CN103556823A - 筒仓滑膜操作平台作顶盖板模板支撑体系的施工方法 - Google Patents

Abstract

筒仓滑膜操作平台作顶盖梁、板模板支撑体系的施工方法，属于建筑安装领域，包括筒仓滑模操作平台设计验算—筒仓滑模操作平台制作—筒壁砼内预埋钢牛腿预埋件—筒壁砼内预埋吊环—下降筒仓滑模操作平台至设计标高—焊接钢牛腿—安装筒仓滑模操作平台—安装模架竖杆—安装模架体系—拆模。本发明可以减轻劳动强度、加快施工进度、缩短工期，降低施工安全隐患。

Description

筒仓滑膜操作平台作顶盖板模板支撑体系的施工方法

技术领域

     本发明属于建筑安装施工领域。即利用筒仓滑模的操作平台作为顶盖梁或板砼支撑体系的施工方法。 

背景技术

     随着我国社会经济的发展，特别是近些年煤炭行业的高速发展。大直径筒仓作为煤炭、矿山等行业存储物资的设施之一，其建设规模也迅速增长。筒仓的直径也越来越大，高度也越来越高，筒仓内的隔层和筒仓的功能也有所增加。

筒仓滑模的施工工艺日趋完善，以往的施工方法是筒壁滑模完成后，将筒仓滑模体系全部拆除后，再作筒仓内隔层的模板支撑架体系，模板支架体系需要从底层搭设满堂支撑模板体系的脚手架。要运输大量的管材及模板材料。同时需要大量的劳动力，劳动强度大，危险性也较大。空间狭小，模板拆除后的材料外运也非常耗时，对工期影响也较大。模板架体的搭设、使用、拆除也存在的诸多安全隐患。

发明内容   

为了减轻劳动强度、加快施工进度、缩短工期，降低施工安全隐患，本发明提供一种利用筒仓滑模操作平台作为顶盖梁或板砼模板支撑体系的施工方法。

一种筒仓滑膜操作平台作顶盖板模板支撑体系的施工方法，包括筒仓滑模操作平台设计验算—筒仓滑模操作平台制作—筒壁砼内预埋钢牛腿预埋件—筒壁砼内预埋吊环—下降筒仓滑模操作平台至设计标高—焊接钢牛腿—安装筒仓滑模操作平台—安装模架体系—拆模；

模架体系由若干竖杆和若干横连接杆组成。

当筒壁砼施工完毕后，在筒壁砼顶部预埋16个拆模吊环，通过吊环采用倒链将筒仓滑膜操作平台降至顶盖梁、板设计的施工标高后，开始安装筒仓滑膜操作平台；

   按照计算好的钢桁架设计并制作，将钢桁架与钢牛腿预埋件焊接牢固。

根据计算的竖向模架钢管位置焊接钢管脚托管，安装模架竖杆。根据图纸顶盖梁、板的标高搭设顶盖梁、板模架的钢管架。

由于筒仓滑模操作平台在筒仓滑模施工完后要作为顶盖梁、板砼结构荷载施工的支撑平台，故所述筒仓滑模操作平台的设计要考虑滑模施工时的荷载和承受筒仓顶盖梁、板砼结构荷载和施工荷载的能力。

筒仓滑模操作平台在施工现场加工制作时，应根据经过验算的支撑体系的几何关系及平面间距位置确定操作平台的钢桁架间距，模架竖杆的间距，同时在钢桁架上焊接模板支撑竖杆的定位和抗滑移的短钢管底托，确保钢桁架具有足够的强度、刚度和稳定性，满足施工及施工安全的要求。同时模架支撑制作时必须制定必要的工艺措施，对构件进行分类分组加工。

