CN101644105A - 单体筒体滑模施工扭转纠偏方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种单体圆形简体滑模施工扭转纠偏方法，其步骤包括快捷活动拉杆(16)的制作、提升架(30)的横梁(5)的制作、滑模提升系统的制备和纠偏，本方法通过快捷活动拉杆(16)的应用，使单体圆形筒体滑模施工中发生扭转的滑模提升系统校正。本发明在对单体圆形筒体滑模施工出现扭转的情况进行纠偏时，将传统纠偏措施进行了改进与创新，因此具有实用、快捷和便于施工等优点。

Description

单体筒体滑模施工扭转纠偏方法

技术领域

本发明涉及圆形筒体滑模施工，特别是涉及一种单体圆形筒体滑模施工扭转纠偏方法。

背景技术

在圆形筒体滑模施工中，滑模提升系统(参见图1)由于荷载不均匀、支撑杆1即爬升杆弯曲和摩擦力不均等各种原因，极易使提升平台系统与圆形筒体产生相对扭转，主要有以下几种原因：

1.滑模提升系统上的荷载不均匀不平衡，在操作平台上除施工人员外还有电焊机、氧气瓶、钢筋以及其他一些工具。这些活载布置不均匀很容易使滑模提升系统出现倾斜、反坡、扭转。

2.在支撑杆1即爬升杆竖向连接时，由于支撑杆1对接时不垂直，或支撑杆1连接后过高造成该支撑杆1弯曲，致使提升过程中，滑模提升系统随支撑杆1产生扭转。导致支撑杆弯曲的原因是：因该支撑杆由圆形钢管制成，圆形钢管一般6m长，当滑模提升到支撑杆顶端时，就必须对接上一根6m钢管，使滑模提升系统可以继续提升，那么对接时如果钢管不垂直，或由于支撑杆过高，竖起的6m长的钢管自身重量导致其偏倒，就有可能使钢管弯曲。

3.为避免底层将要出模的混凝土凝结粘连钢模板15，在混凝土浇筑过程中，滑模提升系统必需提升一至二个行程，此时由于上层混凝土未浇筑完毕，而造成混凝土与钢模板15间的摩擦力不均，易造成滑模提升系统产生相对扭转。

4.由于人为原因，在水平钢筋弯曲加工时，弧度不够，致使钢筋绑扎完后，保护层过小，摩擦力增大，造成的摩擦力不均，也易造成滑模提升系统产生相对扭转。

对于上述滑模提升系统产生相对扭转的情况，目前主要采用“外力法”进行扭转纠偏。此方法为中国建筑工业出版社出版的《建筑施工手册》第四版缩印本第875页所述方法。

所谓“外力法”，是指当滑模提升系统相对筒体出现扭转偏差时，沿扭转的反方向施加外力，使滑模提升系统在提升过程中，逐渐向回扭转，直到达到要求为止。

“外力法”的具体做法是：采用手板葫芦或倒链(3～5t)作为施加外力的工具，一端固定在已有强度的下一层结构上，另一端与提升架立柱相连。当搬动手板葫芦或倒链并提升时，可以得到一个较大的反向扭矩(图8)，使滑模提升系统逐渐向回扭转，达到要求。

上述“外力法”在单体圆形筒体滑模施工中较难实施，其主要原因在于筒体埋件27的连接点的选择(图8)，原因为：

1.在滑模施工中，扭转是时时检测的，一旦超出控制范围，就要及时采取纠扭措施，此时如果正遇埋件不在吊脚手架12范围内，则施工人员无法将钢丝绳28连接到筒体埋件27上。

2.如果在吊脚手架12范围内有埋件27，但埋件27处混凝土强度未达到要求，则无法使用此“外力法”。因为，单体圆形筒体滑模工程一般采用高0.9～1.5m钢模板，吊脚手架12底部距模板底口高1.5m，总高度2.4m～3m，按照施工要求，每层滑模提升40cm，1.5小时提升一次，砼必须连续施工，不得留有施工缝，即在滑模提升时，能在纠偏操作范围内埋件处混凝土凝结最长时间不过9小时，强度远达不到要求。

