劉 迅
(中煤國際工程集團北京華宇工程有限公司,北京 100120)
滑模施工技術(shù)在機械化程度、占用場地大小、施工速度、經(jīng)濟和環(huán)境效益方面較其他施工技術(shù)先進?;J┕さ膽么蟠蠼档土斯こ坛杀?。煤倉在煤礦生產(chǎn)中作為儲煤構(gòu)筑物具有重要的地位。在煤礦選煤廠建設(shè)過程中,投資方為了盡快完成工程,回收投資,必然要求施工方加快施工進度,而施工方為了加快施工進度,降低工程施工管理及投入成本,往往采用滑模施工工藝。
在滑模中,也往往存在這樣那樣的質(zhì)量通病,如:麻面、露筋、蜂窩、孔洞、縫隙及夾層等等。在諸多的質(zhì)量通病中,滑模過程中混凝土裂縫是最難處理也是會留有質(zhì)量隱患的,因此合理避免裂縫產(chǎn)生并在裂縫產(chǎn)生后及時處理是至關(guān)重要的。
新疆東部某500萬t選煤廠原煤倉,采用預應力鋼筋混凝土筒倉,倉上設(shè)倉上建筑,倉體高度50.4m,倉上建筑高度12m。筒倉壁厚350mm,內(nèi)徑25m,混凝土采用商品混凝土,混凝土強度等級C40。
筒倉倉體滑模在4月22日啟動,在滑升過程中曾經(jīng)出現(xiàn)過卡模和滑升不同步的現(xiàn)象,5月4日出現(xiàn)了較大的質(zhì)量問題,倉體出現(xiàn)蜂窩垢洞,同時倉體混凝土拉裂并產(chǎn)生水平裂縫,且裂縫現(xiàn)象較為嚴重(見圖1,圖2)。
1)混凝土出模強度偏高,導致混凝土與模板之間粘附力大于混凝土的凝結(jié)力;
2)新澆混凝土強度相對較低,滑升力大于新澆混凝土粘著力;
3)模板組裝時傾斜度不滿足,甚至形成倒錐形;
4)模板設(shè)計不合理,剛度差,在混凝土側(cè)壓力等其他外力影響下,導致模板變形,增大了滑升阻力。
質(zhì)量事故發(fā)生后,參建各方非常重視,建設(shè)單位、監(jiān)理單位、總承包方、分承包方相關(guān)專家均到達現(xiàn)場并召開質(zhì)量剖析會議,就其產(chǎn)生的成因各方提出了相關(guān)說法并逐一排查。主要原因有:
1)混凝土澆筑速度:根據(jù)經(jīng)驗,滑?;:螅看文0逄嵘?00mm~300mm,混凝土可以進行正常澆筑。一般情況下,必須在2h內(nèi)澆筑一圈。但根據(jù)現(xiàn)場收集商品混凝土攪拌站供應的混凝土時間間隔并返測滑模提升的速率:最快澆筑一圈300mm高為3 h11min,最慢的為4h17min。因澆筑速度較慢,導致滑模模板提升速率較慢,而新疆干燥的氣候及風季的影響,導致混凝土強度來的較快,粘模嚴重,自然會導致拉裂現(xiàn)象。
2)模具組裝:根據(jù)GB50113-2005滑動模板工程技術(shù)規(guī)范第6.1.3條模板的安裝應符合下列規(guī)定:安裝好的模板應上口小、下口大,而現(xiàn)場復測施工分承包單位的模板組裝卻恰好與規(guī)范要求相反,模板組裝出現(xiàn)上口大、下口小的現(xiàn)象。由于模板的倒裝,勢必加大混凝土與模板提升過程中的摩阻力,帶動已有強度的混凝土上移,導致倉壁及環(huán)梁產(chǎn)生拉裂。
3)施工組織:25m徑筒倉,施工分承包單位為了節(jié)約投入成本,僅調(diào)用了46人,勞動力凸顯不足,原定滑模計劃分為兩班制,每班工作12h。但滑模漏斗環(huán)梁的時候,將人力全部調(diào)用,全線壓上,凌晨2時許,工人疲勞過度,管理人員脫崗,導致無人監(jiān)管工人,工人大部分撤離,導致混凝土澆筑速度幾乎停滯,滑動模板到了預定提升的時間又無法提升,加上夏季氣溫較高,C40標號的混凝土強度又來的較快,混凝土與模板粘結(jié)較為嚴重,提升時摩阻力較大,因此提升模板的時候帶動混凝土上移,致使筒倉環(huán)梁產(chǎn)生拉裂現(xiàn)象,且較為嚴重。
4)其他原因:施工縫處理不當,混凝土內(nèi)夾有雜物,鋼筋過密,混凝土振搗不實,接槎時間過長產(chǎn)生。
滑模施工是一種混凝土快速施工方法。其工藝特點決定了要保證工程質(zhì)量必須滿足施工作業(yè)的連續(xù)性,避免過多或無計劃的停歇,因此無計劃的停歇常常會造成粘模現(xiàn)象,使結(jié)構(gòu)混凝土缺棱掉角、表面粗糙,甚至拉裂,或者在停歇位置形成環(huán)帶狀的酥松區(qū),使結(jié)構(gòu)混凝土的質(zhì)量遭受很大損失。因此在滑模施工中應注意以下幾點:
1)混凝土應分層交圈均勻澆筑,每次澆筑不宜大于200mm,出模強度控制在0.2mPa~0.4mPa,坍落度40mm ~60mm。混凝土出模后應及時進行修補養(yǎng)護;
2)混凝土采用同一廠家、同一品種的水泥,以保證混凝土顏色一致;
3)每滑升一步后,按照預先設(shè)計好的煤倉半徑用調(diào)徑絲桿進行調(diào)整;
4)為確保模板系統(tǒng)的水平度,相鄰千斤頂高差不應超過15mm,整體平臺高差不大于30mm,千斤頂爬桿設(shè)置水平限位卡,消除千斤頂?shù)纳黄?
