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滑模工程施工技术1.刖言滑模工程技术是我国现浇混凝土结构工程施工中机械化程度高、施工速度快、现场场地占用少、结构整体性强、抗震性能好、安全作业有保障、环境与经济综合效益显著的一种施工技术。但滑模不仅包含普通的模板或专用模板等工具式模板,还包括动力滑升设备和配套施工工艺等综合技术,日前主要以液压千斤顶为滑升动力,在成组千斤顶的同步作用下,带动工具式模板或滑框沿着刚成型的混凝土表面或模板表面滑动,混凝土由模板的上口分层向套槽内浇灌,每层一般不超过30cm厚,当模板内最下层的混凝土达到一定强度后,模板套槽依靠提升机具的作用,沿着已浇灌的混凝土表面滑动或是滑框沿着模板外表面滑动,向上再滑动约30cm左右,这样如此连续循环作业,直到达到设计高度,完成整个施工。滑模施工工艺始创于上世纪初期,由于液压滑模千斤顶、集中控制设备的研制成功以及施工综合管理水平的提高,40年代中期在国外得到了较大的发展,我处于80年代末开始在高层筒体结构工程中推广应用,从刚性平台到柔性平台、从小直径(3m)水塔到大直径(40m)的集料仓、从普通水准仪经纬仪到全站仪激光仪电视监视技术都得到了快速的发展。该项技术已在我处得到进一步发展和完善。2.1滑模施工的工艺流程

滑模施工技术的工艺流程框图2.2模具系统2.2.1操作平台滑模模具系统操作平台分为刚性平台和柔性平台2.2.1.1刚性平台刚性平台由三角钢桁亍架组成与模具连成整体,上满铺50mm厚木

板,可作为施工人员、施工材料、堆放施工机具的工作面。滑模工程结束后,将平台与筒体上的预埋件连接,可作为上部结构施工的支撑。刚性平台适用于直径(边长)18m以下的高层筒体结构。承受施工荷载较大。2.2.1.2柔性平台柔性平台只在模具上部两侧铺设50mm模板,作为施工人员、施工材料、堆放施工机具的工作面。为防止结构物尺寸变形,在模板中间采用钢丝绳连接,已保证模板的整体性。柔性平台的施工荷载有严格限制。柔性平台适应于各种尺寸的高层筒体现浇结构的施工。2.2.2模板模板系统的组成分为内:屯饽,内模为P2009,外模为P2012,外模的上口高出内模150mm,下口则低于内模150mm,如下图:客09001200客09001200外模上口所形成的高差,是为解决砼浇筑时不易流失落地,既防止了砼落下时砸伤人的可能,又起到了节约材料的作用;下口的高差从根本上解决了砼筒壁在滑模时容易拉裂的问题,因为形成高差后,当操作平台侧向提升时,内模上口由于比外模短150mm,所以对砼内壁表面作用力相对减弱,从而也就更好地避免了壁面的接裂。安装好的模板应形成上口。驴诖,其单面倾斜度为模板高度的0.4%,按规范要求模板上口以下2/3模板高度处为结构截面尺寸,即以上口下800mm高度处的净向度为结构截面尺寸,钢模板必须选择表面平整,无锈蚀、无变形、肋边完整无损的新模板。筒壁孔、洞在模板内埋设木框进行预留,梁窝可预埋黄砂包或填塞塑料泡沫,待滑模出:蟀浅,第二次支模施工。2.2.2.1支承杆的加工及安装支承杆既是滑模操作平台的受力杆,又是千斤顶工作爬升的导轨,因此支承杆的加工十分重要,加工前要认真调直、除锈,加工规格要准确,同心度要一致。