本發(fā)明涉及筒倉建筑填充體施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低強(qiáng)超輕大孔率填充體施工方法，特別適用于大體量、低密度、大仰角、復(fù)雜變形面情況下填充料儲存筒倉施工方法。

背景技術(shù)：

對于儲存功能的筒倉、煤倉、儲倉等，屬于儲存散料的建筑體，儲存筒倉按支撐形式可以分為高架式筒倉和落地式筒倉，按卸料位置可以分為底卸式筒倉和側(cè)卸式筒倉，尤其以底卸式筒倉應(yīng)用較多。隨著筒倉在多種行業(yè)的廣泛應(yīng)用，預(yù)應(yīng)力技術(shù)、滑模施工技術(shù)、氣模施工技術(shù)在儲倉施工中逐漸得到應(yīng)用?！朵摻罨炷镣矀}設(shè)計規(guī)范》的實施推動了筒倉的應(yīng)用與技術(shù)研究，如筒倉倉底結(jié)構(gòu)選型時，明確要求筒倉：卸料通暢、荷載傳遞明確、結(jié)構(gòu)受力合理、造型簡單、施工方便、填料較少。填料較少，就是要減少填料的用量，降低其自重荷載及其對地板的壓力，并提高其經(jīng)濟(jì)性，需要設(shè)計、材料、施工等技術(shù)創(chuàng)新。同樣《鋼筋混凝土筒倉施工與質(zhì)量驗收規(guī)范》中也未涉及填料的施工分項內(nèi)容，不同筒倉如何減少填料以及填料的施工方法見于報道的也不多。對于需要填料的儲倉結(jié)構(gòu)，填料方法由填料方量、地基承載力、倉底結(jié)構(gòu)形式等決定，對于儲倉填料，國內(nèi)外學(xué)者主要在材料、結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方面進(jìn)行研究。儲倉填料量與漏斗、椎體等設(shè)計功能與參數(shù)有關(guān)，填料宜少、宜輕，經(jīng)濟(jì)安全可靠耐久。傳統(tǒng)施工做法，若填充體用料量較小、地基承載力滿足要求的倉底，多采用普通混凝土填料；若填充體用量較大，地基承載力有要求、需要減輕結(jié)構(gòu)自重荷載，地基承載力不易滿足要求的倉底，采用輕骨料混凝土更為合適，但輕骨料混凝土原材料在偏遠(yuǎn)地區(qū)，特別是礦物開采去，原材料不易就地取材，施工成本較高。此外，輕骨料易吸水，大體積使用，存在裂縫難于控制的問題，此外輕骨料混凝土強(qiáng)度不高，遇到下料漏斗、椎體及成型面復(fù)雜的情況下，存在應(yīng)力集中，不容易滿足結(jié)構(gòu)安全驗算的難題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提供一種低強(qiáng)超輕大孔率填充體施工方法。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方法實現(xiàn)：一種低強(qiáng)超輕大孔率填充體施工方法，包括以下步驟：

步驟一：填充料圍護(hù)體驗收，作為進(jìn)行填充料填充的上道關(guān)鍵分項驗收，即對儲筒結(jié)構(gòu)填料的部位、圍護(hù)構(gòu)件的類型、填充體的大小、標(biāo)高、維度、圍護(hù)構(gòu)件成型的質(zhì)量與實體檢查驗收，合格后方可進(jìn)行填充體的后續(xù)施工；

步驟二：填充體布孔設(shè)計，具體包括填充體材料選擇、填充體開孔方式、開孔率、開孔與圍護(hù)體的構(gòu)造要求與應(yīng)力概念分析，形成填充體布孔設(shè)計圖；

步驟三：填充體施工準(zhǔn)備，具體包括填充體材料準(zhǔn)備、填充體機(jī)具與設(shè)備準(zhǔn)備、填充體施工技術(shù)準(zhǔn)備、填充體流水施工與管理、填充體施工特種施工人員與人力資源分析；

步驟四：測量放線，具體包括填充體圍護(hù)構(gòu)件定位測量、分層施工控制線測量、開孔與支模控制線測量；

步驟五：支架與封模安裝，具體包括安裝成孔氣模的固定支架，安裝端部封閉模板與支撐體系；

步驟六：氣模就位，具體包括成孔氣模支架安裝完畢，驗收合格，安裝成孔氣模，安裝順序為從下往上，沿著橫向?qū)ΨQ鋪設(shè)就位；

步驟七：氣模固定，具體包括成孔氣模固定采用十字相交網(wǎng)格支架加塑料套圈牽引固定；

步驟八：試壓與氣密性檢測，具體包括進(jìn)行氣模試壓，試驗壓力為設(shè)計壓力的0.8-0.9倍，并穩(wěn)壓5min，壓力降不大于10%打壓值，通過壓力降檢查成孔氣模的氣密性和完好性；

