无粘结预应力混凝土发酵罐滑模施工新技术.pdf
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1、第 3 2卷第 2期 V0 1 -3 2 No 2 建筑施工 B U I L D I N G C 0 N S T R U C T 1 0 N 无粘 结预应力混凝土发酵罐 滑模 施工新技术 Ne w Te c hn ol ogy of Sl i p- F or m Cons t r u c t i on f or Unbonde d Pr e s t r e s s e d Conc r e t e F e r m e nt or 口 陈依伟 胡秋 生 ( 上海建工( 集团) 总公司海外部 2 0 0 0 2 0 ) 【 摘 要】 其垃圾处理厂生物发酵罐高2 7 c m,罐体为无粘结预应力混凝土
2、结构,为满足工期紧的要求,经比较 ,采用滑模 施工方法 ,针对罐 体密封性要求 高,高空预应 力张拉 等难点 , 自主设 计 了一套适应罐体 特点的 滑模 装置 。介绍 了滑膜施 工工艺 及质量控 制方法 ,通过水压试验 ,达到 了满意的效果 。 【 关键词】生物发酵罐 无粘结预应力 滑模施工 【 中图分类号】 T u 7 5 5 2 , 文献标识码 B 【 文章编号】 1 0 0 4 1 0 0 1 ( 2 0 1 0 ) o 2 0 1 6 7 0 4 1 工程概况 上海市普陀区垃圾处理厂厌氧消化系统工程 , 采用国际 先进的厌氧垃圾处理工艺,其主体工程是六座生物发酵罐 。 工作时发酵罐内
3、有垃圾和生物液体在其发酵 , 并在罐体上部 产生沼气。罐壁采用无粘结预应力钢筋混凝土结构, 4周等 间距设有四个扶壁柱 ,作为无粘结预应力钢绞线的后张拉 端。 六座生物发酵罐位于厂区内新建一体化厂房南侧, 成一 条直线布置 , 罐问净距离为 6 8 O m, 距离厂房 5 5 O m ( 图 1 ) 。 罐体无粘结预应力混凝土 C 4 0 。发酵罐内径 1 6 5 m 、外径 1 7 2 m , 罐体总高 2 7 3 3 m, 壁厚 O 3 5 m。罐体中间设一隔 墙 , 净 长 1 3 5 IT I , 墙厚 5 0 0 m il l 。 单座发酵罐共分为三层 : 第一 层为基础层 ,标高
4、一 2 1 8 -+ 0 O 0 :第二层为操作层 ,标高 O 0 0 + 3 1 5 ; 第三层为罐体标高 + 3 1 5 - + 2 5 1 5 。预应力钢绞 线分布在标高 + 3 1 5 - + 2 5 1 5 罐壁( 图 2 ) 。 ;I 房门 铡 图 I发 酵罐 平面布置图 图 2罐体剖 面 2 施工方案 【 作者简介】 陈依伟( 1 9 7 6 一) , 男, 工程师。联系地址: 上海市雁 荡路 1 0 7号( 2 0 0 0 2 0 ) 。 【 收稿日期】 2 0 1 0 0 1 1 6 根据以往类似工程的施工经验 , 通过对倒模和滑模两种 施工方法的分析比较 , 针对发酵罐密闭
5、性要求高, 再结合业 主的工期和质量要求, 决定采用滑模施工方法。 2 1 滑模总体部署 根据业主进度要求, 本工程六个发酵罐拟投入 3套滑模 装置 , 三个罐 为一组 , 共分 二组 。1 # 、 2 、 3 罐为一组 , 4 、 5 、 6 罐为另一组。 罐滑模结束后, 将滑模装置移至 4 罐, 依次 类推。 这样既能满足进度要求, 也避免了投入更多滑模装置。 在每两个罐中间设置一个八格井架 , 作为上人通道。材料及 工具的垂直运输通过塔 吊吊运 ,每组发酵罐设置座 6 0 t m的塔吊。 2 2 滑模 行程安排 根据发酵罐的结构特点,并为了节约成本和加快进度, 发酵罐从基础底板上部罐壁开
6、始滑模, 共分三次行程。第一 次滑模从 一 2 1 8 m一直滑至 + 2 5 m第二层平台处停滑,在 + 0 0 0 第一层平台时不停滑 ; 第二次为空滑 , 从 + 2 5 m位置 空滑至 + 4 7 m停滑 , 滑模装置在此处经过临时加 固后 , 施工 罐体 内部隔墙和 平台板 ; 施 工完 内部 结构后 , 进行第 三次滑 模 , 在 约 2 0 m的行程 中不间断地滑模 至罐顶 + 2 4 9 m , 保 证 混凝土不出现任何冷缝。 同时, 在这个滑模过程中, 无粘结预 应力钢绞线安装、 钢筋安装、 预埋件安装、 混凝土浇筑、 滑模 工操作以及材料运输在滑模操作平台上同步进行, 对施
7、工组 织管理是一个不小的考验。 2 。 3 施工难点的分析 该发酵罐在滑模施工过程中, 由于存在无粘结预应力钢 绞线( 后张法 ) , 其难点主要表现以下几个方面: ( 1 )由于罐体滑模施工必须保证连续不能间断, 施工组 织管理难度大。在第三次滑模行程中 ,共要浇筑混凝土 1 6 7 第 2期 陈依伟、 胡秋生: 无粘结预应力混凝土发酵罐滑模施工新技术 2 2 0 1 0 6 7 0 m 。 、钢筋 1 9 0 t 一 预 埋件 6 9 t ,同时还 须按要求敷设 1 2 t 预应力钢绞线。这些工序全部在滑模操作平台上进行。 外部须保证混凝土、 钢筋、 钢绞线、 预埋件供应与运输和供电 系统
