型鋼混凝土組合結構筒倉頂板施工技術［摘要］本文結合筒倉頂板型鋼混凝土組合結構在河北大唐國際豐潤熱電新建三座3萬噸儲煤筒倉工程的應用情況，重點介紹型鋼混凝土組合結構各個工序施工工藝和操作要點。型鋼混凝土組合結構，利用型鋼梁與混凝土結合共同受力，確保筒倉頂板的結構安全。型鋼梁在筒倉施工過程中在倉下地面便可以加工組裝好，在地面綁扎梁鋼筋、支設模板腳手架，待施工至倉頂時一次吊裝就位，再安裝每個吊裝單元之間的次梁。梁施工完畢后，拆除梁混凝土施工加固的吊架和模板，在梁間鋪設壓型鋼板作為頂板底模，安裝組合結構樓面。型鋼混凝土組合結構施工筒倉頂板，型鋼梁在混凝土內(nèi)部起骨架支撐作用，頂板混凝土澆筑完畢后，倉上設備安裝可以在短時間內(nèi)進行，大大縮短混凝土養(yǎng)護時間，節(jié)約工期。同時避免了傳統(tǒng)滿堂腳手架搭設時間長、人員多、危險系數(shù)大的缺點。［關鍵詞］型鋼混凝土組合結構鋼梁吊架壓型鋼板倉頂板施工工藝目前筒倉頂板混凝土支撐體系一般有滿堂腳手架支撐和鋼平臺支撐兩種，但都存在施工工期長、費用高的缺點。河北大唐國際豐潤熱電新建筒倉工程工期緊張，是冬季供暖的民生工程，經(jīng)過多方論證，創(chuàng)新性采用型鋼混凝土組合結構筒倉頂板，不僅節(jié)約工期2個多月，還能大大降低成本，效果顯著。1工程概況河北大唐國際豐潤熱電新建三座3萬噸筒倉EPC工程，筒倉上部結構由1#、2#、3#筒倉三個單獨的圓形筒倉組成，單個筒倉儲煤量為3萬噸。筒倉外直徑為38m，外筒壁略向內(nèi)傾斜，總高度為41.4m。2施工工藝流程筒倉頂板施工順序為：原材料工廠下料f焊接H型鋼一地面鋼結構拼裝(兩片主梁拼成一塊)f分片綁扎梁鋼筋f搭設主梁吊接腳手架…安裝主梁底模f鋼結構梁分片吊裝就位f分片鋼結構梁焊接組合成為整體f搭設次梁吊接腳手架…綁扎次梁鋼筋f安裝主次梁側(cè)模f澆筑復合梁混凝土至板標高下f搭設筒頂板壓型鋼板同時拆除吊接腳手架…綁扎筒倉頂板鋼筋f澆筑筒倉頂板混凝土f養(yǎng)護3施工方法及操作要點3.1鋼結構拼裝在筒倉倉壁施工過程中就開始鋼梁加工制作，在施工至倉頂標高前完成拼裝，施工至倉頂標高后可直接吊裝。由于施工場地狹小，鋼梁在鋼結構加工廠制作，運至現(xiàn)場進行組裝，每兩根主鋼梁(WH1100X400X14X28)中間用次梁拼裝成一個整體，主次梁之間用扭剪型高強螺栓連接。3.2鋼筋安裝3.2.1鋼梁在地面拼裝時，在其下方放置HN400X200X8X13的鋼梁之上，使主鋼梁下部懸空以便于梁底部鋼筋的綁扎。鋼梁固定好之后開始綁扎主梁鋼筋，主梁頂部及底部鋼筋采用直螺紋連接，腰筋采用搭接，搭接長度為37d。鋼梁與筒壁豎向鋼筋重合部分，將鋼牛腿上方擱置鋼梁范圍內(nèi)的豎向鋼筋割除，便于鋼梁吊裝就位。拉鉤為①10的圓鋼，一端做成直段，穿過H型鋼腹板的預留孔后再彎折成135°與腰筋綁扎牢固。3.2.2主梁鋼筋綁扎完后開始綁扎次梁鋼筋，次梁底層主鋼筋與主鋼梁焊接，面層鋼筋待鋼梁安裝好后進行綁扎。