近年來,河南礦建公司采用滑模技術(shù)先后施工了永夏礦區(qū)坑口電廠100m、義馬煤氣化自備電站120m等多座鋼筋混凝土煙囪,通過實(shí)踐與摸索,總結(jié)出了較為有效的偏扭防治措施。
1偏扭原因分析
(1)滑模施工操作平臺(tái)整體剛度差,致使滑升過程中,平臺(tái)不能保持水平狀態(tài),平臺(tái)的變形導(dǎo)致滑升系統(tǒng)不能正常工作而產(chǎn)生偏扭力矩,使操作平臺(tái)整體漂移,使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生偏扭位移。
(2)平臺(tái)加工組裝偏差大,平臺(tái)各部件不能保持正常工作狀態(tài),從而產(chǎn)生各種復(fù)雜應(yīng)力,導(dǎo)致平臺(tái)偏扭。如平臺(tái)鼓圈不水平、不對(duì)中,輻射梁安裝角度不均勻,各部件安裝不到位等,均可導(dǎo)致平臺(tái)偏扭。
(3)支撐桿設(shè)計(jì)數(shù)量不足,支撐桿布置不合理,致使不能共同工作整體受力。支撐桿安裝不當(dāng),工作受力時(shí)徑向坡度和環(huán)向傾斜誤差大;支撐桿本身材質(zhì)、加工質(zhì)量差等,都是支撐桿承載能力降低的原因。平臺(tái)或提升架局部荷載增加過大,使支撐桿彎曲而失去承載能力也是導(dǎo)致平臺(tái)偏扭的主要因素(甚至?xí)苯游＜盎Ｆ脚_(tái)的穩(wěn)定與安全)。
(4)滑模平臺(tái)組裝前,千斤頂未作檢修及同步試驗(yàn),或未根據(jù)試驗(yàn)行程數(shù)據(jù),對(duì)千斤頂逐一編號(hào),合理編組,對(duì)稱布置,以及工作中液壓系統(tǒng)油管爆裂等,影響了滑模平臺(tái)各組千斤頂同步爬升。
(5)平臺(tái)施工荷載布置不均,平臺(tái)井架纜風(fēng)繩松緊不勻,吊籠導(dǎo)索張力不均,使平臺(tái)偏心受力。
(6)平臺(tái)通過筒壁較大洞口(如煙囪煙道口),洞口支撐桿布置及加固措施不當(dāng),使洞口處提升能力明顯下降,導(dǎo)致平臺(tái)變形、偏扭。
(7)混凝土澆筑不當(dāng),未嚴(yán)格按同步對(duì)稱、分層交圈下料澆筑振搗,或下料起始位置、方向、次序不當(dāng),使筒壁混凝土出模強(qiáng)度上升不同步,導(dǎo)致模板提升后阻力不均。入?；炷撂涠?、攪拌質(zhì)量的差異也會(huì)影響出模強(qiáng)度,導(dǎo)致摩阻力變化而造成偏扭。
(8)滑升過程中平臺(tái)模板管理不善,調(diào)徑、收分、抽拔模板不按規(guī)定,未及時(shí)、同步對(duì)稱進(jìn)行,調(diào)徑收分不勻;內(nèi)外活動(dòng)圍圈到位頂死,未及時(shí)割除或更換而使該處模板不能變徑收分。當(dāng)強(qiáng)行提升時(shí),使模板、提升架、支撐桿乃至平臺(tái)變形過大,造成平臺(tái)偏扭,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)危及施工安全。
(9)搖頭拔桿吊運(yùn)鋼筋時(shí)使平臺(tái)偏心受力,或吊卸材料時(shí)始終沿一個(gè)方向旋轉(zhuǎn),使平臺(tái)產(chǎn)生同一方向的扭轉(zhuǎn)力矩。
(10)滑模平臺(tái)提升時(shí)監(jiān)護(hù)不好,平臺(tái)模板等部件提升時(shí)勾掛筒壁內(nèi)鋼筋,產(chǎn)生意外阻力。
(11)千斤頂調(diào)平限位卡失控,使平臺(tái)不能保持應(yīng)有的水平。
(12)采用固定模上焊防扭滑刀時(shí),當(dāng)固定模在
安裝或滑升中傾斜較大,也會(huì)導(dǎo)致或增加平臺(tái)扭轉(zhuǎn)。
(13)日照形成的陽面與陰面溫差,對(duì)筒壁結(jié)構(gòu)也會(huì)產(chǎn)生中心偏移。因此滑升過程中,按激光點(diǎn)偏移讀數(shù)進(jìn)行糾偏時(shí),還應(yīng)該考慮日照影響。
(14)由于風(fēng)向、風(fēng)力原因,使高聳構(gòu)筑物產(chǎn)生相應(yīng)的位移變化。可通過地理位置、高度、風(fēng)向、風(fēng)力等因素進(jìn)行測(cè)量計(jì)算,并繪制曲線進(jìn)行糾偏修正。此外,筒壁厚度誤差變化,也會(huì)引起模板側(cè)壓力和摩阻力的變化造成偏扭。若對(duì)偏扭原因作出錯(cuò)誤判斷,或采取的糾偏扭措施不當(dāng),則會(huì)加重偏扭。
2偏扭的預(yù)防措施
