水泥厂封闭筒仓内减压锥施工技术

吴喜军，石立国，张茅，陈中，余德浩

(中国建筑第二工程局有限公司西南分公司，重庆 400023）

1 工程概况

某水泥厂生料均化库为筒仓结构，内部中心为减压锥，设计为圆锥体形状结构。该次施工减压锥在56m高的筒仓结构施工完毕后再进行施工，减压锥结构位于筒仓内14.007～34.286m之间，高20.279m，由三部分组成，分别为环梁部分、减压锥壁部分和减压锥顶部分，环梁高度为3m，减压锥壁厚为800mm，锥体为C35钢筋混凝土。根据施工进度和现场实际情况，针对锥体模板、脚手架的支设和混凝土的浇筑两个方面，讨论出了符合实际情况的施工方法。

2 技术难点

（1）减压锥体在筒仓内14.007～34.286m之间，高度20.279m，且为圆锥体形状，如何保证整体支模高度在14～34m的情况下减压锥锥体形状的成型，是一个难点。结合以前水泥厂筒仓内减压锥成功施工经验，支模时先将减压锥体内侧模板一次性搭设成型，保证锥体整体形状，锥体外侧模板在分段浇筑混凝土之前分段搭设。

（2）减压锥是在56m高的筒仓结构施工完毕后再进行施工，如何能够方便快捷地将混凝土运送至类似于56m高的笔筒内部14～34m高度处的减压锥也是一个难点。施工前考虑过几种方案:

a利用汽车泵直接泵送混凝土，但由于筒仓结构高度过高无法实现。

b利用塔吊直接吊运混凝土，但是由于筒仓结构高度达到56m，减压锥位于筒仓内部14～34m左右，总体吊运距离达到70～90m，根据现场实际考察，按每一桶吊斗0.3m3/5min进行计算，一小时只能吊运3.6m3，浇筑混凝土速度太慢，混凝土会出现冷缝现象。

c采用地泵泵送+塔吊吊运相结合，利用地泵从筒仓内部将混凝土泵送至减压锥上方，并利用塔吊吊斗吊运浇筑混凝土。

综合考虑，采用第c种方案对减压锥进行浇筑混凝土。

3 模板搭设

3.1 模板及支撑安装顺序

加固处理高支模满堂架地基→根据立杆位置铺设脚手板→摆放横向扫地杆→立杆与横向扫地杆扣接→搭设纵向扫地杆→随设计步距搭设立杆及纵横向水平杆→安装水平及竖向钢管剪刀撑→初步校正最上一步纵横向水平杆及标高→搭设环形钢管和环形Φ25钢筋→搭设减压锥下部加强斜撑钢管→铺设减压锥内侧模板→校正标高→加固模板并检查验收

3.2 高支模满堂架基础加固处理

减压锥支模在筒仓结构内部，在基础完成后，采用回填土进行分层回填，为防止满堂架支撑不均匀沉降，在室内回填土上铺设100mm厚C10混凝土，达到满堂架的承载力。

3.3 满堂脚手架支撑搭设及模板加固措施

通过对锥体整体钢筋、混凝土自重对架体产生的压力计算，得出架体立杆纵向布置间距为700mm，横向布置间距为700mm，横杆步距为1200mm，并每隔3步设置一道十字型水平剪刀撑，每隔10根立杆设置一道通长竖向剪刀撑，所有立杆下垫木脚手板。

为保证减压锥整体不变形，先整体支设减压锥内侧模板；减压锥外侧模板采用分层搭设，每层搭设高度为2m，待前一层混凝土浇筑完毕后，再对下一层减压锥外侧模板进行搭设，最后搭设减压锥顶模板。减压锥内外模板采用木模板进行拼装，拼装的木模板通过精心设计后，进行统一加工，并对每一层拼装的模板进行编号，保证施工质量。

减压锥内侧纵向龙骨采用双钢管间距500mm布置，环向龙骨采用环形Φ25钢筋和环形钢管间距500mm交叉布置；减压锥外侧纵向龙骨采用双钢管间距500mm布置，环向龙骨采用环形Φ25钢筋间距500mm布置；背楞采用50mm×100mm木方，沿减压锥壁方向间距300mm布置，固定于内侧龙骨环与模板之间；减压锥内侧设置斜撑杆对模板进行加固，每根斜撑杆长4m，在环梁下部沿减压锥斜边纵横每隔500mm设置一根斜撑杆；在减压锥壁下部沿减压锥斜边纵横每隔500mm设置一道Φ14对拉螺杆。减压锥顶部实心部分利用6道Φ32钢筋进行围檩加固模板，接头位置采用搭接双面焊，焊接长度为200mm，并设置3排贯通Φ14对拉螺杆进一步加固模板，每排设置4根对拉螺杆呈米字形布置（如图1所示）。在减压锥上方搭设操作脚手架，操作脚手架分段搭设，分段搭设高度同减压锥壁每段模板组装高度。操作脚手架立杆纵横间距1.2m，横杆步距1.5m。减压锥模板支架、加固示意图如图2所示。

