摘要:采用滑模施工鋼筋砼井塔,有著優(yōu)質(zhì)、快速、施工簡便、施工成本大大降低的特點,但是整個提升系統(tǒng)在施工中的偏扭問題經(jīng)常發(fā)生,本文詳細的介紹礦井副井井塔滑模施工的技術(shù),分析框剪結(jié)構(gòu)滑模施工中產(chǎn)生偏扭的原因,闡述糾偏措施,提出相應(yīng)的預(yù)防措施。 

關(guān)鍵詞:框剪結(jié)構(gòu)滑模;糾偏;預(yù)防 
  框剪結(jié)構(gòu)在滑模過程中,常常會發(fā)生操作平臺偏移或因偏移引發(fā)平臺的環(huán)向扭轉(zhuǎn)。不僅影響建筑物的外觀質(zhì)量,更主要是改變了結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài),給工程質(zhì)量造成隱患。 
  綜合分析滑模施工,發(fā)生偏扭一般是由以下原因引起的: 
  1、荷載分布不均勻 
  滑模施工中,操作平臺上的荷載分布不均勻,施工操作人員、設(shè)備等活荷載過度集中,而且操作平臺的整體剛度差,易變形,導(dǎo)致千斤頂不能同步提升,從而產(chǎn)生偏扭力矩,致使整體結(jié)構(gòu)發(fā)生偏扭位移。 
  2、支撐桿能力不足 
  支承桿數(shù)量不足,承載能力弱、剛度小、自由長度大等原因易出現(xiàn)偏移現(xiàn)象,主要表現(xiàn)在:支撐桿本身材質(zhì)、加工質(zhì)量差,不直,接頭不同心,這些都是支撐桿能力下降的原因。 
  3、千斤頂滑升不同步 
  滑模平臺組裝前,未對千斤頂做檢修和同步試驗,未根據(jù)試驗行程數(shù)據(jù)對千斤頂合理編組而達到對稱布置,液壓系統(tǒng)失控或油管爆漏等現(xiàn)象都會影響滑模平臺各組千斤頂?shù)耐脚佬校瑢?dǎo)致操作平臺偏扭。 
  4、千斤頂調(diào)平限位卡失控 
  千斤頂調(diào)平限位器失控,使操作平臺不能保持應(yīng)有的水平狀態(tài),當部分限位器螺栓未擰緊時,該處的千斤頂就會失控,到位后仍能繼續(xù)單獨爬行,使該支撐桿嚴重超載彎曲失穩(wěn),嚴重時會導(dǎo)致平臺變形、偏移。 
  5、混凝土澆筑不合理 
  混凝土澆筑方法和順序不合理,未嚴格按同步對稱、分層交圈下料澆筑,或者下料起始位置、方向、次序不當,使混凝土出模強度相差較大,從而導(dǎo)致模板提升時阻力不均勻,致使不能同步滑升。 
  6、外界因素影響 
  如日照形成的陰面和陽面的溫度差,陽面混凝土強度上升快,出模時的阻力隨之增大,與此相反,陰面混凝土強度上升慢,出模時的阻力相對要小些此外,機具加工粗糙、組裝質(zhì)量差、安裝誤差大、外界的風(fēng)力、風(fēng)向變化等原因都會引起模板側(cè)壓力和摩阻力的變化而造成偏扭的發(fā)生。 
  該副井井塔工程為框架剪力墻結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)外形尺28mx28m。中間為四個邊長1500mm的方柱,四周為剪力墻及附壁柱,東北角為樓梯間、電梯間。剪力墻厚度外墻為500mm、400mm、內(nèi)墻為300mm,井塔內(nèi)有9個鋼筋混凝土平臺,采用“滑一打一”法施工,即墻柱采用滑模施工,梁板采用現(xiàn)澆支模。滑模平臺設(shè)計時在四個中柱間分別設(shè)置了4個“假柱”,“假柱子”采用架子管搭設(shè),外圍以及對角立桿均采用格構(gòu)式加固,斜向采用直徑18以上的鋼筋焊接在立桿上,截面1000X1000mm,四角為千斤頂支撐桿,它與框架柱及剪力墻模板內(nèi)圍圈組成了操作平臺的支撐系統(tǒng),操作平臺采用鋼桁架,中間四個1500×1500M框架柱每個柱子布置兩個提升架,由4個千斤頂爬升。 
