大直徑貯煤倉平頂倉蓋結(jié)構(gòu)斜拉吊模施工工法

大直徑貯煤倉平頂倉蓋結(jié)構(gòu)斜拉吊模施工工法1.前言大直徑貯煤倉平頂倉蓋施工，通常采用拆除滑模平臺后搭設(shè)滿堂腳手架作為上部結(jié)構(gòu)支撐的施工工藝，該工藝受貯煤倉高度及梁板荷載影響,需大量使用周轉(zhuǎn)材料，工人勞動強(qiáng)度大，安全隱患大,施工周期長。為此建筑安裝工程公司成立了課題組，開展大直徑貯煤倉平頂倉蓋施工工藝的研究，經(jīng)過調(diào)研、論證、方案設(shè)計(jì)、工程驗(yàn)證，總結(jié)出《大直徑貯煤倉平頂倉蓋結(jié)構(gòu)斜拉吊模施工工法》，其核心內(nèi)容是利用倉頂預(yù)埋的鋼格構(gòu)柱對倉蓋主大梁下H型鋼進(jìn)行斜拉加固，作為上部梁板結(jié)構(gòu)模板支撐體系的承力構(gòu)件，無需倉內(nèi)搭設(shè)滿堂腳手架，提高了工效，縮短了施工工期，降低了施工成本。該施工工法在集團(tuán)余吾綜合利用坑口熱電廠、屯留礦井選煤廠、山西潞安煤基合成油示范工程中得到成功應(yīng)用，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。2.工法特點(diǎn)2.1利用斜拉橋的原理，對梁底通鋪的H型鋼進(jìn)行多道斜拉，使其滿足混凝土主大梁施工荷載的要求，其結(jié)構(gòu)體系簡單，受力明確，便于計(jì)算模型的建立和計(jì)算。2.2滑模平臺降低至設(shè)定位置，僅做為上料及操作平臺使用，其受力小、安全可靠。2.3與傳統(tǒng)施工方法相比，高處作業(yè)安全可靠，確保了施工質(zhì)量，施工速度大幅加快，大量減少周轉(zhuǎn)材料的使用，降低了工人勞動強(qiáng)度，經(jīng)濟(jì)效益顯著。3.適用范圍本工法適用于大直徑筒倉鋼筋混凝土平頂倉蓋施工，也可適用于方倉、井塔等高大梁板結(jié)構(gòu)的施工。4.工藝原理利用斜拉橋的原理（根據(jù)受力計(jì)算，選擇相應(yīng)的H型鋼、鋼絲繩、繩卡，確定斜拉吊點(diǎn)），在平頂倉蓋主大梁下方通鋪H型鋼，并且利用倉壁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、剛度大的優(yōu)點(diǎn)，在倉壁頂部預(yù)埋鋼格構(gòu)柱做為吊點(diǎn)，通過鋼絲繩對H型鋼多道斜拉，使其滿足承載力的要求，用其做為混凝土主大梁支模、澆筑混凝土的承重構(gòu)件。5.工藝流程及操作要點(diǎn)5.1工藝流程施工準(zhǔn)備→筒倉倉壁梁上預(yù)埋鋼格構(gòu)柱→降滑模平臺并固定→焊接、加固H型鋼支撐系統(tǒng)→主梁模板安裝→主梁鋼筋綁扎→主梁混凝土澆筑及H型鋼變形監(jiān)測→次梁及頂板施工→模板及支撐體系拆除5.2操作要點(diǎn)5.2.1施工準(zhǔn)備（1）進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底和安全交底。（2）對現(xiàn)場所用的測量及檢測儀器進(jìn)行校驗(yàn)，并建立平面控制網(wǎng)和標(biāo)高控制點(diǎn)。（3）工作面按要求搭設(shè)好安全防護(hù)設(shè)施。（4）所有物資、機(jī)具、人員準(zhǔn)備到位。（5）對已澆筑的倉壁混凝土施工縫進(jìn)行處理。5.2.2筒倉倉壁梁上預(yù)埋鋼格構(gòu)柱倉頂主梁位置兩側(cè)預(yù)埋鋼格構(gòu)柱，見圖5.2.2-1。圖5.2.2-1倉頂主梁兩側(cè)預(yù)埋鋼格構(gòu)柱位置示意5.2.3降滑模平臺并加固根據(jù)H型鋼支撐系統(tǒng)計(jì)算的標(biāo)高要求降滑模平臺并進(jìn)行加固。