CN106337557B - 一种大型双体筒仓滑模抗扭的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型双体筒仓滑模抗扭的施工方法，包括以下步骤：S1、在大型双体筒仓施工位置安装滑动模板装置；S2、在筒仓的模板系统的滑模外模板和滑模内模板之间设置垂直方向的滑模垂直抗扭柱；S3、向筒仓的模板系统中浇筑混凝土，浇筑时采用顺时针浇筑一层和逆时针浇筑一层交替进行的方式；S4、浇筑过程中通过液压提升系统提升操作平台系统；S5、在提升过程中，在模板系统的滑模外模板上设置围圈；S6、在大型双体筒仓的模板系统之间设置不少于两个水平抗扭杆；S7、完成大型双体筒仓的浇筑后，拆除滑动模板装置。本发明能够有效控制滑模施工中滑升模板的扭转现象，提高了混凝土的施工质量。

Description

一种大型双体筒仓滑模抗扭的施工方法

技术领域

本发明涉及滑动模板施工技术领域，尤其涉及一种大型双体筒仓滑模抗扭的施工方法。

背景技术

筒仓滑模施工是筒仓能否实现高效、安全、正常施工、保证施工质量的关键部分，滑升模板安装是一项严密和紧凑的工序，如果滑升模板安装质量不好，受力点不均匀分布，严重时会产生滑升模板扭转的情况。现今在单体筒仓滑模施工中，滑升模板发生扭转会对已经初凝的混凝土造成一定拉伤，影响混凝土的施工质量和外观。

在中国发明专利200910075584.8中公开了一种单体筒仓滑模施工装置，包括提升架，操作平台，支撑杆，内外模板以及用于加固的模板的围檩，创新点在于内模板由组合钢模板和按照仓体中心对称布置的抗扭柱钢模板构成，抗扭柱钢模板横截面为U型，抗扭柱钢模板两侧壁设有分别与两侧组合钢模板焊接的凸沿，抗扭柱与组合钢板外表面在一个曲面内。该文献中的方法能够对单体筒仓起到一定的抗扭效果，当时结构复杂，抗扭效果差，且不能够满足双体筒仓的抗扭要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中缺少双体筒仓的抗扭方法的缺陷，提供一种大型双体筒仓滑模抗扭的施工方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种大型双体筒仓滑模抗扭的施工方法，包括以下步骤：

S1、在大型双体筒仓施工位置安装滑动模板装置，滑动模板装置包括液压提升系统、模板系统和操作平台系统，安装提升架，并将提升架与滑动模板装置连成整体；

S2、在筒仓的模板系统的滑模外模板和滑模内模板之间设置垂直方向的滑模垂直抗扭柱，滑模垂直抗扭柱以筒仓的圆心为对称中心，呈中心对称的方式设置，滑模垂直抗扭柱的数量根据筒仓的直径大小确定，且设置的数量不少于6个；

S3、向筒仓的模板系统中浇筑混凝土，浇筑时采用顺时针浇筑一层和逆时针浇筑一层交替进行的方式；

S4、浇筑过程中通过液压提升系统提升操作平台系统；

S5、在提升过程中，每提升一定高度，在模板系统的滑模外模板上设置一圈围圈，根据垂直荷载和水平荷载计算得到围圈设置的数量和宽度；

S6、在大型双体筒仓的模板系统之间设置不少于两个水平抗扭杆，水平抗扭杆交叉设置在大型双体筒仓之间位置的不同高度，呈剪刀型设置；

S7、完成大型双体筒仓的浇筑后，拆除滑动模板装置。

进一步地，本发明的步骤S1中安装滑动模板装置的方法具体包括：

S11、搭临时组装平台，安装提升架，安装内外围圈；

S12、安装钢结构架体，安装内模板，安装外模板；

S13、安装内外挑三角架、栏杆平台、液压平台，安装千斤顶及液压设备；

S14、空载试验、油路加压排气；

S15、安装支承杆，全面检修，安装吊架及防护网、安全网。

进一步地，本发明的步骤S2中滑模垂直抗扭柱采用∠30*30*3的角钢，将垂直抗扭柱与模板系统的组合钢模板焊接在一起形成整体。

进一步地，本发明的步骤S3中交替浇筑混凝土的方法具体包括：

顺时针和逆时针浇筑的每一层高度均相等，且每层的高度不小于3cm。

进一步地，本发明的步骤S5中设置围圈的方法具体包括：

根据实际结构的受力情况设计围圈，垂直荷载包括模板自重和模板滑升时的摩擦力，水平荷载包括砼的侧压力及操作平台直接支撑在围圈上时操作平台的重量和平台上的施工荷载所产生的水平分力；计算得到上下围圈的不同荷载，按多跨连续梁验算围圈水平与垂直方向的强度和挠度。

