原煤倉錐殼倉頂混凝土結(jié)構(gòu)無架體施工方法

1、提出問題的背景

(1)近年來，隨著社會(huì)的不斷推進(jìn)和經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，新工藝、新技術(shù)、新材料的應(yīng)用使各種建筑結(jié)構(gòu)形式趨于多樣化，施工工藝趨于簡單化，其技術(shù)含量高，安全操作性強(qiáng)。

隨著國家政策的更新變化，礦井資源的不斷整合，越來越多的煤礦合并，對(duì)環(huán)保的要求也越來越嚴(yán)格，露天的儲(chǔ)煤方式已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)要求。近兩年環(huán)保要求日趨嚴(yán)格，焦化廠、選煤廠的儲(chǔ)煤量又大，因此增加了許多有倉頂混凝土結(jié)構(gòu)的原煤筒倉項(xiàng)目。

(2)建筑業(yè)工業(yè)建筑焦化廠、選煤廠的地面儲(chǔ)煤筒倉及裝車系統(tǒng)工程中常包括原煤倉，但原煤倉的風(fēng)格不一，有單體筒倉、聯(lián)體筒倉、平頂筒倉、錐殼頂筒倉、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)倉頂筒倉、鋼結(jié)構(gòu)倉頂筒倉等。三聯(lián)體錐殼頂鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)原煤倉的倉頂部分施工的傳統(tǒng)工藝做法通常為：進(jìn)行模板設(shè)計(jì)，計(jì)算頂部荷載，在倉內(nèi)搭設(shè)滿堂承重腳手架，然后支模板、綁扎鋼筋、澆筑混凝土，當(dāng)混凝土達(dá)到拆模強(qiáng)度后，通過預(yù)留的施工洞進(jìn)行腳手架模板的拆除。這種施工方法施工周期長、工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大、投入的周轉(zhuǎn)工具多、發(fā)生的費(fèi)用高，顯然開發(fā)出一套新的施工工藝對(duì)筒倉工程施工有著重要的意義。2、工藝原理

業(yè)內(nèi)人員經(jīng)過認(rèn)真仔細(xì)的研究，總結(jié)以往筒倉施工中的施工經(jīng)驗(yàn)開發(fā)出了一套多聯(lián)體原煤倉錐殼倉頂混凝土結(jié)構(gòu)無架體施工方法，此方法既能加快施工進(jìn)度，保證質(zhì)量，同時(shí)也能降低施工成本。

以施工過的三聯(lián)體原煤倉為例：結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土筒體結(jié)構(gòu)，總建筑高度38m，單個(gè)倉壁內(nèi)直徑為16m的三聯(lián)體，倉壁280厚，標(biāo)高28.5m~33m，由混凝土結(jié)構(gòu)的坡倉頂過渡到混凝土結(jié)構(gòu)的平倉頂，為節(jié)約工期，降低施工成本，在筒倉墻壁滑模施工完后，倉頂混凝土結(jié)構(gòu)施工時(shí)，采用倉頂混凝土結(jié)構(gòu)無腳手架施工技術(shù)，即采用熱軋工字鋼制作操作平臺(tái)，在平臺(tái)上支設(shè)梁板的模板，便可節(jié)約占工期較長的承重腳手架的搭拆時(shí)間，加快施工進(jìn)度，保證質(zhì)量，同時(shí)也能降低施工成本。

具體施工工藝如下：倉壁滑模時(shí)預(yù)留鋼梁梁口、埋設(shè)預(yù)埋鐵件→滑模機(jī)具拆除、鋼梁吊裝并焊接牢固、梁口補(bǔ)澆混凝土→組裝剛性承重平臺(tái)→坡倉頂支底模、綁筋、支頂模澆筑混凝土→次梁、平倉頂主梁支模綁筋、澆筑首層混凝土→次梁、平倉頂頂板支模、綁筋→平倉頂板混凝土澆筑→模板體系及剛性承重平臺(tái)拆除。

具體策劃如下:

(1)熱軋工字鋼梁的強(qiáng)度和剛度，必須滿足承載力和撓度變形的要求，通過技術(shù)人員的分析、驗(yàn)算，如果全部施工荷載一次作用于平臺(tái)上，所需的操作平臺(tái)筒支梁較大，工地現(xiàn)有大的熱軋型鋼I63b都不能滿足上述承載力的要求。如采購較大規(guī)格的熱軋型鋼或利用鋼板制作H型鋼會(huì)加大施工成本，因此坡倉頂與平倉頂共分開三次施工，即待坡倉頂混凝土澆筑后再施工平倉頂部分，平倉頂梁板結(jié)構(gòu)分兩次施工，減小施工荷載，采用疊合梁施工技術(shù)，先澆筑鋼筋混凝土主梁待混凝土增長到一定的強(qiáng)度后，再澆筑小次梁及頂板混凝土。

