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浅析滑模“内滑外支”技术在高层建筑施工中的应用

2012-03-23栗昕

城市建设理论研究 2012年4期
关键词:滑模顶板墙体

栗昕

摘要:本文分析了滑模施工的特点和难点,并提出沉箱滑模预制施工质量保证措施与施工过程中需注意的事项,对类似工程的制作、施工具有一定的参考价值。

关键词:高层箱基滑模施工千斤顶

[TU208.3]

0工程概况

某工程基础为钢筋混凝土浇灌注桩上箱形基础。桩径600,桩长26m。主体为框筒结构。7度抗震设防。基础混凝土C40;1~4层混凝土为C35;5层以上为C30。1~10层框架柱尺寸为550mm×1100mm;11~24层为550mm×900mm。核心筒部位墙和外角部剪力墙厚为200~500mm厚,框架梁断面尺寸为500mm×900mm。其中13层转换层梁尺寸为550mm×1300m。楼板厚为120mm。

1 滑模施工工艺流程及要求

本工程为“内滑外支”施工,其滑模施工工艺流程是:滑升准备→抄平放线→检查滑模装置→墙体钢筋模板验收→吊装操作平台→安装门洞假口→支承杆就位→浇灌混凝土→初滑→正常滑升→绑扎水平钢筋及支承杆接长与浇灌混凝土交替进行→空滑清理模板→竖向钢筋吊入→焊接绑扎竖向钢筋→大平台吊出→顶板梁支模→顶板梁钢筋绑扎→顶板梁混凝土浇灌→下层滑升准备。

在滑模施工中除了按照《液压滑动模板施工技术规范》执行外,还有如下具体要求:

(1)钢筋绑扎要按工作量的大小,将操作人员分区分组责任包干,按组挂牌施工,钢筋绑扎随滑升随绑扎,质检员跟班作业,随时检查绑扎质量,杜绝错绑、漏绑现象。每层空滑后模板上口至少有一道水平筋。钢筋吊运不能集中堆放在操作台上,应按翻样编号对号放在相应部位的钢筋托架上,要防止荷载公布不均,导致平台失稳。

(2)混凝土配合比及外加剂掺量要经试验室试配,混凝土的初凝时间控制在2h以内,混凝土的坍落度控制在50~80mm。混凝土上料时要对称分散布料,使荷载均布于平台上,施工前要事先计算每次吊运量,绘制出混凝土吊运顺序图。混凝土浇灌时浇灌人员要分区分组负责。每4人,其中1人振捣,3人下灰。浇灌混凝土要分层交圈,每层浇灌高度不得超过300mm,且应在1.5h内完成浇灌、振捣。要加强墙体转角暗柱、予留洞口钢筋密集处的混凝土振捣。滑升时混凝土出模强度控制在0.2~0.4MPa,现场以滑升后用手指头压混凝土面有指印但无明显压凹痕迹为宜。

(3)滑升应专人负责,统一指挥。第一次滑升,当混凝土分层浇灌到模板高度(900mm)三分之二时将模提升1~2个行程,观察出模混凝土强度、液压糸统和模板系统工作情况。如正常,待第一层混凝土强度达到0.3MPa时,转入正常滑升。正常滑升时混凝土浇灌、绑扎钢筋、支承杆接长、提升模板等工序紧密衔接,相互交替进行。正常滑升的高度一次三个行程约80mm高。同时要安排专人对出模混凝土进行检查。

(4)空滑速度应同正常滑升速度一样。为了避免上部无压力混凝土拉裂,可采用“多滑多升”的办法,即每隔半小时提升一次,每次提升4~5个行程。空滑期间,钢筋绑扎,模板清理等同时进行。随时观察支撑的变化,发现问题及时采取加固措施,严防失稳。滑空后模板要清理干净并刷脫模剂,注意不要污染钢筋。

(5)滑模施工中水电配合。水电的预埋管线盒位置,按设计可予先在模板背面上做标记,确保预位置的统一,随着滑升不失时机地进行预埋工作。

(6)标高的传递。滑模装置组装后在四周外模下部用水平仪测结构施工500mm控制线并在模板涂上标志,同时在筒体外框架上作出500mm线标志。再依据500mm线在所有的支承杆上以500mm或1000mm统一抄测水平线并涂上标志,利用此线一是可以返出其它所需标高;二是利用限位卡来调平千斤顶标高。在滑升一定高度后即在筒体墙上标测500mm控制线,并以此线与模板上控制线计量滑升高度使其符合楼层设计标高。依照此方法逐层将标高向上传递。

(7)垂直偏差观测。在筒体四周墙每个转角处设置2个控制器点,共8个点,这8个控制点应选定在楼地面已测放的墙体轴线上,同样在滑模平台上选定对应的8个控制点作好标点,滑升时,在楼地面上利用激光经纬仪随时观测每层滑升偏差并作好记录,并及时递交指挥人员,以便滑升时纠偏。