进一步地，本发明的步骤S6中的设置水平抗扭杆的方法具体包括：

采用∠50*50*5*的角钢作为水平抗扭杆，水平抗扭杆与滑升模板的外钢圈连接，用螺栓固定；设置上下两道剪刀形的水平抗扭杆，平行布置，上层水平抗扭杆距离滑升模板上沿的距离为400mm，下层水平抗扭杆距离上层水平抗扭杆的距离为400mm，两个水平抗扭杆成45°角。

进一步地，本发明的步骤S1中的提升架采用双横梁的开字形结构，包括立柱、横梁、牛腿和外挑梁架；横梁由槽钢制作，立柱用槽钢、角钢、钢板焊接制成；提升架的两根立柱之间保持平行，并与横梁连接成90度角。

本发明产生的有益效果是：本发明的大型双体筒仓滑模抗扭的施工方法，通过在模板系统中设置垂直抗扭柱，在滑模外模板设置围圈，在双体筒仓之间设置水平抗扭杆，并结合浇筑过程中的交替浇筑的方法，能够有效控制滑模施工中滑升模板的扭转现象；提高了混凝土的施工质量，还减少了处理模板扭转的人工和时间，降低了成本，使施工进度加快，满足了工艺要求。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例的滑模抗扭杆平面结构示意图；

图2是本发明实施例的滑模抗扭柱立面图；

图中，1-水平抗扭杆，2-滑模外模板，3-滑模内模板，4-滑模垂直抗扭柱。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1和图2所示，本发明实施例的大型双体筒仓滑模抗扭的施工方法，包括以下步骤：

S1、在大型双体筒仓施工位置安装滑动模板装置，滑动模板装置包括液压提升系统、模板系统和操作平台系统，安装提升架，并将提升架与滑动模板装置连成整体；

提升架采用双横梁的开字形结构，包括立柱、横梁、牛腿和外挑梁架；横梁由槽钢制作，立柱用槽钢、角钢、钢板焊接制成；提升架的两根立柱之间保持平行，并与横梁连接成90度角。

安装滑动模板装置的方法具体包括：

S11、搭临时组装平台，安装提升架，安装内外围圈；

S12、安装钢结构架体，安装内模板，安装外模板；

S13、安装内外挑三角架、栏杆平台、液压平台，安装千斤顶及液压设备；

S14、空载试验、油路加压排气；

S15、安装支承杆，全面检修，安装吊架及防护网、安全网。

S2、在筒仓的模板系统的滑模外模板和滑模内模板之间设置垂直方向的滑模垂直抗扭柱，滑模垂直抗扭柱以筒仓的圆心为对称中心，呈中心对称的方式设置，滑模垂直抗扭柱的数量根据筒仓的直径大小确定，且设置的数量不少于6个；

滑模垂直抗扭柱采用∠30*30*3的角钢，将垂直抗扭柱与模板系统的组合钢模板焊接在一起形成整体。

S3、向筒仓的模板系统中浇筑混凝土，浇筑时采用顺时针浇筑一层和逆时针浇筑一层交替进行的方式；顺时针和逆时针浇筑的每一层高度均相等，且每层的高度不小于3cm。

S4、浇筑过程中通过液压提升系统提升操作平台系统；

S5、在提升过程中，每提升一定高度，在模板系统的滑模外模板上设置一圈围圈，根据垂直荷载和水平荷载计算得到围圈设置的数量和宽度；

设置围圈的方法具体包括：

根据实际结构的受力情况设计围圈，垂直荷载包括模板自重和模板滑升时的摩擦力，水平荷载包括砼的侧压力及操作平台直接支撑在围圈上时操作平台的重量和平台上的施工荷载所产生的水平分力；计算得到上下围圈的不同荷载，按多跨连续梁验算围圈水平与垂直方向的强度和挠度。

