小直径群仓滑模技术应用

小直径群仓滑模技术应用

杨恩广

中煤建筑安装工程集团有限公司第六十九工程处  河北省邯郸市  056000

摘要：进入新时期时代以后，随着原始农业的发展，农业生产形成了一定的规模，粮食出现了剩余，才逐渐由粮食加工发展到储藏。粮稳天下安。站在新的历史起点，党的二十大报告指出，“全方位夯实粮食安全根基，确保中国人的饭碗牢牢端在自己手中”。如何将这些粮食更好的储备？这需要更多的粮食存储库，主要是筒仓、房式仓两种类型，筒仓的造价一般是房式仓的造价高1/3左右，但能缩短物料的装卸流程，降低运行和维修费用，消除繁重的袋装作业，有利于机械化、自动化作业，因此已成为最主要的粮仓形式之一。立筒仓优点突出，一是机械化程度非常高，粮食进出仓效率高，有利于粮食的流通周转，处理费用也低；二是相较于低矮的平房仓，立筒仓能够有效利用上层空间，装粮高度有了极大的提高，其单位占地面积比平房仓高4-6倍。三、密闭性能好，便于熏蒸杀虫。四、采用钢筋混凝土筒仓时，防火条件比房式仓好。

其中立筒仓群仓筒壁刚性平台滑模施工技术以其整体施工质量好、施工周期短、安全系数大、便于操作、节约周转材料的优势被多数施工单位所采纳。

关键词：小直径群仓；非预应力；滑模；刚性平台

1、背景

中粮粮谷潍坊新建90万吨年小麦加工项目立筒仓工程为25个圆筒仓和16个星仓组成，檐口高度46.5m，呈群仓布局，按5×5排列。仓下层为筒壁+扶壁柱支承结构，筒壁厚度为220mm，筒壁外径12.500m；仓下环梁为580*1500mm，仓壁厚度为220mm，仓壁从9.500m标高至46.500m。本次群仓整体滑模施工范围为9.500m~46.380m。

2、群仓滑模工艺设计

整体滑模系统由液压提升系统、模板系统、操作平台系统、施工精度控制系统和水电配套系统组成，这五个系统与提升架连成整体。仓身层整体滑模施工，布置4个液压控制台，4个混凝土溜槽，配备4台混凝土汽车泵进行施工。两台塔吊各自配备专职信号工，确保物料水平、垂直运输的有序进行。每个班组管理人员及项目部管理人员配备对讲机，设置专用加密频道，保证滑模过程中的通讯畅通，便于问题的反馈及改正。

群仓滑模提升装置平面布置图         群仓滑模控制台及泵车平面布置图

3、滑模施工方法

3.1 液压提升系统

液压提升系统包括液压控制装置、输油及调节设备和提升设备三大部分，其中所使用的装置有支撑杆、液压千斤顶、油管、分油器、液压控制装置、油液和阀门等。

⑴支撑杆

本工程的支撑杆采用φ48.3x3.5焊接钢管。用作支撑杆的钢管，为杜绝支撑杆接头处于同一标高位置，首次安装的支撑杆制作成3m、4m、5m、6m不同长度，上部连接支撑杆加工制作成6m钢管。

支撑杆的连接：支撑杆用缩口器将架管一端做缩口处理，然后用承插方式连接，插入深度≥100mm。

⑵液压控制装置

液压控制装置即液压控制台，是整套滑模装置中的控制中心，由电动机、齿轮泵、电磁换向阀、调压阀、分油器、针形阀和压力表、油箱等的起动和指示等电器线路所构成。

⑶液压千斤顶

本工程拟采用GYD-60型液压千斤顶：

⑷输油管路

输油管路由油管、油管接头、针形阀和限位阀组成，是液压系统供油的动脉。

3.2 模板系统

模板系统包括模板、围圈和提升架，其作用是根据滑模工程的平面尺寸和结构特点组成成型结构用于砼成型。

⑴模板

模板采用5mm厚组合钢模板，立筒仓筒壁使用钢模板尺寸主要为0.6×1.2m、补差时用0.1×1.2m钢模板。

⑵围圈

围圈用于模板与开字架加固连接，传递施工中产生的水平与垂直荷载和防止模板侧向变形，因此围圈之设计要求有足够的强度和刚度。本工程围圈内外各设置两道，共4道，围圈采用L75角钢。

⑶提升架

本工程提升架型式采用“开字型”，立柱用［14a槽钢，横梁使用［12a槽钢，立柱与横梁采用焊接。根据计算确定立筒仓单仓布置提升架24榀，内桁架12榀，提升架布置间距为1.6m。围圈采用L75钢，接头对焊。