(8)防偏与纠偏。防偏与纠偏工作应贯彻以防偏为主,纠偏为辅的方针。防偏主要是滑升时平台要保持水平,应在每滑升300mm高利用限位卡调平一次;严格控制平台上的各种荷载并分布均匀;保持支承杆的均匀受力。纠偏是根据偏差观测数据,偏差值不得超过规范规定允许偏差并及时采取纠偏措施。纠偏前必须认真分析,找出产生偏差的原因,以便采取有效的纠偏措施。

2施工难点及技术措施

(1)外框架梁与内筒体墙连接点补强筋处理:本工程外框架共有12根梁与内筒体墙连接,如何保证梁与墙体连接的整体性的质量是“内滑外支”施工难点之一。为了保证“内滑外支”施工的顺利进行。经反复分析研究,多种方案比较后确定采用在筒体墙体滑升时于梁位置预留空槽。

但在施工过程中此方法有如下施工困难,一是施工时钢筋预埋位置不易做到准确;二是梁端锚固筋难以锚入节点;三是梁端锚固筋与预埋筋难以施焊,且焊接质量不易保证书;四是因施焊速度慢影响下道工序的进行。这此现场技术人员经分析计算,并经设计院同意认可,改竖向补强筋预留法为增加横向补强筋法,节点做法如图1。

实践证明,横向补强既省时省工,又省料,又使节点满足了受力要求,保证了质量,不仅加快了施工速度,而且取得了良好的经济效果。

(2)墙体竖向钢筋稳定:该工程层高较高。层高一般都在4m及以上,墙体竖向钢筋规格为10和12,每层墙体竖向钢筋接长超过5m,不易稳定,同时也妨碍滑模施工时混疑土吊灰斗工作。经技术人员研究后提出两种方案,方案Ⅰ是将每层墙体主筋分两次搭接,可减小钢筋自由高度。方案Ⅱ是在提升架上横梁上设置立架,以稳定竖向钢筋。经分析,其方案Ⅰ每层竖向钢筋要多塔接一次,增加了钢筋用量和绑扎工作量。而且需要延长滑模滑升时间2~3h,影响施工速度。方案Ⅱ在增加立架后,虽吊运灰斗时仍有一定难度,但由于立架限制了墙体立筋的自由摇摆,只要加强吊运指挥的准确性,就可以解决。施工时采用了方案Ⅱ,具体做法如图

3不同吨位千斤顶同时应用

该工程内筒体结构平面尺寸从16层由原来的13.6m×13.6m缩小为8m×8m筒体。16层向上还有8层,35m高。因此必须进行滑模装置重新设计改装。为了利用原有滑模设计装置,尽可能少改动或不改动,压缩改装时间。

根据16层结构平面缩小后,原滑模装置中可以利用的3t千斤顶还有26台,以设计每根支承杆可承栽14kN计,可承栽26×14=364kN。

改装后滑模施工总设计荷栽为510kN。

原有可利用26台千斤顶不能满足施工要求,如果再增加3t千斤顶至少需10个,但是重新增加千斤顶安装难度大;提升架排列加密不易施工,且布置在窗洞口中的支承杆加固较麻烦。经分析计算后确定将原26台千斤顶其中4个3t千斤顶改用9t千斤顶,即可满足滑升承载力要求。

由于采用大吨位千斤顶,仅用了不到一周时间就将滑模装置改装完毕投入使用,而且施工中未发生变形,失稳现象,使本来已提前了两个月的结构施工工期又提前了11d完成了结构封顶任务,不仅质量满足要求,而且为下步装修赢得了宝贵的时间。

4外框架梁、柱、顶板模板支设

该工程外框架部分面积较大,梁、柱、板不规则,节点多。在“外支”施工中框架柱支模,采用了70系列钢框竹模及配套柱箍。而梁板模板根据现场的条件选用的小钢模拼装。为了加快外框架梁顶板模板支设与拆除的速度,更好地配合内筒滑模施工,加快整个工程的施工进度。针对结构的特点和现有的条件,对不规则的梁、顶板模支设进行了改进。

梁顶板模板的支设,根据结构平面布置图的尺寸,按照小钢模规格大小进行梁顶板模板拼装设计。对不能使用定型小钢模的不规则部分,利用废旧小钢模,进行设计改装成定型钢模。采用自制的角页梁模和不规则定型板模,不仅加快支模速度,节约了木材,取得了良好的经济效益,而且保证了梁、柱、板节点混凝土成型的几何尺寸满足设计要求及观察感质量好。

边梁模板支设,由于该工程施工地十分狭窄,为了尽可能地减少外架子占据场地,在结构施工时采用了单排单立杆隔层结构卸荷防护外架。而结构四周边梁为“L”型,其模板支设较为复杂,根据“L”型边梁的几何尺寸,进行了模板拼装设计,采用了小钢模及木板条镶拼而成,并用钢拉片,短钢管支拉固定。混凝土浇灌成型后观感质量很理想。

5结束语

本工程成功地应用了较为先进的滑模施工技术,大胆采用了“内滑外支”施工工艺,对许多技术问题处理有所创新,为高层建筑施工提供了经验。应用该施工技术,大大减少了模板周转量及塔吊吊运量,加快了施工速度,使操作者在安全可靠的操作平台上施工,提高了机械化强度和模板工具化程度,保证了施工进度和质量,使施工现场整洁、文明、安全。

注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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