混凝土筒倉頂鋼結(jié)構(gòu)低空模塊化組裝整體滑模提升施工方法
【專利摘要】混凝土筒倉頂鋼結(jié)構(gòu)低空模塊化組裝整體滑模提升施工方法，涉及混凝土筒倉頂?shù)氖┕し椒āＯ却罱敳磕_手架和倉壁提升建筑滑模組件，在地面完成鋼環(huán)梁和若干鋼斜梁組件的制作，然后在頂部腳手架和倉壁提升建筑滑模組件上將鋼環(huán)梁和各鋼斜梁組件進(jìn)行調(diào)整并固定形成倉頂，最后通過倉壁提升建筑滑模組件對倉壁進(jìn)行由下至上逐層建造，并同時(shí)將倉頂頂升到位。本發(fā)明縮短了在高空腳手架上的組裝周期，有效地縮短了施工工期，減少了散裝大型鋼結(jié)構(gòu)高空組裝測量時(shí)受溫度、風(fēng)荷載影響，提高了組裝精度，保證了工程質(zhì)量，同時(shí)降低高空組裝的難度和風(fēng)險(xiǎn)。
【專利說明】混凝土筒倉頂鋼結(jié)構(gòu)低空模塊化組裝整體滑模提升施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑施工【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是混凝土筒倉頂?shù)氖┕し椒ā?br> 【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)建筑中，儲存庫為50m以上大直徑的單體鋼筋混凝土筒倉結(jié)構(gòu)，庫頂多為大型鋼結(jié)構(gòu)，特別是頂部大多為平錐頂，由一個(gè)平面圓頂和連接在倉壁和平面圓頂之前的斜面組成，由于混凝土筒倉高度較高，為了減少吊裝重量，以往是將各零件都一一提升至建好的倉壁頂上，然后再在上面進(jìn)行一一焊接，其施工技術(shù)難點(diǎn)有:重量大、安裝工藝復(fù)雜、高空作業(yè)量大，且施工危險(xiǎn)性大，工期長、安全隱患大且很難滿足現(xiàn)代水泥項(xiàng)目建設(shè)要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對以上特殊要求的大直徑的單體鋼筋混凝土筒倉結(jié)構(gòu)提出一種安全、方便、工期短的混凝土筒倉頂鋼結(jié)構(gòu)低空模塊化組裝整體滑模提升施工方法。
[0004]本發(fā)明技術(shù)方案是:搭建頂部腳手架和倉壁提升建筑滑模組件，在地面完成鋼環(huán)梁和若干鋼斜梁組件的制作，然后在頂部腳手架和倉壁提升建筑滑模組件上將鋼環(huán)梁和各鋼斜梁組件進(jìn)行調(diào)整并固定形成倉頂，最后通過倉壁提升建筑滑模組件對倉壁進(jìn)行由下至上逐層建造，并同時(shí)將倉頂頂升到位。
[0005]本發(fā)明將大直徑筒倉頂鋼結(jié)構(gòu)分解為環(huán)梁及若干模塊單元，在組裝滑模裝置的同時(shí)在地面進(jìn)行模塊單元組裝?；Ｑb置組裝完畢后，在符合吊裝能力及搭少量簡易腳手架的前提下，在低空進(jìn)行拼裝。筒倉頂鋼結(jié)構(gòu)拼裝完畢后，隨滑模系統(tǒng)整體提升，一次安裝就位。
[0006]本發(fā)明特點(diǎn):
1.采用模塊單元的方式將整個(gè)倉頂分解成鋼環(huán)梁和若干鋼斜梁組件，在地面同時(shí)組裝，雖然擴(kuò)大了施工作業(yè)面積，但大大縮短了在高空腳手架上的組裝周期，有效地縮短了施
工工期。
[0007]2.減少了散裝大型鋼結(jié)構(gòu)高空組裝測量時(shí)受溫度、風(fēng)荷載影響，提高了組裝精度，保證了工程質(zhì)量。
[0008]3.由于低空組裝，減少了大量腳手架，只需搭少量簡易腳手架，可滿足安裝要求。同時(shí)減少了大量高空作業(yè)和組裝吊裝難度，有效地降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。
