中金岭南有色金属公司凡口铅锌矿
摘要:本文以凡口铅锌矿大型技改项目选矿厂5000T/D原矿仓钢筋混凝土漏斗型料仓的施工为例,阐述了漏斗型混凝土施工的特点。重点论述了漏斗混凝土施工中模板支撑体系及模板安装的质量控制要点,希望为类似工程提供指导性参考。
关键词:原矿仓漏斗型钢筋混凝土模板支撑体系模板安装满堂架分段浇筑对拉螺杆
工业建筑工程施工,经常会出现漏斗型筒仓结构的施工。它是工业建筑中散粒矿物料贮存和输送过程中的通道和载体。在选厂5000T/D升级改造项目中原矿仓单项工程中3-10轴的6个原矿仓就是漏斗型的现浇钢筋混凝土结构。其具有结构复杂荷载收集不同于普通构件;预埋件多;属高重支模、支撑方案特殊、支模难度大、模板支撑体系要进行复杂的承载力计算等特性。
图1:原矿仓六个漏斗段立面图
工程概况:该矿仓工程总建筑面积2977.1m2,建筑高度33.8m,皮带廊宽度2.8m。共有6个仓体构成,每三个仓体连成一个整体,施工时按三个仓体同时施工。仓体部分由漏斗暗环梁、折板梁、直壁段、漏斗斜壁以及漏斗口组成。每个仓体钢筋用量约40t、混凝土用量约300m3/个、漏斗斜壁仰角51°,仓体顶标高20.5m,净尺寸为10.0*9.5m;出料口标高1.85m,净尺寸为1.50*1.00m;漏斗顶标高7.909m,仓壁厚度0.5m。六个混凝土仓壁内横向预埋大量钢板埋件(约200T),在预埋件上沿矿仓竖直方向焊接22kg/m的轻型钢轨(约15000米,共计330T)。此矿仓除混凝土自重荷载、钢筋、预埋件重量以及混凝土浇灌时冲击力是前所未有的,对整个矿仓的模板支撑要求之高是场考验,是施工的重中之重。
图2:作业人员进行矿仓内横向预埋钢板的安装
为确保工程施工质量与安全,车间项目管理人员与施工单位、监理单位对方案进行多次优化。在模板支撑、异形模板配模、模板安装、混凝土施工及内部预埋件及焊接钢轨施工等方面,均采取了行之有效的施工方法,确保了项目施工质量。在今后的类似工程中都将具有指导意义。本文着重介绍本工程高重支模过程。
一、模板支撑及模板安装工程
相关方对此工程模板分部工程做了专项方案审核,经品铭安全计算软件计算,各项指标均能满足安全要求,具备可操作性、效果好,节约工料。仓体分三段施工,第一段为出料口(标高1.85~2.85)第二段为斜漏斗(2.85~7.909),第三段为直仓壁(7.909~20.5)。采用Ф48×3.6脚手管(钢管材料全部符合国家标准)搭设仓体满堂架做模板支撑系统,模板的支撑体系必须稳固可靠,不下沉,不侧倾。钢管脚管架井字形布置,所有水平管必须与料仓内壁连接,以确保整体稳定性。并在受力最大的漏斗口处增设型钢支架,以确保模板系统的刚度、强度、稳定。
采用定型大模板双面支护形式支护模板。为了增强支模架体的整体刚度,将连续设置竖直剪刀撑及水平剪刀撑。
仓体模板支撑从正负零处搭设;出料口底模按1.85m标高支设,支设面积2m×2.5m,该处模板兼做洞口防护,矿仓施工完成后再拆除。斜漏斗支模时先根据漏斗斜面高搭设满堂支模架,模板支架搭设高度取7.0m,搭设尺寸为:立杆的纵距b=0.90m,立杆的横距l=0.90m,立杆的步距h=1.2m。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0.6倍,其余各层漏斗口处4m×4m范围脚手架落地。
按梁板支模法先支好底模板以及出料口外侧模。在料斗上部900mm左右采用仓壁上部设计22Kg/m轻轨纵横布置搭设上部施工平台,满堂支模架体则搭设在此平台上。在每个料斗口搭设一个上人通道,以便施工人员及管理人员上下。
仓壁底部模板支架方法则按照梁支模方法。采用三排钢管立杆支撑。