筒壁砼内预埋钢牛腿预埋件，即筒仓滑模操作平台做模架支撑基础需要按照验算的几何尺寸，事先在筒壁砼内位于顶盖梁下平标高往下1.2m处预埋钢牛腿连接预埋件，作为筒仓滑模操作平台上平标高。顶盖板下平标高往下100mm安装预埋吊环，当筒仓滑模操作平台降至预埋钢牛腿连接预埋件位置处，安装钢牛腿，将钢牛腿与钢牛腿连接预埋件连接固定，作为筒仓滑模操作平台的支座；使筒仓滑模操作平台降至钢牛腿上并与钢牛腿固定连接，作为筒仓顶盖梁、板结构施工平台；操作人员在筒仓滑模操作平台上进行结构施工，开始安装顶盖梁、砼模板的支撑杆件，支撑杆件采用￠48×3的脚手架管，在脚手架管上安装调节顶丝，调整顶盖梁、砼模板标高使其符合设计标高要求。

所述下平标高是指筒仓顶盖梁、砼模板厚度的下平面的设计高度。

所述上平标高是指筒仓顶盖梁、砼模板厚度的上平面的设计高度。

所述的顶盖梁是筒仓设备的附属部件。

所述的砼模板是施工设施，为本领域的通用模板。

拆模包括外围防护平台拆除、筒仓滑模操作平台拆除、模架体系拆除。

外围防护平台拆除在安装筒仓滑模操作平台之前；模架体系拆除在安装筒仓滑模操作平台后，完成筒仓顶盖梁和顶盖板砼结构施工后进行模架体系拆除；筒仓滑模操作平台拆除在完成模架体系拆除后进行筒仓滑模操作平台拆除。

筒仓滑膜操作平台下降后进行筒仓顶盖梁和筒仓顶盖板砼结构施工，筒仓顶盖梁和筒仓顶盖板结构施工完成，混凝土达到设计强度以后即可模架体系拆除和筒仓滑膜操作平台的拆除。

所述筒仓滑膜操作平台包括钢桁架、三角架及上钢牛腿、下钢牛腿；钢桁架设置在混凝土之间并与上钢牛腿和三角架连接，三角架设置在钢桁架的下面并与下钢牛腿连接； 

所述钢桁架由上弦杆、下弦杆、腹杆、斜支撑杆组成，上弦杆与下弦杆之间通过腹杆和斜支撑杆连接；上弦杆的上平面等距离设置若干托架。

所述三角架由檩条和斜支撑焊接组成，即若干檩条垂直焊接在斜支撑上，檩条的另一端与筒仓滑膜操作平台的钢桁架焊接。

筒仓滑膜操作模平台作为筒仓顶盖梁、板模板支撑的支撑点和工作面，根据结构和模板安装操作要求的条件设置平台标高，以减少模板支撑工作量。施工过程简单，操作方便，减少费用，加快进度。

本发明与常规的施工方法相比施工工艺简单，免除了滑模操作平台、模板在高空拆解的危险性。

采用筒仓滑模操作平台作为筒仓顶盖梁、板砼模板支撑的操作平台和支撑点，将筒仓滑膜操作平台与支撑顶盖梁、板砼模板作为一个整体，解决传统的楼层混凝土模板支撑体系因超高支撑稳定性差、施工难度大、安全风险高的难题，同时解决滑模操作平台高空解体操作难、安全隐患突出的问题，提高施工作业安全度。

筒仓滑模操作平台利用自身的滑模提升架和支撑杆，加固后挂倒链将滑模操作平台整体下降，下降固定后的筒仓滑模操作平台作为拆除滑模提升架及模板的操作平台，减少在高耸的筒仓顶面吊运的工作量和安全风险。

筒仓滑模操作模平台作为筒仓顶板模板支撑的支撑点和工作面，根据结构和模板安装操作要求的条件设置平台标高，以减少模板支撑工作量。施工过程简单，操作方便，减少费用，加快进度。在筒仓顶盖梁、板混凝土施工完成后，筒仓滑模操作平台第二次整体下降至地面进行拆解，操作人员不必要在高空作业，减少高空作业风险，提高作业安全度。

对于高耸式筒仓顶盖梁、板模板支撑如果采用传统的楼层混凝土模板垂直支撑体系，就需要大量的模支撑材料进出几乎是封闭的筒仓内，这样做不但耗费大量的人力、物理、增加施工成本、延长工期，而且筒仓内高耸、狭窄的工作面对于施工操作也存在较大的安全隐患。