5.2.4焊接、加固H型鋼支撐系統(tǒng)在每道主梁支撐下通長設(shè)置兩道H型型鋼（以下簡稱H型鋼），H型鋼距離滑模平臺300mm高。在H型鋼端頭位置的倉壁上安裝支座牛腿，焊接固定鋼板。然后將H型鋼放在鋼牛腿上，H型鋼兩側(cè)在鋼板上焊接擋板以防止型鋼移動，為保證H型鋼的縱向剛度，型鋼之間以及型鋼與筒壁之間每2米用槽鋼連接牢固（筒壁上事先預(yù)埋鋼板），槽鋼與H型鋼焊接牢固。在H型鋼上在距離筒壁4m、8m處各焊接吊點(diǎn)。見圖5.2.4-1。圖5.2.4-1H型鋼支撐系統(tǒng)示意圖用鋼絲繩拉住鋼柱和H型鋼上的吊點(diǎn)，H型鋼兩端同時(shí)拉起，保證H型鋼底面懸空距離平臺300㎜高。鋼絲繩必須拉緊，繩卡上緊。每頭鋼絲繩繩卡數(shù)量為6個(gè)，繩卡間距為200㎜，并將繩卡口交錯(cuò)安裝，待鋼絲繩受力后再緊一次繩卡。5.2.5主梁模板安裝主梁底模板支撐立桿坐在H型鋼上，立桿之間設(shè)置剪刀撐，使受力點(diǎn)落在H型鋼上。見圖5.2.5-1圖5.2.5-1主梁模板安裝示意圖5.2.6主梁鋼筋綁扎主梁鋼筋綁扎嚴(yán)格按照《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204-2002）進(jìn)行施工。5.2.7主梁混凝土澆筑主梁混凝土施工時(shí)必須嚴(yán)格按照《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204-2002）分層、分次澆筑的原則。每次施工時(shí)先澆筑兩端，再澆筑中間，振搗時(shí)嚴(yán)禁觸動模板和鋼筋。施工過程中由專人負(fù)責(zé)監(jiān)控H型鋼的受力變形監(jiān)測，在主梁縱向設(shè)置四個(gè)觀測點(diǎn)，澆筑前測量一次，澆筑一半后再測量一次，澆筑完后再測量一次，并留下測量記錄。5.2.8次梁及頂板施工次梁支撐利用斜撐盡量將荷載傳遞到H型鋼上以減少平臺的承載力。模板起拱高度按設(shè)計(jì)要求。次梁和頂板混凝土一起澆筑。5.2.9加固體系的拆除待主梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%時(shí)（同條件試塊強(qiáng)度值達(dá)到設(shè)計(jì)值），方可將鋼絲繩松開并摘除。在H型鋼焊縫處將型鋼割開吊運(yùn)至倉下。鋼柱外露部分連同吊環(huán)一起割除運(yùn)至倉下。5.3勞動力組織勞動力組織情況，見表5.3-1。表5.3-1勞動組織表序號工種人數(shù)備注1管理人員62技術(shù)人員43電焊工104架子工105鋼筋工166木工247混凝土工126.材料與設(shè)備6.1材料6.1.1支撐加固系統(tǒng)用材料支撐加固系統(tǒng)用材料，見表6.1.1-1。表6.1.1-1支撐加固系統(tǒng)材料表序號名稱單位數(shù)量1H400×200×8×13型鋼米1502[12槽鋼米603[16槽鋼米180420繩卡個(gè)1205φ24鋼絲繩米2006φ16鋼絲繩米1607φ30鋼絲繩米2208φ20吊環(huán)個(gè)249φ14吊環(huán)個(gè)4810φ100鋼管米806.1.2工程材料制備成的混凝土、鋼筋、角鋼（160×12）6.2設(shè)備6.1.1機(jī)械設(shè)備塔式起重機(jī)、混凝土輸送泵、混凝土輸送泵車、電焊機(jī)6.1.2常用施工機(jī)具（1）鋼筋工程：切割機(jī)、調(diào)直機(jī)、彎曲機(jī)、砂輪切割機(jī)、撬棍、扳手、鋼卷尺、鋼筋連接機(jī)具設(shè)備。（2）模板工程：電鋸、電鉆、電刨、壓刨、手鋸、專用扳手、盒尺、錘子、鋼尺、直角尺。（3）混凝土工程：振搗器、鐵鍬、尺桿、抹子。