步驟九：氣模打壓升壓，具體包括進(jìn)行氣模打壓升壓，打壓升壓順序與氣模安裝就位順序相反，由上往下推進(jìn)，并控制打壓壓力為設(shè)計壓力的1.05倍，并不應(yīng)超過設(shè)計壓力的1.1倍；

步驟十：成孔檢查，具體包括按照布孔設(shè)計圖，檢查成孔氣模的數(shù)量、位置、直徑、支架安裝、氣壓、以及氣模徑向偏差、橫向的安裝偏差；

步驟十一：分層填筑混凝土，具體包括按照填充料的施工方案，分層分段澆筑混凝土，分層時，應(yīng)將分層界面留置在上下層開孔間距的中線平面位置，不應(yīng)留置在開孔位置處，采用低頻低振幅的振搗棒振動，并不應(yīng)觸及成孔氣模；

步驟十二：混凝土養(yǎng)護(hù)，具體包括澆筑完畢的混凝土，3h后開始養(yǎng)護(hù)，并保持濕潤養(yǎng)護(hù)方式，濕潤養(yǎng)護(hù)時間應(yīng)滿足混凝土強(qiáng)度設(shè)計抽芯拆模時間；

步驟十三：減壓抽芯拆模，具體包括混凝土強(qiáng)度達(dá)到抽芯拆模時間，并不低于3.0n/mm²+△p，（△p根據(jù)成孔孔徑大小、成孔間距和混凝土拆模抽芯強(qiáng)度確定）進(jìn)行減壓抽芯拆模作業(yè)；

步驟十四：填充體驗收,具體包括填充體實體質(zhì)量和外觀質(zhì)量驗收，涉及混凝土強(qiáng)度、成孔位置、孔徑、成孔間距、塌孔、外觀質(zhì)量以及孔徑允許偏差等內(nèi)容。

進(jìn)一步地，填充體圍護(hù)構(gòu)件為倉壁、筒壁、倉底結(jié)構(gòu)、漏斗等部件組成，所述填充料采用強(qiáng)度等級為c15-c20的低強(qiáng)度自流平混凝土，其塌落度為110-140mm，12h同條件養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度不低于3.0mpa，具體技術(shù)特征表現(xiàn)在混凝土為就地取材礦山材料、低強(qiáng)度大流動性、早期強(qiáng)度發(fā)展較快、混凝土產(chǎn)生的側(cè)壓力較小以及混凝土水化熱較低。

進(jìn)一步地，所述施工準(zhǔn)備中，材料準(zhǔn)備就是利用當(dāng)?shù)氐V山材料，就地取材，配置設(shè)計要求的低強(qiáng)度自流平混凝土；填充體機(jī)具與設(shè)備準(zhǔn)備包括電動空壓機(jī)、壓力計、鋼筋加工成型機(jī)、混凝土低頻振動棒、閥門（供氣、放氣、安全）以及檢測設(shè)備等；填充體施工技術(shù)準(zhǔn)備主要確定填充體的施工技術(shù)方案和關(guān)鍵工序控制要點；填充體流水施工與管理，主要確定分段分層施工，組織流水與不間歇施工；填充體施工人員包括氣模工、模板工、架子工和電工等特種作業(yè)人員等。

進(jìn)一步地，所述成孔氣模為直徑φ800-φ1200的圓柱筒，氣模充氣保壓到設(shè)計壓力，10h壓力降不大于10%，氣模充氣到設(shè)計壓力的時間不大于8min-10min，氣模材料充壓外徑允許偏差為8mm-10mm，徑向長度允許偏差為±20mm。

進(jìn)一步地，所述布孔設(shè)計，具體確定成孔的數(shù)量、成孔孔徑、成孔率、成孔邊緣距離與構(gòu)造，采用混凝土填充體，填充體開孔率達(dá)到40-50%，成孔方式包括：矩形方式布孔、矩陣方式布孔、梅花型方式布孔和井字型方式布孔。

進(jìn)一步地，所述支架與封模安裝，支架采用與成孔方式對應(yīng)的網(wǎng)格狀圓鋼條加環(huán)形箍固定，端部采用圓孔模板封裝固定。

進(jìn)一步地，所述減壓抽芯拆模，拆模時間以混凝土同條件養(yǎng)護(hù)混凝土強(qiáng)度和養(yǎng)護(hù)條件共同來判定，拆模強(qiáng)度不低于3.0n/mm²+△p，切拆模時間應(yīng)在混凝土成型養(yǎng)護(hù)后12h之后進(jìn)行。