  在滑升到一層5.845m后第一次滑升結(jié)束,測墻、柱垂直度,測得墻柱東西向垂直度最大偏差2mm,而南北向偏差較大,整體向南偏,最小偏移量8mm,最大移量13mm。結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況,操作平臺發(fā)生整體偏移的原因:(1)混凝土接料斗設(shè)在北面,提升過程中料斗內(nèi)還存有大量混凝土,小推車全部停在北面,操作人員多數(shù)也停留在北面,北面平臺荷載過大。(2)南面因有電梯井和樓梯間,因此在設(shè)計方案時充分考慮砼的摩擦阻力,千斤頂布置交密,設(shè)置的千斤頂多,提升速度加快。考慮到目前偏移量較小,且為整體向南偏移,沒有扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象,因此我們采用了以下糾正方法: 
  1、偏載糾偏法,即按量測的結(jié)果向偏移反方向,施加一定的荷載,人為地造成滑升模板的偏載,使之向偏移的反方向用力。 
  具體操作:提升時混凝土料斗內(nèi)的混凝土全部卸出,北面不再堆放任何材料,南面適當增加堆放材料的數(shù)量,而東西向的荷載保持平衡。 
  2、改變混凝土澆筑的起始位置和方向,即在偏移方向的對側(cè)中心位置開始分兩側(cè)順、逆時針兩個方向?qū)ΨQ交圈澆筑,利用先澆筑處混凝土出模強度高、模阻力大的特點,使平臺自動傾斜糾偏。 
  具體操作:混凝土澆筑每批都從南面中心開始,分兩個方向?qū)ΨQ向北澆筑。 
  3 千斤頂?shù)酌婕訅|鐵,即在平臺偏移方向的千斤頂?shù)酌鎻较蛲鈧?cè)加鐵墊,迫使支撐桿在偏心力的作用下復(fù)位。鐵墊厚度和數(shù)量根據(jù)偏移量的大小而定,如果偏移量較大,可再在對側(cè)千斤頂橫梁底面內(nèi)側(cè)加墊,在共同作用下快速使平臺復(fù)位。 
  具體操作:南側(cè)所有千斤頂?shù)酌鎻较蛲鈧?cè)加墊鐵,墊鐵厚度為5mm。 
  4增加千斤頂法,即在平臺荷載較大和模阻力較大部位增加增加千斤頂,使該部位的提升速度與其它部位均衡。 
  具體操作:平臺南側(cè)混凝土料斗旁邊增加了一個千斤頂。 
  以上方法結(jié)合使用,滑升到二層+9.3m時,平臺偏移已得到糾正。 
  由于本工程采用“滑一打一法”,每層的墻柱滑升到板底后空滑,空滑高度一般為1.4m(板厚0.2m+鋼模高1.2m),五層墻柱空滑在夜里進行,現(xiàn)場監(jiān)管不到位,支撐桿沒有按要求加固,部分支撐桿彎曲,而此時南面堆放的材料和機具較多,荷載過大,導(dǎo)致操作平臺又向南偏移,偏移量達到35mm。面對這樣的偏移,平臺施工完后,繼續(xù)滑升時采取了以下糾偏措施: 
  1、平臺傾斜 法,通過調(diào)整限位器的標高成斜面,使千斤頂可以升到不同的高程,致使平臺爬升時成傾斜面,利用平臺傾斜產(chǎn)生的水平推力,迫使移動的平臺復(fù)位。平臺傾斜程度根據(jù)平臺中心偏移大小而確定,一般傾斜面控制在1/100以內(nèi),調(diào)整平臺傾斜時,其傾斜面一定要保持平面狀態(tài)。 
  具體操作:南面剪力墻的限位統(tǒng)一調(diào)低100mm,北面剪力墻的限位高度不變,南北之間墻柱的限位按坡度分別予以調(diào)整。   2、外力法,即沿偏移的反方向施加外力,使平臺在滑升過程中,逐漸向回偏移,直至達到要求為止。采用外力法糾扭時,動作不可過猛,一次糾扭的幅度不可過大 
  具體操作方法: 