3.2.3鋼筋綁扎前應先畫好間距，然后綁扎。鋼筋綁扎須符合要求，仔細核對型號、位置、間距無誤并驗收合格，方可進行下道工序。施工過程中進行質(zhì)量及工藝的全過程的控制。3.2.4鋼筋安裝時首先焊接鋼筋骨架，以便于鋼筋的整體穩(wěn)固。3.3梁模板安裝3.3.2吊裝前先在地面將主梁底模支設好，用腳手管做吊架將底模固定好，側(cè)模待鋼結構吊裝至倉頂后在頂部搭設吊架支設。3.3.3次梁以鋼次梁為底模，待鋼結構吊裝至倉頂后在頂部安裝側(cè)模。3.3.4梁模板加固措施主次梁模板均采用1220mmX2440mm、厚14mm清水專用膠合板制作，采用50*80木方豎向間距150mm加①48X3.0腳手管做背楞。主梁采用①14三段式對拉桿、對拉絲桿豎向2道（間距600mm、橫向間距600mm）加固，次梁第一次澆筑高度為280mm，因此下口采用模板壓條加固，上口采用步步緊鎖口。采用①14的三節(jié)式可拆卸對拉桿，模板拆除時可將對拉螺栓兩端頭直接取出。混凝土成型后，孔洞采用同結構配合比的砂漿封堵，待強度到后再磨平磨光，提高結構表面感觀質(zhì)量。3.4主梁腳手架地面安裝3.4.1本工程腳手架主要是以鋼梁為支撐做吊架，其中主梁支撐架及操作架在鋼梁吊裝前搭設，避免在高空作業(yè)搭設腳手架，次梁主要搭設操作架，部分腳手架在吊裝前搭設，部分腳手架需吊裝后進行搭設。3.4.2主梁支撐架以鋼梁為支撐，支撐架間距800mm，吊架搭設至梁底，操作層滿鋪木跳板，跳板綁扎用8#鉛絲綁扎牢固，下方滿掛安全兜網(wǎng)，上方設防護欄桿，高度不小于1.2米。3.5梁吊裝每拼梁在地面完成鋼筋綁扎及模板加固后，用400噸履帶吊吊裝（400噸履帶吊主要用于倉頂棧橋吊裝，可提前進場完成3個筒倉的倉頂梁吊裝后，繼續(xù)吊裝倉頂棧橋）。3.6次梁安裝每棉主梁吊裝單元之間的次梁，待吊裝完畢后開始安裝，混凝土及鋼筋重量由鋼梁承受。側(cè)模腳手架支撐架以綁扎好的梁鋼筋為支撐點做吊架，搭設的次梁腳手架吊架僅用作操作架，腳手架搭設、跳板鋪設、安全兜網(wǎng)掛設同主梁腳手架，同時次梁之間滿掛安全兜網(wǎng)，確保倉頂平臺以下兜網(wǎng)全覆蓋。3.7梁模板拆除3.7.1梁混凝土澆筑后，先拆梁側(cè)模，在混凝土強度（達到1.2MPa以上）能保證其表面及棱角不因拆除模板而受損壞后，方可拆除。3.7.2梁底拆除時，由于梁內(nèi)有型鋼梁作為骨架，底模可在達到設計強度75%時拆除。3.8壓型鋼板底模安裝3.8.1倉頂板施工只支設梁模板，板模板采用壓型鋼板。3.8.2待主次梁混凝土澆筑至設計標高，并拆除腳手架及模板后，開始安裝壓型鋼板，壓型鋼板施工前先進行排版，然后按排版尺寸進行加工。壓型鋼板采用DW76-915型，1.2mm厚。