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1、钢筋混凝土筒壁液压滑模施工工法1. 前言随着社会经济发展、工程科技进步和各类工业建筑以及市政交通领域的拓宽，钢筋混凝土筒壁已由单体向多连体组合发展，这就要求滑模施工工法也要随之创新，以满足滑模施工作业需要。重庆第九建设有限公司针对四川南威水泥有限公司2500t/d新型干法水泥熟料生产线工程，开展科技创新，组织技术攻关，形成了钢筋混凝土筒壁液压滑模施工工法。2. 工法特点2.1施工中只使用一套模板，操作平台和模板用液压千斤顶提升，不用再支模板和搭设脚手架，可节省大量材料、能源和人工。2.2操作平台整体刚度好，一组数个筒体可同时组装滑升，施工保持连续作业，使各种工序简化，施工速度快，有效降低能耗。
2、2.3混凝土连续浇筑，可减少施工缝，保证构筑物的整体性，质量容易得到保证 。2.4操作平台栏杆及清光挂脚手架均封闭设置安全网和保护绳，施工操作安全。2.5机械化及自动化程度较高，劳动强度低，施工噪音小。2.6本工法不仅适合于钢筋混凝土筒壁单体施工，而且还适宜于筒壁多连体滑升施工，并能保证其整体均衡性作业。3. 适用范围适用于钢筋混凝土筒壁结构（包括烟囱、筒库、桥墩、造粒塔、冷却塔、油罐、水塔等）。4. 工艺原理钢筋混凝土筒壁液压滑模施工主要依靠液压提升系统、模板系统和操作平台系统来完成。其工艺原理是：液压提升系统由电动机带动高压油泵，将压力油液经过电磁换向阀、分油器、针形阀及管路输送至各台液压
3、千斤顶，千斤顶在油压作用下，带着模板系统和操作平台系统沿着支承杆向上爬升。当电磁换向阀换向回油时，油液即由千斤顶内排出回到油泵的储油箱，如此反复给油与回油，液压千斤顶带动操作平台不断上升。液压提升系统与模板系统和操作平台系统连成一体，在滑升过程中将全部垂直荷载传递给千斤顶（通过千斤顶将荷载传递给埋设在筒壁中的支承杆），从而实现钢筋混凝土滑升施工连续均衡快速作业。5. 施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程施工准备滑模装置组装钢筋（铁件）制作安装试滑混凝土浇筑正常滑升监测纠偏末升滑模装置拆除5.2滑模施工技术设计5.2.1滑模装置设计1. 滑模操作平台系统。操作平台采用“内外平台”布置方式，内
4、外平台材料均为8槽钢，斜支撑采用75角钢；如筒体内直形墙同时滑升，则内平台采用井字梁连接，材料为12槽钢。平台以下设内外吊脚手架。整个平台主要受力部位采用焊接，次要部位采用标准件连接。滑模操作平台系统见图5.1.1图5.1.1滑模操作平台示意图1、 外吊架 2、模板 3、外加固 4、安全网 5、平台板 6、栏杆 7、围圈8、提升架 9、千斤顶 10、限位卡 11、支撑杆 12、内平台 13、斜撑 14、内环梁15、内加固 16、花篮螺杆 17、拉杆 18、中心盘 19、内吊架2. 模板系统。提升架型式采用“门字型”，立柱用14槽钢，横梁用12槽钢，立柱与横梁采用焊接。根据计算及经验，确定提升架
5、布置间距为13001500mm（等距布置）；围圈采用8槽钢，接头对焊；模板采用标准钢模板，以3009为主，配少量2009、1509和1009，模板下口(外模+1.5mm，内模+1mm)模板连接及固定采用回型销和铁丝捆绑。3. 液压提升系统。根据滑模施工技术规程及有关规定，采用“GYD-60”型滚珠式千斤顶，主(16)、支(8)油路系统，“YKT-36”型液压控制台，支承杆采用非工具式48钢管（壁厚3mm）制作，钢管联接采用穿梢焊接。4. 施工精度控制系统。坐标采用全站仪定位。水平度：用水准仪或水平管测量水平面，用限位卡和调平器控制平台、千斤顶水平度。垂直度：在平台上找出设计筒库中心点，用激光铅
6、直仪和大线坠检查垂直度；或者在平台沿筒壁四周确定若干点位（根据筒库直径而定），用大线坠检查垂直度。5.2.2滑模装置组装流程安装提升架安装内外围圈绑扎根竖向钢筋和提升横梁以下的水平钢筋安装模板安装操作平台和内吊架安装液压提升系统检查、试验插入支承杆安装外吊架搭设栏杆和封闭安全网5.2.3垂直提升设备选配根据滑模施工技术要求和气候情况，每昼夜滑升高度3.00m左右，垂直提升设备选配首先满足其相应的混凝土和钢筋提升需要，二是满足滑模设备拆除需要，三是满足其上部施工及附属工程施工需要。为了便于施工作业人员上下，需要搭设人行跑道，密目安全网全部封闭。5.2.4对混凝土的要求1. 混凝土强度为设计强度。