“外力法”用钢丝绳、倒链沿筒体连接至提升架，因筒体为圆形，在实施过程中，钢丝绳或导链绷紧，势必对筒体产生内切作用，使刚浇筑的砼造成破坏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述“外力法”对圆形筒体进行纠偏扭转的弊病，采用一种快捷活动拉杆，并通过使用此拉杆提供一种便于施工和快捷的单体圆形筒体滑模施工扭转纠偏方法。

本发明为了实现上述目的，其技术方案是采用包括以下步骤的方法：

第一步，快捷活动拉杆的制作：制作多根钢质拉杆；每根拉杆的一端不做处理，另一端弯成圆圈并焊接牢固形成拉环，再将活动套钩套上，即组成一幅快捷活动拉杆。

第二步，提升架的横梁的制作：采用工字钢制作横梁，下料后在该横梁的翼缘上以中心线对分钻孔，该孔孔距等于筒壁厚度减去保护层厚度。

第三步，滑模提升系统的组成及其制备：

(1)将支撑杆矗立在滑模施工的单体圆形筒体的筒壁正中，该支撑杆为滑模提升系统的受力杆即爬升杆，将液压千斤顶套入该支撑杆上，再用连接螺栓将液压千斤顶的底板与提升架的横梁固定，组成单套滑模提升架；由上述多套提升架按筒体圆心均匀分布由围檩连接组成整个滑模提升系统；

(2)用液压控制柜控制油路驱动液压千斤顶将提升架提升，使滑模提升系统向上提升。

第四步，纠偏：

(1)在单体圆形筒体滑模施工的过程中，当滑模提升系统与筒体产生相对扭转时，将快捷活动拉杆一端的活动套钩套入横梁的孔中，该拉杆的另一端反扭转方向点焊在快要入模的水平钢筋上，该拉杆与水平钢筋夹角小于45°；

(2)爬升纠偏：

使用一对快捷活动拉杆固定在混凝土筒壁的内外两侧水平钢筋上，内外同拉一个液压千斤顶的提升架；滑模提升系统由多个液压千斤顶的提升架组成，采取隔一拉一的形式，即采取拉一个提升架再隔一个提升架，然后再拉一个提升架这种形式，进行爬升纠偏。

(3)在上述快捷活动拉杆的点焊的焊接点入模1/2水平钢筋间距后，滑模提升系统还未恢复至要求位置时，则取下快捷活动拉杆，将该拉杆一端的活动套钩套入刚才未作为纠偏受力的提升架的横梁的孔上，而另一端反扭转方向点焊在上一层水平钢筋上，重复上述的爬升纠偏动作。

通过上述方法，使扭转的滑模提升系统校正。

本发明与现有技术相比，其优点主要是：在对单体圆形筒体滑模施工出现滑模提升系统发生相对扭转的情况进行纠偏时，将传统措施进行了改进与创新，因此能够做到实用、快捷和便于施工。此外，还有以下的优点：

1.与筒体的连接点位置进行改进：将传统方法中选择的连接点设置在筒体埋件上改为筒体中的水平钢筋上；由上所述筒体埋件较难遇到，而水平钢筋则顺筒体垂直方向按设计要求的间距满铺，时时可见。

2.连接件进行改进：将传统方法中得钢丝绳，改为发明的快捷活动拉杆。快捷活动拉杆在滑模施工前预先制作，并且制作简便，只需就工地上材料的实际情况灵活选用φ10或φ12圆钢任意一种制成拉杆，活动套钩可直接购买，或采用工人使用后的废旧安全带上的套钩，将活动套钩套入拉杆中的拉环中即成一幅快捷活动拉杆，成本低廉。

3.安装方法简便，工作量小：因快捷活动拉杆已在滑模施工前制作完毕，当单体圆形筒体滑模施工的滑模提升系统与筒体产生相对扭转时，只需将快捷活动拉杆的活动套钩套入横梁的孔中，该拉杆的另一端反扭转方向点焊在快要入模的水平钢筋上即可。例如：

