混凝土筒倉頂鋼結構低空模塊化組裝整體滑模提升施工方法
【專利摘要】混凝土筒倉頂鋼結構低空模塊化組裝整體滑模提升施工方法，涉及混凝土筒倉頂的施工方法。先搭建頂部腳手架和倉壁提升建筑滑模組件，在地面完成鋼環梁和若干鋼斜梁組件的制作，然后在頂部腳手架和倉壁提升建筑滑模組件上將鋼環梁和各鋼斜梁組件進行調整并固定形成倉頂，最后通過倉壁提升建筑滑模組件對倉壁進行由下至上逐層建造，并同時將倉頂頂升到位。本發明縮短了在高空腳手架上的組裝周期，有效地縮短了施工工期，減少了散裝大型鋼結構高空組裝測量時受溫度、風荷載影響，提高了組裝精度，保證了工程質量，同時降低高空組裝的難度和風險。
【專利說明】混凝土筒倉頂鋼結構低空模塊化組裝整體滑模提升施工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及建筑施工【技術領域】，特別是混凝土筒倉頂的施工方法。
【背景技術】
[0002]在工業建筑中，儲存庫為50m以上大直徑的單體鋼筋混凝土筒倉結構，庫頂多為大型鋼結構，特別是頂部大多為平錐頂，由一個平面圓頂和連接在倉壁和平面圓頂之前的斜面組成，由于混凝土筒倉高度較高，為了減少吊裝重量，以往是將各零件都一一提升至建好的倉壁頂上，然后再在上面進行一一焊接，其施工技術難點有:重量大、安裝工藝復雜、高空作業量大，且施工危險性大，工期長、安全隱患大且很難滿足現代水泥項目建設要求。
【發明內容】
[0003]本發明針對以上特殊要求的大直徑的單體鋼筋混凝土筒倉結構提出一種安全、方便、工期短的混凝土筒倉頂鋼結構低空模塊化組裝整體滑模提升施工方法。
[0004]本發明技術方案是:搭建頂部腳手架和倉壁提升建筑滑模組件，在地面完成鋼環梁和若干鋼斜梁組件的制作，然后在頂部腳手架和倉壁提升建筑滑模組件上將鋼環梁和各鋼斜梁組件進行調整并固定形成倉頂，最后通過倉壁提升建筑滑模組件對倉壁進行由下至上逐層建造，并同時將倉頂頂升到位。
[0005]本發明將大直徑筒倉頂鋼結構分解為環梁及若干模塊單元，在組裝滑模裝置的同時在地面進行模塊單元組裝。滑模裝置組裝完畢后，在符合吊裝能力及搭少量簡易腳手架的前提下，在低空進行拼裝。筒倉頂鋼結構拼裝完畢后，隨滑模系統整體提升，一次安裝就位。
[0006]本發明特點:
1.采用模塊單元的方式將整個倉頂分解成鋼環梁和若干鋼斜梁組件，在地面同時組裝，雖然擴大了施工作業面積，但大大縮短了在高空腳手架上的組裝周期，有效地縮短了施
工工期。
[0007]2.減少了散裝大型鋼結構高空組裝測量時受溫度、風荷載影響，提高了組裝精度，保證了工程質量。
[0008]3.由于低空組裝，減少了大量腳手架，只需搭少量簡易腳手架，可滿足安裝要求。同時減少了大量高空作業和組裝吊裝難度，有效地降低了安全風險。
[0009]另外，在每次提升建筑滑模組件后，在原頂部腳手架上方向上搭建用于支撐倉頂的腳手架，以利于整個倉頂除了得到倉壁的支撐外，還得到中部腳架穩定的支撐。
[0010]為了防止不平衡而導致腳手架傾斜、坍塌，將各鋼斜梁組件起吊和與鋼環梁組裝時，以與鋼環梁徑向對稱且同步的方法。
【具體實施方式】[0011]一、施工準備
1、組裝、吊裝方法的選擇、確定及吊機工況參數的選用；
2、倉頂鋼結構如何分塊、分哪幾塊；
3、組裝、吊裝如何進行總體布置及具體要求；