7、2. 混凝土采用42.5普通硅酸盐水泥配制。3. 滑升速度及混凝土出模强度：24h连续作业，滑升速度大于10cm/h，一般每天应大于2.50m（每天可滑高度2.50m至5.00m），混凝土早期强度宜在46h达到0.300.35MPa。4. 混凝土试配要求：混凝土坍落度控制在1518cm；初凝时间控制在4h左右，终凝时间控制在6h左右；砂含泥量小于3%，石料含泥量小于1%，混凝土拌合时间3min；水泥应按实际用量同批号一次进够，并严格防潮。配合比及外加剂掺量根据气温和环境条件及时调整。5.3滑模施工施工前应先检查基础的实际尺寸和位置与设计尺寸和位置的误差不得超过以下数值：基础中心点对设计坐标的位
8、移15mm。5.3.1设备试验1. 液压控制台：试运行使其正常。2. 千斤顶空载爬行试验，使其行程达到一致。3. 油管、针形阀进行耐油试验。5.3.2滑升程序分初升、正常滑升和末升三个阶段，进入正常滑升后如需暂停滑升(如停水停电、大雨、大雾或风力在五级以上等)，则需采取停滑措施(停滑施工缝做成V形)。1. 初升。连续浇筑23个分层，高6070cm，当混凝土初凝至终凝之间，即底层混凝土强度达到0.30.35MPa时，即可进行试升工作。初升阶段的混凝土浇筑工作应在3h内完成。试升时先将模板升起5cm，即提升千斤顶12行程，当混凝土出模后不坍落，又不被模板带起时(用手指按压可见指痕，砂浆又不粘手指)
9、，即可进行初升；初升阶段一次可提升2030cm。2. 正常滑升。每浇筑一层混凝土，提升模板一个浇筑层高度，依次连续浇筑，连续提升。采用间歇提升制，提升速度10cm/h。正常气温下，每次提升模板的时间，应控制在1h左右，当天气炎热或由于某种原因混凝土浇筑一圈时间较长时，应每隔2030分钟开动一次控制台，提升12个行程。3. 末升。滑升至接近顶面时，最后一层混凝土应一次浇筑完毕，并保持在一个水平面上。4. 停滑方法。在最后一层混凝土浇筑后4h内，每隔0.5h提升一次，直到模板与混凝土不再粘结为止。5. 支承杆空滑加固。当采用空滑方法处理筒底板施工或滑升至筒壁顶标高空滑时，应对支承杆进行加固处理，加
10、固方法采用一根直径大于20mm的短钢筋绑焊在3根呈三角形状支承杆上。5.3.3钢筋施工1. 钢筋长度：水平钢筋9m，竖向钢筋4.5m。2. 钢筋接头：同一截面内接头数量，绑扎时钢筋总数的25%，焊接时钢筋总数的50%。3. 钢筋定位：按设计要求用“S”形钢筋和焊接骨架定位。4. 支承杆：如有油污应及时清除干净。5.3.4混凝土施工1. 应以混凝土出模强度作为浇筑混凝土和滑升速度的依据，每天滑升高度应大于2.5m，每小时应大于0.1m，因筒壁为高耸构筑物，出模强度在0.300.35MPa为宜。2. 必须分层均匀按顺逆时针交替交圈浇筑，每层在同一水平面上。3. 混凝土每层浇筑厚度为200300mm
11、，各层间隔时间应不大于混凝土的初凝时间(相当于混凝土达0.35kN/cm贯入阻力值)。当间隔时间超过时，对接茬处应按施工缝要求处理。4. 混凝土振捣时，振捣器不得直接触及支承杆、钢筋和模板，振捣器应插入前一层混凝土内，但深度不宜超过50mm；在模板滑升过程中，不得振捣混凝土。5. 混凝土出模时应及时修饰，表面不平时用方木拍实刮平，用抹子压光抹平，并用水泥原浆排刷；对于拉裂和坍落及保护层脱落等问题，抹灰工应在在混凝土终凝前及时修补清光。5.3.5预留孔洞及预埋件的施工采用直接埋入法：洞口胎模宽度应小于滑升模板上口宽度1cm，并与结构钢筋固定牢靠。预埋件应提前加工好，边滑升边预埋。5.4劳动力组织
12、见表5.3表5.3 劳动力组织情况表（按每班配置）序号单项工程所需人数备注1管理人员5三连体2技术人员6三连体3液压滑模操作6三连体4钢筋制作和绑扎14三连体5混凝土施工26三连体6其他人员8三连体合计656. 材料与设备本工法采用的材料设备见表6。表6 材料设备表（三连体）序号材料设备名称材料设备型号单位数量用途1提升架12-14榀92操作平台2内平台636，8#1800mm付92操作平台3外平台636，8#1800mm付92操作平台4内外环梁8#m750操作平台5内围圈8#m300操作平台6外围圈8#m300操作平台7拉 杆16mm根96操作平台8中心盘1000mm付3操作平台9花蓝螺杆2
