筒仓结构滑模施工技术

王巧华 姜佳 贡伟

【摘要】滑模施工技术由于具有速度快、混凝土连续性好、表面光滑、无施工缝、施工安全等优点，已经成为诸多建筑施工的首选施工方案。本文结合工程实例（17m内径的筒体结构），对滑模施工技术的特点和方案进行了分析

【关键词】滑模设计，滑模施工工艺，混凝土浇筑，纠偏

一 滑模系统设计

1、提升系统：采用YKT—36型液压控制台，采用GYD—60型滚珠式千斤顶，支承杆采用国标φ48钢管。门架均采用“Π”型门架，槽钢围圈，标准钢模板，操作平台采用内外悬挑三角架平台，拉杆与中心盘连接，下设内外吊角手架。

2、模板系统：提升架采用“П”型门架，立柱采用[14槽钢，横梁为[10槽钢，立柱与横梁采用高强螺栓连接，门架布置间距为1.6m左右。模板采用标准钢模板，连接用U型卡和铁丝捆绑。为了减少滑升时模板与混凝土之间的摩阻力，便于脱模，模板在安装时应形成上口小， 一般单面倾斜度为0.2-0.5%，模板二分之一高度处的净间距为结构截面的厚度。

3、围圈：筒仓围圈沿水平方向布置在模板背面上、下各两道，形成闭合框，用于固定模板并带动模板滑升。围圈主要承受模板传来的侧压力、冲击力、摩阻力及模板与围圈自重。围圈采用[8槽钢，上下围圈间距为500mm。

4、操作平台系统：操作平台由内外三角架、楞木和铺板组成。内平台采用内挑三角架，长1.7米，主要材料为[8槽钢或φ48钢管，由螺栓与提升架连接，下设内吊脚架，三脚架可满足170Kg/m的线荷载；在提升架内侧挂Φ14辐射式拉杆与中心盘相连，以防止平台受力后提升架根部水平移位和库壁变形，用花栏螺栓调节松紧。外平台采用外挑三角架，长1.7米，主要材料由[8槽钢或φ48钢管， 采用焊接，由螺栓与提升架连接，下设外吊脚架。内外侧防护栏桿采用长1.5m主要材料由φ48钢管，中间穿三道φ12的钢筋，外加防护网。

5、吊脚手架：吊脚手架用于滑升过程中进行混凝土质量的检查、混凝土表面的修整和养护、模板的调整和拆卸等。吊脚手架挂在内外操作平台下。吊脚手架的吊杆可采用Φ14～Φ16的圆钢制成，其铺板宽度一般为50cm～80cm，高度1.6米左右。吊脚手架外侧必须设置防护栏杆，并挂安全网到底部。吊脚手架可满足170Kg/m的线荷载。

6、精度控制系统：用水准仪或水平管测量水平面，在库壁外两个轴线上设四个点，用线坠可做垂直度的测量。

二 垂直与水平运输设备选配

根据混凝土量和滑升速度每24小时必须滑升4m以上要求情况，单仓可配塔吊一台配合施工，搭设人行跑道1座，混凝土输送泵1台。

三 对混凝土的要求

1、滑升速度及混凝土出模强度

当支撑杆无失稳可能时，按混凝土的出模强度控制，可按下式确定：

V=（H-h-a）/T

式中 V—模板滑升速度（m/h）

H—模板高度（m）

h—每个浇筑层厚度（m）

α—砼浇筑满后，其表面到 模板口的距离，取0.1（m）；

T—混泥土达到出模强度所需的时间（h）

滑模24小时连续作业，根据天气气候、混凝土的垂直运输、钢筋的绑扎情况等，滑升速度V大于 0.2米/小时，每天应大于4米，混凝土出模强度应控制在0.3-0.35Mpa。