本發(fā)明的有益效果是：

通過采用低強(qiáng)度自流平混凝土、成孔氣?？刂苹炷馏w積空隙率以及優(yōu)化設(shè)計等手段，就地取材利用礦物材料，低強(qiáng)度自流平混凝土具有水化熱低、流動性大、早期強(qiáng)度發(fā)展較快等特點，能有效解決了大體積混凝土的溫控裂縫問題、氣模成型充壓浮力與混凝土側(cè)壓力的參數(shù)匹配問題，填料體內(nèi)有效布孔，優(yōu)化設(shè)計，形成高空隙率的填充體結(jié)構(gòu)，有效降低大體量混凝土的自重荷載和承載問題。形成的筒倉填料新方法，對于優(yōu)化儲存筒倉結(jié)構(gòu)設(shè)計、提高施工技術(shù)有重要意義。與采用輕骨料（如陶?；炷凛p骨料混凝土）填充體比較，有較大的環(huán)境社會與經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)勢。

附圖說明

圖1是本發(fā)明工藝流程示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明做出的一個具體實施例結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2中：

1、底倉結(jié)構(gòu)；2、筒壁結(jié)構(gòu)；3、倉內(nèi)結(jié)構(gòu)；4、椎體結(jié)構(gòu)；5、廊道或洞室；6右側(cè)填料體體；7、左側(cè)填料體體；8、廊道間與椎體填料體。

具體實施方式

為了能更好的了解本發(fā)明的內(nèi)容、特點、方法與有益效果，結(jié)合實施例以及圖1和圖2，對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

某填料通道式筒倉，填料體圍護(hù)構(gòu)件主要包括筒壁、立壁、漏斗斜坡、倉底結(jié)構(gòu)等，填料筒倉直徑48-60m，填料有效高度最大為24.1m，平均15m，漏斗斜坡坡度達(dá)到1:2，單塊填充體截面面積達(dá)到150m²，成孔率設(shè)計為45%。實施案例中，填料體施工主要包括右側(cè)填料體體6、左側(cè)填料體體7、廊道間與椎體填料體8的施工。

實施案例施工步驟如下：

（1）填充料圍護(hù)體驗收

填充料圍護(hù)體驗收合格，是進(jìn)行填充料填充的上道關(guān)鍵分項驗收。交底驗收內(nèi)容包括：儲筒結(jié)構(gòu)填料的部位、圍護(hù)構(gòu)件的類型、填充體的大小、標(biāo)高、維度、圍護(hù)構(gòu)件成型的質(zhì)量與實體檢查驗收內(nèi)容，合格后方可進(jìn)行填充體的后續(xù)施工。

實施案例圖2中，填料圍護(hù)結(jié)構(gòu)驗收包括筒壁、立壁、漏斗斜坡、倉底結(jié)構(gòu)的實體混凝土檢驗和外觀質(zhì)量檢驗。構(gòu)件施工縫留置和處理方法得當(dāng)，驗收合格，方可進(jìn)行筒體內(nèi)部填料部分的施工。

（2）布孔設(shè)計

填充體布孔設(shè)計內(nèi)容包括：填充體材料選擇、填充體開孔方式、開孔率、開孔與圍護(hù)體的構(gòu)造要求與應(yīng)力概念分析，形成填充體布孔設(shè)計圖。

實施案例中，填充體選擇c15低強(qiáng)度自流平混凝土，充分利用當(dāng)?shù)氐V山材料，具體技術(shù)要求為塌落度為120mm、12h同條件養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度不低于3.0mpa、混凝土容重不大于2300kg/m³。填充體成孔采用氣模為直徑φ1200的圓柱筒，氣模充氣保壓到設(shè)計壓力，10h壓力降不大于10%，氣模充氣到設(shè)計壓力的時間不大于10min，氣模材料充壓外徑允許偏差為8mm-10mm，徑向長度允許偏差±20mm。

填充體開孔率達(dá)到46%，成孔方式采用矩形布孔方式。復(fù)雜截面變化出截面應(yīng)力不大于混凝土抗拉強(qiáng)度。

（3）施工準(zhǔn)備

填充體施工準(zhǔn)備包括：填充體材料準(zhǔn)備、填充體機(jī)具與設(shè)備準(zhǔn)備、填充體施工技術(shù)準(zhǔn)備、填充體流水施工與管理、填充體施工特種施工人員與人力資源分析等。