图1 减压锥顶实心部分模板加固平面示意图

图2 减压锥模板支架、加固示意图

4 锥体混凝土浇筑

4.1 浇筑顺序

首先浇筑环梁混凝土，其次浇筑锥体壁的混凝土，最后浇筑锥顶实心混凝土。

4.2 浇筑方法

由于筒仓结构高度达到56m，为避免浇筑混凝土时出现冷缝现象，锥体混凝土采用地泵泵送至锥体上方配合塔吊进行浇筑。地泵管沿锥体下部框架柱向上穿过锥体壁预留洞口焊接在筒仓壁预埋件上固定。

（1）浇筑环梁时，采用地泵直接泵送混凝土一次性分层浇筑。

（2）锥体壁混凝土采用分段浇筑，每段浇筑高度为2m。每浇筑一段锥体壁混凝土，地泵管沿筒仓壁上升相应高度出料（泵管离筒仓壁200mm）至吊斗中，并用塔吊进行吊运浇筑（如图3所示）。

图3 锥体壁混凝土浇筑示意图

（3）锥顶实心混凝土直接利用地泵一次性浇筑，泵管通过操作脚手架引至实心锥顶部分。

5 主要安全技术措施

（1）搭设满堂支撑架时，由于56m筒仓壁已全部施工完毕，筒仓壁内部几乎无任何光线，因此在搭设满堂架期间，应在中间步架及环梁和锥体壁底第一步架上设置照明灯泡，以确保施工照明及安全操作。

（2）为保证操作人员及检查人员行走安全，除随操作层铺设脚手板外，在满堂脚手架立杆时，留出上人通道。

（3）高支模满堂架的验收随施工步架搭设层进行检查、整改和验收，为工程最终一次性验收带来方便。

6 质量保证措施

6.1 模板垂直度控制

（1）对模板角度严格控制，在模板安装就位前，必须对每一块模板线进行复测，无误后，方可安装模板。

（2）模板拼装配合，工长及质检员逐一检查模板角度，确保角度、平整度。

（3）模板就位前，检查顶模棍位置、间距是否满足要求。

6.2 顶板模板标高控制

每层顶板抄测标高控制点，测量抄出混凝土墙上的500线，根据层高及板厚，沿墙周边弹出顶板模板的底标高线。

6.3 模板的变形控制

（1）浇筑混凝土时，做分层尺竿，并配好照明，分层浇筑，层高控制在500以内，严防振捣不实或过振，使模板变形。

（2）模板支立后，拉水平、竖向通线，保证混凝土浇筑时易观察模板变形，跑位。

（3）浇筑前认真检查螺栓、斜撑是否松动。

（4）模板支立完毕后，禁止模板与脚手架拉结。

6.4 模板拼缝、接头不密实时，用塑料密封条堵塞。

7 注意事项

（1）满堂脚手架底部纵横方向必须设置扫地杆，间距同立杆。

（2）立杆采取对接扣件接长，不得使用搭接形式，同步立杆接头相邻杆件应错开50%对接。

（3）钢管扣件螺栓应用扳手拧紧，并用力矩扳手检测，测力必须达到40～60N·mm，重复应用的扣件应认真检查，防止有裂纹和滑丝现象发生，对环梁下每道纵横杆与立杆连接的扣件及增加的扣件，应派人逐个复查，凡发现松动的须拧紧。

（4）水平钢骨应相向布置，不得在同一方向扣接，每一步水平钢管应纵横扣接，不得单向扣接。

（5）浇筑混凝土期间，应设专人值班，若在混凝土浇筑中及浇筑后4h内发生异常，应立即按应急预案措施处理。

8 结语

通过对模板支设、加固的精心设计，保证了减压锥体混凝土成型质量，使得减压锥施工得到了安全保障；混凝土浇筑时地泵和塔吊的配合，大大缩短了混凝土浇筑的时间，避免了混凝土浇筑时由于浇筑间歇过长导致的冷缝现象，成功地完成了筒仓内减压锥施工，达到了业主和设计的要求。

[1]中华人民共和国住房和城乡国建设部.JGJ59-2011建筑施工安全检查标准[S].北京:中国建筑工业出版社，2011.

[2]中国建筑科学研究院，等.JGJ130-2011建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社，2011.

[3]《建筑施工手册（第4版）》编写组.建筑施工手册(第4版)[S].北京:中国建筑工业出版社，2003.