2、对混凝土配合比的要求

混凝土塌落应尽量控制在12—18CM，初凝时间控制在2小时左右，终凝时间控制在6小时左右。砂含泥量小于3%，石料含泥量小于1%。

四 液压千斤顶用量计算书（以内径17m筒仓结构为例）

千斤顶用量最小数量计算

公式：n=N/P式中，

n—支承杆或千斤顶最小数量

N—总垂直荷载（KN）

P—单个千斤顶允许承载力（支承杆允许承载力或千斤顶允许承载力，两者取最小）

1、允许承载力按下式计算：

P0=α40EI/K（L0+95）

P0 —支承杆承载力（KN）

α?—工作条件系数取0.7

E—支承杆弹性模量为2.06×104kN/cm2

I—支承杆的截面惯性矩cm4

K—安全系数，取2.0

L0—支承杆脱空长度，取120cm

经计算 Ф48钢管P0 =76KN

P0 =31.7KN

2、根据千斤顶设计性能，单根支承杆允许承载力为额定承载力的1/2，[P顶]30KN

3、本工程最少千斤顶数量计算：

（1）、总垂直荷载

1）、模板系统：

①、提升架（及内外钢平台）：50套×1000N/套=50000N

②、围圈及加固：600m×230N/m=140000N

③、栏杆52×170+1000+2498 N/m=16498N

④、吊脚手架52×2×95N/副=9880N

⑤、平台木板及吊脚手架板280×200N/㎡=56000N

⑥、钢模板180 m?×170 N/㎡=45000N

2）、操作平台施工荷载：

①、 工作人员：40人×650N/人=26000N

②、 液压设备、焊机等工具：370000N

③、 平台允许堆放砼、钢筋等材料（均匀放置）40000N

④、 其它可能放置物品：10000N

3）、钢模板与砼的摩擦阻力

180m?×3000N/m?=540000N

4）、总垂直荷载N=a+b+c=1303KN

（2）、单根支承杆允许承载力与千斤顶允许承载力，两者取最小

P0 =30KN 所以：n=N/P=1303/30=44

所以选用44台GYD-60型千斤顶、能远远满足施工需要

结果，因P=N/n=1303/30=44KN故布置50台GYD-60型千斤顶足以满足施工要求。

五 具体施工方法

滑模施工工艺：

1、滑模设备检查

（1）、 液压控制台：是液压传动系统的控制中心，每一个工作循环，可使千斤顶爬升一个行程，历时3min～5min。滑升前应试运行、使其正常。

（2）、千斤顶：液压千斤顶必须经过检验，并应符合下列规定：耐压12Mpa，持压5min，各密封处无渗漏；卡头应锁固牢靠，放松灵活；在1.2倍额定承载的荷载作用下，卡头锁固时的回降量对滚珠式千斤顶应不大于5mm。

（3）、必须对油管、针形阀进行耐油试验。油路的布置一般采取三级并联的方式：从液压控制台通过主油管到分油器，从每个分油器到支分油器，最后再从每个支分油器经支油管到各千斤顶。

2、滑模装置的组装工艺

安装提升架——安装内外围圈——绑扎竖向钢筋和提升横梁以下的水平钢筋——安装模板——安装操作平台及内吊架——安装液压提升系统——检查、试验插入支承杆——安装外吊架及安全网

滑模施工：

安装提升架——安装内外围圈——绑扎竖向钢筋和提升架横梁下水平钢筋——安装模板——安装操作平台及内吊架——安装中心拉杆——安装液压提升系统——检查、试验插入支撑杆——安装外吊架及安全网（滑升2000mm后）。

3、滑升程序

滑升程序应分初升、正常滑升和末升三个阶段，进入正常滑升后如需暂停滑升（如停水或风力在六级以上等），则必须采取停滑措施（停滑施工缝做成V型）。

（1）、初升

初升时一般连续浇铸2-3个分层，高60-70cm，当混凝土强度达到初凝至终凝之间，即底层混凝土强度达到0.3-0.35Mpa时，即可进行试升工作。初升阶段的混凝土浇铸工作应在3-4小时内完成。

试升时应将模板升起5cm，即提升千斤顶1-2行程，当混凝土出模后不塌落，又不被模板带起时（用手指按压可见指痕，砂浆又不粘手指），即可进行初升。初升阶段一般一次可提升20-30cm。