3.8.3壓型鋼板以次梁為支撐點，平行主梁方向鋪設，鋪設高度為板頂結構標高往下226mm（板厚150mm，壓型鋼板波谷76mm），次梁兩側(cè)比設計加寬100mm，作為壓型鋼板端部支撐，為確保壓型鋼板端部固定牢靠，同時錨入射釘，射釘釘入混凝土25~30mm。3.9倉頂板板面施工壓型鋼筋底模施工完畢后，開始施工倉頂板板面，綁扎鋼筋、安裝埋件，驗收合格后澆筑混凝土。4施工注意事項4.1倉頂板板混凝土分兩次澆筑，第一次先澆筑主次梁，砼澆筑至屋面標高以下220mm，第二次澆筑至屋面結構標高。4.2筒倉外筒壁澆筑砼時在筒倉南側(cè)和北側(cè)各停放一臺56米汽車泵，因本工程的結構大都為環(huán)形結構，為防止模板承受不均勻荷載發(fā)生變形，在混凝土澆筑時，兩臺汽車泵同時對稱下料，開始澆筑時以筒倉的東西向中心線端部為起點，向兩側(cè)均勻?qū)ΨQ推進，兩側(cè)混凝土筒倉的南北向中心線端部匯合。4.3施工縫處理：先將結合面基層混凝土鑿毛并清理干凈，須鑿初表面浮漿鑿、軟弱砼層，露出堅固石子，且鑿毛面必須水平。新澆混凝土前再將將基層澆水充分濕潤，并鋪一層與新澆混凝土同配合比的砂漿，然后進行新澆混凝土施工，保證新舊混凝土結合良好。4.4主次梁鋼構件連接要確保各節(jié)點連接的牢固，扭剪型高強螺栓要進行復檢，確保滿足要求后方能使用。4.5主梁與牛腿的連接要牢固，平臺跳板滿鋪后要確保無縫隙，在施工主梁腳手架時要確保腳手架與鋼梁支撐牢固，確保操作平臺整體穩(wěn)定性。4.6焊接H型鋼焊縫高度要滿足設計要求，鋼梁按千分之三起拱，確保倉頂板施工施加荷載后混凝土平整度滿足設計及規(guī)范要求。4.7在倉頂梁模板加固及混凝土施工過程中，吊架頂部及底部操作平臺設置護欄，高度1.2米，滿鋪木跳板，梁與梁之間的空隙滿掛安全兜網(wǎng)。4.8倉頂梁混凝土澆筑完畢、模板拆除完以后，拆除吊架之前，在主鋼梁上翼緣處焊接鋼管并拉設鋼絲繩，鋼管高1.2米，間距1.5米，拆除吊架時將安全帶掛于鋼絲繩上，從梁一端向另一端拆除，先拆次梁后拆主梁，頂板施工完成。5效益分析5.1河北大唐國際豐潤熱電新建三座3萬噸儲煤筒倉工程，于2019年9月19日完成了第三個筒倉頂板的施工，相比滿堂腳手架施工工藝，降低施工成本187萬元，其中人工成本降低135萬元，材料成本降低40萬元，機械成本降低12萬元。5.2河北大唐國際豐潤熱電新建三座3萬噸儲煤筒倉工程倉頂環(huán)梁至頂板施工完僅用45天，節(jié)約工期65d，為工程竣工投產(chǎn)創(chuàng)造了條件。采用型鋼混凝土組合結構施工倉頂混凝土結構的施工工藝彌補了需要從底部到頂部搭設大量腳手架的缺陷，從而節(jié)約了大量機械臺班和腳手架鋼管的投入。機械臺班的節(jié)約同時也減少了油耗和電耗，起到了環(huán)境保護的作用。大量腳手架搭設節(jié)約的同時也降低現(xiàn)場作業(yè)人員的勞動強度和數(shù)量，避免了交叉作業(yè)的風險，為現(xiàn)場的職業(yè)健康安全環(huán)境創(chuàng)造了條件，為公司創(chuàng)造