[0009]另外，在每次提升建筑滑模組件后，在原頂部腳手架上方向上搭建用于支撐倉頂?shù)哪_手架，以利于整個(gè)倉頂除了得到倉壁的支撐外，還得到中部腳架穩(wěn)定的支撐。
[0010]為了防止不平衡而導(dǎo)致腳手架傾斜、坍塌，將各鋼斜梁組件起吊和與鋼環(huán)梁組裝時(shí)，以與鋼環(huán)梁徑向?qū)ΨQ且同步的方法。
【具體實(shí)施方式】[0011]一、施工準(zhǔn)備
1、組裝、吊裝方法的選擇、確定及吊機(jī)工況參數(shù)的選用；
2、倉頂鋼結(jié)構(gòu)如何分塊、分哪幾塊；
3、組裝、吊裝如何進(jìn)行總體布置及具體要求；
4、組裝、吊裝主要施工方法及技術(shù)措施；
5、吊點(diǎn)、吊耳的設(shè)計(jì)與吊索具的選擇設(shè)置。
[0012]二、組裝平臺與胎模具設(shè)置
墊木和鋼平板主要是支承斜梁、環(huán)梁的重力，擴(kuò)大對地面的接觸受力面積和設(shè)置可調(diào)支座與靠模。組裝時(shí)地基不下沉并保持所有的可調(diào)支座在同一水平面上?？烧{(diào)支座間距視梁重，根據(jù)計(jì)算確定。
[0013]三、組裝鋼斜梁組件
1、連接板及檁條支撐板的安裝工字鋼梁應(yīng)按照圖紙要求焊接連接板，在工字鋼梁兩側(cè)腹板相同位置分別設(shè)置，將工字鋼平均分成3等份。檁條支撐板直立焊接在工字鋼上翼板上，每塊支撐板中下部設(shè)置三角型鋼支撐。檁條支撐板按圖紙要求平均設(shè)置。
[0014]2、在胎膜架上進(jìn)行工字鋼梁的調(diào)整
工字鋼梁GLl和GL2在胎膜架上進(jìn)行角度調(diào)整和間距的調(diào)整。使連接板及檁條支撐板處在同一水平線上，工字鋼梁上部與鋼環(huán)梁連接，GLl和GL2在水平方向上存在一定的弧度，不在一個(gè)平面上，垂直方向上存在一定的角度。弧度和角度在胎膜架處的定位放線和調(diào)整必須精準(zhǔn)。需經(jīng)過嚴(yán)格的檢查驗(yàn)收后方能進(jìn)行斜撐及檁條的連接。
[0015]3、斜撐鋼管及檁條的焊接
在梁上按照圖紙的間距布置連接板，連接板之間的水平鋼管支撐按照焊接工藝要求進(jìn)行點(diǎn)焊，接口采用插入式鋼板對接接頭，水平鋼管支撐焊接完成后，斜鋼管支撐按照要求進(jìn)行點(diǎn)焊，當(dāng)鋼管支撐全部施工完成后，在焊接單元斜梁部分檁條前應(yīng)對檁條支撐板進(jìn)行精確找平和驗(yàn)收，焊接GLl和GL2之間的檁條與檁條支撐板點(diǎn)焊。在
斜梁單元整體固定，精確調(diào)整，經(jīng)過驗(yàn)收并與圖紙?jiān)O(shè)計(jì)核對完畢后，采用CO2保護(hù)焊對接口位置進(jìn)行大面積焊接。
[0016]其他單元斜梁依次按照GLl和GL2的組裝順序在臥式組裝平臺胎架上組裝焊接。全部完成后進(jìn)行吊裝。
[0017]四、組裝鋼環(huán)梁
將直徑為12m的鋼環(huán)梁平均分成3份進(jìn)行制作，制作過程中需對分段環(huán)梁進(jìn)行弧長和弧度的計(jì)算，對弧度進(jìn)行微調(diào)，直到滿足要求分別后吊至環(huán)梁組裝平臺進(jìn)行組裝焊接。組裝時(shí)，需按照圖紙要求放出圓心中心點(diǎn)，將環(huán)梁按照中心點(diǎn)的位置進(jìn)行試組裝，確認(rèn)無誤后點(diǎn)焊連接。在環(huán)梁中心處焊接圓心板，用角鋼支撐與環(huán)梁固定，精確設(shè)置圓心，以便于吊裝后圓心的定位。將3份弧形梁焊接成整體直徑12m的鋼環(huán)梁，鋼環(huán)梁內(nèi)部用16根角鋼，上表面和下表面各8根，應(yīng)錯(cuò)位等分設(shè)置，分別與環(huán)梁焊接固定，防止環(huán)梁在吊裝過程中受力變形。