13、2mm套96操作平台10内吊架505付92操作平台11外吊架505付92操作平台12木 枋50100m325操作平台13钢模板900mmm2280模板系统14U型卡个2000模板系统15液压控制柜YKT-36台3液压提升系统16液压千斤顶GYD-60台96液压提升系统17油路系统高压油管及分油器各种接头组3液压提升系统18塔式起重机QTZ63A座2垂直运输19泵送混凝土搅拌站750型座1混凝土加工20混凝土振捣器8m套6混凝土振捣21钢筋弯曲机GW40台2钢筋加工22电焊机BX-300台3钢筋加工23钢筋切断机GD40台2钢筋加工7. 质量控制7.1工程质量控制标准滑模施工质量执行现行液压爬升
14、模板施工技术规程，滑模施工监测项目允许偏差按表7.1执行。表7.1 滑模施工监测项目允许偏差表序 号项 目允许偏差（%，mm）监测频度1直径1%，且40mm34次/d2壁厚+10mm，-5mm23次/d3扭转任意3m高上的相对扭转值40mm1次/m4标高30mm23次/d5垂直度1，且50mm1次/m7.2水平、垂直度控制与纠偏方法7.2.1测量方法按表7.2.1执行。表7.2.1 测量方法序 号项 目方 法备 注1操作平台水平度标志法2垂直度垂球法7.2.2水平控制：采用限位卡控制法，在提升架上方的支承杆上设置限位卡，距离以一个提升高度或一次控制高度为准，一般为3050cm，在千斤顶上方设限
15、位卡，使所有千斤顶行程一致。7.2.3纠偏。采用以下三种方法纠偏：1. 操作平台倾斜法：一次抬高量2个千斤顶行程。2. 调整操作平台荷载纠偏法：在爬升较快千斤顶部位加荷，压低其行程，使平台逐渐恢复原位。3.支承杆导向纠偏法。当用上述两种方法仍不能达到目的时，采用此法继续纠偏，其方法有三种：一是在提升架千斤顶横梁的偏移一侧加垫楔型钢板，人为造成千斤顶倾斜；二是切断支承杆重新插入钢靴，把钢靴有意地反向偏位，造成反向倾斜，由于支承杆的导向关系，带动提升架上升达到纠偏的目的。7.3质量保证措施7.3.1组织有关施工人员认真熟悉图纸，做好图纸会审和技术交底。7.3.2组织有关施工作业人员，做好安全技术交
16、底工作，项目内业做好技术复核和变更联系工作，严格按照设计图纸和国家有关规范及标准施工。7.3.3明确职责，质量实行项目总工、技术负责人、质检员和作业队长四级复核。7.3.4做好测量、定位、放线工作和施工记录，并经业主和监理检查验收。7.3.5设立专职人员负责施工技术资料整理和签证工作。7.3.6根据气温和环境条件及时调整混凝土外加剂掺量，严格控制好混凝土初凝和终凝时间及混凝土的出模强度。7.3.7严格操作平台工作面管理，材料堆放均匀、整齐。7.3.8特殊工种和重要岗位必须持证上岗。7.3.9证施工人员，加强劳动纪律，严格交接班制度，滑升过程中各类人员不能脱岗，以确保工程质量和工期。8. 安全措
17、施8.1施工现场8.1.1做好“三通一平”。8.1.2筒壁四周15m应设警戒标志。8.2操作平台钢平台焊接可靠，铺板平整、严密、防滑、可靠，内外吊脚手应满挂安全网。8.3垂直运输设备塔吊在施工前应作安全检查，操作司机必须持证上岗；施工人员上下，应设置可靠楼梯，并满挂安全网。8.4动力及照明用电施工用电严格按照现行施工现场临时用电安全技术规范，采用“三相五线”接线方式，电气设备和电气线路必须绝缘良好。8.5上下间用对讲机联系，用电铃作信号指示；联络不清、信号不明时控制台及垂直运输司机不能启动。8.6防雷防火8.6.1操作平台的最高点安装临时接闪器，与接地体相连；接地电阻不得大于108.6.2垂直
18、运输设备及人梯应与防雷装置的引下线相连。8.6.3雷雨时，所有高空作业人员应下到地面，人体不能接触防雷装置。8.6.4操作平台上设置六只专用消防灭火器。8.7施工操作8.7.1开始滑升前应进行一次全面安全技术检查。8.7.2严禁超速滑升。8.7.3经常检查：操作平台上钢筋、支承杆等材料是否超载和均匀堆放；钢筋埋件是否挂模板；操作平台构件焊接和标准件连接是否有开裂、脱落和松动现象；千斤顶是否同步，中心是否偏移等，其要求如下：每班抄平一次，各千斤顶的相对高度40mm，相邻两个千斤顶的相对高度20mm，用操作平台倾斜法纠偏时，其倾斜应控制在1%以内。8.7.4空滑施工时，应对支承杆进行加固处理。8.
