CN113431318A - 一种高温环境下用于异型结构的滑模施工控制方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种高温环境下用于异型结构的滑模施工控制方法，包括：步骤1，配合比设计及设定；步骤2，实施保温措施；步骤3，设置偏移扭转监测平台以及纠偏纠扭平台进行监测和纠正；以及步骤4，实施混凝土质量控制。该方法涉及滑模施工的相关控制要点与细节，可以大大提高滑模施工的质量与效率，扩展了滑模这一高效施工技术的使用环境与领域，从而使得滑模施工质量不再受人力、物料供应、天气、组织管理、设备操作等方面的影响，降低造成大的质量或者安全问题的风险。

Description

一种高温环境下用于异型结构的滑模施工控制方法
技术领域
本发明涉及建筑施工关键工序控制技术领域，尤其涉及一种高温环境下用于异型结构的滑模施工控制方法。
背景技术
滑模施工是可用于非组合型框架的筒仓、独立柱/墩等结构的一种连续成型的高效施工方法，具备自动化程度高，空间大，施工快等优势。但滑模施工质量受人力、物料供应、天气、组织管理、设备操作等方方面面的影响，并且任意环节出现问题都可能造成大的质量或者安全问题。因此滑模容错率较低，尤其是在中东地区的高温恶劣条件下。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种高温环境下用于异型结构的滑模施工控制方法。
本发明的目的在于提供一种高温环境下用于异型结构的滑模施工控制方法，包括：
步骤1，配合比设计及设定；
步骤2，实施保温措施；
步骤3，设置偏移扭转监测平台以及纠偏纠扭平台进行监测和纠正；
步骤4，实施混凝土质量控制。
优选的，所述步骤1包括：
步骤11，进行速度计算，包括：根据人材机情况设置每天的施工速度，即每天模板提升的高度，以及滑模模板高度，得到混凝土初凝时间与滑升速度的关系如式(1)所述：
Figure BDA0003187734350000021
其中，
H-模板高度；
a-混凝土浇灌后其表面到模板上口的距离；
h0-每个混凝土浇灌层厚度；
T2-混凝土强度达到预定数值所需的时间；
V-模板滑升速度；
计算出初凝时间后，再设计滑模混凝土配合比设计；
步骤12，设计滑模混凝土配合比：在保证强度的前提下，通过调整减水剂，缓凝剂，早强剂等外加剂掺量来改变初凝时间，设置了多种组合，并获得不同温度下的初凝时间。
优选的，所述步骤12包括：采用混凝土，坍落度设计为满足适应滑模施工。
优选的，所述步骤12还包括：在常规滑模施工时微调各外加剂掺量，以应对各种施工状况。
优选的，所述步骤2包括：严格控制入模温度，通过控制配合比、控制原材料及加工过程以及加冰等一系列措施，不得高于30℃；
优选的，所述步骤2还包括：钢模增加隔热措施，在模板背面的保温棉，用扎带固定，起到良好的保温隔热作用；滑模平台外侧采用防火毯遮阳，避免阳光直射，减少高温暴晒导致的水分快速流失；在平台内部布置多台冷水风机，在施工平台上的封闭区域安装空调，避免沙漠的高气温对滑模施工影响；增加喷淋措施，同时沿墙在各个操作平台布置喷淋管，并在钢模外保温棉冷水降温。
优选的，所述步骤3包括：
步骤31，在地面设置的五台激光垂准仪，并且在滑模平台上设置激光标靶，分析各点偏移情况以监测平台偏移和扭转情况；
步骤32，所述纠偏纠扭平台结构通过钢绞线倒链将门架之间收尾之间相互连接，来主动控制门架的倾斜或扭转方向来达到纠偏纠扭的目的；当平台发生顺时针扭转时，收紧倒链使所有门架有逆时针倾倒的趋势，随着滑模提升，平台将逐渐恢复原位；当平台发生偏移时，将顺偏移方向的门架向反方向调节，平台便会随着提升而复位。
优选的，所述步骤4包括：
步骤41，对混凝土严格控制分层浇筑，进行往复浇圈以达到混凝土分布的平衡；
步骤42，在每次浇筑前，模板的空余位置，使用灰铲清理板面上的砂浆并涂刷脱模剂，防止混凝土在模板累积成块；
步骤43，针对出模混凝土的情况进行相应处理。
优选的，所述步骤43包括：
若所述出模混凝土没有缺陷或仅有微小裂缝，立即进行收光抹面工作，然后表面涂刷养护液；
在滑模收分变形过程中若由于模板调节所述出模混凝土产生鳞状表面，则进行大面积的收光与抹面工作；