一个直径18米的筒体，整个滑模提升系统采用36个提升架，在设置拉杆时只需使用18对(36幅)快捷活动拉杆，采用隔一拉一的方法套入36个提升架中的18个提升架，在将快捷活动拉杆的一段点焊在水平钢筋上即可。整个工作量为活动套钩套入横梁的孔中36次，1至2秒即可套入一次。快捷活动拉杆的一端点焊在水平钢筋上36处，每处点焊用时5到10秒。一幅快捷活动拉杆的安装时间不到半分钟，36幅快捷活动拉杆在一人安装的情况下20分钟以内也可安装完毕，如多人安装时间更快。而相对于传统的钢丝绳单根安装就需要两人配合安装30分钟到60分钟的基础上大大节约了时间和人力。

4.安装过程安全：快捷活动拉杆位于提升平台(操作平台)面以上，施工人员可站在操作平台板上施工。而相对于传统的钢丝绳施工人员必须下到操作平台下的吊脚手架跳板上施工安全系数大大提高。

5.节约人力，受力均匀，扭转纠偏效果好：在扭转纠偏过程中新方法不需要任何外力辅助，仅靠液压千斤顶带动提升架产生的竖向力通过拉杆转换成水平力，将已发生相对扭转的滑模提升系统逐渐往回扭转进行纠偏。而且快捷活动拉杆随提升架沿圆周平均分布，滑模提升系统受力均匀，扭转纠偏效果好；而传统方法则需要人力搬动手板葫芦或倒链并提升时，才能得到一个较大的反向扭矩(如图8)，使滑模提升系统逐渐向回扭转。人力搬动手板葫芦或拉倒链时，人为因素过大，使平台系统平均受力大小不易掌握，扭转纠偏效果差。

附图说明

图1是本发明纠扭装置的结构示意图。

图2是图1中纠扭装置的结构正立面示意图。

图3是图1中液压千斤顶2与提升架30的横梁5之间的关系图。

图4是图1中纠扭装置的结构侧立面示意图(提升架30的正立面示意图)。

图5是图1中快捷活动拉杆16的结构示意图。

图6是图5中拉环18的放大图。

图7是图5中活动套钩19的放大图。

图8是传统方法纠扭结构示意图。

图中：1.支撑杆；2.液压千斤顶；3.底板；4.连接螺栓；5.横梁；6.孔；7.立柱；8.操作平台板；9.操作平台板撑；10.操作平台梁；11.操作平台斜撑；12.吊脚手架；13.吊脚手架跳板；14.围檩；15.钢模板；16.快捷活动拉杆；17.拉杆；18.拉环；19.活动套钩；19-1.套扣；19-2.套钩；20.栏杆；21.水平钢筋；22.立筋；23.焊接点；24.混凝土筒壁；25.扭转方向；26.纠偏方向；27.筒体埋件；28.钢丝绳；29.张紧器；30.提升架。

具体实施方式

本发明提供的滑动模板(简称滑模)施工，是现浇混凝土工程的一项施工工艺，这种施工工艺具有施工速度快、机械化程度高、可节省支模和搭设脚手架所需的工料、能较方便的将模板进行拆散和灵活拼装并可重复使用。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步说明。

荆门子陵葛洲坝水泥有限公司水泥储存库工程由六个独立的直径18m的单体水泥储存库和相应的输送系统组成，六个水泥储存库为圆形筒体均采用单体圆形筒体滑模施工方法施工。

该工程单个水泥储存库总高度46m，库体内径18m，外径18.7m，库壁厚度0.35m，立筋为Φ16@150，水平筋在库体

+20.000m以下为Φ25@100，

+20.000m～

+35.000m为Φ25@120，

+35.000m以上为Φ22@100。

根据工程特点提升架30，布置间距为1.60米左右，以拟施工的圆形筒体的圆心为中心沿筒体均匀分布，其两根横梁5的对称线延长后必须需通过圆心，共布置36套提升架。

本发明在以下方面对现有技术作出了改进和创新：

1.与筒体的连接点位置进行改进：将传统方法中选择的连接点设置在筒体埋件27(图8)上改为筒体中的水平钢筋21上；由上所述筒体埋件27较难遇到，而水平钢筋21则顺筒体垂直方向按设计要求的间距满铺，时时可见。

