新型混凝土筒仓施工技术体系应用研究.pdf

7 2 2 建 筑 技 术 Ar c h i t e c t u r e T e c h n o l o g y 第 4 3卷第 8期 2 0 1 2年 8月 Vo 1 4 3 N o 8 Au g 2 0 1 2 新型混凝土筒仓施工技术体系应用研究 田国良 ，张秀华2 ，陈建兵2 ( 1 武汉理工大学资源与环境工程 学院， 4 3 0 0 7 0 ， 武汉 ； 2 河北 省第四建筑工程公司 ， 0 5 0 0 5 1 ， 石家庄 ) 摘要 ： 结合近年来混凝土筒仓结构发展 ， 针对钢筋混凝土大型简仓工程特点 ， 对混凝土筒仓进行施工构造 方面的分类 ， 通过施工技术 、 工艺方法 的创新 ， 形成以可调拉杆滑动模板体系 、 无内拉杆滑动模板体 系和整体抬 升拖带一体化 滑动模板体 系为核心 ， 以一体化施工为特点的、 具有多个技术单元的综合性施工技术体系 ， 各技术 单元可进行多种组合 ， 适应不同工程的特定需要。既具有工艺灵活性 ， 又具有施工技术和方法 的统 一性。 关键词 ： 混凝土 ； 筒仓 ； 筒中简； 变截面 ； 大直径 ； 滑模 中图分类号 ： T U 7 5 5 2 2 文献标识码： B 文章编号 ： 1 0 0 0 4 7 2 6 ( 2 0 1 2 ) 0 8 0 7 2 2 0 4 RESEARCH oN APPLI CATI oN oF NEW CoNCRETE S o CoNS TRUCTI oN TECHNI CAL S YS TEM T I AN Gu o - l i a n g ，Z HAN G Xi u - h u a ，CHE N J ia n - b i n g 。 ( 1 S c h o o l o f R e s o u r c e s a n d E n v i r o n me n t a l E n g i n e e r i n g Wu h a n U n i v e r s i t y of T e c h n o l o g y ， 4 3 0 0 7 0 ，Wu h a n ， C h i n a ； 2 He b e i P r o v i n c e ， t h e F o u r t h C o n s t r u c t i o n E n g i n e e ri n g C o m p a n y ，0 5 0 0 5 1 ，S h ij i a z h u a n g ， C h i n a ) Ab s t r a c t ： c o n s i d e r i n g t h e d e v e l o p me n t o f c o n c r e t e s i l o s t r u c t u r e i n r e c e n t y e a r s a n d e n g i n e e rin g c h a r a c t e ris t i c s o f l a r g e r e i n f o r c e d c o n c r e t e s i l o ， c o n s t ruc t i o n p r o c e s s e s a n d s t ruc t u r e s o f c o n c r e t e s i l o s a r e c l a s s i f i e d a n d g e n e r al c o n s t ruc t i o n t e c h n i c a l s y s t e m i s f o r me d t h r o u g h i n n o v a t i o n o f c o n s t ruc t i o n t e c h n i q u e a n d p r o c e s s T h e g e n e r a l c o n s t r u c t i o n t e c h n i c a l s y s t e m f o c u s e s o n a d j u s t a b l e d r a w b a r c l i mb i n g f o r mw o r k s y s t e m， i n s i d e d r a wb a r - f r e e c l i mb