若所述出模混凝土局部产生蜂窝麻面，且已过初凝时间无法收光修补时，首先使用钢丝刷清除表面的浮浆和养护剂，保证表面清洁、干燥、密实没有灰尘和优质，使用第一修补材料对表面进行修补；
若所述出模混凝土出现塌孔露筋或其他大面积的质量缺陷，立即停滑，同样使用钢丝刷清理表面或钢筋上的残渣，使用第二修补材料修补料进行涂抹填充，完成四至五个小时后，使用第三修补材料表面进行收光。
本发明的有益效果：
该方法涉及滑模施工的相关控制要点与细节，可以大大提高滑模施工的质量与效率，扩展了滑模这一高效施工技术的使用环境与领域。对今后类似项目和相似情况下的滑模施工都具有借鉴意义。
附图说明
图1为根据本发明的高温环境下用于异型结构的滑模施工控制方法的流程示意图；
图2为根据本发明优选实施例的减水剂掺量与初凝时间之间的关系；
图3为根据本发明优选实施例的缓凝剂掺量与初凝时间之间的关系。
图4为根据本发明优选实施例的初凝时间与环境温度之间的关系。
具体实施方式
本发明结合图1和具体实施例做进一步说明。
本实施例以沙漠地区某光热光伏混合发电项目吸热塔筒体滑模滑模施工作业为实例，说明了沙漠地区复杂环境下异形结构滑模施工控制要点。在针对类似工程施工上具有一定的适用性和优越性。
滑模是模板连续缓慢移动使混凝土结构成型的设备，模板可以通过变形、变径、扭转等动作来实现特殊结构形式。成型的效果取决于模板内混凝土的状态以及模板滑动的时机。在沙漠地区恶劣环境下，由于日照、高温、昼夜温差等影响滑模的施工控制会变得更加复杂，并且需要一套可靠的即时纠偏纠扭方案来保证施工精度。以沙漠地区某光热光伏混合发电项目为实例，针对超高筒体结构，综合考虑施工工期、平台措施、安全、经济等特点，滑模施工是最优选择，同时，必须克服结构异形和沙漠地区一系列难点来确保质量。
该项目中滑模系统采用具有大平台的门架滑模体系，通过丝杆调节可以精确定位模板的位置及角度。沙漠地区高温高湿，夏季漫长，项目地处沙漠腹地深处，昼夜温差大。滑模的最佳提升时机为出模的混凝土达到初凝状态时，体系提升时，应确保出模的混凝土达到同一初凝状态。滑模施工会遇到以下问题：1)中东地区常年高温，混凝土初凝的速度会非常快，因此提升的时机必须精确计算和把控；2)昼夜温差大使混凝土初凝时间随之变化；3)模板温度过高会导致混凝土粘粘模板，模板变形操作难度大，成型质量差等；4)阳光直射会使出模混凝土凝固状态不一，严重时会出现墙面拉裂塌陷等现象。5)提升时各处摩擦力不同会使平台受力不均出现偏扭。6)若出现质量问题，也必须有高效的修补措施。控制好上述环节，是中东炎热地区滑模施工的关键。
本发明的目的在于提供一种高温环境下用于异型结构的滑模施工控制方法，如图1所示，包括：
步骤1，配合比设计及设定，包括：
(1)速度计算
根据人材机情况设置每天的施工速度，即每天模板提升的高度，以及滑模模板高度，可以得到混凝土初凝时间与滑升速度的关系如式(1)所述：
Figure BDA0003187734350000071
其中，
H-模板高度；
a-混凝土浇灌后其表面到模板上口的距离；
h0-每个混凝土浇灌层厚度；
T2-混凝土强度达到预定数值所需的时间；
V-模板滑升速度；
计算出初凝时间后，再进行混凝土配合比设计
(2)设计滑模配合比：
初凝状态的混凝土强度低，混凝土完全失去流动性，逐步失去可塑性，观感表现为用手指按压有轻微的指印和不沾手，滑升过程中有“沙沙”声音。此时出模效果最好，可以修补和收光。
可选的，在本实施例的技术方案中，预定数值为0.7mpa-1.0mpa。
本项目采用适应滑模施工具有一定坍落度的混凝土，考虑到要根据温度及滑速控制混凝土的缓凝时间，在保证强度的前提下，通过调整减水剂，缓凝剂，早强剂等外加剂掺量来改变初凝时间，设置了多种组合，并获得不同温度下的初凝时间。常规滑模施工时，可以微调各外加剂掺量，以应对各种施工状况。沙漠地区普遍使用矿粉混凝土，加入了粉煤灰后会增加混凝土的粘性，在加入早强剂或模板温度过高的情况下，粘模的情况更加严重，而且粘模的部分会随着滑升不断结块，严重影响质量。因此，尽量使用煤灰等矿粉含量低的混凝土，减小粘模概率的发生，从而让粘模的问题基本得到解决。如图4所示为各个配合比初凝时间。