支承杆用直径25mm圆钢筋(也可采用①48mm钢管),如有油污应及时清除干净,其接头采用丝扣接头(①48mm钢管采用焊接,焊接接头要打磨平整),在加工前必须机械轧压、调直,为保证接头位置错开,第一节支承杆分4种下料长度,分别为3000、4000、5000、6000;第二节以上长度应一致,即一种规格的等长支承杆,一般每根长度以4~5m为宜,最短不小于3m,最长不超过6m。支承杆发生失稳、被千斤顶带起或弯曲等情况时,应立即进行加固处理,加固时应满足支承杆受力的要求,同时还应满足受力钢筋的要求。当支承杆穿过较高洞口或模板滑空时,应对支承杆进行加固。2.2.2.2提升门架提升门架为“开”字形,立柱采用[10X2886槽钢,上模梁为双拼L50X5角钢,下模梁(安装千斤顶)为双拼[10槽钢,立柱与横梁螺栓连接,提升门架之间用[10槽钢加固围圈梁(内外各两道)连接成整体。2.2.2.3围上下各一道,用[8槽钢制作(柔性平台的上围圈可用①20的钢筋代替)。2.3液压系统2.3.1千斤顶通常适用HQ-60(最大起重量6T/只)型和HQ-35型卡块式(最大起重量3T/只),工作行程3.5CM。千斤顶分组并联,每个千斤顶设一个针型阀,每组千斤顶设一个电磁换向阀;限位开关使其自动调平,集中控制。2.3.2滑升模板的组装2.3.2.1滑模组装前的准备工作将滑模机具所需设备检修好到位,现场施工用水、用电布置到位。在浇筑筒仓下口砼时一定要抄好标高线,并将砼表面随打随抹,抹压平整,误差不超过10mm,否则应用水泥砂浆或细石砼进行第二次修补找平。滑模机具的组装标高,即模板下口标高抬高20mm,以便于提升架围圈的调平。按滑模平面布置图在平台板上弹出各部位中心线、开字架位置、支承杆位置、模板位置等,以及设备垂直观测控制桩及标高控制点。2.3.2.2组装顺序搭临时组装平台一安装提升架一安装内外围圈一安装上环梁一安装内模板一绑扎模板内钢筋一安装外模板一安装内外挑三角架、栏杆平台、液压平台一搭上料平台一安装千斤顶及液压设备一空载试验、油路加压排气一安支承杆一全面检修。2.3.2.3组装注意事项开字架按布置图要求设置于位置线上,并用线坠和水准仪校正垂百度和水平度。在模具骨架组装好后,再重新复核一遍各提升门架的垂直度、围圈梁的倾斜度,然后绑扎竖向钢筋和提升架下的水平钢筋,安设预埋件和预留孔洞的胎模,随后组装滑升内模,内模组装保证接近垂直,倾斜度不大于0.2%。在模板高度范围内所有钢筋(预埋件)施工完毕后,开始封外模。在校正外模时,倾斜度应稍大,接近0.4%,严防出现上口大,下口小的倒锥状,按规范要求模板上口以下2/3模板高度处为结构截面尺寸,本工程以内模上口下800mm高度处的净向度为结构截面尺寸。当向千斤顶内插第一根支承杆时,不要一下子插到底,应将支承杆均匀用力,垂直插入千斤顶内,当支承杆从底座下露出后,就停止继续向下插,用液压控制柜加压给油,让千斤顶工作,让支承杆自行插入,这样可避免强烈插入时损坏千斤顶楔块,同时通过液压系统的启动反复检查整个系统的工作情况,看千斤顶的行程是否一致,油管是否通畅,有无漏油,将存在的问题处理在正式滑模之前,当支承杆自行送插至离平台上表面200mm左右时,液压系统应停止工作,用人工就位。支承杆安装和接长时,要求与千斤顶同心及垂直,其偏差不大于0.5mm。安装完成后应按规范验收标准进行检查验收。