所述施工準(zhǔn)備中，材料準(zhǔn)備，就地取材配置設(shè)計要求的低強(qiáng)度自流平混凝土；填充體機(jī)具與設(shè)備準(zhǔn)備包括電動空壓機(jī)2臺、壓力計、鋼筋加工成型機(jī)、混凝土低頻振動棒12套、閥門（供氣、放氣、安全）gps和全站儀以及檢測設(shè)備1套等；填充體施工技術(shù)準(zhǔn)備主要確定填充體的施工技術(shù)方案和關(guān)鍵工序控制要點；填充體流水施工與管理，主要確定分段分層施工，組織流水與不間歇施工；填充體施工特種施工人員包括氣模施工12人、模板工16人、架子工7人和電工2人等。

（4）測量放線

測量放線包括：填充體圍護(hù)構(gòu)件定位測量、分層施工控制線測量、開孔與支?？刂凭€測量。測量采用gps和全站儀結(jié)合的方式進(jìn)行，確保成孔位置準(zhǔn)確。

（5）支架與封模安裝

安裝成孔氣模的固定支架，安裝端部封閉模板與支撐體系。

（6）氣模就位

成孔氣模支架安裝完畢，驗收合格，安裝成孔氣模，安裝順序為從下往上，沿著橫向?qū)ΨQ鋪設(shè)就位。

（7）氣模固定

成孔氣模固定采用十字網(wǎng)格相交支架加塑料套圈牽引固定。

（8）試壓與氣密性檢測

成孔氣模就位固定好，可以進(jìn)行氣模試壓，試驗壓力去設(shè)計壓力的0.8-0.9倍，并穩(wěn)壓5min，壓力降不大于10%打壓值，通過壓力降檢查成孔氣模的氣密性和完好性。

（9）氣模打壓保壓

成孔氣模氣密性驗收合格，進(jìn)行氣模打壓升壓，打壓升壓順序與氣模安裝就位順序相反，由上往下推進(jìn)，并控制打壓壓力為設(shè)計壓力的1.05倍，并不應(yīng)超過設(shè)計壓力的1.1倍。

（10）成孔檢查

成孔氣模安裝試驗合格，按照布孔設(shè)計圖，檢查成孔氣模的數(shù)量、位置、直徑、支架安裝、氣壓、以及氣模徑向橫向的安裝偏差。

氣模成孔直徑、成孔數(shù)量、成孔位置、端部距離、打壓后氣模直徑偏差值符合設(shè)計與施工方案要求。支架方式和數(shù)量符合要求。端部固定模板及支架位置和數(shù)量正確，支設(shè)牢固可靠。

（11）分層填筑混凝土

成孔檢查驗收合格，可以按照填充料的施工方案，分層分段澆筑混凝土，分層時，應(yīng)將分層界面留置在上下層開孔間距的中線平面位置，不應(yīng)留置在開孔位置處，采用低頻低振幅的振搗棒振動，并不應(yīng)觸及成孔氣模。

（12）混凝土養(yǎng)護(hù)

澆筑完畢的混凝土，3h后開始養(yǎng)護(hù)，并保持濕潤養(yǎng)護(hù)方式，濕潤養(yǎng)護(hù)時間應(yīng)滿足混凝土強(qiáng)度設(shè)計抽芯拆模時間，并不少于12h。

（13）減壓抽芯拆模

混凝土強(qiáng)度達(dá)到抽芯拆模時間，并不低于3.0n/mm²+△p，△p根據(jù)成孔孔徑大小、成孔間距和混凝土拆模抽芯強(qiáng)度確定。實施案例中，△p為0.25mpa，即混凝土拆模的強(qiáng)度達(dá)到3.5mpa。減壓抽芯拆模具體包括：

1）抽芯拆模包括氣模緩慢降壓，兩端先輕微對拉松動，然后從另外一端抽取氣模的方式進(jìn)行。

2）端部固定端模板及支撐架的拆除。

3）氣模加壓與減壓設(shè)備與工具整理與維護(hù)。

4）依次循環(huán)進(jìn)入下一個流水段施工。

（14）填充體驗收

填充體驗收，主要包括填充體實體質(zhì)量和外觀質(zhì)量驗收，涉及混凝土強(qiáng)度、成孔位置、孔徑、成孔間距、塌孔與外觀質(zhì)量等內(nèi)容。

本發(fā)明提供的一種低強(qiáng)超輕大孔率填充體施工方法，就地取材配置低強(qiáng)度自流平混凝土，綠色環(huán)保；合理成孔設(shè)計、有效控制孔隙率，解決自重承載、溫控、應(yīng)力集中和變形等目標(biāo)功能矛盾難題。特別適用于大體量、低密度、大仰角、復(fù)雜變形面情況下填充料儲存筒倉施工方法。形成的筒倉填料新方法，對于優(yōu)化儲存筒倉結(jié)構(gòu)設(shè)計、提高施工技術(shù)有重要意義。