i n g f o r mwo r k s y s t e m a n d wh o l e l i f t i n g a n d t o wi n g i n t e g r a t e d c l i mb i n g f o r mwo r k s y s t e m， i s f e a t u r e d wi t h i n t e gra t e d c o n s t ruc t i o n a n d h a s mu l t i p l e t e c h n i c a l u n i t s ，wh i c h c o u l d b e c o mb i n e d fl e x i b l y t o a d a p t t o c e r t a i n r e q u i r e me n t s of d i f f e r e n t p r o j e c t s Th i s me t h o d n o t o n l y h a s fl e x i b l e p r o c e s s ，b u t a l s o p o s s e s s e s u n i f o rm c o n s t ruc t i o n t e c h n i q u e a n d p roc e s s Ke y wo r ds ：c o n c r e t e ；s i l o ；t u b e i n t u b e ；v a r i ab l e c r o s s - s e c t i o n ；l a r g e d i a me t e r ；s l i p f o r mwo r k 钢筋混凝土筒仓属于特种工程结构 ，广泛应用于 建材 、 煤炭 、 电力、 港口 、 矿山、 粮食等行业 ， 结构较为复 杂， 施工难度大 ， 技术要求高。早期的钢筋混凝土筒仓 多为小型筒仓 ， 直径不大于2 5 m， 构造形式多为单仓 、 群体仓和连体仓 多采用倒模或内平台滑动模板施工。 近年来 ， 随着我国的经济建设发展 ， 工业项 目的生产技 术和生产工艺更新步伐明显加快以及用户多样化需求 的推动 ， 工业筒仓结构的设计技术不断成熟， 筒仓结构 作为一个工程类型也在不断发生明显变化 。 1 新型混凝土筒仓 1 1 简仓发 展趋 势 筒仓主要变化和发 展趋势具体 反映在三个方面 。 ( 1 ) 构造类型多样化。在传统筒仓构造形式以外， 主要 出现 了筒中筒、 低仓 、 高型筒仓等形式 ， 配合筒仓仓壁 受力分析 ， 有一部分筒仓还需设计成变截面形式。( 2 ) 单体结构大型化 。主要是粒料散装筒仓单仓库容量达 收稿 日期 ： 2 0 1 2 0 6 2 7 作者 简介 ： 田国良( 1 9 7 5 一 ) ， 男 ， 河北 围场人 ， 教授级 高级 工程师 ， e ma rl t i a n g u o l i a n g 1 9 7 5 1 2 6 c o rn 到1 0 万t 级以上 ， 容量越来越大 ， 使得筒仓直径增大化 ， 构造直径已突破6 0 m， 甚至达到7 O m。( 3 ) 新类型 、 大型 化 的筒仓构造不断出现 ， 如仓顶采用了钢结构形式 ， 以 穹顶网架 、 拱桁架为主 ， 当仓顶安装设备时则多采用圆 台式空间钢结构。 1 2 新 型筒仓 工程 特点 新型筒仓以结构大型化为基本特征 ，具有不同于 传统筒仓的显著特点。( 1 )直径增大使 内空间和跨度 加大 ， 传统平 台式滑模构造体系不再适用。 ( 2 )仓顶结 构为大跨度结构 ， 安装复杂， 高处作业量大 ， 传统搭设 安装平台的施工方法 ， 施工面积大 ， 技术要求高 ， 占用 工具多 ， 工期长 ， 施工不经济。 ( 3 )构造复杂 ， 施工难度 大。 典型构造包括筒中筒的构造形式 、 高型库底板和直 形挡墙构造 、 耐磨内衬构造、 单侧变截面仓壁等 ， 各自 具有不同的技术要求。 1 3 新 型 筒仓施 工难点 新型大型筒仓结构施工技术的难点主要来自施工 技术和施工市场两个方面。 1 3 1施 工市场 方面 当前工业建设项 目建设周期均较短 ，工期紧张是 2 0 1 2年 8月 田国良， 等 ： 新型混凝土筒仓施工技术体系应用研究 7 2 5 - 的方式。 