现浇钢筋混凝土筒仓漏斗施工技术方案浅析
摘要:本以莱钢银山型钢3#3200m3高炉工程为例,对现浇钢筋混凝土筒仓漏斗施工技术加以阐述。
关键词:施工技术混凝土漏斗
1 应用环境
漏斗是很多工业建筑中散粒矿物料输送过程中必不可少的通道和载体,例如炼铁厂烧结车间的烧结料转运斗、制碱厂石灰工段中的石灰料受料斗等。该构件材质上一般常有钢结构、钢筋混凝土结构、玻璃钢结构等,从施工安装的角度看有预制装配式和现场原位制作两种形式。综上所述,以现场原位制作的现浇钢筋混凝土漏斗的施工难度最大。
2 工程概况
莱钢银山型钢3#3200m3高炉工程矿焦槽系统矿槽,下部为三层框架,第四层为料仓漏斗层,方形漏斗生根于梁侧,设计为清水混凝土。
漏斗外形为四棱台形(方形漏斗),上口尺寸有两种,分别为9000mm×10500mm (大)和9000mm×6950mm(小),斗口外径1800mm×1800mm,高600mm;漏斗板厚400mm,配筋为双层双向Ф25@125,漏斗口标高为20.1m,斜壁部分高度6.2m,竖壁部分高度为4.68m。
此漏斗属于特大型漏斗,斜壁及竖壁交角处存在加腋,且每个漏斗斜壁下侧有10个400×400×20mm的预埋铁件,这些都更增加了施工的难度。
3 施工工艺
此漏斗属于特大型漏斗,浇筑砼时荷载较大,鉴于施工难度和质量控制的需要,我们采取漏斗与主体框架分开浇筑的方法。具体各部位施工缝留设如(图1)所示。
3.1 模板工程
出于模板刚度、施工时人员上下、工程成本等多方面考虑,漏斗模板采用组合钢模板,支撑系统采用扣件式满堂脚手架,采用Ф48×3.0脚手管进行搭设,为保证模板支撑的强度、刚度和稳定性,根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(J GJl3022001)进行计算并按照构造要求,模板支架搭设高度取7.0m,搭设尺寸为:立杆的纵距b=0.70m,立杆的横距1=0.60m,立杆的步距h=1.2m。
斜漏斗投影到水平面以后混凝土板厚公式为(C为斜壁长度,H为斜壁水平投影长度)(图2）。
D(坡度最陡的斜壁)=0.4C/H=0.4×7.162/3.4≈0.85m
经换算,漏斗斜壁混凝土体积投影到水平面上楼板厚度取0.85m 进行计算。
考虑到混凝土浇筑时为流体状态,漏斗口部分压强较大,故此将漏斗口处4m×4m范围内脚手架立杆间距加密至本层脚手架间距的0.5倍,其余各层漏斗口处4m×4m范围脚手架落地。
在施工之前,我们利用Solidworks软件绘制出漏斗的模型,并将组合钢模板附合到漏斗模型上,尽量使用30系列的大型模板,这样可实际统计出3015、3012、3009、3006等所有模板的使用数量,便于备料。斜壁交角处采用白铁皮封堵,将白铁皮点焊至钢模板上。Solidworks 新型软件的应用不仅节省了周转材料的使用,而且大大提高了施工效率。
施工中,按照经计算机优化后给定的配模方式配模并编号。配模时要注意漏斗与柱子交接在柱角处,有两个阴角,一个阳角。
外模完成后,下埋件,绑扎钢筋,安装内模板。内模板要特别做好竖向支撑(从上向下施压,从漏斗口搭井字架连接斜顶撑)、内外模用做好拉接,以防混凝土浇筑时模板被抬起。内侧模板上预留浇筑孔,便于混凝土的振捣和监控,浇筑孔随浇筑随用木模板封闭。具体留设如（图2）所示:
内外模板采用圆钢Ф10对拉片进行固定,为防止混凝土浇筑前内模板下沉,对拉片中间距1.5m梅花形设置螺纹Ф12的对拉片。
考虑到本工程的施工特点,模板的标高统一上提5mm,一方面,预留出模板支架的压缩变形值或称弹性挠度(按结构计算跨度的1/1000考虑);另一方面,补偿竖向模板安装间隙引起的标高误差。
3.2 混凝土工程
1)混凝土的供应。混凝土C40,结合本工程的特点,粗骨料采用5～16.5mm碎石,通过试验由莱钢建安实验室确定合理的施工配合比。混凝土由公司搅拌站用1.0m3和1.5m3搅拌站各一台进行搅拌,采用4辆混凝土运输车运至施工现场,一台48m杆汽车泵浇筑外接6m软管,混凝土中掺加14.7kgFSS-Ⅰ泵送减水剂。
2)混凝土浇筑、拆模及养护。混凝土浇筑时,从浇筑口下料,下料的速度一定要慢,4个漏斗预计浇筑时间2个昼夜,并随时观察混凝土的浇筑及振捣情况。混凝土浇筑至漏斗上口根部时,要停留1～2h,待混凝土获得初步沉实,再浇筑最后一道混凝土。
混凝土浇筑完毕3天后即可拆除混凝土内模。
本工程施工时间为2009年5月份,天气已较为炎热,已进入夏季施工时间,我们采取的养护方法是表面覆盖塑料薄膜保水,上覆盖草帘子,并浇水养护。养护时间与监理、设计方协商确定为7天。
外模板必须等混凝土强度达100%,方可拆除。拆除的顺序,必须自漏斗下部开始向上部拆除,拆掉木方及面板后,再自上而下进行支撑架
体的拆除。
本工程施工的混凝土漏斗位置准确,外形几何尺寸棱角分明、表面光滑观感良好,符合要求,混凝土外光内实,取得成功。
4 施工体会
(1)本例的模板分项工程是一项重点内容,首先漏斗模板的支撑体系必须稳固可靠,不下沉,不侧倾;钢筋安装的位置要与模板的固定相结合,保证钢筋位置的正确;漏斗壁模板的加固是关键,实践中就有三处因加固不力而出现内侧模涨模现象;漏斗模板的拼缝、漏斗模与梁柱交接处要结合紧密,防止漏浆。
(2)混凝土的浇筑实践耗时较长,比预想的要困难。其主要原因是漏斗壁厚度较薄,而其中的钢筋和埋件又较密,下料比较困难,同时又是斜板,振捣操作亦困难。施工中很难顺利地泵送入模,需要人工协助方能完成。
(3)利用计算机事先配出内外模板的面板,再进行现场拼装,取代传统施工中放大样的做法,既省工又省时,同时还能保证模板的施工精度,施工中取得了很好的效果。
(4)漏斗施工的作业面较狭小,且模板的支设有一定技术含量,需要合理组织劳动力。经过实践,混凝土外光内实,几何尺寸符合设计及规范要求,达到了预期的效果。
(5)本例的思路和计算机solidwork新配模技术,为模板工程的施工提供了一条行之有效的途径,具有借鉴和推广价值。