(1)采用剛度較大的桁架式輻射梁結(jié)構(gòu)操作平臺(tái)取代傳統(tǒng)的懸索式輻射梁結(jié)構(gòu)平臺(tái)。
(2)滑升平臺(tái)支撐桿安裝要有足夠的剛度及安全儲(chǔ)備。支撐桿位置應(yīng)布局合理,確保支撐桿材質(zhì)及加工質(zhì)量。滑升過程中對(duì)彎曲的支撐桿要及時(shí)加固,控制彎曲的支撐桿數(shù)一般不超過總數(shù)的10%。
(3)對(duì)滑模操作平臺(tái)應(yīng)保證加工質(zhì)量,選用優(yōu)質(zhì)材料,加工精度和組裝質(zhì)量要高,誤差要小。平臺(tái)組裝前,所有千斤頂應(yīng)經(jīng)同步試驗(yàn),合理組合搭配安裝。采用調(diào)平限位卡裝置,保證千斤頂同步爬升。
(4)加強(qiáng)施工管理是確保工程質(zhì)量、預(yù)防偏扭的根本保證。要加強(qiáng)滑模各系統(tǒng)的操作維護(hù)和提升監(jiān)護(hù),確保平臺(tái)各系統(tǒng)各部件正常工作。
(5)對(duì)平臺(tái)偏扭應(yīng)經(jīng)常觀測(cè)、經(jīng)常糾偏,糾偏時(shí)做到判斷正確,統(tǒng)一指揮,連續(xù)控制,措施適當(dāng)。
3糾偏措施
(1)平臺(tái)傾斜法。其原理是借助平臺(tái)傾斜產(chǎn)生的水平推力,迫使移位的平臺(tái)復(fù)位。作法是利用調(diào)平限位卡將平臺(tái)千斤頂行程控制標(biāo)高調(diào)成斜面,使平臺(tái)爬升成傾斜面。確定其傾斜面最高點(diǎn)位置的簡(jiǎn)易方法是,調(diào)整激光靶中心點(diǎn)與激光投射點(diǎn)連線的延長(zhǎng)線方向的千斤頂限位卡。平臺(tái)傾斜高差值視平臺(tái)中心偏移大小確定,一般控制在不超過平臺(tái)跨度的1/150,若高差過大垂運(yùn)吊籠進(jìn)出平臺(tái)井架口易碰撞。調(diào)整平臺(tái)傾斜時(shí),要嚴(yán)防平臺(tái)呈折平面狀態(tài)。
(2)墊楔鐵法。在平臺(tái)中心偏移方向的千斤頂橫梁底面徑向外側(cè)位置加墊楔鐵,使傾斜的千斤頂連同支承桿的導(dǎo)向作用力迫使平臺(tái)復(fù)位。楔鐵厚度、數(shù)量根據(jù)中心偏移大小而定,從中心偏移方向的千斤頂開始,分別沿筒壁圓周相反2個(gè)方向逐一加墊,所墊弧長(zhǎng)可在1/4~1/2圓周。
(3)調(diào)節(jié)提升架調(diào)徑絲桿和模板支頂絲桿。頂緊中心偏移方向的調(diào)徑絲桿和模板支頂絲桿,同時(shí)放松偏移反方向的絲桿,利用筒壁反作用力迫使平臺(tái)復(fù)位。
(4)調(diào)整模板坡度。將偏移方向筒壁上口模板向煙囪中心內(nèi)調(diào),偏移相反方向筒壁上口模板向外調(diào),利用模板導(dǎo)向使平臺(tái)復(fù)位。
(5)改變混凝土澆筑次序、方向。一般情況下,混凝土從激光靶上的激光點(diǎn)投影所在的筒壁位置方向開始,分2組沿筒壁順、逆時(shí)針對(duì)稱交圈澆筑。利用先澆筑處混凝土出模強(qiáng)度高、摩阻力大特點(diǎn),使平臺(tái)自動(dòng)傾斜糾偏。當(dāng)平臺(tái)中心居中或偏移甚小,且又有日照影響時(shí),可從煙囪陰面開始澆筑混凝土。
(6)支撐法。在中心偏移方向,用帶絲桿或千斤頂?shù)闹螚U,一端支撐在平臺(tái)中心花鼓圈上口或平臺(tái)第一道內(nèi)鋼圈上,另一端支撐在提升架立柱下端,調(diào)緊調(diào)節(jié)絲桿或千斤頂,迫使平臺(tái)復(fù)位。
(7)模板位移法。與上述方法不同之處在于不是移動(dòng)平臺(tái),而是在滑升過程中逐漸移動(dòng)模板,使模板中心逐漸回到煙囪中心。使用此法,需明確模板、平臺(tái)、煙囪中心三者之間的關(guān)系,一般較少采用。
4糾扭措施
(1)提升架對(duì)拉法。即在煙囪筒壁外側(cè)相鄰兩榀提升門架立柱之間,用0?5~1t倒鏈對(duì)拉門架相鄰立柱上下端,根據(jù)扭轉(zhuǎn)方向調(diào)節(jié)門架立柱傾斜度,即可靈敏有效地產(chǎn)生與扭轉(zhuǎn)方向相反的扭轉(zhuǎn)力矩,使扭轉(zhuǎn)的筒壁停止扭轉(zhuǎn)。對(duì)拉榀數(shù)一般為2~3對(duì),對(duì)拉位置選在與扭轉(zhuǎn)方向明顯相同的傾斜門架。
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