2.3.3液压滑升设备系统2.3.3.1输油管路:包括油管、接头、阀门、液压油等,油管采用高压耐油橡胶管,油管接头采用滚压式接头,各部件使用前单件试压,油管需先用空压机吹干净。每个千斤顶设一个针型阀门,每个主油管上的分油管与千斤顶的针型阀并联,(具体分布方法见附图),其加压、回油较快,便于调整千斤顶高差。2.3.3.2液压控制装置:包括低压表、细滤油器、电磁换向阀、减压阀、溢流阀、油箱、回油器、分油器针型阀、单级齿轮泵、高压表、粗滤油网及电动机等。2.3.3.3液压系统调试:液压系统千斤顶、油路等安装前应进行清洗并按规定逐台、逐根进行负荷试验,质量合格后方可使用,各种油路等接头一定要确保畅通并不得漏油;液压系统全部安装完成后应进行试运转、试压,一切正:蠓娇墒褂茫换>甙沧氨匦氚茨>咄悸菟,严禁割焊。4滑模施工2.4.1初滑开始滑升时,必须对滑模装置和砼的凝结强度进行初滑检查,砼首次分层交圈浇筑到模板高度的2/3,当砼强度达到0.2Mpa(0.4KN/cm2)时,即可将模板提升1?2个千斤顶行程,观察液压和模板系统工作情况并确认正:,即可转入正常滑升。2.4.2钢筋施工钢筋绑扎按每提升一个浇筑高度,钢筋绑扎一次,弯钩背向模板面,每层砼浇灌完毕后,在砼表面上至少应有一道绑扎好的横向筋。纵向钢筋绑扎后,其上端设置限位支架或箍筋等临时固定,滑升过程中随时调整纵横向钢筋间距。对于控制竖向筋位置,可在提升架下横梁上焊内、外两道环筋,环筋上按竖筋间距焊上滑环,滑环中心即为每根竖筋所在位置,绑扎时按滑环位置接长竖筋,注意所接竖筋的下端应在滑环之下时再开始接,以免接头钩住滑环。环筋可预先在竖筋上用粉笔画出间距线以控制绑扎间距,保证模板上口环向钢筋不少于两道。4.3砼施工砼浇筑前,应做好试配工作,除满足规定的强度等要求外,还应满足滑升模板工艺要求。砼浇灌时必须分层均匀交圈浇灌,每一浇灌层的砼表面应在同一水平面上,并有计划匀称地变换浇灌方向。分层浇灌厚度200mm?300mm,速度应根据天气及具体情况而定,正常情况下,浇灌上一层砼时,下一层砼应处于硬塑状态,一般可控制在1.5?2小时左右浇一层,一昼夜滑升高度应控制在2.5?3m之间。振捣砼时,振捣器不得直接触及支承杆、钢筋或模板,振捣器应插入下层砼内,但深度不宜超过50mm;在模板滑动的过程中,不得振捣砼。滑升脱:蟮捻疟砻嬗勺ㄈ四ㄑ、修补,修补墙面的砂浆采用与砼同标号的砂浆,外表面刷一道1:1水泥砂浆。标准养护试块每工作班不少于一组,砼出模强度每工作班检查不少于二次,每次模板提升后,及时检查出模砼有无塌落、拉裂、麻面等,发现问题及时处理,重大问题作好处理记录。砼的养护:砼出:蠹笆苯行拚,及时进行养护;养护期间应保持砼表面湿润;喷水养护时水压不宜过大。2.4.4预留孔洞和预埋件滑升前,将所有预埋、预留工作统计详。谐霰砀,注明标高、部位、品种、规格,如平面位置较复杂,应事先在滑模平台上做好标志,按照表格验收各种预埋件、预留孔是否准备妥当。安装预埋件应位置准确,固定牢固,不得突出模板表面。预埋件出:笥笆鼻謇硎蛊渫饴,其位置偏差不应大于20mm。预留孔洞胎模用木模制作(填塞塑料泡沫),其厚度应比模板上口尺寸小5?10mm,并与结构钢筋固定牢靠。胎模出:蠹笆毙6晕恢,适时拆除胎模,预留孔洞中心线的偏差不应大于15mm。