7.質(zhì)量控制7.1質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)施工過程質(zhì)量控制應(yīng)遵循下列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的相關(guān)規(guī)定：《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50204-2002《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50205-20017.2質(zhì)量保證措施7.2.1型鋼、焊接材料、鋼絲繩及繩卡應(yīng)有質(zhì)量證明書，質(zhì)量符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)。7.2.2斜拉吊模結(jié)構(gòu)施工時(shí)應(yīng)控制好焊縫質(zhì)量、鋼絲繩的斜拉角度和連接質(zhì)量，并進(jìn)行嚴(yán)格的檢查驗(yàn)收。7.2.3梁底模板必須按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求進(jìn)行起拱。7.2.4模板支撐系統(tǒng)必須牢固可靠，受力點(diǎn)必須落在H型鋼上。7.2.5梁澆筑混凝土?xí)r，必須按技術(shù)方案確定的高度分層澆筑，防止施工荷載過于集中影響支撐系統(tǒng)穩(wěn)定。7.2.6做好混凝土振搗及養(yǎng)護(hù)工作，且混凝土強(qiáng)度必須達(dá)到100%，方可進(jìn)行模板拆除（以同條件養(yǎng)護(hù)試塊試壓強(qiáng)度為準(zhǔn)）。8.安全措施8.1施工操作人員必須按照安全技術(shù)交底要求進(jìn)行施工，正確佩戴好安全防護(hù)用品，嚴(yán)禁違章作業(yè)和酒后作業(yè),高處及臨邊作業(yè)必須掛好安全帶。8.2上、下倉頂必須走安全通道以及上人斜道，斜道上不得堆放任何材料,保證上人斜道通暢。8.3施工上部結(jié)構(gòu)時(shí)，倉下必須進(jìn)行封閉、不得施工，并禁止任何人員進(jìn)入。8.4用塔吊吊運(yùn)材料時(shí)，要捆綁牢固，吊運(yùn)材料要有專人指揮。吊裝散料時(shí)，要放入籠中，不得散吊。工作平臺上材料不得集中堆放，要分散放置。8.5工作前檢查所使用的工具是否牢固，工作時(shí)思想要集中，操作工人所用工具要放入工具袋內(nèi)，不得掛在腳手架上，以防掉下傷人。8.6在臨邊及洞口周圍操作時(shí)，必須做好安全防護(hù)以后，再進(jìn)行施工。8.7拆除模板要設(shè)警戒線，并派專人監(jiān)護(hù)。拆除時(shí)設(shè)臨時(shí)支撐，防止大片模板墜落。8.8拆除模板采用長撬桿，嚴(yán)禁操作人員站在正拆除的模板下。已拆除的模板、拉桿、支撐等應(yīng)及時(shí)運(yùn)走。8.9施工作業(yè)高度超過2m以上的周邊搭設(shè)防護(hù)欄桿并掛設(shè)安全立網(wǎng)。8.10高處作業(yè)要系好安全帶，雨、雪和六級以上大風(fēng)天氣禁止登高作業(yè)。8.11現(xiàn)場各種電器、電路、閘刀開關(guān)、設(shè)備，派專人檢查，發(fā)現(xiàn)不安全因素立即處理。8.12施工現(xiàn)場的安全防護(hù)未經(jīng)項(xiàng)目部有關(guān)人員許可，不得擅自拆改。9.環(huán)保措施9.1涂刷隔離劑人員佩戴橡膠手套，以防止手被腐蝕。9.2噪音比較大的機(jī)械設(shè)備使用時(shí)盡量避開職工休息的時(shí)間。