混凝土多仓库施工工艺优化与应用

马静伟，范立国，李军

1　工程概况

乌干达TOR030项目是中材建设有限公司承建的Lafarge-Holcim集团年产80万吨水泥粉磨站项目。其水泥库为混凝土多仓库的结构形式，筒仓高52m，11.57m以下内径为17.1m，壁厚为800mm；11.57m以上内径为18m，壁厚为350mm；21.8m以上为套筒库，内库直径6.2m，库壁350mm，内库与外库之间有4面隔墙连接，隔墙厚度为350mm。

2　混凝土多仓库的特点及施工工艺的选择

2.1　结构特点

混凝土多仓库由多个混凝土隔仓组成。常规的混凝土筒仓只有一个大的混凝土筒仓（见图1），仓壁结构相对简单，方便采用滑模工艺施工。而混凝土多仓库（见图2），内部由多道隔墙分隔成几个仓室，特别是在库底锥体下料部分，结构形式较为复杂，采用滑模工艺施工难度较大。

图1　常规筒仓库

图2　本项目的水泥库

2.2　施工工艺流程

根据对混凝土多仓库的技术分析、评估及方案优化，将水泥库滑模施工工作分为以下三个阶段和四个步骤实施。

第一阶段（锥体以下库壁）：对锥体以下的结构复杂程度做出充分评估，确定采用滑模施工。

第二阶段（锥体部位）：锥体范围筒仓外壁滑模平台的改组及滑模施工；锥体及锥体范围内内隔墙采用支撑脚手架翻模施工。

第三阶段（锥体以上阶段）：锥体以上筒仓外壁、内隔墙及内筒的整体平台的组对及滑模施工。

具体施工步骤：

（1）将筒仓外壁滑模至锥体底环梁；

（2）滑模施工锥体部分的筒仓外壁至锥体顶标高；

（3）施工锥体部分内隔墙及锥体；

（4）将锥体以上筒仓外壁、内隔墙及内筒一起滑模施工到库顶。

3　施工难点及施工方法

将筒仓结构分成几个部分，分析其施工难点（见图3）。

3.1　锥体底环梁以下部分

此阶段施工难度不大，可按单仓库的滑模施工工艺进行施工。但是库壁较厚，壁厚为800mm，为了避免滑模平台失稳或扭转，可采用局部双千斤顶进行滑模施工，即在门窗洞口两侧以及轴线和混凝土料斗部位加设双千斤顶（见图4）。如果荷载较大，可以每隔两个开字架设置双千斤顶（见图5）。

图3　筒仓结构图

图4　滑模平台

图5　双千斤顶设置

此阶段也可采用翻模施工，但施工工期长，外表面处理麻烦，既不经济也不美观。

3.2　锥体和内隔墙连接部位

该部位锥体段施工难度很大。首先库壁厚度由800mm变为350mm，需进行滑模平台改组；其次要做好筒仓外壁和内隔墙钢筋连接方式的设计工作（见图6）。为实现此段库壁的滑模必须将库壁与隔仓墙断开，此处预留钢筋的位置、间距等的准确定位以及采用哪种钢筋连接方式需要提前做好方案。本项目筒仓外壁和内隔墙交界面的施工缝钢筋连接采取机械套筒连接的方式（连接件见图7），可降低连接预留钢筋接头操作难度。虽然目前国内尚没有这种连接件生产厂家，需要从欧洲国家采购，费用较高，但水泥库库壁连接件数量不大，且有其他项目同类结构应用的成功经验，建议将此种连接方式作为首选。另外，可以采用锥螺纹连接形式，需要注意的是，其材质必须与钢筋同一强度等级，其费用低，但操作繁琐。

图6　钢筋连接方式示意图

图7　机械套筒连接件

由于图6中A号钢筋是绑扎连接，在下料及加工时需要弯折90°，按照设计要求应弯折到C型钢槽内，但这样在滑模过程中钢筋无法埋设，不便于施工。可直接取消C型钢槽，将钢筋由两侧向中心弯折90°，弯折到滑模模板内部，在等待滑模平台提升的过程中，及时清理（图8），在钢筋连接绑扎时，再将角度调回（图9）。

图8　滑模后效果

图9　连接部位钢筋绑扎

该阶段需重点控制库壁与库壁内隔墙预留钢筋机械连接的预留洞口以及预留尺寸为120mm×600mm的预留在库壁的垂直通槽。现场采用预埋泡沫板的办法预留此洞口，提前准备80mm×100mm×600mm和20mm×100mm×600mm两种尺寸的泡沫板，用塑料胶带缠好，按照图纸的位置，在每次混凝土浇筑前，与库壁主筋绑扎固定，在混凝土出模时，及时将泡沫板清除，形成预留孔槽。精准定位库壁和内隔墙的预留锚固钢筋头，避免滑模时位置滑动，同时在混凝土出模后，及时清理预留锚固钢筋头周围的混凝土残渣，确保预留锚固钢筋头的锚固长度。钢筋定位可采用加工定型木模板，如图10～11所示。

图10　钢筋定位图

图11　成型效果图

3.3　锥体以上多仓库部分

在滑模施工中，滑模平台上设置两次分料仓，其目的是减少筒仓外壁和内筒部分混凝土的入模时间差，使混凝土均匀入模，从而保证平台滑升时混凝土强度在各个部位基本一致，减少塌模风险。滑膜过程中以混凝土输送和浇筑顺序为主控点，考虑混凝土一模（30cm高）的浇筑量不大，外库壁7.5m3，隔墙和小库5m3，外库库壁可采用拖式泵进行输送，隔墙和小库可采用塔吊吊装及溜槽配合完成浇筑作业。对于混凝土的浇筑顺序，开始时内外要同时浇筑，随着水泥的水化及热量的产生，分隔仓内的温度比较高，混凝土的初凝将提前，所以一般滑模第2天后可先浇筑外库壁进行连续施工。在整体滑模平台组对时要严格控制好水平度、垂直度以及模板拼装的圆弧度，若滑模过程中出现偏差可采用以下方法纠偏：（1）操作平台倾斜纠偏。采用抬高平台倾斜法，一次抬高小于两个千斤顶的行程；（2）调整操作平台荷载，在爬升较快的千斤顶部位加荷载压低其行程，使平台回归原位；（3）支撑杆准导向纠偏，在提升架横梁的偏移一侧加垫楔形钢垫，人为将千斤顶倾斜。

4　结语

图12　库顶及内部效果

图13　外观效果

滑模工程是一个特殊的施工过程，技术性、专业性很强，且多工种同时交叉作业。为确保施工质量，需要对主要操作人员定人、定岗、定位、定范围，要及时掌握材料的供应和混凝土凝结时间等细节。本项目多仓水泥库从2017年5月23日基础开挖到2017年10月31日滑模顺利完成，历时五个月零八天，比计划工期提前两周完成，为项目后续工作的顺利推进奠定了良好基础（图12、13）。■