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,会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。
漏斗施工时,先按距砼墙体或柱子边20cm排列立杆,间距0.8米,横杆间距1.2米,并按规范加设剪刀撑,支设梁底模时按3‰起拱,梁底小横杆间距0.5m,并在梁底拉联,增加稳定性。漏斗外壁模板支设完成后,钢筋绑扎完成,予埋螺栓安装后,可先将漏斗下口梁的混凝土浇筑完成,施工缝留设于漏斗下口梁上,这样可以避免浇筑漏斗壁时,因震动棒无法插到该部位而造成漏振现象。为防止浇捣过程中产生气泡,在矿仓壁上预埋空气泡喷管。
施工中按照经计算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阴阳角的处理方式。
外模完成后,绑扎钢筋,下埋件,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。内外模板采用圆钢Ф10对拉螺杆进行固定,为防止混凝土浇筑前内模板下沉,对拉螺杆中间距1.5m梅花形设置螺纹Ф10的对拉螺杆。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。
仓壁的施工高度为7.623-20.5m,该段分4次施工,每次施工高度3.219m。施工时在仓体内利用仓壁上预埋件及在仓壁上预留洞口安装钢梁搭设施工操作平台进行施工,同时操作平台考虑上部20.5m平台梁板高大模板安装。
注意事项:1.满堂架是整个支撑体系的基础,在搭设过程中所有的水平钢管必须与料仓壁连接,以确保脚手架整体稳定性。
2.在满堂架的漏斗口处增设型钢支架可为上部施工时操作平台。
二、混凝土浇筑
结合本工程的特点,混凝土C30粗骨料采用5~16.5mm碎石,通过试验由韶关仁化县安建商品混凝土公司实验室确定合理的施工配合比。混凝土由搅拌站进行搅拌,采用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,混凝土中掺加泵送减水剂。混凝土浇筑时分层浇筑,每层厚度不超过500mm,且要保证振捣上层混凝土时振捣棒插入下层混凝土至少50mm,使上下层结合成一体。混凝土浇筑完毕3天后即可拆除混凝土内模。
注意事项:
1)采取的养护方法是表面覆盖塑料薄膜保水,并浇水养护。养护时间为7天。
2)外模板必须等混凝土强度达100%,方可拆除,本项目是28天后拆模。拆模顺序,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。
3)漏斗浇筑砼时荷载较大,鉴于施工难度和质量控制的需要,漏斗浇筑的施工缝留设置均留置在仓壁900mm处。因漏斗壁厚度较薄,而其中的钢筋和埋件又较密,下料比较困难,同时又是斜板,振捣操作困难。因此在实际装模时,按一定间距预留活动板孔,以便在泵送混凝土入模后振捣密实,在此过程中需要人工协助方能完成。
该工程拆模后经检验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,符合设计及规范要求,达到了预期的效果。
三、矿仓内埋件的施工方法
1.测量定位放线
(1)根据主轴线位置定位好仓壁预埋件的中心位置。
2.预埋件安放
(1)根据已弹好的仓壁预埋件的定位线将短钢筋头焊接到仓壁水平钢筋上。
(2)将预埋件安放至已焊好的钢筋头上,校正好预埋件位置再加固。
小结:通过对漏斗钢筋混凝土总重量的计算及模板支撑体系计算确保了漏斗模板的稳定性;内、外模板的合理安装固定方式,确保了漏斗的稳定成型;通过混凝土的分段浇筑及预留进料口、振捣口的设置,确保了混凝土分层浇捣质量及振捣密实。通过对漏斗型混凝土料仓的施工过程的质量控制管理分析,相信可为今后类似工程提供施工经验的借鉴。