唐 忠,吕文超,何宗孝

(五冶集团上海有限公司,上海 201901)

在水泥厂项目中，筒仓是必不可少的，如生料筒仓、熟料筒仓、水泥筒仓等，高大筒仓，其施工工艺首选滑模施工；世界气候环境相差极大，在炎热干燥环境进行滑模施工，控制筒仓裂缝将是工程施工技术人员不断研究的课题。

1 工程概况

本项目位于沙特国沙漠地区，是日产2×10 000 t熟料生产线，原料筒仓2座，φ24 m，高92 m；熟料筒仓3座，φ50 m，高38 m；水泥筒仓6座，φ20 m，高90 m；该地区日最高气温35 ℃以上天气长达10个月，每年6～10月日最高气温在40 ℃及以上，日最高气温超过50 ℃；许多施工单位对于40 ℃及以上环境进行滑模混凝土施工，采取回避，而该项目面临履约和成本考虑，必须在此恶劣环境条件下进行滑模施工，于是项目部成立课题攻关研究小组，专题研究如何控制高温滑模混凝土裂缝的发生。

2 高温干燥环境滑模筒仓产生裂缝的主要原因

(1)混凝土入模温度的影响:由于环境最高温度50 ℃上下，加之混凝土入模后的水化热，混凝土强度增长很快，滑模提升时间无法满足混凝土凝固要求，导致墙体拉裂。

(2)混凝土内外温差的影响：混凝土内部温度比表面温度过高，容易引起开裂；若混凝土表面温度比混凝土内部温度过高，就形成类似于“煎豆腐”，滑模提升时，也同样引起开裂。

(3)混凝土养护不当的影响：高温干燥，高耸筒仓滑模，混凝土浇筑后一般在8～12 h出模，出模混凝土若养护不当，混凝土表面水分蒸发过快，则表面会出现龟裂。

(4)筒仓滑模过程中偏扭造成的影响：若由于筒仓在滑模过程中出现偏扭，若不及时纠偏，将造成筒仓提升时拉裂筒壁混凝土。

(5)模板工艺安装不当的影响：若模板在组装过程中安装方法不正确，也会致筒仓产生裂缝。

(6)阴阳角处理不当而引起拉裂。

3 筒仓裂缝控制技术

3.1 混凝土入模温度的控制

针对项目所在地的气温环境及相关规范要求，将混凝土入模温度控制在30 ℃以内。

3.1.1 砂、石料温度控制

自然温度最高达50 ℃，对砂、石料采用轻钢结构遮阳棚，避免太阳直晒，必要时采取洒水降温。

3.1.2 储水池温度控制

将储水池存放于地下，储水池顶部采用约500～1 000 mm厚土覆盖，并在储水池周边利用保温隔热材料挤塑板包裹，利用夜间时间向储水池中投放冰块，将水温降至0～5 ℃。