本发明充分利用了筒仓滑膜操作平台，可以提高劳动效率、减少安全隐患、减轻劳动强度、加快施工进度、缩短工期。

附图说明

图1是本发明实施例的筒仓滑膜操作平台作为顶盖梁板模板支撑体系结构示意图（轴向剖面）。

图2是本发明实施例的筒仓滑膜操作平台结构示意图（轴向剖面）。

图3是本发明实施例的模板支撑体系竖管位置的局部放大图。

图4是本发明实施例中钢牛腿的主视图。

图5是图4的右视图。

图6是图4的左视图。

图中，1.上钢牛腿；2.下钢牛腿；3.桁架；4.檩条；5.斜支撑；6.筒仓顶板；7. 防护平台；8. 右斜杆；9.上弦杆； 10.筒壁混凝土；11.钢桁架；12.模板支撑体系；13.竖管；14. 竖管底托；15.防护栏杆 ；16. 横杆；17. 斜支撑杆，18. 左斜杆；19.下弦杆；20.腹杆； 22.钢筋；23.方钢板；24.竖钢板；25.横钢板。

具体实施方式

实施例：本实施例的工程名称：山西宏盛安泰有限公司洗煤厂项目。本工程由原煤仓、矸石仓、中煤仓和精煤仓组成。筒仓直径18m容量7000t。（矸石仓直径8m，容量400t）筒壁总高度43.56m，仓顶板厚度180mm。

筒仓滑膜操作平台作顶盖梁板模架施工步骤包括：筒仓滑膜操作平台设计验算—筒仓滑膜操作平台制作—筒壁预埋钢牛腿预埋件—筒壁预埋拆模吊环—吊装筒仓滑膜操作平台—焊接钢牛腿—安装筒仓滑膜操作平台—安装模板及支撑体系（包括安装模架竖杆）—拆除模板及支撑体系—拆除筒仓滑膜操作平台（包括拆除外围防护平台）。

1、筒仓滑膜操作平台设计验算（参照《建筑施工手册》第四版）。

1.1荷载的计算：

荷载的计算包括下述因素：（1）筒仓滑膜操作平台堆放材料包括钢筋、液压提升设备控制台电焊机及钢管的重量；

（2）筒仓滑膜操作平台满铺脚手架板（50mm厚）；

（3）筒仓滑膜操作平台结构自重包括10号槽钢，脚手架管；

（4）筒仓滑膜操作平台满铺安全网；

（5）筒仓滑膜操作平台上模架的重量包括模板的支架采用脚手架管制作；

（6）筒仓滑膜操作平台上模板的重量包括方木、竹胶板、钢管；（7）筒仓滑膜操作平台上新浇砼的重量包括砼的自重，浇筑时对模板的冲击；

（8）筒仓滑膜操作平台上施工荷载包括工人操作 、振捣器；

1.2经过对上述荷载的计算和汇总，计算筒仓滑膜操作平台与筒壁预埋钢牛腿预埋件的几何尺寸。

1.3筒仓滑膜操作平台刚度验算。

1.4筒仓滑膜操作平台节点强度验算。

1.5筒仓滑膜操作平台稳定性计算。

    通过对上述的计算，选定设计验算荷载为1600KN

筒仓滑膜操作平台计算总荷载为1600KN，单位面积荷载为1600KN/9×3.14=6.29KN/㎡，

去1m 宽桁架计算单元P=6.29×18=113.23KN  ，

分配到桁架节点的荷载P₁=113.23KN/16=7.08KN。

确定筒仓滑膜操作平台所使用的材料：

筒仓滑膜操作平台包括钢桁架的上弦杆9、下弦杆19和腹杆20，其中上弦杆9、下弦杆19采用10^#槽钢制作，腹杆20采用Φ48*3.0架管制作。

1.6验算计算：

1.6.1.钢桁架上弦杆验算   

受压杆件HI的受压力：N=-29.545×7.08KN=-209.178KN（负号表示为受压）；  

受压杆件HI截面积An=12.748cm²；

=L_o/i=112.5cm/3.95cm=28.48；   

式中，L_o为受力构件计算长度；i为受力构件惯性矩；

钢桁架计算内力分配系数-29.545；

受压杆件HI计算承受的内力（负号表示为受压）-209.178；

10号槽钢HI截面积An=12.748cm²；  

HI G₁H₁  AA₁  CA₁是桁架内力计算杆件的编号；参照《建筑施工手册》第四版查表2-51得φ=0.999；  则σ=N/ΦA_n=209178N/（0.999×1274.8mm²）=164.25N/ mm²<〔σ〕=215 N/ mm²；