4、組裝、吊裝主要施工方法及技術措施；
5、吊點、吊耳的設計與吊索具的選擇設置。
[0012]二、組裝平臺與胎模具設置
墊木和鋼平板主要是支承斜梁、環梁的重力，擴大對地面的接觸受力面積和設置可調支座與靠模。組裝時地基不下沉并保持所有的可調支座在同一水平面上。可調支座間距視梁重，根據計算確定。
[0013]三、組裝鋼斜梁組件
1、連接板及檁條支撐板的安裝工字鋼梁應按照圖紙要求焊接連接板，在工字鋼梁兩側腹板相同位置分別設置，將工字鋼平均分成3等份。檁條支撐板直立焊接在工字鋼上翼板上，每塊支撐板中下部設置三角型鋼支撐。檁條支撐板按圖紙要求平均設置。
[0014]2、在胎膜架上進行工字鋼梁的調整
工字鋼梁GLl和GL2在胎膜架上進行角度調整和間距的調整。使連接板及檁條支撐板處在同一水平線上，工字鋼梁上部與鋼環梁連接，GLl和GL2在水平方向上存在一定的弧度，不在一個平面上，垂直方向上存在一定的角度。弧度和角度在胎膜架處的定位放線和調整必須精準。需經過嚴格的檢查驗收后方能進行斜撐及檁條的連接。
[0015]3、斜撐鋼管及檁條的焊接
在梁上按照圖紙的間距布置連接板，連接板之間的水平鋼管支撐按照焊接工藝要求進行點焊，接口采用插入式鋼板對接接頭，水平鋼管支撐焊接完成后，斜鋼管支撐按照要求進行點焊，當鋼管支撐全部施工完成后，在焊接單元斜梁部分檁條前應對檁條支撐板進行精確找平和驗收，焊接GLl和GL2之間的檁條與檁條支撐板點焊。在
斜梁單元整體固定，精確調整，經過驗收并與圖紙設計核對完畢后，采用CO2保護焊對接口位置進行大面積焊接。
[0016]其他單元斜梁依次按照GLl和GL2的組裝順序在臥式組裝平臺胎架上組裝焊接。全部完成后進行吊裝。
[0017]四、組裝鋼環梁
將直徑為12m的鋼環梁平均分成3份進行制作，制作過程中需對分段環梁進行弧長和弧度的計算，對弧度進行微調，直到滿足要求分別后吊至環梁組裝平臺進行組裝焊接。組裝時，需按照圖紙要求放出圓心中心點，將環梁按照中心點的位置進行試組裝，確認無誤后點焊連接。在環梁中心處焊接圓心板，用角鋼支撐與環梁固定，精確設置圓心，以便于吊裝后圓心的定位。將3份弧形梁焊接成整體直徑12m的鋼環梁，鋼環梁內部用16根角鋼，上表面和下表面各8根，應錯位等分設置，分別與環梁焊接固定，防止環梁在吊裝過程中受力變形。
[0018]五、倉壁提升建筑滑模組件的組裝
在設計的倉壁位置布置倉壁提升建筑滑模組件，通過施工荷載計算，確定斜梁支座處千斤頂、支撐桿、輻射拉桿和提升架的規格和數量。增強滑模施工系統的剛度，利于滑升施工中的偏差控制，實現整體抬升。在斜梁支座兩側的提升架處增加一個千斤頂，支承桿采用(648 X 3.5鋼管，采用[14槽鋼與圍檁焊接，用以固定滑模裝置及提升模板。與圍圈[8焊接連接，形成滑模整體構造體系。
[0019] 隨后在倉壁提升建筑滑模組件上焊接斜鋼梁支座，支座頂至滑模模板頂的距離<砼環梁高度。用兩根I 28工字鋼兩端與提升架焊接固定，垂直I 28工字鋼上焊接兩根I 20工字鋼，斜鋼梁底座下附加20mm厚鋼板與I 20工字鋼焊接牢固。
[0020]六、頂部腳手架搭設
在倉壁提升建筑滑模組件的內圍搭設頂部腳手架。
[0021]搭設支撐架之前應先在地面放出支撐架搭設位置線和環梁安裝位置的圓心參照基準點(該基準點在環梁未安裝完畢之前應加以保護)，以保證環梁支撐位置的準確。