  第一種方法:在滑模之前,在建筑物四周外圍自然地坪上埋設(shè)地錨,一般來說最好是保證斜拉鋼絲順與地面的夾角不超過45°,滑升高度太高不易采用此方法。 
  第二種方法:在結(jié)構(gòu)內(nèi)部施工時提前埋設(shè)地錨,在澆筑平臺梁板時預(yù)留地錨鋼筋,地錨必須埋設(shè)在框架梁上,不得埋設(shè)在平板上,本工程在施工時在每層現(xiàn)澆平臺上的四個角均勻?qū)ΨQ埋設(shè)了4個地錨,以備糾偏時使用。糾偏時應(yīng)根據(jù)每個墻面面積的大小以及布置提升架的多少來固定拉結(jié)點,同時還要綜合考慮偏移的各方面因素,本工程在南側(cè)剪力墻上的提升架,每三榀為一組,用 [10通長槽將內(nèi)立柱連起來,連接點只能在千斤頂?shù)鬃聶M梁以及以上,不得連接在千斤頂?shù)鬃韵铝⒅,此過程必須每頂升一個行程觀測一次,特別是觀察提升架的剛度是否足夠,是否變形,否則馬上采取加固措施,不得求快,至到偏移糾正為止。 
  在8層28m至34m滑模期間,因冬季保溫需要,整個外吊架以及上圍欄上下15米全部采用棉氈包裹,形成了一個擋風(fēng)屏障,本工程處于沙漠地帶,經(jīng)常受到六級以上大風(fēng)的襲擊,至使操作平臺向南偏移30mm,向西偏移偏移20mm,糾偏過程中,由于是第一次在沙漠施工,操作過快、過猛,導(dǎo)致操作平臺發(fā)生了扭轉(zhuǎn)。后經(jīng)項目部技術(shù)組研究決定采取如下措施: 
  1、外力法,沿扭轉(zhuǎn)的反方向施加外力,使平臺在滑升過程中,逐漸向回扭轉(zhuǎn),直至達到要求為止,這是糾扭最有效的方法。 
  具體作法:采用3 t倒鏈作為施加外力的工具,一端固定在已有強度的下一層結(jié)構(gòu)上,另一端與提升架外立柱相連。當拉動倒鏈時,相對結(jié)構(gòu)形心,可以得到一個較大的反向扭矩。提升過程中,緩慢松倒鏈,保護反向扭矩的持續(xù)存在,至到扭轉(zhuǎn) 糾正為止。 
  2、對拉提升架立柱 
  用1t倒鏈對拉外側(cè)相鄰兩榀提升架立柱的上下端,根據(jù)扭轉(zhuǎn)的方向來選擇對拉提升架立柱的方式,根據(jù)扭轉(zhuǎn)的程度來調(diào)節(jié)門架的傾斜度,使傾斜方向逐漸減小,此方法可有效地產(chǎn)生與扭轉(zhuǎn)方向相反的扭轉(zhuǎn)力矩,致使扭轉(zhuǎn)停止,對拉榀數(shù)一般為每側(cè)3~4對,其位置選在扭轉(zhuǎn)較明顯處。或者是一端固定在提升架上橫梁上,一端固定在扶壁柱主筋上,下端固定點不動,讓提升架受外力作用向反方向做一定的位移。 
  但是在框剪結(jié)構(gòu)滑模施工中,我們要以“防偏為主,糾偏為輔”為原則,把預(yù)防放在第一位。經(jīng)過多次滑模施工,總結(jié)了以下預(yù)防措施: 
  1、操作平臺要有足夠的剛度和強度 
  為了防止滑升過程中因操作平臺的整體剛度差的原因致使發(fā)生偏扭,設(shè)計滑模操作平臺時,要考慮到操作平臺一定要有足夠的剛度和強度,盡量采用整體剛度大、不易變形的桁架式結(jié)構(gòu)作為操作平臺。 
  2、保護操作平臺上荷載的均勻 
  液壓控制柜、電焊機、配電箱、混凝土接料斗等設(shè)備應(yīng)在平臺上對稱均勻布置,各種施工材料要少放勤吊,對稱均勻堆放。 
  3、支撐桿數(shù)量要適當 
  滑模平臺支撐桿數(shù)量要科學(xué)合理,避免因支撐桿數(shù)量過少而造成失穩(wěn)和支撐桿過多而造成不同步滑升的發(fā)生。選擇支撐桿的材質(zhì)要好,剛度和強度滿足施工要求,本工程采用直徑48的架子管,壁厚大于3mm,必須采用國標材質(zhì)。同時對接鋼管采用直徑40的鋼管,上下兩端伸入爬桿內(nèi)不小于100mm,有許多滑模工程直接在鋼管對接縫上焊接4個焊點,不采用內(nèi)插對接鋼管的做法不保險,容易彎曲斷裂,雖然節(jié)約一點材料費,但是風(fēng)險太大,沒有技術(shù)措施保障。 