[0018]五、倉壁提升建筑滑模組件的組裝
在設(shè)計(jì)的倉壁位置布置倉壁提升建筑滑模組件，通過施工荷載計(jì)算，確定斜梁支座處千斤頂、支撐桿、輻射拉桿和提升架的規(guī)格和數(shù)量。增強(qiáng)滑模施工系統(tǒng)的剛度，利于滑升施工中的偏差控制，實(shí)現(xiàn)整體抬升。在斜梁支座兩側(cè)的提升架處增加一個(gè)千斤頂，支承桿采用(648 X 3.5鋼管，采用[14槽鋼與圍檁焊接，用以固定滑模裝置及提升模板。與圍圈[8焊接連接，形成滑模整體構(gòu)造體系。
[0019] 隨后在倉壁提升建筑滑模組件上焊接斜鋼梁支座，支座頂至滑模模板頂?shù)木嚯x<砼環(huán)梁高度。用兩根I 28工字鋼兩端與提升架焊接固定，垂直I 28工字鋼上焊接兩根I 20工字鋼，斜鋼梁底座下附加20mm厚鋼板與I 20工字鋼焊接牢固。
[0020]六、頂部腳手架搭設(shè)
在倉壁提升建筑滑模組件的內(nèi)圍搭設(shè)頂部腳手架。
[0021]搭設(shè)支撐架之前應(yīng)先在地面放出支撐架搭設(shè)位置線和環(huán)梁安裝位置的圓心參照基準(zhǔn)點(diǎn)(該基準(zhǔn)點(diǎn)在環(huán)梁未安裝完畢之前應(yīng)加以保護(hù))，以保證環(huán)梁支撐位置的準(zhǔn)確。
[0022]在筒庫中間(即平臺下)搭設(shè)八邊形雙排架內(nèi)搭設(shè)滿堂架體的組合架體搭設(shè)形式，鋼環(huán)梁座落在雙排架頂層小橫桿上，且雙排架是主受力部分，中間滿堂架體作為操作平臺和雙排架內(nèi)部支撐起加固雙排架作用。雙排架體外側(cè)滿搭剪刀撐。雙排架頂層小橫桿間距應(yīng)不大于300mm，且均勻布置，頂層小橫桿主節(jié)點(diǎn)處必須另加一防滑扣件。支撐及作業(yè)腳手架搭設(shè)完并經(jīng)過檢查合格后，在架體中心設(shè)置圓心定位鋼板。圓心確定無誤后，可利用該圓心點(diǎn)用IOm鋼卷尺在環(huán)梁安裝位置放出定位弧線，放好核實(shí)無誤的環(huán)梁定位弧線外側(cè)焊一塊定位板，防止吊裝環(huán)梁到位時(shí)滑出基準(zhǔn)線。
[0023]七、鋼環(huán)梁的吊裝
按設(shè)計(jì)要求設(shè)置吊點(diǎn)，將鋼環(huán)梁起吊至頂部腳手架上方。
[0024]在進(jìn)行鋼環(huán)梁就位式起吊前，應(yīng)先進(jìn)行試吊。
[0025]落鉤時(shí)應(yīng)輕輕地緩慢地降落到架子上，嚴(yán)禁用力沖撞支撐腳手架，距離支撐架體300_處用葫蘆及撬棒配合，調(diào)整定位。當(dāng)鋼環(huán)梁吊至庫中心時(shí)，應(yīng)對其軸線與標(biāo)高進(jìn)行反復(fù)校正，確保環(huán)梁的中心與庫中心能完全重合、整圈環(huán)梁處在同一個(gè)水平面上。
[0026]八、鋼斜梁組件的吊裝和安裝
斜鋼梁的起吊和安裝順序遵循以鋼環(huán)梁徑向?qū)ΨQ、同步、盡早形成安裝區(qū)域局部穩(wěn)定的原則。鋼環(huán)梁最先進(jìn)行安裝，然后安裝斜鋼梁及其它小梁，確保支撐架體的穩(wěn)定性。安裝前，用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀等儀器及工具對其軸線、標(biāo)高等進(jìn)行檢查驗(yàn)收，偏差應(yīng)符合要求。同時(shí)應(yīng)在支撐腳手架上精確定出圓心點(diǎn)位置，安裝鋼構(gòu)件時(shí)要高度重視測量工作，避免積累誤差。