2.4.5正常滑升正常滑升时,砼分层浇灌厚度应控制在200mm?300mm,浇灌高度要保证在模板上口以下5?10cm;砼浇灌与绑扎钢筋、提升模板等工序之间要紧密衔接,相互交替进行;每滑升2?3个行程,即应对千斤顶进行一次调平。滑升速度应与砼浇筑速度相一致,以减少砼对模板的磨阻力,出:蟮捻胖惫鄹芯醣砻婊,手摸有强度感,手按后出现指。蝗珥懦瞿G慷忍,可加适量缓凝剂,如砼出模强度太低,可加适量早强剂。滑升过程中,每提升一个浇灌层高度应检查和记录结构垂直度、扭转及结构截面尺寸等偏差数值,随时检查操作平台、支承杆的工作状态及砼的凝结状态,如发现异常及时分析原因,并采取有效的处理措施,做好记录。滑升过程中,及时清理粘结在模板上面的砂浆和模板之间的夹灰,对被油污染的钢筋和砼应及时处理干净,如发现砼墙面有不允许深度的垂直条坑时,应设法清理或更换模板。当快要滑到仓顶平台时,即可转入完成滑升阶段,此时放慢滑升速度,并在所有支承杆上抄一水平点,并沿仓顶标高焊接一道水平钢筋,然后将筒壁砼沿此水平钢筋灌满找平,并进行空滑3—5个千斤顶行程,待仓壁砼达到一定强度后,即可拆模。因遇特殊情况停滑后,应使砼浇灌至同一标高,并每隔一定时间提升1?2个千斤顶行程,直至模板与砼不再粘结为止;进行第二次滑模前应认真检查滑模系统。浇灌砼前应处理好施工缝,其方法是:用同标号砼的水泥砂浆铺3?5CM,再浇灌砼,其浇灌程序同前所述。滑升平台上的液压操作人员,必须坚守岗位,认真负责,做好记录,保证提升系统正常工作。一般可通过控制台油压表判断液压系统的工作情况。提升时所有的千斤顶应充分的进排油,提升过程中如出现油压增至正常滑升油压值的1.2倍,尚不能使全部千斤顶升起时,应停止提升操作,立即检查原因及时进行处理。门、窗洞口模板宽度应小于滑升模板上口宽度10mm左右,以防升模时带起。其模板采用滑升前制作好的木模,予留洞口木模(予埋件)可以焊钢筋头定位,并多次放线,并经常用经纬仪:。随滑随抹是滑模施工中提高质量、加快进度、节省工料的一项主要措施。因此在提升模板出地面后,即派瓦工将滑出的仓壁砼抹平。因模板有4%斜面度和变形因素,根据滑模工艺的实际情况,参照有关规范,将表面平整允许偏差为5mm。每滑升2?3个行程,应对千斤顶进行一次调平,各千斤顶的相对高差不得大于4cm,相邻两提升架千斤顶的高差不得大于2cm,垂百度控制利用底层预埋钢板上的圆筒中心用激光铅锤仪找出在滑模平台相对应的圆心及千斤顶调平调整操作平台水平度相结合的测控方法。纠正垂直度偏差时,应缓缓进行,避免出现硬弯,当采用倾斜操作平台的方法时,其倾斜度应控制在1%之内,消除偏差后应立即恢复水平滑升。2.4.6模板滑升中水平度及中心点的观测与控制2.4.6.1水平度及中心点的观测:水平度观测:千斤顶的升高值测量采用在每根支承杆上每隔0.5M距离左右即抄一水平标志,并在每个提升架上固定一与支承杆平行的小刻度尺,通过利用角尺量读支承杆上的水平标志与小刻度尺的距离,即可掌握各千斤顶的滑升标高。各千斤顶的相对高差不得大于4cm,相邻两提升架千斤顶的高差不得大于2cm,如发现超过上述数值,可以最高的一个千斤顶为准,将其它千斤顶均升至同一高度。操作平台的水平观测采用在操作平台上放置一台激光准直仪,就可以直接观测操作平台的倾斜等情况。中心点的观测:利用激光铅垂仪将地面上的内控点直接投测到施工层。