  4、先做千斤頂同步試驗 
  為防止千斤頂不同步滑升而導(dǎo)致不能使整個操作平臺整體均勻受力,在組裝前,所有千斤頂應(yīng)做同步試驗,根據(jù)試驗所測得的千斤頂?shù)男阅埽侠斫M合搭配安裝。千斤頂油路的設(shè)計和布置要合理,尤其從液壓控制臺通到千斤頂?shù)挠吐烽L度要盡量一致,最大地縮短千斤頂?shù)奶嵘龝r差。許多偏扭情況都可以通過千斤頂是否同步頂升觀察出來,如果不同步爬升可以分析以下原因: 
  1)首先應(yīng)檢查油管供油的壓力是否足夠,同時是否存在有漏油的現(xiàn)象以及千斤頂是否正常工作。 
  2)施工過程中檢查爬升較慢的地方是否模板與砼之間摩擦力太大,模板是否存在倒錐現(xiàn)象,此處操作平臺堆載重量是否合理。 
  5、操作臺保持水平 
  滑升過程中,操作平臺應(yīng)保持水平,各相鄰千斤頂?shù)南鄬Ω卟畈坏么笥?mm,相鄰兩個提升架的升差不得大于20mm。同時在施工中采取調(diào)平限位卡裝置,來控制好千斤頂?shù)耐脚郎。安裝調(diào)平限位卡時一定要擰緊,并且控制好高程,連續(xù)監(jiān)控,應(yīng)在每滑升300mm用水準儀或紅外線激光水平儀抄平一次,確保平臺整體水平滑升。 
  6、混凝土的澆筑措施 
  混凝土澆筑按“先內(nèi)后外,先難后易,先厚后薄、均勻布料、分層對稱”的原則進行,并分兩組順、逆時針兩個方向?qū)ΨQ交圈澆筑,根據(jù)具體實際適當調(diào)節(jié)混凝土坍落度和澆筑方法,縮小混凝土出模強度的差異,減少由于摩阻力的變化而造成的偏扭。 
  7、千斤頂爬桿的加固 
  正;0迤陂g,砼內(nèi)爬桿不需加固,空滑時以及爬桿遇到洞口時必須對爬桿進行加固;具體措施如下: 
  1)當門窗洞口只有一個提升架且布置一個千斤頂時,必須增加兩根架子管,與爬桿形成三角形結(jié)構(gòu),水平間距一般根據(jù)砼壁厚為300mm,三角形水平面以及每個面斜向用直徑16以上的短鋼筋格鉤式連續(xù)焊接。當布置2個時,只需增加一根附加鋼管。同時根據(jù)洞口高度還應(yīng)與洞口兩邊的砼結(jié)構(gòu)加固牢固。 
  2)當洞口內(nèi)有兩個及以上時,除了按照以上方法固定外,還得用架管把所有洞口豎向爬桿連接成整體。 
  3)空滑時,對于柱內(nèi)爬桿,直接利用主筋加短鋼筋與爬桿焊接,對于墻壁內(nèi)爬桿,如果墻體受力鋼筋小于14,必須重新插輔助性的豎向受力結(jié)構(gòu),可用鋼管或者20以上的鋼筋,此時可以將加固好的格構(gòu)柱與墻體鋼筋做一定的焊接。 
  4)一般滑模爬桿加固,對于圓筒倉比較熟悉,對于增加“假柱子”的滑模體系,大多數(shù)人比較陌生,因此在初次接觸此工藝時,對于“假柱子”加固不太重視。因為“假柱子”本身與砼結(jié)構(gòu)無關(guān),完全依靠爬桿和四周的輔助性鋼材邊爬升邊焊接加固,同時“假柱子”的獨立高度必須嚴格控制,如果結(jié)構(gòu)有滿堂架隨時搭設(shè)上去,應(yīng)該及時與滿堂架連接成整體,沒有滿堂架的情況下,必須增大“假柱子”的豎向剛度,也就是根據(jù)假柱子的獨立高度在柱子外圍四周再布置一部分架子與“假柱子”連接牢固且同步上升,因此,“假柱子”的施工在整個方案策劃以及施工過程控制特別重要。一般“假柱子”由兩個提升架和四個千斤頂組成,截面尺寸根據(jù)整個平面剛度的需要,一般不小于800mm見方。