式中，φ为受压构件稳定系数；σ为计算应力；〔σ〕为设计容许应力；  

1.6.2.钢桁架下弦杆验算  

受拉杆件G₁H₁的受压力：N=30×7.08KN=212.4KN；   

σ=212400N/1274.8mm²=166.6N/ mm²<〔σ〕=215 N/ mm²；

腹杆验算

受拉杆件AA₁的受压力：N=10.288×7.08KN=72.84KN；

    A_n=〔(48/2)²-(42/2)²〕×3.14=(24²-21²) ×3.14=423.9 mm²；

    σ= N/ A_n=72840N/423.9 mm²=171.8 N/ mm²<〔σ〕=215 N/ mm²；

受压杆件CA₁的受压力：N=-8.916×7.08N=-63.125KN

=L_o/i=120cm/3.95cm=30.38

参照《建筑施工手册》第四版查表2-51 得 φ=0.99  ； 

σ=N/ΦA_n=63125N/（0.99×423.9mm²）=150.42N/ mm²<〔σ〕=215 N/ mm²    ；

钢牛腿预埋件选择:250mm*250mm*20mm 钢板。

 见图4、图5、图6：钢牛腿由方钢板23、两块竖钢板24和一块横钢板25焊接而成；其中两块竖钢板24的顶部焊接一块横钢板25，竖钢板24为直角梯形，竖钢板24的一个边长是100mm，另一个边长是180mm，高是100 mm，厚度是15 mm；横钢板25为长度是150 mm，宽度是100 mm，厚度是20 mm的长方形；方钢板23为250 mm×250 mm×20 mm。

2、筒仓滑膜操作平台制作

图1、图2、图3所示， 所述筒仓滑膜操作平台包括钢桁架3、三角架及上钢牛腿1、下钢牛腿2；钢桁架3设置在筒壁混凝土10之间并与上钢牛腿1和三角架连接，三角架设置在钢桁架3的下面并与下钢牛腿2连接； 

所述钢桁架3由上弦杆9、下弦杆19、腹杆20、左斜杆18、右斜杆8和横连接杆11组成，上弦杆9与下弦杆19之间通过腹杆20、左斜杆18、右斜杆8连接；横连接杆11连接腹杆20、左斜杆18、右斜杆8。上弦杆9的上平面等距离设置若干竖管底托14。

竖管底托14用于模板支撑体系12的竖管13的定位。

所述三角架由檩条4和斜支撑5焊接组成，即若干檩条4垂直焊接在斜支撑5上，檩条4的另一端与筒仓滑膜操作平台的钢桁架的下弦杆19焊接。

筒仓滑膜操作平台上面设置外围防护平台7，外围防护平台7由横杆16、防护栏15、斜支撑杆17组成，横杆16穿过筒壁混凝土10，斜支撑杆17一端固定在筒壁混凝土10上，另与一端横杆16连接。

2.1筒仓滑模操作平台的制作，应根据设计的尺寸和选择的材料购买合格的原材料，原材料进场后应进行原材料的复试检测，合格后方可用于施工，正是施工时应进行现场实测实量，确保下料尺寸准确，必要时可实地放样下料，材料下料完成后应进行编号并复核下聊尺寸和所用材料与设计是否相符，实地放样用1:1的比例在装配平台上放出构件实样，然后根据零件的实样上的位置分别组装起来成为构件，然后进行实焊直至全部零件焊完，对焊接好的构件进行检查和矫正。