9.3電焊施工人員必須持證上崗并在施焊時(shí)佩戴防輻射眼鏡。9.4混凝土振搗采用低噪音振搗棒，振搗時(shí)不得碰到鋼筋或模板；水泥罐車在等候進(jìn)場時(shí)必須熄火，減少噪音擾民。夜間施工時(shí)，要嚴(yán)格控制噪音作業(yè)，對強(qiáng)噪音設(shè)備（如混凝土地泵），加設(shè)隔音棚遮擋。9.5現(xiàn)場設(shè)置洗車池和沉淀池、污水井，水泥罐車在出場前均要用水沖洗，以保證道路的清潔，減少粉塵的污染。沉淀后的清水需重復(fù)使用。9.6定時(shí)噴灑水，降低攪拌站灰塵。9.7混凝土外加劑以及摻合料人員要配備好防塵口罩。9.8外加劑及粉煤灰袋子要集中堆放好，統(tǒng)一收集處理，不得隨處亂扔。10.效益分析10.1大直徑貯煤倉平頂倉蓋結(jié)構(gòu)斜拉吊模施工工法，大大縮短了同類貯煤倉的施工時(shí)間，避免了大量使用腳手桿，減少了成本支出，提高了項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益，為業(yè)主節(jié)省投資、早日投產(chǎn)創(chuàng)效益打下良好基礎(chǔ)。10.2該工法的最大優(yōu)點(diǎn)是支撐系統(tǒng)牢固穩(wěn)定，安全系數(shù)大，降低了工人勞動強(qiáng)度，使得高處作業(yè)更加安全可靠，提升本企業(yè)信譽(yù)和良好形象，受到建設(shè)單位、監(jiān)理單位一致高度評價(jià)和贊賞，建設(shè)、監(jiān)理方對工期、質(zhì)量、安全非常滿意。10.3提高了企業(yè)科技競爭力和管理水平，展現(xiàn)了企業(yè)良好的形象，使企業(yè)在市場的大潮中更具有開拓力和競爭力。各種施工方法的分析比較,見表10.3-1。表10.3-1施工方法分析比較表序號施工方法操作性安全性經(jīng)濟(jì)性工期備注1利用滑模平臺作為支撐受力系統(tǒng)的施工方法一般差一般好受力體系復(fù)雜，不論是從下部搭架增加支點(diǎn)還是從上部斜拉增加支點(diǎn)，都會改變原平臺的受力性能，兩種結(jié)構(gòu)受力不易協(xié)調(diào)，安全性差。2拆除滑模平臺，從底部搭整體鋼管腳手架作為上部結(jié)構(gòu)支撐體系的施工方法較好一般差差倉內(nèi)搭設(shè)滿堂架，因空間受限，靠人工運(yùn)送材料，勞動強(qiáng)度大，安全不易保證，經(jīng)計(jì)算，架體密度大，需耗用大量的材料，且倉上倉下不能同時(shí)作業(yè)，工期長。3制作多根格構(gòu)支架，作為上部結(jié)構(gòu)支撐體系的施工方法較好一般差差一次性制作大量的格構(gòu)支撐柱，費(fèi)時(shí)、費(fèi)工、費(fèi)料，且材料無周轉(zhuǎn)價(jià)值，且工期長。4本工法采用的施工方法較好好好好滑模平臺不做頂蓋梁板的支撐體系，只作為支模的操作平臺，受力小安全可靠。對通長H型鋼做多點(diǎn)下拉，做為大梁厚板施工的受力體系，受力明確，操作簡便，安全可靠，并且所用材料H型鋼、鋼絲繩可再作它用，一次攤銷少，經(jīng)濟(jì)性好。11.工程實(shí)例11.1潞安礦業(yè)集團(tuán)公司屯留礦井選煤廠工程該工程位于山西省長治市屯留縣,有3個(gè)φ22米貯煤倉，鋼筋混凝土筒倉結(jié)構(gòu)（倉頂標(biāo)高53.4m），倉蓋為平頂梁板結(jié)構(gòu)。工程于2005年8月開工，2005年12月完工。該工程平頂倉蓋施工采用本工法，縮短工期25天，節(jié)約施工成本80萬元，應(yīng)用效果良好。11.2山西潞安集團(tuán)余吾綜合利用坑口熱電廠工程該工程位于山西省長治市屯留縣，有2個(gè)φ22米貯煤倉，鋼筋混凝土