2.4.6.2水平度及中心点的控制:在滑模施工中,水平度及中心点的控制,即筒仓的纠偏及纠扭。为了防止出现严重的倾斜事故,要随时检查千斤顶的升差是否在允许范围内,随时观测筒仓的垂直度,及时发现偏差,并找到倾斜的原因,及时纠正。纠偏措施:调正平台高差,即以倾斜方向一边的千斤顶的标高为零点面向倾斜方向逐步增加各千斤顶的标高值,使操作平台保持一定的倾斜度(其倾斜度的最大值不得超过模板的倾斜度)然后模板继续滑升,至建筑物的垂直度恢复正常时,再把操作平台恢复水平。在操作平台倾斜方向相反的一边堆放重物来调正平台倾斜。倾斜不太严重时,调整砼的灌筑方向和顺序,即从平台倾斜方向相反的一边为浇筑始点,把倾斜逐步纠正过来。在千斤顶下加垫斜形,使操作平台在继续滑升过程中向反方向倾斜,把垂直偏差调整过来。当偏斜度纠正后,即恢复正常安装。纠扭措施:灌筑砼时,使其灌筑方向与操作平台各旋转方向相反。利用倒链一头拉住提升架的上部,一头拉在另一提升架的下部,然后收紧以纠正扭转。在滑出的砼筒壁的预埋件上焊一拉环,用倒链一头拉住拉环,一头拉住提升架下部或上部,在提升过程中逐渐使操作平台转回原来的位置。2.4.7滑模施工中应注意的几个问题滑升过程中的预埋件主要是门窗洞口、室外钢梯等等,除按标高顺序列出预埋程序表外,在施工时每班安排一名技术人员和二名木工专门负责预留预埋。要求这些人员责任心要强,头脑清醒。对尺寸、位置、型号、数量要反复核对,一丝不苟,认真负责,千万不可错漏,否则无法弥补。在滑升过程中,每班预备安排抹灰工,对筒壁表面进行修整,抹灰压光,刷砼养护剂,养护剂膜1.2mm厚,预埋的胡子筋及时拉出,将预埋件在脱:蠹笆鼻謇沓隼。在滑升过程中,值班技术人员和质检、监理人员要随时检查隐蔽工程,核对图纸,及时作好隐蔽工程检查验收记录,并把施工过程中出现的问题,处理办法等全部记录清楚。安检人员还要随时检查施工安全,发现隐患,立即通知值班经理整改。同时安排专人检查劳动纪律,对违章人员要从严处罚。2.4.8模机具拆除拆除顺序:液压系统拆除一外操作平台一外吊架一内操作平台一外围圈模板一内围圈模板一千斤顶一上环梁一开字架拆除要求:操作平、千斤顶等散拆,拆除后装箱吊运;外吊架先拆除安全网,平台脚手板,截断护栏;开字架割断围圈,联圈后整体吊运到地面。2.5可能发生的意外情况停电:为防止万一发生意外停电而导致滑模中断施工,现场可配备一台发电机解决临时停电问题。停水:滑模施工时现场停水的情况较少出现,万一发生停水,可在现场设置一个备用水池。机械故障:滑模施工时使用搅拌机、输送泵、塔吊、电焊机、千斤顶和液压系统等大量的机械设备可能发生机械故障,应做好预备措施。后台停料:避免遇到出现后台砂石、水泥供应不足或阴雨天砂石料含泥量过大而无法满足施工要求的情况。意外天气状况:因工程滑模时间跨度较大、作业连续性强、天气情况可能有所变化。故在滑模施工前,做好意外低温、阴雨、大风等天气的施工准备。3.结束语3.1建立专业化的滑模工程公司,推行滑模施工技术单项资质注册制度。由于滑模施工技术含量高、一次性投资大、工人素质要求高、组织管理难度大等特点,实行滑模施工技术单项资质注册,对拓宽滑模施工技术的应用、提高滑模工程质量是专业滑模发展的方向。3.2.一切以满足滑模连续施工的需要为出发点,建立和完善具有滑模施工特色的成套管理方法。