8、不能间断。 因此, 工序间同步协调难度大, 滑模施工连续 性作业难度大。 ( 2 )由于存在后张拉预应力的张拉端, 异型平面结构滑 模精度难以控制; 在标高 + 3 1 5 m以上, 外罐壁有 4个突出 的扶壁柱作为预应力的张拉端。在第三次滑模行程前, 须在 空中改造滑模装置, 在滑模过程中, 需重点控制滑模装置精 度。 ( 3 )无粘结预应力钢绞线是采用后张拉方法, 钢绞线须 伸出张拉端, 张拉端处滑模装置需作特殊处理。 ( 4)结构的密闭性要求高,滑模混凝土质量要求相当 高。 ( 5 ) 预应 力钢绞线张 拉都在高 空进行 , 张拉难度大 。 3 滑模装置的设计 根据发酵罐的结构特点 ,
9、我公司自行设计了一套滑模装 置。该装置主要由桁架、 操作平台、 液压提升系统 、 模板组 成。 3 1 液压提升系统 液压提升系统主要由液压提升千斤顶与支撑杆组成。 滑模设备的提升主要由千斤顶沿支撑杆提升。 发酵罐筒 壁支撑杆均采用 4 8 m mx 3 5 m m的钢管。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。 千斤顶安装前要把行程帽、限位装置安装配套齐备, 油 路系统清洗干净, 主油管用无缝钢管制做。起重千斤顶为滚 珠式 G Y D 一 6 0型,液压控制台 H Y - 3 6 S型,油路系统主管为 1 6 m m钢编橡胶高压油管, 分油管为 8 m m钢编橡胶
10、高 压油管。 液压控制台与电焊机对称设在平台的中间,液压组件、 油管、 千斤项组装前应清洗干净, 组装好的液压设备试验压 力达到 1 2 0 k g c m 。 方能使用,机油必须保持清洁无杂质, 用 过一次的要经过滤后方能使用, 严禁不同型号和优劣成份不 同的机油混合使 用。 3 2 模板 提升架的形式采用“ n” 字形 , 立柱和横梁采用 1 4槽 钢,螺栓联接 ,根据计算及工程特点提升架布置间距为 1 4 7 m ,围圈 采 用 1 0槽 钢 接 头对 焊 ,外模 板 采 用 1 2 0 0 m m x 7 0 0 m m, 内模板采用 1 2 0 0 m m x 2 0 0 m m ,
11、 模板 采用 U 型卡连接, 与围圈用圆 1 6 m m的挂钩螺栓联接。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、 下 口大的倾斜度, 一般单面倾斜度为 0 2 , 模板 1 、 2 高度处的净间距为结构截面的厚度。 3 3 围圈 围圈沿水平方向布置在模板背面上、 下各一道 , 形成闭 1 6 8 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。上下 围圈 1 槽钢的距离为 5 7 0 c m, 上围圈距模板上口为 7 5 c m 。 3 4 桁架 桁架根椐圆型结构特点用槽钢和角钢两
12、种材料分八种 规格制作 , 桁架主梁间由角钢杆件联结。组装前根据图纸尺 寸清点好数量, 先安装上面横梁、 水平连接杆、 竖向连接杆、 下横梁, 安装完毕紧固所有的连接栓。 3 5 操作平台 操作平台由外三角架、 楞木和铺板组成。内平台采用桁 架, 主要材料为 1 0 、 6 3及 7 5 角钢 ; 由螺栓与提升架连 接, 下设内吊脚架 , 在提升架内侧挂 1 4 m m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筒壁 变形 ,用横向连接加固桁架,外平台采 用外挑三角架, 长 O 9 5 m , 主要材料由7 角钢 , 采用焊接, 由螺栓及 2 5 m m 的圆钢与提升架连接
13、, 下设外吊脚架。内外侧防护栏杆采用 长 1 5 m 2 5 m m钢管 , 中间穿 3根 1 2 m m的钢筋 , 外加 防护网。 平台组装完成后, 需进行荷载试验, 观察各部位构件 受力情况是否符合要求, 试验荷载为计算荷载的 1 5 0 , 分两 次进行:第一次试验是检验千斤顶和支承爬杆的承载性能 , 试验荷载先加 1 0 0 , 加荷载完成后, 将平台提升 l 2个行 程, 观察检查后, 再加 5 0 的荷载。 每次加荷时要认真检查支 承杆有无变形和失稳, 千斤项是否漏油等。第二次试压是体 验操作平台在非滑升状态,即在浇筑混凝土时的荷载试验 , 先加 1 0 0 荷载 , 观测检查结构
14、挠度及构件节点情况, 然后再 加 5 0 的荷载,每次加载后应检查拉杆是否有过载变形, 并 检测围圈、 模板的组装有无变形。 滑模设备布置见图 3 。 图 3滑模设备平面布置 3 6 无粘结预应力张拉端部滑模装置的特殊设计 由于预应 力钢绞线张 拉端需要露出扶壁柱至少 4 0 c n l , 所以在扶壁柱部分的模板不能完全封闭, 需要给预应力钢绞 线留出位置, 确保预应力钢绞线能够留出4 0 c m 。在施工过 程中, 既要保证预应力钢绞线能够露在扶壁柱外边又要保证 滑动模板不能跑浆, 无疑给整个模板的控制以及预应力钢绞 线的敷设带来了很大的难度。 为了确保预应力钢绞线能够露在扶壁柱外边 4
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