[0027]斜鋼梁吊裝前對建筑物的定位軸線、基礎(chǔ)軸線進(jìn)行檢查和校正，其中定位軸線采用全站儀和激光鉛垂儀復(fù)測。
[0028]所有斜梁均必須按180°對稱進(jìn)行吊裝以保證支撐腳手架及鋼平臺的整體穩(wěn)定性，先安裝的四根斜梁相鄰梁間應(yīng)相互垂直，斜梁吊點(diǎn)按照設(shè)計(jì)要求設(shè)置，吊索長度應(yīng)按斜鋼梁的安裝斜度準(zhǔn)確控制，斜梁起吊到設(shè)計(jì)位置時(shí)，應(yīng)先使低的一頭與滑模裝置臨時(shí)固定，然后慢慢落鉤。
[0029]當(dāng)斜梁單元件全部吊裝完畢后，按照單元件制作時(shí)斜支撐及檁條的組裝焊接順序?qū)蓚€(gè)單元件之間的斜支撐及檁條焊接完成。安裝前對檁條支承進(jìn)行檢測和整平，對檁條逐根復(fù)查其平整度，安裝的檁條間高差控制在±5 mm范圍內(nèi)。按設(shè)計(jì)要求用手工埋弧焊進(jìn)行固定，固定前再次調(diào)整位置，偏差±5 mm。檁條安裝后經(jīng)驗(yàn)收，確認(rèn)合格方可轉(zhuǎn)入下道工序。
[0030]九、倉頂環(huán)梁上構(gòu)造物的安裝
倉頂環(huán)梁上構(gòu)造物的地面花紋鋼板按鋼環(huán)梁尺寸進(jìn)行裁剪，并按照構(gòu)造物的定位和安裝順序，在臥式組裝平臺胎架將花紋鋼板組裝拼接后，整體吊至環(huán)梁上，按軸線位置焊接固定。固定后，按圖紙?jiān)诨y鋼板上放線定位立柱位置。構(gòu)造物的鋼柱、鋼梁在地面拼裝、焊接完后，按設(shè)計(jì)圖吊點(diǎn)位置吊裝，吊裝中設(shè)纜風(fēng)繩拉緊，以避免對支撐架子產(chǎn)生過大水平推力，必須確保施工安全。安裝鋼柱用經(jīng)緯儀兩面觀測調(diào)正立柱，并焊牢立柱腳。
[0031]十、倉壁逐層建造
通過倉壁提升建筑滑模組件對倉壁進(jìn)行由下至上逐層建造。
[0032]在每次提升建筑滑模組件后，在原頂部腳手架上方向上搭建用于支撐倉頂?shù)哪_手架，直至倉壁高度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，也同時(shí)將倉頂頂升到位。
[0033]注意:初滑以后，即可按計(jì)劃班次由下至上地分層澆筑，分層滑升。正?；龝r(shí)，兩次滑升之間的時(shí)間間隔，以混凝土強(qiáng)度達(dá)到0.2~0.4Mpa或貫入阻力0.3.~1.05KN/cm2的時(shí)間來確定，一般控制在1.5小時(shí)左右，應(yīng)根據(jù)混凝土出模強(qiáng)度或混凝土貫入阻力值測定結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn)作出判斷和調(diào)整。每個(gè)澆筑層的澆筑高度為200_，氣溫較高時(shí)中途提升I~2個(gè)行程。
[0034]混凝土澆筑遵循分層、交圈、變換方向的原則。
[0035]滑升施工過程中，平臺上堆載應(yīng)均勻、分散。操作平臺應(yīng)保持水平，千斤頂?shù)南鄬Ω卟畈坏么笥?0mm，相鄰兩個(gè)千斤頂?shù)纳畈坏么笥?0mm，鋼結(jié)構(gòu)制作部位千斤頂升差控制應(yīng)符合施工設(shè)計(jì)要求并不得超過20mm和兩支座距離的1/400。
[0036]保持平臺水平上升一般就能保證結(jié)構(gòu)豎直。在模板開始滑升前用水準(zhǔn)儀對整個(gè)平臺及千斤頂?shù)母叱踢M(jìn)行測量校平，在支承桿上按每200mm劃線、抄平，用限位器按支承桿上的水平線控制整個(gè)平臺水平上升。應(yīng)勤抄平、勤調(diào)平，如局部經(jīng)常與其它部位不同步，應(yīng)盡早查明原因，排除故障。