2.连接件进行改进：将传统方法中的钢丝绳28(图8)，改为快捷活动拉杆16。快捷活动拉杆16由拉杆17、拉环18和活动套钩19组成(见图5-图7)，其中：拉环18为拉杆17的一端弯成圆形并与之焊接相连形成的，活动套钩19与拉环18活动套连。快捷活动拉杆16在滑模施工前预先制作，并且制作简便。该快捷活动拉杆的制作方法是：只需就工地上材料的实际情况灵活选用φ10或φ12圆钢任意一种制成多根钢质拉杆17，每根拉杆17的一端不做处理，另一端弯成圆圈并焊接牢固形成拉环18，再将活动套钩19套入拉环18中即成一幅快捷活动拉杆16。活动套钩可直接购买，或采用工人使用后的废旧安全带上的套钩。活动套钩有多种型号，选择套钩时，活动套钩19的小头端即与拉环18套连处(见图5)，其内径D大于选用的制作拉杆圆钢钢筋的直径d(D，d见图6及图7)，以便活动套钩19与拉环18的连接更加活动灵活。快捷活动拉杆16的总长度L＝H/Sin45°+10cm，其中H为提升架横梁5的上翼缘距操作平台板8的高度，L为快捷活动拉杆16的总长度(H见图4，L见图5)，以保证快捷活动拉杆16有足够的长度与快要入模的水平钢筋21相连接后使其与快要入模的水平钢筋21的夹角能小于45°。

上述活动套钩的结构如图5至图7所示：该活动套钩由套扣19-1和套钩19-2组成。

3.安装方法的改进：因快捷活动拉杆16已在滑模施工前制作完毕，当单体圆形筒体滑模施工的滑模提升系统与筒体产生相对扭转时，只需将快捷活动拉杆的活动套钩套入横梁5的孔6中，该拉杆的另一端反扭转方向点焊在快要入模的水平钢筋21上即可，快捷活动拉杆16与水平钢筋21的夹角小于45°。

例如：上述工程中的水泥库为直径18米的筒体，整个滑模提升系统采用36个提升架30，在设置拉杆时只需使用18对(36幅)快捷活动拉杆16，采用隔一拉一的方法套入36个滑模升架中的18个提升架，在将快捷活动拉杆16的一段点焊在水平钢筋21上即可。整个工作量为活动套钩19套入横梁5的孔6中36次，1至2秒即可套入一次。快捷活动拉杆16的一端点焊在水平钢筋21上36处，每处点焊用时5到10秒。一幅快捷活动拉杆16的安装时间不到半分钟，36幅快捷活动拉杆16在一人安装的情况下20分钟以内也可安装完毕，如多人安装时间更快。而相对于传统的钢丝绳单根安装就需要两人配合安装30分钟到60分钟的基础上大大节约了时间和人力。

4.安装过程安全：快捷活动拉杆16位于操作平台面以上，施工人员可站在操作平台板8上施工。而相对于传统的钢丝绳施工人员必须下到平台下的吊脚手架跳板13上施工安全系数大大提高。

5.节约人力，受力均匀，扭转纠偏效果好：

在扭转纠偏过程中本方法不需要任何外力辅助，仅靠液压千斤顶2带动提升架30产生的竖向力通过拉杆转换成水平力，将已发生相对扭转的滑模提升系统逐渐往回扭转进行纠偏。而且快捷活动拉杆16随提升架30沿圆周平均分布，滑模提升系统受力均匀，扭转纠偏效果好(见图1)。而传统方法则需要人力搬动手板葫芦或倒链并提升时，才能得到一个较大的反向扭矩(见图8)，使滑模提升系统逐渐向回扭转。人力搬动手板葫芦或拉倒链时，人为因素过大，使滑模提升系统平均受力大小不易掌握，扭转纠偏效果差。

圆形筒体滑模施工中滑模提升系统的组成及其安装如下(见图4)：

1.提升架30由两根横梁5夹住焊接连接立柱7，横梁两端各焊接连接一根立柱7，在每根立柱7的一侧使用槽钢制作操作平台梁10及操作平台斜撑11组成操作平台三角架支撑。在操作平台斜撑11上，下挂吊脚手架12，即组成一套滑模提升架30。