3.3操作平台系统

操作平台系统包括施工操作平台、内外吊脚手架。

⑴施工操作平台

本工程采用带中心筒放射形式桁架。根据滑模施工的正常负荷需求及平台安全荷载要求，人员操作区域为2.4 m宽圆环区域，中心区域铺设模板及密目安全网，对称均匀堆放钢筋等材料，每次堆放钢筋材料须控制在1.2t以内；利通推车或料斗将新筑混凝土呈圆圈状堆放分布在内平台上，并往模板内浇筑振捣。内外操作平台使用钢桁架作为支承结构。桁架支承在平台围圈上，平台围圈支承于提升架上，桁架上铺60*90mm木方，间距400mm，用铁丝与桁架扎牢，上铺20厚胶合板，仓下层外平台采用桁架悬挑净宽1500mm，内平台净宽2400mm，仓身层外平台净宽1800mm，内平台2400mm，防护栏高度1.8m，防护栏底部设置18cm踢脚板，顶部做钢管围圈。

⑵内外吊脚手架

操作平台栏杆高度不低于1800mm，内外吊脚手架防护栏杆高度不低于1200mm,栏杆立杆的水平间距为400mm，底部设置180mm高挡脚板。在吊脚手架的外侧应设置防护栏杆，满挂安全网。

仓壁滑模平台剖面图

3.4精度控制系统

滑模施工精度控制包括滑升水平及垂直度控制，主要控制方法如下：

（1）滑升前，用水准仪对各个千斤顶高低进行测量、找平，并在支撑杆以明显标志，划出水平线、安设限位器，以后每层均须进行测量与检查。

（2）在筒仓群四个角部筒仓外侧挂设8个线坠，用盒尺每班侧两次，并形成书面记录。

（3）操作平台上尽量使荷载布置均匀。

3.5水电配套系统

（1）水电配套系统包括动力、照明、信号、通讯、水泵和管路等设施。

（2）动力为专用临时用电线路，利用专用电缆从底部引至操作平台配电柜，电缆随滑模提升而伸长，用棕绳进行加固。

（3）水通过高压水泵加压，经高压管随着平台提升而逐步接长。

（4）照明电路采用220V，信号与通讯采用对讲机等方式联络。

3.6操作要求

3.6.1 滑模施工提升前的准备工作

1、组织滑模组装人员如木工、液压工、电气焊工等进行安全、技术、质量交底。

2、整理墙体钢筋，绑扎提升架横梁以下的钢筋并进行隐蔽验收。

3、进行千斤顶爬升试验，按编号建立档案，根据下滑量进行分类。

4、放线：按图纸准确放出内外墙尺寸线及门窗洞口尺寸线。

3.6.2 初滑

砼分四层正、反向浇筑1200mm高度，混凝土入模时间控制在2个小时以内，浇注完成后3-6小时开始试提升，提升2-4个行程，模板的初次滑升，在模板内砼浇筑高度1200mm左右及第一层浇筑的砼强度时0.2～0.4Mpa进行。

3.6.3正常滑升

当初滑以后，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，以提供的砼达到0.2～0.4Mpa强度时间来确定，一般控制在1.5小时左右，根据经验，出模混凝土以按上稍有手印为宜。

3.6.4 末升

当模板即将滑升至本次滑模顶标高时，即应放慢滑升速度，并进行准确的抄平和找正工作。整个模板的抄平、找正，应在滑升到距顶标高最后一模（以前做好，以便顶部均匀地交圈，保证顶部标高及位置的准确。

3.6.5 钢筋绑扎

(1)钢筋配制：筒仓竖向钢筋长度按4.5m配制，按1/4错接考虑，筒仓环向水平钢筋使用通长定尺钢筋接长，不足部分找零交圈。内外壁双层钢筋间按要求设小拉钩。

(2)钢筋绑扎：

筒仓滑模钢筋采用绑扎接头。

应严格控制钢筋的配料尺寸;注意钢筋接头和绑扎，绑扎钢筋的扎丝多余部分应向构件内侧弯折，以免因外露形成锈斑，影响原浆混凝土观感质量;确保钢筋生根位置的准确性及墙横向钢筋的控制;同时注意钢筋的保护层，为防止漏筋和钢筋可能的锈蚀对混凝土表面的污染，饰面原浆部位钢筋保护层应适当加大。

3.6.6砼浇筑

浇筑砼前，升起的滑动模板表面应彻底清理。如遇到特殊情况应按规范留施工缝。

滑模施工时，用汽车泵上料，先将砼泵送到在星仓提前搭设好的的分料器内，由溜槽分入每个需浇筑的仓内，再用人工均匀分送入模内。正反方向同时分头入模和振捣，避免单向施工最后出现冷缝。操作时按“快插慢拔”每点振捣时间20s～30s，严禁漏振、过振现象发生。浇注混凝土应按照严格的先后顺序进行，保证每模内的荷载均匀并且保证模板提升时强度一致。

滑模施工前，根据气温条件，进行混凝土配合比设计试验及小型滑模试验，确保滑模混凝土在不同气温的混凝土出模强度达到滑升速度要求，出模前检查混凝土强度，保证混凝土质量及滑模施工安全。

3.6.7仓壁清水砼外表面

1、混凝土配合比

严格控制混凝土凝结时间、塌落度等指标，确保每一此滑升带来的混凝土出模状况都在可控范围内。本工程采用8小时凝结时间。滑模施工前对商混站混凝土成型效果及时间进行试验，经过多次试验和调整确定满足滑模条件的配合比后方可进行主体滑模施工。