作为一种可选的实施方式，在本实施例的技术方案中，混凝土可以采用C50混凝土，可以将该C50混凝土的坍落度设计为250±20mm。考虑到要根据温度及滑速控制混凝土的缓凝时间，在保证强度的前提下，通过调整减水剂，缓凝剂，早强剂等外加剂掺量来改变初凝时间，设置了多种组合，并获得不同温度下的初凝时间。常规滑模施工时，可以微调各外加剂掺量，以应对各种施工状况。在其他的可选的实施方式中，也可以采用适应于其他情况的混凝土。
如图2所示为减水剂掺量与初凝时间之间的关系，图3所示为缓凝剂掺量与初凝时间之间的关系，通过上述的关系线，技术人员可以更好的掌握混凝土的初凝情况，以便于进行相应的操作。图4所示为初凝时间与环境温度之间的关系，以便于技术人员根据环境温度更好的掌握不同外加剂使用后的初凝情况。步骤2，实施高温滑模控制组合措施，包括：
步骤21，严格控制入模温度，通过控制配合比、控制原材料及加工过程以及加冰等一系列措施，不得高于30℃；
步骤22，钢模增加隔热措施，在模板背面的保温棉，用扎带固定，起到良好的保温隔热作用；
步骤23，滑模平台外侧采用防火毯遮阳，避免阳光直射，减少高温暴晒导致的水分快速流失；
步骤24，在平台内部布置多台冷水风机，在施工平台上的封闭区域安装空调，避免沙漠的高气温对滑模施工影响；
步骤25，增加喷淋措施，同时沿墙在各个操作平台布置喷淋管，并在钢模外保温棉冷水降温。
上述组合方法可以大大降低操作空间及模板的温度。
为应对中东地区的炎热气候，平台上的操作面要避免阳光直射，滑模的大平台提供遮蔽的效果，平台侧面用双层密目网作为围护，减少阳光直射。同时，为平台及模板提供降温保温措施。在模板背面的保温棉，用扎带固定，施工过程中用冰水使保温棉保持湿润。同时沿墙在各个操作平台布置喷淋管，可以达到降尘和降低施工环境温度的效果。在平台内部布置多台冷水风机，在塔内部封闭区域安装空调。上述组合方法可以大大降低操作空间及模板的温度。
步骤3，设置偏移扭转监测平台以及纠偏纠扭平台进行监测和纠正，包括：
通过在地面设置的五台激光垂准仪，和定位在滑模平台上的激光标靶，分析各点偏移情况以监测平台偏移和扭转情况。
平台纠偏纠扭常规采用平台倾斜法，此方法操作难度大，纠正效果差，特别是较重的滑模平台，一旦发生偏扭难以恢复。本实施例设计了新型的纠偏纠扭方案，如图2所示为纠偏纠扭平台结构示意图，通过钢绞线倒链将门架之间收尾之间相互连接，来主动控制门架的倾斜或扭转方向来达到纠偏纠扭的目的。当平台发生顺时针扭转时，收紧倒链使所有门架有逆时针倾倒的趋势，随着滑模提升，平台将逐渐恢复原位。当平台发生偏移时，将顺偏移方向的门架向反方向调节，平台便会随着提升而复位。
步骤4，实施混凝土质量控制，包括：
混凝土严格控制分层浇筑，进行往复浇圈以达到混凝土分布的平衡。考虑模板温度始终高于入模温度，在每次浇筑前，模板的空余位置，使用灰铲清理板面上的砂浆并涂刷脱模剂，防止混凝土在模板累积成块。出模混凝土没有缺陷或仅有微小裂缝，立即进行收光抹面工作，然后表面涂刷养护液。在滑模收分变形过程中由于模板调节会产生鳞状表面，必须增加人员进行大面积的收光与抹面工作。如局部产生蜂窝麻面，且已过初凝时间无法收光修补时，首先使用钢丝刷清除表面的浮浆和养护剂，保证表面清洁、干燥、密实没有灰尘和优质，使用第一修补材料对表面进行修补。如出现塌孔露筋或其他大面积的质量缺陷，立即停滑。同样使用钢丝刷清理表面或钢筋上的残渣，使用第二修补材料进行涂抹填充，完成四至五个小时后，使用第三修补材料对表面进行收光。需要说明的是，第一修补材料、第二修补材料和第三修补材料可以为相同的修补材料，也可以为不同的修补材料。
本实施例以沙漠地区光热光伏发电项目集热塔滑模施工为例，说明在沙漠地区的特殊环境下，滑模施工的相关控制要点与细节，可以大大提高滑模施工的质量与效率，扩展了滑模这一高效施工技术的使用环境与领域。对今后类似项目和相似情况下的滑模施工都具有借鉴意义。
尽管上文对本发明的具体实施方式给与了详细描述和说明，但是应该指明的是，我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高温环境下用于异型结构的滑模施工控制方法，其特征在于包括：