[0037]滑模施工每滑升一次作一次偏移、扭轉(zhuǎn)校正，每提升1.0m重新進(jìn)行一次抄平和垂直度校正。發(fā)現(xiàn)控制偏移、扭轉(zhuǎn)的線錘偏差較大時(shí)即進(jìn)行糾偏、糾扭。并遵循勤糾正、小幅度的糾正的原則。
[0038]平臺糾編采用平臺傾斜法糾，適當(dāng)提高偏移一側(cè)千斤頂?shù)幕蛊脚_傾斜得以糾正，糾正偏差后正?；?。
[0039]平臺糾扭:平臺扭轉(zhuǎn)采用牽拉法，沿周邊均布16個(gè)點(diǎn)(提升架位置)用手拉葫蘆與扭轉(zhuǎn)方向反向牽拉，平臺提升時(shí)達(dá)到反向糾扭。
[0040]一、效益分析
直接經(jīng)濟(jì)效益:單項(xiàng)工程施工與傳統(tǒng)施工工藝相比較，節(jié)約費(fèi)用25萬元。
[0041]間接效益:采用本工法施工，工作環(huán)境及勞動(dòng)效率得到提高，勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低，安全能夠得到更好的保障。
[0042]采用該施工技術(shù)，有效地完成了合同約定的全部工作內(nèi)容，經(jīng)驗(yàn)收，工程質(zhì)量符合《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50204)和《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50205)的規(guī)定。[0043]采用該工法，有效地縮短工期，提前交付安裝，確保了整條生產(chǎn)線按期點(diǎn)火。實(shí)現(xiàn)了早投產(chǎn)、早使用，贏得了建設(shè)單位的贊譽(yù)。
[0044]本工法具有工期短，占用工具少、設(shè)備投入量大幅減少，科技含量高，符合節(jié)約社會建設(shè)和持續(xù)發(fā)展要求。
[0045]效果評價(jià):經(jīng)過實(shí)踐證明，該施工技術(shù)先進(jìn)，施工速度快，安全可靠、成本低，保證了工程質(zhì)量，效益明顯。
【權(quán)利要求】
1.混凝土筒倉頂鋼結(jié)構(gòu)低空模塊化組裝整體滑模提升施工方法，包括搭建頂部腳手架和倉壁提升建筑滑模組件，其特征在于在地面完成鋼環(huán)梁和若干鋼斜梁組件的制作，然后在頂部腳手架和倉壁提升建筑滑模組件上將鋼環(huán)梁和各鋼斜梁組件進(jìn)行調(diào)整并固定形成倉頂，最后通過倉壁提升建筑滑模組件對倉壁進(jìn)行由下至上逐層建造，并同時(shí)將倉頂頂升到位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述混凝土筒倉頂鋼結(jié)構(gòu)低空模塊化組裝整體滑模提升施工方法，其特征在于在每次提升建筑滑模組件后，在原頂部腳手架上方向上搭建用于支撐倉頂?shù)哪_手架。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述混凝土筒倉頂鋼結(jié)構(gòu)低空模塊化組裝整體滑模提升施工方法，其特征在于將各鋼斜梁組件起吊和與鋼環(huán)梁組裝時(shí)，以與鋼環(huán)梁徑向?qū)ΨQ且同步的方法。
【文檔編號】E04G11/22GK103573003SQ201310532337
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月4日
【發(fā)明者】趙林 申請人:江蘇省江建集團(tuán)有限公司