（2）、正常滑升

每浇铸一层混凝土，提升模板一个浇铸层高度，依次连续浇铸，连续提升。采用间歇提升制，提升速度大于10cm/h。正常气温下，每次提升的时间，应控制在1小时左右，当因某种原因混凝土浇铸一圈时间较长时，应每隔20-30分钟开动一次控制台，提升1-2个行程。

（3）、末升

滑升到接近顶部时，最后一层混凝土应一次浇铸完毕，混凝土必须在一个水平面上。

4、停滑方法：

在最后一层混凝土浇铸后4小时内，每隔半小时应提升一次，直到模板与混凝土不再粘结为止。

5、支撑杆空滑加固

当采用空滑方法处理门窗洞口必须对支撑杆加固处理。一般采用方木加固、传力牛腿加固、钢管加固及加焊短钢筋加固。

6、钢筋施工

钢筋施工应按照规范及图纸施工，绑扎钢筋速度应满足滑模提升速度的要求，至少组织三班工人轮流进行钢筋的绑扎。

7、支承杆

支撑杆采用φ48钢管，壁厚3mm，第一批插入千斤顶的支撑杆，其长度有4种，按长度变化顺序排列，根据滑模组装部位基础情况，下端宜垫小钢板。在支撑杆焊接时应焊牢、磨光，如有油污应及时清除干净。

8、混凝土施工

（1）、应以混凝土出模强度作为浇铸混凝土和滑升速度的依据，每天滑升高度应控制在不小于4m，每小时应大于0.2m，出模强度控制在0.3-0.35Mpa。

（2）、必须分层均匀按顺逆时针交替交圈浇铸，每层在同一水平面上。

（3）、每层浇铸厚度一般为200-300mm，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的要求处理。用去除粗骨料的混凝土砂浆铺设2cm，然后再浇筑混凝土。

（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，在模板滑升的过程中，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。对于拉裂和塌落及保护层脱落等问题，搓抹人员应在混凝土尚未凝固前及时修补。

（6）、混凝土强度到养护时间后必须及时进行养护①用自来水在砼收浆后浇洒。②保持砼表面湿润不干，养护时间7-14天。③措施为：内、外各设置一条环型的PVC管，PVC管每20cm用电钻开小孔，小孔开口方向均一致对准库壁混凝土面。内、外环型的PVC管同时共用水压满足的水管供应，供水管与内、外环型的PVC管设置伐门开关，每个仓分别采用增压泵将水送到指定位置，随时提供对仓壁混凝土的养护条件，不受其它因素影响。派专人进行养护工作，供水管要求满足养护及其它施工的需要。内、外环型的PVC管设置。

9、预埋件的施工

采用直接埋入法：当达到预埋件埋设标高时，将预埋件与仓壁钢筋焊接，预埋件应与模板有一定间距，避免模板滑升时与模板接触，而产生挂模现象。

10、施工水平、垂直度控制与纠偏方法

（1）、水平控制

采用限位卡加叉形套控制法，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30-50mm，在千斤顶上方设叉形套，使所有千斤顶行程一致。

（2）、纠偏

一般采用以下三种方法纠偏：

1）、操作平台倾斜法：一次抬高量不大于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，可采用此法继续纠偏，其方法有三种：

a）、在提升架千斤顶横梁的偏移一侧加垫挈型钢垫，人为造成千斤顶倾斜。

b）、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，

c）、由于支承杆的导向关系，带动提升架上升达到纠偏的目的。

参考文献：

[1].中华人民共和国国家标准，《滑动模板施工技术规程》（GBJ113-87），北京，中国建筑工业出版社，1999年

[2]中華人民共和国行业标准，《滑动模板施工安全技术规程》（JGJ65-89），北京，中国建筑工业出版社，1999年

[3]《建筑施工手册》（第二版）编写组，中国建筑工业出版社，1999年

[4]《滑升模板工程设计与施工》，四川建筑科学研究所主编，1982年