2、混凝土表面处理

采用“球”法收面。泵管清洗球的原理是清除混凝土泵管内剩余的混凝土，防止混凝土残留在泵管内造成堵管。具有高耐磨、弹性好、吸水快的特性。利用泵管球收面是通过揉搓的方式提高观感质量、杜绝了混凝土表面蜂窝麻面等质量通病的出现。

混凝土出模后及时水平方向揉搓，揉搓宽度与混凝土出模宽度相同，通过泵管球与仓体的摩擦、将混凝土表面未达到凝结条件的浆体活化，使其均匀，不但将混凝土表面因与模板摩擦产生的黑印抹除、还将混凝土与模板表面的气泡麻面填平。

在用泵管球提浆完成后，用毛刷进行竖向涂刷，每一次涂刷均需与上一次平齐，并与之重合1/3~1/2，这样使最终成型的混凝土表面形成均匀且统一的微小竖向纹路，涂刷时需注意从上部匀速的向下涂刷，并深入上一次提升面内5cm~10cm，禁止其他方向涂刷。

3.6.8筒壁支撑杆后期处理

为避免支撑杆内积水，对日后冷涨对筒壁质量的影响，在组装滑模机具时在每根支撑管底部增加一道直径为25mm的PVC管，可以使滑模过程中支撑管内部积水流至仓外。滑模施工完成后采用人工灌注素水泥，上部采用聚氨酯发泡进行封堵。

3.6.9 混凝土养护

混凝土的养护工作是一项关键内容，浇水养护应在混凝土浇筑完毕后的12h内进行，前3天应保持每日2~4次，后7天可根据实际情况适当减少浇水次数。浇水的次数应根据能够保持混凝土处于湿润的状态来决定。

4、监测监控措施

4.1水平度的监测监控措施：

采用限位筒形套控制法,在提升架上方的支承杆上设置限位卡,距离以一个提升高度或一次控制高度为准,一般为200mm左右,在千斤顶上方设筒形套,使所有千斤顶行程一致。

4.2水平标高的复测复核措施：

在每个筒仓一处开字架上焊接一根φ56钢管套筒用于固定仪器支撑底座，复测复核标高时在钢管套筒内插入一根φ48钢管顶部带有圆盘底座的支撑杆，采用螺栓可以任意调节支撑底座的高度。夜晚时使用红外线激光水平仪及投射到筒仓四周的支撑杆上，工人利用投射到支撑杆上的光线进行水平标高的复核，如发现个别支撑杆标高错误及时进行更改，节约了一定的时间又提高了准确性。

4.3垂直度的监测监控措施：

在筒仓群四个角部筒仓外侧挂设8个线坠观测点，用盒尺每班侧两次，并形成书面记录。

5、验收要求

滑模工程施工应按《混凝土结构工程施工质量验收规范》和国家现行的有关强制性标准的规定进行质量检查和隐蔽工程验收，施工中的检查应包括在地面上和平台上两部分。

5.1地上部分：

（1）所有原材料的质量检查；

（2）所有加工件及半成品的检查；

（3）影响平台上作业的相关因素和条件检查；

（4）滑模综合工种、其他特殊作业技术操作上岗资格的检查等。

（5）混凝土开盘鉴定，应符合清水混凝土标准。

5.2平台上部分：

（1）检查操作平台上各观测点与相对应的标准控制点之间的位置偏差及平台的空间位置状态

（2）检查各支承杆的工作状态

（3）各千斤顶的升差情况，复核调平装置；

（4）当平台处于纠偏或纠扭状态时，检查纠正措施及效果；

（5）滑模装置质量，检查模板拼缝、模板内表面平整度、模板上口的宽度及整体几何形状等

（6）检查千斤顶和液压系统的工作状态

（7）检查操作平台的负荷情况，防止局部超载

（8）检查钢筋的保护层厚度、节点处汇交的钢筋及接头质量；

（9）检查混凝土的出模强度、外观质量及结构截面尺寸；

（10）检查混凝土的养护情况。

6、滑模施工效果

2022年08月25日起滑至09月05日结束。滑升高度均为36.88米，滑模时间为12天。滑模施工后混凝土表面光滑平整、无蜂窝麻面、观感一致、振捣密实。并且得到了建设单位以及监理单位的一致好评。

7、结语

滑模施工改善了施工条件、减少了劳动强度、加快了施工进度、节约了资源、降低了工程成本,充分体现了混凝土的连续性施工特点,所以一直在民用、工业建筑,如高层民宅、烟囱、筒仓等领域中有广泛应用。

本工程在原有施工方法的基础上进行了创新、改革。大大了提高了混凝土的外观质量，改善了滑模平台的施工空间。

小直径5*5群仓筒壁刚性平台滑模施工在国内尚属首次，通过中粮粮谷潍坊新建90万吨年小麦加工项目立筒仓群仓筒壁的滑模成功经验，给公司带来了一定的社会效益和经济效益，并且在后续项目立筒仓筒仓滑模施工中进行了很好的推广应用。

参考文献：

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