19、8滑模装置的拆除8.8.1采用全空滑拆除法拆除。8.8.2拆除作业一律在白天，设备、材料均由塔吊卸下，严禁向下投扔。8.8.3雷雨天、雾或风力5级不得作业。9. 环保措施9.1根据职业健康安全和环境保护体系规定，成立对应的施工环境卫生管理机构，在工程施工过程中严格遵守国家和地方政府颁发的有关环境保护的法律、法规和规章，加强施工油料、工程材料、设备、废水、生产生活垃圾、弃渣的控制和治理。9.2将施工场地和作业限制在工程建设允许的范围内，合理布置，规范围档，做到标牌清楚、齐全，各种标识醒目，施工场地整洁文明。9.3施工现场根据施工总平面布置图设置施工排水管网及沉砂池，加强建筑及生活垃圾的清理和处置
20、，并进行无害化处理，达到国家排放和环境卫生标准。9.4加强施工噪音控制，做到不扰民，搞好友邻关系。9.5对施工场地和道路进行硬化，并在晴天对场地和道路进行洒水清扫，防止尘土飞扬，影响周围环境。10. 效益分析采用液压滑模施工工法，对于节约模板及脚手架周转，加快工程进度，减小安全隐患，提高经济效益，作用和效果显著。施工过程中，能够有效地降低能耗、施工噪音、粉尘和振动，最大限度带来节能和环保效益。11. 应用实例工程名称：四川南威水泥有限公司2500t/d新型干法水泥熟料生产线（国内最新自动化生产线），工程地址：四川省南江县。11.1工程概况四川南威水泥有限公司2500t/d新型干法水泥熟料生产线
21、工程中已实施液压滑模施工的子项工程有原料配料储存、生料均化库、熟料及水泥配料储存、水泥储存及散装，筒壁结构形式复杂，既有单体，又有多连体。液压滑模施工混凝土筒壁工程量8700m3。其中，水泥储存及散装子项工程结构为六个内直径15m的钢筋混凝土圆形筒库（内有两肢直形墙），三个一组（三连体），呈一字形分布，共两组并列布置，高度38.00m。基础采用人工挖孔桩，基础环梁埋深-2.5m；+10.00m标高以下筒壁厚度为450mm，+12.80m+38.00m壁厚为350mm。在+10.00m+12.80m设置有一道环形梁、牛腿、库底板, +12.80m以上库内设置圆形减压锥和充气箱基础，+38.00m
22、为库顶板。11.2施工情况以水泥储存及散装子项工程为例，根据工程特点和工期要求，采用滑模施工工艺施工，即在-0.5m组装滑模装置，滑升到10.00m后进行空滑；空滑至12.80m标高位置改装模板,同时对支撑杆进行双加固，加固材料采用架管及螺纹钢筋；待改装校核完模板，然后对库底板钢筋混凝土进行施工，完毕后，再将筒壁上部滑升至38m；滑升结束拆除滑模装置后，再进行减压锥、充气箱和库顶板等工序施工。滑模遇到洞口时，用胎模埋入；遇到梁和牛腿时予留梁窝，二次浇筑。工程于2008年9月1日开工，2009年4月5日竣工。11.3工程监测与结果评价采用液压滑模施工工法后，为保证钢筋混凝土水泥库筒壁施工质量安全，在滑升过程中及时监测筒壁直径、壁厚、扭转、标高和垂直度的动态数值。业主、监理、施工、设计和政府质监站对滑模施工进行了全程监控量测。以水泥储存及散装子项工程为例，根据工程对象特征，布置监测点位48个，液压滑模监测结果显示（最大偏差），直径：17mm，壁厚：4mm，垂直度：13mm，相对扭转值：12mm，标高：15mm，均满足设计要求和施工质量验收规范。整个施工过程处于安全、优质、快速、稳定的受控状态。工程质量和进度满意度95%以上，未发生任何安全事故，受到各方充分肯定和好评。