3、筒壁预埋钢牛腿预埋件

3.1按照设计选定的预埋件的材料和规格尺寸进行下料，焊接毛骨钢筋，按照设计的标高和位置将预埋件固定到筒仓壁上，并与筒壁钢筋焊接牢固，浇筑砼，预埋件埋设完成。

4、筒壁预埋拆模吊环

4.1按照设计选用的吊环的形式、钢筋规格加工好，并把加工好的吊环按照设计标高和位置固定到筒壁上并与筒壁钢筋焊接牢固最后浇筑砼，吊环埋设完成。

5、吊降筒仓滑模操作平台并焊接钢牛腿

5.1拆除筒壁砼施工时使用的机械设备及辅助设施（包括液压管道，液压控制台，液压千斤顶及筒仓滑模外环的操作平台），在筒壁砼施工完成后，将不再需要的施工机械设备及辅助设施进行拆除，包括液压管道，液压控制台，液压千斤顶及筒仓滑模外围的防护操作平台，筒仓滑模操作平台则利用预埋的吊环和倒链将筒仓滑模操作平台缓缓降至钢牛腿预埋件处，利用筒仓滑模操作平台搭设工作台作为焊接钢牛腿的平台。

为了减少高空作业，钢牛腿在地面上预先按照设计的材料、形式、几何尺寸加工成半成品，根据钢牛腿的标高在钢牛腿预埋件上用墨线弹出钢牛腿的位置线，吊运到搭设的工作台上钢牛腿安装位置，先点焊注，确定钢牛腿的位置、标高无误后，再正式实焊。

6、安装筒仓滑膜操作平台

6.1筒仓滑模操作平台的钢牛腿安装完成后，用倒链将筒仓滑模操作平台的钢桁架提升到钢牛腿上标高后进行钢桁架就位，利用撬杠等工具平行左右移动使钢桁架的位置达到设计要求的位置后放松倒链使。钢桁架缓缓下降至钢牛腿上，最后进行钢桁架与钢牛腿焊接加固。

7、安装模架竖杆

7.1在已安装好的筒仓滑模操作平台上搭设安全通道后，满铺50mm厚的脚手架板，根据顶盖梁板的位置确定所选用模架竖杆的长度，按照计算好的模架竖杆间距，将模架竖杆安装到钢桁架以焊好的钢管底托上，模架竖杆全部安装完后，再用水平钢管杆件将全部模架竖杆采用扣件连成整体，水平钢管杆件的高度应根据模架设计的高度进行安装。

8、模架体系拆除

模架体系由若干竖管和若干横连接钢管组成。

8.1当模架体系全部完成，顶盖梁板砼结构实体有足够强度后方可拆除模架体系，模架体系拆除的原则是先搭设的后拆，后搭设的先拆，先中间，后周边。

模架体系拆除时应从顶部开始逐根拆除横连接钢管，并将拆除的水平钢管运送到地面指定地点并应按规格分别堆放码垛整齐，模架竖杆也应按序逐根从底托上拆除，零星材料应及时装袋，防止掉落发生意外，模架拆除时应注意在筒仓滑模操作平台上不能集中堆放大量的材料即每平方米不超过700Kg（设计计算的数据），材料应随拆随运，确保施工安全。

9、筒仓滑膜操作平台拆除。

9.1筒仓滑模操作平台拆除时，先利用预埋的吊环将倒链挂好，每榀桁架应在两端各挂一个倒链，将钢桁架与倒链进行可靠捆绑，筒仓滑模操作平台应从一端向另一端方向拆除，利用其他的吊环将剩余的钢桁架进行可靠连接以保钢桁架安全。要拆除的钢桁架先将与之相连接的设备、脚手架板及加固的材料进行拆除确认无其他链接后方能拆除该榀钢桁架，拆除该榀钢桁架时，先用倒链向上提升使钢桁架使倒链吃力时停止提升，并将倒链固定好防止向下滑落，影响拆除，采用切割工具切割开与钢牛腿的连接，利用倒链将钢桁架缓慢将到筒仓的地面上（筒仓漏斗层）拆除钢桁架与倒链的捆绑，其他钢桁架拆除相同。

Claims (9)

1.一种筒仓滑膜操作平台作顶盖板模板支撑体系的施工方法，包括筒仓滑模操作平台设计验算—筒仓滑模操作平台制作—筒壁砼内预埋钢牛腿预埋件—筒壁砼内预埋吊环—下降筒仓滑模操作平台至设计标高—焊接钢牛腿—安装筒仓滑模操作平台—安装模架体系—拆模；