(2)根據(jù)兩次混凝土澆筑的荷載，在每個(gè)倉內(nèi)安裝六個(gè)筒支梁，并用鋼管、扣件、腳手板、安全網(wǎng)預(yù)制半圓形平臺(tái)，用塔吊吊裝就位，安放在筒支鋼梁上，預(yù)制平臺(tái)沿倉壁懸空處，用Φ8的鋼筋做吊點(diǎn)，間距1.2m吊在滑模支撐桿上。

(3)當(dāng)頂板混凝上澆筑完成達(dá)到拆模強(qiáng)度后，平臺(tái)操作系統(tǒng)及模板支撐系統(tǒng)的拆除問題必須提前策劃，確保施工安全。在鋼梁梁端的倉頂板處分別預(yù)留600x600施工孔洞，模板及支撐系統(tǒng)和剛性平臺(tái)拆除后，用倒鏈和塔吊從洞口倒運(yùn)出。然后采用吊模法施工，將600 x 600的施工孔洞口封堵。

3、施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1 預(yù)留梁口及工字鋼梁安裝

支撐架體位置在倉壁滑模施工至距倉壁頂環(huán)梁梁底以下約0.8m時(shí)，在與三聯(lián)體縱向的垂直方向的倉壁上按間隔2. 4m，2.2m，2.0m預(yù)留梁口，預(yù)留梁口的下部設(shè)鋼板預(yù)埋件。倉壁滑模施工結(jié)束后，利用塔吊吊裝工字鋼梁，起重工配合就位，然后使鋼梁與預(yù)埋件進(jìn)行焊接固定。在梁口封堵模板，澆筑混凝土。然后在鋼梁上面組裝高空承重平臺(tái)。每個(gè)單體倉倉頂采用6根工字鋼梁I63b。

3.2高空剛性平臺(tái)組裝

工字鋼梁安裝就位后，把用鋼管、扣件、腳手板安全網(wǎng)預(yù)制的半圓形平臺(tái)用塔吊吊裝就位，安放在筒支鋼梁上，施工人員通過爬梯上到操作平臺(tái)進(jìn)行施工。預(yù)制平臺(tái)沿倉壁懸空處，用Φ8的鋼筋做吊點(diǎn)間距1.2 m吊在滑模支撐桿上。

3.3 倉頂混凝土結(jié)構(gòu)施工操作工藝流程

在操作平臺(tái)上支坡倉頂?shù)啄！�綁扎坡倉頂鋼筋→支坡倉頂上模等工作，經(jīng)監(jiān)理單位驗(yàn)收合格后澆筑混凝土。然后按疊合梁施工方法施工平倉頂，澆筑平倉頂梁的過程中在主梁的梁下兩端拉通線，關(guān)注主梁中部的撓度變化。澆筑后，在平臺(tái)上支設(shè)次梁、頂板模板、綁筋、報(bào)驗(yàn)。在試驗(yàn)室預(yù)壓主梁的混凝土同條件養(yǎng)護(hù)試塊，根據(jù)實(shí)際強(qiáng)度，測(cè)算主梁的承載情況，確定是否可以進(jìn)行次梁及頂板混凝土的澆筑工作。

3.4 模板體系及剛性承重平臺(tái)拆除

通過預(yù)壓混凝土同條件養(yǎng)護(hù)試塊確定頂板混凝土強(qiáng)度，滿足拆除強(qiáng)度要求后，拆除模板及支撐系統(tǒng)和剛性平臺(tái)，由倉中間依次向施工洞口處拆除，邊拆邊向外倒運(yùn)，倒運(yùn)至倉頂，由塔吊吊運(yùn)到地面；鋼梁拆除時(shí)，首先在預(yù)留洞口上方設(shè)一橫梁，用3t的手扳葫蘆通過鋼梁上焊接的吊環(huán)臨時(shí)固定，通過吊籃，施工人員下到梁端外側(cè)沿倉壁割斷螺栓，一端通過手扳葫蘆將鋼梁下放呈豎立狀態(tài)，另一端用塔吊從預(yù)留孔中吊出。