2.多套提升架以拟施工的圆形筒体的圆心为中心均匀分布，其两根横梁5的对称线延长后必须需通过圆心，再由上下两道围檩14将其与拼装的钢模板15连接成整体，用连接螺栓4将液压千斤顶2的底板3与提升架30上的横梁5相连接，然后将支撑杆1即爬升杆插入液压千斤顶2中，直至支撑杆1插到基础顶面(见图3和图4)。

3.上述步骤完成后，在操作平台梁10上铺设操作平台板撑9，再在操作平台板撑9上铺设操作平台板8。人员操作，材料器具的堆放均在操作平台板8上。

4.在滑模提升系统提升至可安装吊脚手架12的高度时，马上安装吊脚手架12，并铺设吊脚手架跳板13，对刚出模的混凝土收光在吊脚手架上完成。

至此，滑模提升系统才全部安装完成(见图1)。

图1中，在提升平台的上设有栏杆20，筒体结构中设有水平筋21及立筋22。

图8中，在圆形筒体的上按设计要求设有筒体埋件27；当滑模提升系统发生扭转时，按传统方法“外力法”纠扭时则在圆形筒体的外部安装张紧器29，其通过钢丝绳28与筒体埋件27相连。筒体埋件27一般是指筒体施工时预先埋入筒体结构中得结构部件或连接部件，一般采用钢制埋件，其主要起到使筒体与后续施工的结构能够相连的连接件作用。

圆形筒体滑模施工中滑模提升系统的提升原理：液压千斤顶2由分油管接入主油管，主油管接入液压油路控制柜，通过控制柜中的液压油泵，泵油回油驱动液压千斤顶2顺支撑杆1向上爬升。爬升中的液压千斤顶2通过连接螺栓4带动提升架30一起提升。此时滑模施工可连续不间断施工，提升一节高度(一般30～40cm)，则浇筑一节混凝土，绑扎一节钢筋，直到筒体工程完成。

本发明提供的单体圆形筒体滑模施工扭转纠偏方法，具体步骤如下：

1.快捷活动拉杆16的制作：制作多根钢质拉杆，每根拉杆17的一端不做处理，另一端弯成圆圈并焊接牢固形成拉环18，再将活动套钩19套上，即可(见图5)；

2.提升架30的横梁5的制作：采用12号工字钢制作横梁5，下料后在该横梁的翼缘上以中心线对分钻孔6，该孔孔距等于筒壁厚度减去保护层厚度；

3.见图1及图2，当单体圆形筒体滑模施工的滑模提升系统与筒体产生相对扭转时(扭转方向25)，将快捷活动拉杆16一端的套钩19-2套入横梁5的孔6中，该拉杆的另一端反扭转方向(纠偏方向26)点焊在快要入模的水平钢筋21上，快捷活动拉杆16与水平钢筋夹角小于45°，即一幅将快捷活动拉杆16安装完毕。此时注意，安装时，尽量使拉杆17与套钩19绷紧，即拉杆17与套钩19水平投影应成直线，否则在提升纠偏过程中，提升架必须提升一定距离后才使拉杆17与套钩19绷紧，绷紧之后拉杆才受力，才能得到纠扭效果，这样既浪费了时间，也不能马上得到纠扭效果。

4.爬升纠偏：

(1)见图1及图2，使用一对快捷活动拉杆16固定在混凝土筒壁24的内外两侧水平钢筋21上，内外同拉一个液压千斤顶的提升架30；滑模提升系统由多个提升架30组成，采取隔一拉一的形式(即拉一个提升架再隔一个提升架，然后再拉一个提升架)。若滑模提升系统由N个液压千斤顶提升架组成则隔一拉一共拉N/2个液压千斤顶提升架。

例如：上述工程滑模提升系统由36个提升架组成时，则隔一拉一共拉18个提升架，共用快捷活动拉杆36幅(见图1)；

(2)当提升架30向上爬升时，根据力的平衡原则，液压千斤顶2带动提升架30产生的竖向力通过快捷活动拉杆16转换成水平力，将已发生相对扭转的滑模提升系统逐渐往回扭转进行纠偏，直至达到工艺要求位置，即滑模提升系统与筒体无相对扭转；

