磨处理。支撑杆接头要错开，第一批支撑杆长度为3m、4m、5m、6m四种，以上支撑杆长度均为6m，同时，为增加系统稳定性，用剪刀撑将所有支撑杆连接成一个整体。

1)千斤顶选用GYD-60型滚珠式液压千斤顶，最大起重量3.5t，本烟囱工程内外墙共设置50个千斤顶，油管采用高压橡胶油管。

2)滑模平台自重荷载及千斤顶数量选用

①滑升总荷载计算

②千斤顶数量计算

千斤顶（即支撑杆）个数计算

千斤顶设计为GYD-60型液压式千斤顶，其单个千斤顶工作起重量[P]=30KN。

滑模顶升支承杆采用φ48×3.5焊接钢管。其允许承载力P0=(α/K)×(99.6-0.22L)=(0.7/2.2)×(99.6-0.22×40)=28.87KN，计算取值如下：L-支撑杆长度，从混凝土上表面至千斤顶下卡头的距离，L=40.3CM；α—工作条件系数，一般整体式刚性平台取0.7；K—安全系数，取值不应小于2.0，取值2.2。

根据以上计算结果，因为[P]=30KN>P0=28.87KN，所以取两者小值P0=28.87KN进行考虑，计算各筒仓千斤顶（即支撑杆）个数。

N1=984.34/28.87=35，选用36个千斤顶即可满足承载力要求。

本烟囱截面是矩形，加上工期极度紧张，考虑到采用滑模施工对扭曲控制不利，平台刚度要求高，拟在烟囱四大角采用12#槽钢将纵横向门架焊接。同时，每个边各增设一个千斤顶，一共8个，在设置集料斗的两榀提升架之间增设1个同规格千斤顶，在设置卷扬机吊点的两榀提升架之间增设1个同规格千斤顶。故本方案千斤顶（即支撑杆）选用50个。

2.3滑升速度确定

滑升速度按砼的出模强度计算

V=（H-h0-a）/t

V--模板滑升速m/h

H--模板高度m（实用内模）,取1.0m

h0--每个浇灌层厚度，取0.30m

a--砼浇满后，其表面到模板上口的距离，取0.1m。

t--砼达到出模强度0.2-0.4MPa所需时间，经试验或经验估计为5h。

故V≥(1-0.30-0.10)/5=0.12m/h

3滑模施工

3.1钢筋绑扎

钢筋绑扎前先认真熟悉图纸，检查配料表与图纸设计是否有出入，仔细检查成品尺寸、形状是否与下料表相符。核对无误后方可进行绑扎。采用20＃铁丝绑扎直径12mm以上钢筋，22＃铁丝绑扎直径10mm以下钢筋。钢筋安装完后，应将钢筋上的杂物、泥渣清理干净，并做好验收工作。

3.2混凝土浇筑

本烟囱工程混凝土原材料采用商品混凝土，混凝土外观质量达到清水模板效果，墙壁滑模施工过程中采用原浆收光，缠绕塑料薄膜进行养护。正常滑升时，混凝土的浇灌应满足下列规定：必须均匀对称交圈浇灌，每一浇灌层的混凝土表面应在一个水平面上，并应有计划、均匀地变换浇灌方向；每次浇灌的厚度不宜大于300mm；上层混凝土覆盖下层混凝土的时间间隔不得大于混凝土的凝结时间(相当于混凝土贯入阻力值为0.35kN/cm2时的时间)，当间隔时间超过规定时，接茬处应按施工缝的要求处理；预留孔洞、门窗口等两侧的混凝土应对称均衡浇灌。

3.3滑模平台提模滑升

1）初滑时，宜将混凝土分层交圈浇筑至500～700rnm(或模板高度的1/2～2/3)高度，待第一层混凝土强度达到0.2～0.4MPa或混凝土贯入阻力值达到0.30～1.05kN/cm2时，应进行1～2个千斤顶行程的提升，并对滑模装置和混凝土凝结状态进行全面检查，确定正常后，方可转为正常滑升。

2）正常滑升过程中，相邻两次提升的时间间隔不宜超过0.5h。

3）滑升过程中，应保持平台水平。各千斤顶相对高差不大于40mm，相邻两个提升架上千斤顶升差不大于20mm。千斤顶爬升时，应注意观察千斤顶升差，支承杆工作状态，平台稳定性及砼凝结状态，发现问题及时处理。

4滑模施工的纠偏扭措施

当垂直度偏差超过5mm时，即进行纠偏，采用调整平台高差法，即以倾斜方向相反一边的千斤顶标高为零点，而相差倾斜方向逐步增加各千斤顶的标高值，使操作平台保持一定的倾斜度，然后模板继续滑升到构筑物的垂直度恢复正常，再把平台恢复水平，纠偏应缓慢进行防止过快使结构产生“孔弯式”或将混凝土拉裂。

扭转的允许偏差为每10m高环向扭转值不得超过100mm,全高不得超过200mm。本工程用以下方法纠正:沿周围按一定间距布置4-8对千斤顶,将两个千斤顶置于槽钢挑梁上,挑梁与提升架横梁相接,使提升架由双千斤顶承担,通过调节两个千斤顶的不同提升高度来纠正操作平台和横板扭转。当操作平台和模板发生顺时针方向扭转时,先将顺时针方向一侧的千斤顶高些,然后使全部千斤顶滑升一次,如此重复模板提升几次即可纠正过来。

5滑模平台拆除

拆除方法采取分件拆除法，当滑升至墙壁顶部后，且砼强度达到50%以上即可进行拆除。

拆除顺序如下：操作平台清理→拆电线、电缆、灯具设备→拆油管→拆液压控制柜→解安全网→拆栏杆→门架围圈最下面一道→拆内吊架→穿脚手管→铺脚手板→拆外吊架→拆门架围圈→拆门架。

结语

液压滑模施工工艺简单，滑模设备装置简单轻便，与常规倒模施工相比能节省人力物力资源，减少施工成本。但其也还存在一些问题，相关人员要根据实际情况不断改进施工工艺，合理运用液压滑模施工技术，促进混凝土烟囱工程更加高效安全的完成。

参考文献

[1]史洧珍.钢筋混凝土烟囱电动提升无井架操作平台滑模施工技术[J].建筑施工,2015,37(06):710-712.

[2]李博.浅谈钢筋混凝土烟囱滑模施工质量控制要点[J].中国建筑金属结构,2013,(22):72.

[3]余世红,林章忠.烟囱无井架液压滑模施工技术[J].安徽建筑,2011,18(06):87-89.