当筒壁砼施工完毕后，在筒壁砼顶部预埋16个拆模吊环，通过吊环采用倒链将筒仓滑膜操作平台降至顶盖梁、顶盖板设计的施工标高后，开始安装筒仓滑膜操作平台；

即先在筒壁砼内预埋钢牛腿连接预埋件，作为筒仓滑模操作平台上平标高；筒仓顶盖板下平标高往下100mm安装预埋吊环，当筒仓滑模操作平台降至钢牛腿连接预埋件位置时，将钢牛腿与钢牛腿连接预埋件连接并固定；使筒仓滑模操作平台落至钢牛腿上并与钢牛腿固定连接；操作人员在筒仓滑模操作平台上进行筒仓上结构施工，即安装筒仓顶盖梁和筒仓顶盖板砼模板的支撑体系，在支撑体系上安装调节顶丝，通过调节顶丝来调整筒仓顶盖梁、筒仓顶盖板的砼模板标高使其符合设计标高要求；

拆模原则是先搭设的后拆，后搭设的先拆，先拆中间，后拆周边。

2.根据权利要求1所述的筒仓滑膜操作平台作顶盖板模板支撑体系的施工方法，其特征是所述拆模顺序为清理筒仓滑模操作平台杂物→用倒链将筒仓滑模操作平台挂到提升架环梁上→拆除筒仓滑模操作平台与提升架的连接→放松倒链将筒仓滑模操作平台放到钢牛腿上→将筒仓滑模操作平台与钢牛腿连接→拆除倒链→分段拆除外围防护平台、→清理调整筒仓滑模操作平台→筒仓顶盖梁、筒仓顶盖板上结构施工。

3.根据权利要求1所述的筒仓滑膜操作平台作顶盖板模板支撑体系的施工方法，其特征是所述钢牛腿由方钢板、两块竖钢板和一块横钢板焊接而成；其中两块竖钢板的顶部焊接一块横钢板，竖钢板为直角梯形，竖钢板的一个边长是100mm，另一个边长是180mm，高是100 mm，厚度是15 mm；横钢板为长度是150 mm，宽度是100 mm，厚度是20 mm的长方形；方钢板为250 mm×250 mm×20 mm。

4.根据权利要求1所述的筒仓滑膜操作平台作顶盖板模板支撑体系的施工方法，其特征是所述筒仓滑膜操作平台包括钢桁架、三角架及上钢牛腿、下钢牛腿；钢桁架设置在筒壁混凝土之间并与上钢牛腿和三角架连接，三角架设置在钢桁架的下面并与下钢牛腿连接。

5.根据权利要求4所述的筒仓滑膜操作平台作顶盖板模板支撑体系的施工方法，其特征是所述钢桁架由上弦杆、下弦杆、腹杆、左斜杆、右斜杆和横连接杆组成，上弦杆与下弦杆之间通过腹杆、左斜杆和右斜杆连接；横连接杆连接腹杆、左斜杆和右斜杆。

6.根据权利要求4所述的筒仓滑膜操作平台作顶盖板模板支撑体系的施工方法，其特征是所述三角架由檩条和斜支撑焊接组成，即若干檩条垂直焊接在斜支撑上，檩条的另一端与筒仓滑膜操作平台的钢桁架的下弦杆焊接。

7.根据权利要求1所述的筒仓滑膜操作平台作顶盖板模板支撑体系的施工方法，其特征是所述筒仓滑膜操作平台上面设置外围防护平台，外围防护平台由横杆、防护栏、斜支撑杆组成，横杆穿过筒壁混凝土，斜支撑杆一端固定在筒壁混凝土上，另与一端横杆连接。

8.根据权利要求1所述的筒仓滑膜操作平台作顶盖板模板支撑体系的施工方法，其特征是所述筒仓顶盖梁和筒仓顶盖板砼模板的支撑体系采用￠48×3mm的脚手架管。

9.根据权利要求1所述的筒仓滑膜操作平台作顶盖板模板支撑体系的施工方法，其特征是所述模架竖杆设置在竖管底托上，竖管底托是、焊接在上弦杆上，即上弦杆的上平面等距离设置若干竖管底托，竖管底托用于模架体系的竖管的定位。

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