(3)在上述快捷活动拉杆16的点焊的焊接点23入模1/2水平钢筋间距后，如上述工程焊接点23入模5cm后(即1/2水平钢筋间距，水平钢筋间距10cm)，滑模提升系统还未恢复至要求位置时，则取下快捷活动拉杆16，将该拉杆一端的活动套钩19套入刚才未作为纠偏受力提升架30的横梁5上，而另一端反扭转方向点焊在上一层水平钢筋21上，重复上述爬升纠偏动作；

通过上述方法，使发生相对扭转的滑模提升系统校正。

Claims (5)

1.一种单体圆形筒体滑模施工扭转纠偏方法，其特征是通过快捷活动拉杆(16)的应用，使单体圆形筒体滑模施工中发生扭转的滑模提升系统校正，具体是采用包括以下步骤的方法：

第一步，快捷活动拉杆(16)的制作：制作多根钢质拉杆(17)；每根拉杆(17)的一端不做处理，另一端弯成圆圈并焊接牢固形成拉环(18)，再将活动套钩(19)套上，即组成一幅快捷活动拉杆(16)；

第二步，提升架(30)的横梁(5)的制作：采用工字钢制作横梁(5)，下料后在该横梁的翼缘上以中心线对分钻孔，该孔孔距等于筒壁厚度减去保护层厚度；

第三步，滑模提升系统的组成及其制备：

1)将支撑杆(1)矗立在滑模施工的单体圆形筒体的筒壁(24)正中，该支撑杆为滑模提升系统的受力杆即爬升杆，将液压千斤顶(2)套入该支撑杆上，再用连接螺栓(4)将液压千斤顶(2)的底板(3)与提升架(30)的横梁(5)固定，组成单套滑模提升架；由上述多套提升架(30)按筒体圆心均匀分布由围檩(14)连接组成整个滑模提升系统；

2)用液压控制柜控制油路驱动液压千斤顶(2)将提升架(30)提升，使滑模提升系统向上提升；

第四步，纠偏：

1)在单体圆形筒体滑模施工的过程中，当滑模提升系统与筒体产生相对扭转时，将快捷活动拉杆(16)一端的活动套钩(19)套入横梁(5)的孔(6)中，该活动套钩(19)的使用原理类似与钥匙扣的使用原理。该拉杆的另一端反扭转方向点焊在快要入模的水平钢筋(21)上，该拉杆与水平钢筋夹角小于45°。

2)爬升纠偏：

使用一对快捷活动拉杆(16)固定在混凝土筒壁(24)的内外两侧水平钢筋上，内外同拉一个液压千斤顶的提升架(30)；滑模提升系统由多个液压千斤顶提升架组成，采取隔一拉一的形式，即采取拉一个提升架再隔一个提升架，然后再拉一个提升架这种形式，进行爬升纠偏；

3)在上述快捷活动拉杆(16)的点焊的焊接点(23)入模1/2水平钢筋间距后，滑模提升系统还未恢复至要求位置时，则取下快捷活动拉杆(16)，将该拉杆一端的活动套钩(19)套入刚才未作为纠偏受力的提升架的横梁(5)的孔(6)上，而另一端仍反扭转方向点焊在上一层水平钢筋(21)上，重复上述爬升纠偏动作；

通过上述方法，使扭转的滑模提升系统校正。

2.根据权利要求1所述的单体圆形筒体滑模施工扭转纠偏方法，其特征在于：点焊时，快捷活动拉杆(16)与快要入模的水平钢筋(21)的倾斜夹角小于45°。

3.根据权利要求1所述的单体圆形筒体滑模施工扭转纠偏方法，其特征在于：所述的拉杆(17)由φ10或φ12圆钢制成。

4.根据权利要求1所述的单体圆形筒体滑模施工扭转纠偏方法，其特征在于：所述的活动套钩(19)与拉杆(17)组成快捷活动拉杆(16)。

5.根据权利要求1所述的单体圆形筒体滑模施工扭转纠偏方法，其特征是：在制作横梁(5)的孔(6)时，是在横梁(5)的翼缘上以中心线对分钻孔得到孔(6)，该孔孔距等于筒壁厚度减去保护层厚度。

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