由于受到单侧推力影响， 连续变截面筒仓的变 截面一侧 ， 提升架立柱采用加强型， 立柱与横梁之间加 焊加劲杆 。 变截面一侧模板设置收分装置 ， 收分装置 由 收分模板和滑动围圈 、 径向防位移装置 、 环向限位装置 组成 ， 每间隔1 2 个提升架设置一处。 阶梯型变截面筒仓 ， 到达变截面标高后 ， 先实施空 滑 ， 然后再进行变径操作 。 为保证滑模系统支撑杆稳定 和滑模体系的整体稳定性 ，空滑前先对支撑杆进行加 固。空滑前在支撑杆周围预埋3 8 钢筋与其进行连接 固定 ， 四周用 l 8 钢筋与支撑杆成三角形焊接固定。沿 库壁周长 内外用 2 5 钢筋与支撑杆 、加 固支撑杆钢筋 连接成整体 固定 ， 其钢 筋间距为2 0 0 m m， 加固钢筋边 空滑边连接牢固。 模板收分操作 ： 分段对称进行 。 首先松开收分模板 处围圈的限位装置 ， 在收分一侧每个提升架立柱上 、 下 围圈部位 ， 安放一组千斤顶( 每组2 个) 缓慢施压使围圈 向变径一侧慢慢移动 ， 至设计要求的筒仓截面位置 ， 将 固定外围圈的横梁调整到合适长度 ， 然后固定 ， 最后将 收分模板限位装置固定 。 3 5 大直径高型简仓 该类结构设有库底板和库底板下直型挡墙 ，构造 较复杂。 根据筒仓直径不同， 库底板以上仓壁施工采用 径 向可调 拉杆 体 系 、无内拉 杆体 系或 仓顶 结构 整体 抬 升一体化施工体系方案 。 库底板以下部位 ， 将直形挡墙 和库壁施工进行一体化设计 ，库壁采用与仓壁相同的 提升和液压动力装置布置方案 ，直形挡墙采用滑动模 板工艺与库壁组成一体化施工体系 ；通过滑模系统 的 统筹设计 ，配合合理的施工工艺和作业方法 ，实现库 壁 、 直形挡墙和仓壁一次滑升施工。 直形挡墙和筒仓 的 滑动模板提升系统按荷载均衡原则进行统一合理分配 和布置 ；直形挡墙滑模支撑杆沿挡墙中心线两侧交错 间隔布置 ； 液压油路按等压、 均衡原则分级配置 ， 采用 同一控制系统或联动控制系统 ，避免直形挡墙控制油 路与库壁控制油路交叉；库壁弧形墙体与挡墙直形墙 体相交部位 ， 采用定制的一边为弧边阴角模板相联结。 完成库底板以下施工后 ， 拆除弧边阴角模板 ， 将直形墙 滑模系统与库壁滑模系统分离 ，即可继续筒仓仓壁的 滑动模板施工 ，从而实现两个滑动模板体系的顺利转 换 ( 图8 ) 。 3 6 筒仓构造 一 般熟料库 ( 图9 ) 直径大 ， 库顶为圆台型钢结构 ， 采用筒仓滑模提升钢结构一次就位法施工技术 ，攻克 了该类结构主体施工 中的技术难题。该施工技术采用 逆作业施工法 ，先在滑模架体上进行仓顶钢结构整体 ( a ) ( b ) 图8 大直径高型 筒仓示意 ( a ) 剖面 图； ( b ) 库壁及挡墙剖面示意 1 一 库 内挡墙 ； 2 一 库壁 ； 3 一 熟料库底 板； 4 一 库顶 ( a ) ( b ) 图9熟料 库 结 构 构 造 意 ( a ) 剖面 图； ( b ) 仓顶钢结构示意 1 一 熟料库壁； 2 一 仓顶混凝土环梁及钢结构托座支座 ； 3 一 辐射斜梁及梁 间支撑 组装 ，同时在滑模组装前考虑斜梁传递的上部荷载对 斜梁支座处进行力的重新分配计算。根据所产生的压 力确定斜梁支座处千斤顶和支撑杆的数量 ，所产生的 水平推力由每根斜梁根部设置的辐射拉杆和提升架内 侧设置的辐射拉杆共同抵抗 ，因此利用滑模设备施工 简仓结构的同时将仓顶钢结构整体提升至设计标高 、 设计位置 ， 有效提高了滑模施工系统的刚度 ， 利于滑升 施工中的偏差控制， 实现整体提升 。 4 结语 钢筋混凝土筒仓施工技术体系是在对优选施工工 艺方 向基础上，对筒仓进行施工构造分类 ，在此基础 上， 研究筒仓工程施工优化技术 ， 对不同构造类型筒仓 完成配套施工技术和施工工艺的开发应用 ，形成以滑 动模板创新体 系为基础的简仓施工技术体系，通过技 术单元的组合满足不同类筒仓施工要求 ， 实现高效 、 安 全 、 节约的施工。 在提高工程质量、 保证施工安全 、 缩短 工期、 降低施工成本等方面取得实质性成果 具有良好 的企业经营效益和社会效益 。 参 考 文献 1 新型干法水泥 生产 线土建工程施 工工艺 M 北京： 中国建 筑工业 出版社 ， 2 0 0 6 2 3 崔 芳 滑模技 术在联体 筒仓施 工中的应 用 J 建筑技 术 ， 2 0 1 l ， 4 2 ( 8 )： 7 2 3 -7 2 4