步骤1，配合比设计及设定；
步骤2，实施保温措施；
步骤3，设置偏移扭转监测平台以及纠偏纠扭平台进行监测和纠正；以及
步骤4，实施混凝土质量控制。
2.根据权利要求1所述的一种高温环境下用于异型结构的滑模施工控制方法，其特征在于所述步骤1包括：
步骤11，进行速度计算，包括：根据人材机情况设置每天的施工速度，即每天模板提升的高度，以及滑模模板高度，得到混凝土初凝时间与滑升速度的关系如式(1)所述：
Figure FDA0003187734340000011
其中，
H-模板高度；
a-混凝土浇灌后其表面到模板上口的距离；
h0-每个混凝土浇灌层厚度；
T2-混凝土强度达到预定数值所需的时间；
V-模板滑升速度；
计算出初凝时间后，再设计滑模混凝土配合比设计；
步骤12，设计滑模混凝土配合比：在保证强度的前提下，通过调整减水剂，缓凝剂，早强剂等外加剂掺量来改变初凝时间，设置了多种组合，并获得不同温度下的初凝时间。
3.根据权利要求2所述的一种高温环境下用于异型结构的滑模施工控制方法，其特征在于所述步骤12包括：采用适应滑模施工具有一定坍落度的混凝土。
4.根据权利要求2所述的一种高温环境下用于异型结构的滑模施工控制方法，其特征在于所述步骤12还包括：在常规滑模施工时微调各外加剂掺量，以应对各种施工状况。
5.根据权利要求1所述的一种高温环境下用于异型结构的滑模施工控制方法，其特征在于所述步骤2包括：设置滑模的大平台以提供遮蔽的效果，所述大平台侧面采用双层密目网作为围护，为所述大平台及模板提供降温保温措施。
6.根据权利要求5所述的一种高温环境下用于异型结构的滑模施工控制方法，其特征在于所述降温保温措施为组合方法，所述组合方法包括：
步骤21，严格控制入模温度，通过控制配合比、控制原材料及加工过程以及加冰等一系列措施，不得高于30℃；
步骤22，钢模增加隔热措施，在模板背面的保温棉，用扎带固定，起到良好的保温隔热作用；
步骤23，滑模平台外侧采用防火毯遮阳，避免阳光直射，减少高温暴晒导致的水分快速流失；
步骤24，在平台内部布置多台冷水风机，在施工平台上的封闭区域安装空调，避免沙漠的高气温对滑模施工影响；
步骤25，增加喷淋措施，同时沿墙在各个操作平台布置喷淋管，并在钢模外保温棉冷水降温。
7.根据权利要求1所述的一种高温环境下用于异型结构的滑模施工控制方法，其特征在于所述步骤3包括：
步骤31，在地面设置的五台激光垂准仪，并且在滑模平台上设置激光标靶，分析各点偏移情况以监测平台偏移和扭转情况；
步骤32，所述纠偏纠扭平台结构通过钢绞线倒链将门架之间收尾之间相互连接，来主动控制门架的倾斜或扭转方向来达到纠偏纠扭的目的；当平台发生顺时针扭转时，收紧倒链使所有门架有逆时针倾倒的趋势，随着滑模提升，平台将逐渐恢复原位；当平台发生偏移时，将顺偏移方向的门架向反方向调节，平台便会随着提升而复位。
8.根据权利要求1所述的一种高温环境下用于异型结构的滑模施工控制方法，其特征在于所述步骤4包括：
步骤41，对混凝土严格控制分层浇筑，进行往复浇圈以达到混凝土分布的平衡；
步骤42，在每次浇筑前，模板的空余位置，使用灰铲清理板面上的砂浆并涂刷脱模剂，防止混凝土在模板累积成块；
步骤43，针对出模混凝土的情况进行相应处理。
9.根据权利要求8所述的一种高温环境下用于异型结构的滑模施工控制方法，其特征在于所述步骤43包括：
若所述出模混凝土没有缺陷或仅有微小裂缝，立即进行收光抹面工作，然后表面涂刷养护液；
在滑模收分变形过程中若由于模板调节所述出模混凝土产生鳞状表面，则进行大面积的收光与抹面工作；
若所述出模混凝土局部产生蜂窝麻面，且已过初凝时间无法收光修补时，首先使用钢丝刷清除表面的浮浆和养护剂，保证表面清洁、干燥、密实没有灰尘和优质，使用第一修补材料对表面进行修补；
若所述出模混凝土出现塌孔露筋或其他大面积的质量缺陷，立即停滑，同样使用钢丝刷清理表面或钢筋上的残渣，使用第二修补材料进行涂抹填充，完成四至五个小时后，使用第三修补材料对表面进行收光。
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