[0022]在筒庫中間(即平臺下)搭設八邊形雙排架內搭設滿堂架體的組合架體搭設形式，鋼環梁座落在雙排架頂層小橫桿上，且雙排架是主受力部分，中間滿堂架體作為操作平臺和雙排架內部支撐起加固雙排架作用。雙排架體外側滿搭剪刀撐。雙排架頂層小橫桿間距應不大于300mm，且均勻布置，頂層小橫桿主節點處必須另加一防滑扣件。支撐及作業腳手架搭設完并經過檢查合格后，在架體中心設置圓心定位鋼板。圓心確定無誤后，可利用該圓心點用IOm鋼卷尺在環梁安裝位置放出定位弧線，放好核實無誤的環梁定位弧線外側焊一塊定位板，防止吊裝環梁到位時滑出基準線。
[0023]七、鋼環梁的吊裝
按設計要求設置吊點，將鋼環梁起吊至頂部腳手架上方。
[0024]在進行鋼環梁就位式起吊前，應先進行試吊。
[0025]落鉤時應輕輕地緩慢地降落到架子上，嚴禁用力沖撞支撐腳手架，距離支撐架體300_處用葫蘆及撬棒配合，調整定位。當鋼環梁吊至庫中心時，應對其軸線與標高進行反復校正，確保環梁的中心與庫中心能完全重合、整圈環梁處在同一個水平面上。
[0026]八、鋼斜梁組件的吊裝和安裝
斜鋼梁的起吊和安裝順序遵循以鋼環梁徑向對稱、同步、盡早形成安裝區域局部穩定的原則。鋼環梁最先進行安裝，然后安裝斜鋼梁及其它小梁，確保支撐架體的穩定性。安裝前，用經緯儀、水準儀等儀器及工具對其軸線、標高等進行檢查驗收，偏差應符合要求。同時應在支撐腳手架上精確定出圓心點位置，安裝鋼構件時要高度重視測量工作，避免積累誤差。
[0027]斜鋼梁吊裝前對建筑物的定位軸線、基礎軸線進行檢查和校正，其中定位軸線采用全站儀和激光鉛垂儀復測。
[0028]所有斜梁均必須按180°對稱進行吊裝以保證支撐腳手架及鋼平臺的整體穩定性，先安裝的四根斜梁相鄰梁間應相互垂直，斜梁吊點按照設計要求設置，吊索長度應按斜鋼梁的安裝斜度準確控制，斜梁起吊到設計位置時，應先使低的一頭與滑模裝置臨時固定，然后慢慢落鉤。
[0029]當斜梁單元件全部吊裝完畢后，按照單元件制作時斜支撐及檁條的組裝焊接順序將兩個單元件之間的斜支撐及檁條焊接完成。安裝前對檁條支承進行檢測和整平，對檁條逐根復查其平整度，安裝的檁條間高差控制在±5 mm范圍內。按設計要求用手工埋弧焊進行固定，固定前再次調整位置，偏差±5 mm。檁條安裝后經驗收，確認合格方可轉入下道工序。
[0030]九、倉頂環梁上構造物的安裝
倉頂環梁上構造物的地面花紋鋼板按鋼環梁尺寸進行裁剪，并按照構造物的定位和安裝順序，在臥式組裝平臺胎架將花紋鋼板組裝拼接后，整體吊至環梁上，按軸線位置焊接固定。固定后，按圖紙在花紋鋼板上放線定位立柱位置。構造物的鋼柱、鋼梁在地面拼裝、焊接完后，按設計圖吊點位置吊裝，吊裝中設纜風繩拉緊，以避免對支撐架子產生過大水平推力，必須確保施工安全。安裝鋼柱用經緯儀兩面觀測調正立柱，并焊牢立柱腳。
[0031]十、倉壁逐層建造
通過倉壁提升建筑滑模組件對倉壁進行由下至上逐層建造。
[0032]在每次提升建筑滑模組件后，在原頂部腳手架上方向上搭建用于支撐倉頂的腳手架，直至倉壁高度達到設計要求，也同時將倉頂頂升到位。
[0033]注意:初滑以后，即可按計劃班次由下至上地分層澆筑，分層滑升。正常滑升時，兩次滑升之間的時間間隔，以混凝土強度達到0.2~0.4Mpa或貫入阻力0.3.~1.05KN/cm2的時間來確定，一般控制在1.5小時左右，應根據混凝土出模強度或混凝土貫入阻力值測定結合施工經驗作出判斷和調整。每個澆筑層的澆筑高度為200_，氣溫較高時中途提升I~2個行程。