3.1.3 水泥温控

在水泥储罐外围加设隔热棉，避免日照引起水泥储罐及内部水泥温度升高。

3.1.4 混凝土搅拌温度控制

结合当日气温，现场运输距离及混凝土运至现场的等待时间，确定混凝土搅拌出站温度。

(1)在搅拌站建立与需求适应的制冰机设备。

(2)根据确定的混凝土搅拌出站温度，依据当日气温、砂石料温度、水泥温度以及储水池中水温；在搅拌混凝土时加入制冰机制出的碎冰代替搅拌用水。

3.1.5 混凝土运输温度控制

混凝土采用搅拌运输车(罐车)运输，避免罐车受太阳直射致使罐体内部混凝土快速升高，在罐体外部包裹隔热棉布，阻隔大气温度快速传至罐体(图1)。

图1 搅拌运输车隔热措施

图2 混凝土输送隔热措施

3.1.6 混凝土浇筑输送温度的控制

滑模筒仓混凝土浇筑，混凝土垂直输送一般采用输送管，为避免混凝土在输送过程中温度升高过快，将输送管采用保温棉包裹隔热(图2)。

3.2 滑模模具组装工艺控制裂缝

(1)滑模模板采用钢模板，模板规格为100 mm×1200 mm与200 mm×1200 mm组合运用。

(2)模板之间缝隙处采用薄纸板嵌缝，模板上口断面按规范负公差，模板下口断面按规范正公差，即“上小下大”。

(3)在筒壁阴阳角部位，如洞口阳角、扶壁柱阴阳角等部位采用加工成的圆弧模板相拼接，避免阴阳角拉裂。

3.3 滑模模具隔热降温措施

3.3.1 滑模模具隔热措施

(1)采用土工布，在钢模板背面肋条分隔内铺贴4层，采用40 mm×30 mm木条予以固定，阻挡自然环境高温传递至钢模内(图3、图4)。

图3 钢膜背面肋条内固定土工布一

图4 钢膜背面肋条内固定土工布二

3.3.2 钢模具外表面降温措施

3.3.2.1 冷却储水系统

在临近筒仓地面设置两15 m3水箱，一用一备，水箱四周用保温材料包裹并搭设防护棚，避免太阳直射；水箱配置高压水泵，沿筒壁铺设管路向滑模平台储冰水箱供水。

3.3.2.2 储冰水箱

在滑模平台上对称设置2台储冰水箱，储冰水箱六面采用聚苯乙烯保温板进行保温隔热，水源来自地面储水箱，并且定期向储冰水箱中投放冰块，使冰水箱中的温度保持在0～10℃。

3.3.2.3 喷淋系统

利用喷洒设备接至储冰水箱中，每个冰水箱中接两个喷洒设备，采用人工定期向模板背面土工布上浇冰水，将模板面温度始终控制在25 ℃以内。

3.4 混凝土出模时间的控制

混凝土出模(即滑模提升)时间的控制至关重要，混凝土出模时间过早则混凝土出现坍塌，严重则伴随出现安全事故。混凝土出模时间太晚，则混凝土将出现拉裂现象。

(1)安排经验丰富技术人员负责每一模提升时间，每次提升前采用直径25 mm的钢筋，长约1 600 mm，用适度的力在浇筑的墙体由上向下插，感知底部约300～400 mm凝固后，方可提升150 mm高。

(2)每次正式提升前，先试提50 mm(约1～2个行程)，安排有经验的技术人员用大拇指按，新出模的混凝土不产生凹坑，肉眼观察混凝土具有一定的强度，模板与混凝土之间并无明显拉痕为宜。

上述2种方法同时进行，综合判断混凝土出模时间。

3.5 出模混凝土表面收光

出模混凝土表面采用塑料抹子两道，铁抹子一道原浆压光，以确保筒仓混凝土的外观质量，同时可减少滑模筒壁龟裂。

3.6 混凝土养护系统

高温干燥环境的沙漠地区，混凝土表面水分容易蒸发散失，尤其筒仓滑模至高空中，受风力作用，混凝土表面更容易失去水分致使混凝土龟裂。

3.6.1 遮阳系统

滑模提升系统下吊架(下层平台)外侧悬挂密目网作为挡风遮阳系统，既可阻挡风吹，又可以避免因太阳阴面与阳面的因素影响，致使同一浇筑层的混凝土强度不一致，提升时产生裂缝。

3.6.2 混凝土养护

高温干燥环境中的新浇筑混凝土，时常因养护不到位而出现裂缝，为确保混凝土不因养护缺陷而出现裂缝，采用“双保险”养护法。

(1)混凝土出模原浆压光后，在混凝土表面涂刷一层养护液。

(2)在下吊架(下层平台)悬挂自动喷淋系统，自动喷淋出水口安放至新出模混凝土以下400 mm喷洒。喷淋养护混凝土随着平台提升而升高，出水量控制在保证养护水能顺筒壁下流约20 m(保证混凝土出模有7 d的洒水养护时间)，水源与平台上降温用水同一冰水箱。

3.7 筒仓扭偏及垂直度控制

筒仓扭偏与垂直度发生偏差，也是筒体提升裂缝的原因 之一，在滑模施工中随时观察垂直度，并及时进行纠偏，避免因筒仓扭偏而发生滑模混凝土裂缝。

4 结束语

根据沙特沙漠地区气候环境，通过对混凝土原材料温度控制、搅拌温度以及运输、输送温度的控制，从而达到将混凝土入模温度控制在30 ℃以内，在滑模模具外加设土工布并喷洒冰水，以减小混凝土浇筑初期内外温差，避免形成“煎豆腐”现象而致使混凝土开裂；针对其自然环境，对混凝土出模后采用“双保险”养护；按此方法实施，该项目共11个筒仓滑模施工完毕至今近2年，经检查，无一裂缝现象出现，实现了在近50 ℃高温条件下滑模不休工，保证了履约进度，确保了工程质量和安全，得到国际同行的高度赞誉，为企业赢得了较好的经济效益和社会声誉。