S6、在大型双体筒仓的模板系统之间设置不少于两个水平抗扭杆，水平抗扭杆交叉设置在大型双体筒仓之间位置的不同高度，呈剪刀型设置；

设置水平抗扭杆的方法具体包括：

采用∠50*50*5的角钢作为水平抗扭杆，水平抗扭杆与滑升模板的外钢圈连接，用螺栓固定；设置上下两道剪刀形的水平抗扭杆，平行布置，上层水平抗扭杆距离滑升模板上沿的距离为400mm，下层水平抗扭杆距离上层水平抗扭杆的距离为400mm，两个水平抗扭杆成45°角。

S7、完成大型双体筒仓的浇筑后，拆除滑动模板装置。

在本发明的另一个具体实施例中，该方法的步骤包括：

1、滑动模板施工装置是由液压提升系统、模板系统和操作平台系统组成，这三个系统与提升架连成整体，布置成适合于本次滑模施工的施工装置。

搭临时组装平台→安装提升架→安装内外围圈→安装钢结构架体→安装内模板→安装外模板→安装内外挑三角架、栏杆平台、液压平台→安装千斤顶及液压设备→空载试验、油路加压排气→安支承杆→全面检修→安装吊架及防护网、安全网。

2、模板系统包括模板、围圈和提升架，其作用是根据滑模工程的平面尺寸和结构特点组成成型结构用于砼成型。其在滑升过程中，承受新浇砼的侧压力和模板与砼之间的摩阻力，并将荷载传递给支承杆。

3、模板；

本工程采用的组合钢模板尺寸为200×1200mm、300×1200mm。

4、围圈；

围圈用于固定模板，采用L75×7角钢。围圈是模板系统中的横向支撑，沿筒仓内外壁截面周长设置，上、下各一道。模板固定在围圈上，围圈同时承受水平荷载和垂直荷载，水平荷载包括混凝土侧压力、冲击力和风力；垂直荷载包括模板和围圈自重力、摩阻力、操作平台的自重力和施工荷载。

围圈的计算可按三跨连续梁支承在提升架上考虑，计算跨度等于提升架的间距，由于混凝土轮圈依次浇注，作用在围圈上的荷载并非均布于各跨，可按最不利的情况，近似地取荷载仅布置于两跨考虑。又由于围圈同时受到水平和垂直荷载的作用，因此要按受双向弯曲的连续梁考虑。其内力计算可从《建筑结构静力计算手册》中查得两个方向的弯矩Mx和My，其计算式如下：

Mx＝0.117Hl2；

My＝0.117Vl2；

式中H—围圈承受的水平荷载；V—围圈承受的垂直荷载；l—提升架的间距；

a.模板侧压力F＝0.073×25×5×1×1×√(0.3)＝5kN/m²；

b.水平总荷载为5kN/m²×116m2＝580kN；

c.垂直总荷载为477kN；

分别求得Mx＝0.117×580×1.3×1.3＝115kN·m；

My＝0.117×477×1.3×1.3＝94kN·m；

截面校核：σ＝Mx/W＝115kN·m/(27.9cm³×4)＝103N/mm²＜f＝205N/mm²；

σ＝My/W＝94kN·m/(27.9cm³×4)＝84N/mm²＜f＝205N/mm²；

式中f—钢材抗拉或抗压的强度设计值，为205N/mm²；

W—梁受压最大纤维的毛截面抵抗矩，L75*7角钢的截面抵抗矩为27.9cm3；一套模板系统同一截面有4根围圈。

围圈挠度验算：

ωmax＝0.573×F×l4/(100×E×I)＝0.573×5×1304/(100×2.1×104×60)＝6.5×10-4cm＜l/500＝0.26cm；

整体稳定性验算

σ＝M/ψbW＝103/0.795＝130N/mm²＜f＝205N/mm²；

围圈的强度、挠度和整体稳定性是符合施工要求的。

5、提升架

提升架又称千斤顶架或门架，提升架的主要作用是防止模板侧向变形，在滑升过程中将全部垂直荷载传递给千斤顶，并通过千斤顶传递给支承杆，把模板系统和操作平台系统连成一体，因此提升架必须有足够的刚度，在使用荷载作用下，其立柱的侧向变形应不大于2mm。目前国内常用的提升架一般为钢提升架，本发明实施例的采用的提升架为双横梁的“开”字形架。