[0034]混凝土澆筑遵循分層、交圈、變換方向的原則。
[0035]滑升施工過程中，平臺上堆載應均勻、分散。操作平臺應保持水平，千斤頂的相對高差不得大于40mm，相鄰兩個千斤頂的升差不得大于20mm，鋼結構制作部位千斤頂升差控制應符合施工設計要求并不得超過20mm和兩支座距離的1/400。
[0036]保持平臺水平上升一般就能保證結構豎直。在模板開始滑升前用水準儀對整個平臺及千斤頂的高程進行測量校平，在支承桿上按每200mm劃線、抄平，用限位器按支承桿上的水平線控制整個平臺水平上升。應勤抄平、勤調平，如局部經常與其它部位不同步，應盡早查明原因，排除故障。
[0037]滑模施工每滑升一次作一次偏移、扭轉校正，每提升1.0m重新進行一次抄平和垂直度校正。發現控制偏移、扭轉的線錘偏差較大時即進行糾偏、糾扭。并遵循勤糾正、小幅度的糾正的原則。
[0038]平臺糾編采用平臺傾斜法糾，適當提高偏移一側千斤頂的滑升使平臺傾斜得以糾正，糾正偏差后正常滑升。
[0039]平臺糾扭:平臺扭轉采用牽拉法，沿周邊均布16個點(提升架位置)用手拉葫蘆與扭轉方向反向牽拉，平臺提升時達到反向糾扭。
[0040]一、效益分析
直接經濟效益:單項工程施工與傳統施工工藝相比較，節約費用25萬元。
[0041]間接效益:采用本工法施工，工作環境及勞動效率得到提高，勞動強度大大降低，安全能夠得到更好的保障。
[0042]采用該施工技術，有效地完成了合同約定的全部工作內容，經驗收，工程質量符合《混凝土結構工程施工質量驗收規范》(GB50204)和《鋼結構工程施工質量驗收規范》(GB50205)的規定。[0043]采用該工法，有效地縮短工期，提前交付安裝，確保了整條生產線按期點火。實現了早投產、早使用，贏得了建設單位的贊譽。
[0044]本工法具有工期短，占用工具少、設備投入量大幅減少，科技含量高，符合節約社會建設和持續發展要求。
[0045]效果評價:經過實踐證明，該施工技術先進，施工速度快，安全可靠、成本低，保證了工程質量，效益明顯。
【權利要求】
1.混凝土筒倉頂鋼結構低空模塊化組裝整體滑模提升施工方法，包括搭建頂部腳手架和倉壁提升建筑滑模組件，其特征在于在地面完成鋼環梁和若干鋼斜梁組件的制作，然后在頂部腳手架和倉壁提升建筑滑模組件上將鋼環梁和各鋼斜梁組件進行調整并固定形成倉頂，最后通過倉壁提升建筑滑模組件對倉壁進行由下至上逐層建造，并同時將倉頂頂升到位。
2.根據權利要求1所述混凝土筒倉頂鋼結構低空模塊化組裝整體滑模提升施工方法，其特征在于在每次提升建筑滑模組件后，在原頂部腳手架上方向上搭建用于支撐倉頂的腳手架。
3.根據權利要求1或2所述混凝土筒倉頂鋼結構低空模塊化組裝整體滑模提升施工方法，其特征在于將各鋼斜梁組件起吊和與鋼環梁組裝時，以與鋼環梁徑向對稱且同步的方法。
【文檔編號】E04G11/22GK103573003SQ201310532337
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月4日 優先權日:2013年11月4日
【發明者】趙林 申請人:江蘇省江建集團有限公司