5)成立滑模施工專業(yè)組,做好各種原始記錄;
6)加強對支撐桿垂直度的檢查,發(fā)現(xiàn)傾斜時立即進行糾正;
7)模板清理時,禁止使用鋼管、鐵錘等鈍器野蠻清理;
8)荷載宜均勻布置,嚴格控制鋼筋、混凝土上料,確保混凝土堆積量不大于180kN,鋼筋不大于150kN。
針對本工程滑模施工的特性及現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的問題,與會各方做出如下處理對策:
1)由于環(huán)梁是煤倉漏斗的主受力部位,因此,出現(xiàn)問題的部位全面鑿除。
2)針對發(fā)現(xiàn)的勞動力問題,由施工分承包單位在一周內(nèi)調(diào)動人手,將原有的46人增補至173人,并做了有效分工?;W鳂I(yè)也由原來的兩班作業(yè),每班12h調(diào)整至三班作業(yè),每班8 h,從而可以有效的防止夏季工人疲勞而導致作業(yè)效率降低。
3)重新組裝模具,調(diào)整模板的上下口方式。調(diào)整后的模板上口小、下口大,單面傾斜度保持在模板高度的0.1%~0.3%。模板上口以下2/3模板高度處的凈間距與結(jié)構(gòu)設(shè)計截面等寬。
4)清理模板表面,將粘結(jié)在模板表面的混凝土殘渣及碎屑清理干凈并沖洗干凈。模板表面刷脫模劑,保持滑模時模板的光滑度。將滑模平臺上的混凝土殘渣清理干凈,并對工人進行教育,嚴禁工人在滑模過程中將其倒入模板內(nèi)或摻入到新加的混凝土中。
5)針對滑模提升速度問題,主要解決了混凝土垂直起運。因工程建設(shè)地點位于荒涼的戈壁灘中,且地理位置處于風口,夏季,隨時都有4級~5級大風出現(xiàn),因此僅憑塔吊難以保障混凝土的垂直起運。考慮倉壁高度又較高,因此在后期實施過程中,調(diào)用了一臺54m汽車泵,徹底解決了滑模作業(yè)的混凝土提升問題。后期實施過程中,平均維持在1h 45min澆筑完一圈混凝土,澆筑一次高度為300mm。
經(jīng)處理并重新組織滑模,滑模外觀質(zhì)量優(yōu)良,一改往日一滑模就出現(xiàn)質(zhì)量外觀缺陷的局面。隨后該選煤廠3個22m徑的混煤倉及1個13m徑的矸石倉也先后起滑,滑模外觀質(zhì)量均為優(yōu)良。經(jīng)過這次對原煤倉質(zhì)量外觀的處理經(jīng)歷,結(jié)合以往設(shè)計經(jīng)驗及滑模出現(xiàn)的問題,總結(jié)如下:
1)滑模屬于效率較高且技術(shù)成熟的施工工藝,但滑模施工前要做好準備工作,人力、物力均需有所保障;
2)要嚴格按照國家標準GB50113-2005滑動模板工程技術(shù)規(guī)范要求進行施工,在模具組裝方面要堅決杜絕模板倒裝現(xiàn)象;
3)滑模過程中,要及時清理模板上的砂漿及平臺上的殘渣;
4)重在提高滑模提升的速度,從而可以有效的保障滑模后的混凝土外觀質(zhì)量。
[1]劉四杰.滑模工程混凝土質(zhì)量通病防治措施[J].山西建筑,2011,37(23):117-118.
[2]陳 娣.祁東煤礦精煤倉滑?;炷镣庥^質(zhì)量的控制[J].安徽建筑,2011(15):21-23.
[3]GB50113-2005,滑動模板工程技術(shù)規(guī)范[S].