近二十年来,很多单位在滑模施工管理方面积累了丰富的行之有效的经验,从指挥系统、劳动组织、岗位责任、操作规程、质量保证体系、奖惩办法、生活福利等方面都有一套好的管理办法,如滑模设备实行标准化程序管理,以确保设备连续长时间正常工作;平台和模板清理采取分片包干、专人负责的办法,以解决平台脏乱、混凝土粘模的缺陷;标准层采取定量的滑升速度,作业时间相对固定;垂直度控制采用动态跟踪,勤观测、勤调整;后勤保障以平台作业为中心,搞好各项优质服务等。确保了滑模技术的顺利实施和工程质量,“三分技术,七分管理”已得到滑模同仁的普遍认同。但是这些办法还是零星的、分散的、感性的,仅停留在部分企业内部,还应该从经验上升到理论,再用理论来指导滑模实践,因此,研究和完善这些管理办法,服务于滑模施工企业,对提高滑模工程质量具有重要意义。3.3.进一步降低滑模施工成本,提高企业竞争力。滑模装置、滑模设备及支承杆是滑模施工中的一套临时性设施,不是结构本身的组成部分,其一次性投资费用相对较大,但理论分析与实践证明,滑模施工在一个工程中摊销的成本并不比其它工艺施工的费用大,相反,只要具备一定的通用性,维护良好,其综合效益明显,尤其是在市场化后的现在,滑模工艺更体现了它的优越性。尽管如此,滑模工艺的成本还可以在以下几个方面进一步挖潜,以提高其竞争力。加强管理,减少人为损耗和浪费。滑模装置向通用化、工具化方向发展,实行社会租赁。滑模设备性能改善,加强日常维护,实行社会租赁。滑模支承杆尽量采用中48x35mm钢管支承杆体外布置,提高支承杆回收率,减少支承杆的数量等,将支承杆的无功损耗降低到最小。因地制宜地选择适宜的滑模工艺,或几种施工工艺综合利用,发挥各自工艺的最大效益。4进一步开展科技攻关,不断开发新工艺,,完善、丰富和发展滑模施工技术。大中吨位千斤顶及配套支承杆承载能力的研究应引起重视。尽管钢管支承杆在工程应用中收到了较好的效果,但相关的试验较少。尤其在大量推广使用大吨位千斤顶及其配套支承杆(^48x35mm钢管)之时,支承杆在结构体内、体外承载能力研究,群杆的承载能力研究以及支承杆整体稳定性研究等,都是迫切需要解决的理论课题,这对于保障滑模施工的安全至关重要。推广薄层浇灌(厚度小于200mm),连续微量提升的办法,是消除混凝土粘模的一种行之有效的措施。国内外的工程实践证明,采用100mm左右厚度的浇灌层,对混凝土没有产生拉裂,混凝土的一次浇灌量减少,加上模板连续提升如每5分钟一次,减少了摩阻力,改变过去常用的浇灌层厚度偏厚(200?300m),每次累计提升量过高,提升次数较少的滑升方式,可以有效地消除混凝土粘模的问题。尤其是滑升面积较大的建筑物中效果更为明显。而且这样一来,既降低了提升荷载,又减小了支承杆的脱空长度,从而大大增加了滑模系统的稳定和安全。此外还应加强高强度混凝土在滑模施工中的应用技术研究,主要包括高强度混凝土的出模强度与滑升速度的关系,早龄期混凝土脱模受荷对后期强度的影响;加强滑模施工精度控制的智能化研究,以提高决策的科学性;加强冬季滑模施工工艺、特种滑模施工工艺、滑动模板表面清理技术以及滑模混凝土养护技术等方面的研究,进一步提高滑模施工的应用范围和适应性。

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