提升架是由立柱、横梁、牛腿和外挑梁架等组成。横梁由10#、12#槽钢制作，立柱用槽钢、角钢、钢板焊接制成。提升架的两根立柱必须保持平行，并与横梁连接成90度角，提升架形式分为单横梁和双横梁两种，本工程为双横梁提升架。

本发明实施例的提升架高度为2390mm，净宽度620mm。提升架的验算：

⑴横梁的计算

当横梁与立柱刚性连接时，其弯矩M可按两端固定梁计算：

M＝1/8×PL

式中P—千斤顶的顶升力

L—横梁的跨度，取两立柱中轴线之间的距离

⑵立柱的计算

立柱的强度验算：

σ＝M/W+N/A＝(H1l1+H2l2)/W+(N1+N2+N3+N4+N5)/A

式中M—水平力对立柱产生的弯矩，M＝H1l1+H2l2；

H1、H2—作用于立柱的水平力(混凝土的侧压力、冲击力等)；

l1、l2—横梁至上围圈、下围圈的距离；

N—作用于立柱上的竖向荷载：N＝N1+N2+N3+N4+N5；

N1、N2—模板的自重力及摩阻力，由围圈传给立柱的垂直力；

N3、N4—上、下操作平台传给立柱的垂直力；

W—立柱截面的抵抗矩；

A—立柱截面的面积；

σ＝M/W+N/A＝(H1l1+H2l2)/W+(N1+N2+N3+N4+N5)/A＝(60*130*0.0005*2)/73+477/22.56cm＝212/2＝106＜f＝205N/mm²；

因此，提升架横梁和立杆的强度、挠度是符合要求的，提升架是稳定的。

6、模板系统的设计

模板系统中，模板与围圈的主要受力作用是承受砼的侧压力，砼侧压力的大小与砼的容重、浇筑速度、振捣方式、入模的冲击力等因素有关。

模板的设计是根据砼的侧压力值、倾倒砼时模板承受的冲击力等，选定其中最大值，以两跨或三跨连续板计算。验算板面的强度和挠度，其次以简支的边界条件，验算模板加劲肋的强度和挠度。

7、围圈设计

围圈设计时，其设计荷载应包括垂直荷载和水平荷载，垂直荷载包括模板自重和模板滑升时的摩擦力，当操作平台直接支撑在围圈上时应包括操作平台的重量和操作平台上的施工荷载，水平荷载包括砼的侧压力及操作平台直接支撑在围圈上时操作平台的重量和平台上的施工荷载所产生的水平分力。围圈设计应根据实际结构受力情况，求得上下围圈的不同荷载，按多跨连续梁验算围圈水平与垂直方向的强度和挠度。钢模板与砼间的摩阻力取1.5～3.0KN/m²。

8、提升架设计

提升架的设计应根据液压滑动模板施工技术规范中规定的设计荷载取值，并根据工艺条件确定提升架几何尺寸。一般情况下，提升架立柱验算最不利情况下的荷载，计算下围圈处的挠度值不应大于2mm。防止因荷载不均匀而发生滑升扭转。

9、混凝土的浇筑顺序为顺时针浇筑一层，逆时针浇筑一层，以此类推交替浇筑，且每层浇筑高度为3公分，防止混凝土混凝土浇筑不均匀，高度不一致造成造成滑升时扭转的发生。

10、两个筒仓之间设置水平方向抗扭杆，在两个单体筒仓的滑升模板之间增加上下两道水平剪刀形抗扭杆，平行布置，上层水平剪刀型抗扭杆距离滑升模板上沿400mm,下层抗扭杆距离上层抗扭杆400mm,两个抗扭杆成45°角。采用角钢∠50*50*5的角钢做为抗扭杆，抗扭杆与滑升模板的外钢圈连接，用螺栓固定，水平抗扭杆的应用，使两个筒仓滑模成为一个整体，增加了筒仓滑模的抗扭力，大大减小了滑模发生扭转的可能。

11、采取在筒仓滑升模板内模板内壁增设垂直方向的抗扭柱，抗扭柱采用∠30*30*3的角钢，在筒仓中心两侧对称布置，沿着内滑升模板内壁等距离布置6个抗扭柱，抗扭柱与组合钢模板焊接在一起形成整体。

本发明方法的应用增加了筒仓滑升模板抗扭的能力，与单体筒仓抗扭形式相比，降低了单体滑模抗扭杆设置容易发生模板扭转对已经初凝的混凝土造成一定拉伤，影响混凝土的施工质和观感的缺陷的风险。本发明为了防止筒仓模板扭转现象的发生，影响正常施工的缺陷，减少了处理模板扭转的人工和时间，降低了成本，使施工进度加快，创造了良好的经济和社会效益，具有一定的推广价值。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种大型双体筒仓滑模抗扭的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在大型双体筒仓施工位置安装滑动模板装置，滑动模板装置包括液压提升系统、模板系统和操作平台系统，安装提升架，并将提升架与滑动模板装置连成整体；

S2、在筒仓的模板系统的滑模外模板和滑模内模板之间设置垂直方向的滑模垂直抗扭柱，滑模垂直抗扭柱以筒仓的圆心为对称中心，呈中心对称的方式设置，滑模垂直抗扭柱的数量根据筒仓的直径大小确定，且设置的数量不少于6个；

S3、向筒仓的模板系统中浇筑混凝土，浇筑时采用顺时针浇筑一层和逆时针浇筑一层交替进行的方式；

S4、浇筑过程中通过液压提升系统提升操作平台系统；

S5、在提升过程中，每提升一定高度，在模板系统的滑模外模板上设置一圈围圈，根据垂直荷载和水平荷载计算得到围圈设置的数量和宽度；

S6、在大型双体筒仓的模板系统之间设置不少于两个水平抗扭杆，水平抗扭杆交叉设置在大型双体筒仓之间位置的不同高度，呈剪刀型设置；

S7、完成大型双体筒仓的浇筑后，拆除滑动模板装置。

2.根据权利要求1所述的大型双体筒仓滑模抗扭的施工方法，其特征在于，步骤S1中安装滑动模板装置的方法具体包括：

S11、搭临时组装平台，安装提升架，安装内外围圈；

S12、安装钢结构架体，安装滑模内模板，安装滑模外模板；

S13、安装内外挑三角架、栏杆平台、液压平台，安装千斤顶及液压设备；

S14、空载试验、油路加压排气；

S15、安装支承杆，全面检修，安装吊架及防护网、安全网。

3.根据权利要求1所述的大型双体筒仓滑模抗扭的施工方法，其特征在于，步骤S2中滑模垂直抗扭柱采用∠30*30*3的角钢，将滑模垂直抗扭柱与模板系统的组合钢模板焊接在一起形成整体。

4.根据权利要求1所述的大型双体筒仓滑模抗扭的施工方法，其特征在于，步骤S3中交替浇筑混凝土的方法具体包括：

顺时针和逆时针浇筑的每一层高度均相等，且每层的高度不小于3cm。

5.根据权利要求1所述的大型双体筒仓滑模抗扭的施工方法，其特征在于，步骤S5中设置围圈的方法具体包括：

根据实际结构的受力情况设计围圈，垂直荷载包括模板自重和模板滑升时的摩擦力，水平荷载包括砼的侧压力及操作平台直接支撑在围圈上时操作平台的重量和平台上的施工荷载所产生的水平分力；计算得到上下围圈的不同荷载，按多跨连续梁验算围圈水平与垂直方向的强度和挠度。

6.根据权利要求1所述的大型双体筒仓滑模抗扭的施工方法，其特征在于，步骤S6中的设置水平抗扭杆的方法具体包括：

采用∠50*50*5的角钢作为水平抗扭杆，水平抗扭杆与滑模外模板和滑模内模板的外钢圈连接，用螺栓固定；设置上下两道剪刀形的水平抗扭杆，上层水平抗扭杆距离滑升模板上沿的距离为400mm，下层水平抗扭杆距离上层水平抗扭杆的距离为400mm，两个水平抗扭杆成45°角。

7.根据权利要求1所述的大型双体筒仓滑模抗扭的施工方法，其特征在于，步骤S1中的提升架采用双横梁的开字形结构，包括立柱、横梁、牛腿和外挑梁架；横梁由槽钢制作，立柱用槽钢、角钢、钢板焊接制成；提升架的两根立柱之间保持平行，并与横梁连接成90度角。