劉 宏，王進良

（中國電建集團河北工程有限公司，河北石家莊 050011）

0 引言

為滿足節(jié)能降耗、節(jié)地環(huán)保等要求，廣大廠礦企業(yè)廣泛應(yīng)用混凝土儲煤筒倉設(shè)施。在項目實施過程中，筒倉現(xiàn)澆混凝土頂板的支撐體系設(shè)計是重中之重，關(guān)系到工程建設(shè)的工期、效益、安全等各方面。本文通過某鋼鐵基地項目儲煤筒倉頂板吊掛施工對新式的支撐平臺設(shè)計方案、施工組織等做分析探討，為后續(xù)推廣施工提供參考。

1 儲煤筒倉結(jié)構(gòu)形式介紹

儲煤筒倉主要由筏板基礎(chǔ)、落煤斗、圓形筒壁和頂板組成，頂板一般為混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，有井字梁（2 萬t 以下）和輻射梁（2 萬t 以上）兩種形式，均屬于大跨度高支撐施工。

2 吊掛平臺設(shè)計方案

2.1 問題分析

筒倉頂板數(shù)大跨度、高支撐現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，頂板有懸挑結(jié)構(gòu)，常規(guī)滿堂腳手架支撐搭設(shè)工期長、搭設(shè)費用高、結(jié)構(gòu)施工完后大量拆除工作均在密閉空間內(nèi)進行，導致安全性低，拆除工效低、時間長等缺點較為突出。

鋼桁架平臺支撐密閉空間內(nèi)拆除作業(yè)工作量大、外運困難，且因各類型筒倉設(shè)計參數(shù)不同，桁架周轉(zhuǎn)性低，造成一次投入過大。

2.2 解決方案

本方案采用市場上常見的周轉(zhuǎn)支撐工具“貝雷架”，將貝雷架組合成鋼結(jié)構(gòu)梁置于頂板主梁上方，垂下吊桿，吊桿下方用螺母固定小橫梁作為混凝土梁板支撐。貝雷架梁再垂下鋼絲繩吊掛操作平臺，作為頂板施工時的作業(yè)面。結(jié)構(gòu)施工完畢后，先拆除小橫梁并用塔吊運出，再利用卷揚機將操作平臺下降至落煤斗層，在地面拆除后運出筒倉，大大降低密閉空間內(nèi)作業(yè)。頂部貝雷架梁以筒倉頂板做操作平臺，拆除并吊運至地面，退回租賃站。

3 吊掛梁安裝

3.1 貝雷架梁支撐柱施工

貝雷架支撐基礎(chǔ)為筒壁，將HW350 型鋼格構(gòu)柱埋入筒壁混凝土1.5m，支撐高度2m，養(yǎng)護20 天后才能安裝上部貝雷架梁，并采用φ20 的螺栓進行有效連接牢固。

頂板貝雷梁采用兩根HW350×350 型鋼支撐，格構(gòu)柱尺寸1500×400，高度為 3.5m，柱間距為 3m，墊板采用（1600～2300）×400×20，腹板采用（1450～2150）×300×16mm；底部拉結(jié)采用等邊角鋼100×10；焊縫均為滿焊，且長度不小于100mm，并采用兩道“U”型鋼板與H 鋼梁固定貝雷梁。

3.2 縱向貝雷架梁安裝

（1）空間桁架結(jié)構(gòu)采用三排單層貝雷架梁，兩端懸挑的方式。

（2）當筒壁混凝土強度達75%后安裝貝雷架，鋼柱上沿向21m 跨度架設(shè)，約 @3000 一榀。

（3）在此三排單層貝雷架上設(shè)橫向梁，上橫梁采用雙12.6 槽鋼焊接而成，承載下部操作平臺與庫頂板梁板重量，以及施工荷載。

（4）優(yōu)先安裝1.5m 梁兩側(cè)縱向貝雷架梁，縱向貝雷架梁計算跨度21m，由6 片貝雷架延長拼裝，兩端懸挑各由一片貝雷片長延長拼裝，共計8 片貝雷架，總長24m。

（5）貝雷架梁先在地面上完成拼裝，然后用履帶吊逐跨整榀吊裝，在兩筒倉中間上進行搭接拼裝，安裝時要注意采用纜風鋼絲繩牽拉固定，防止傾覆。

（6）貝雷梁的位置需放線后確定，以保證軸線不偏移，為減少貝雷梁的磨損，在縱向貝雷梁與型鋼格構(gòu)柱之間墊一厚20mm 的鋼墊板，確保模板拆除及標高準確。

（7）貝雷梁安裝到位后，橫向、豎向均焊定位擋塊及壓板，并采用自制的Ф16“U”13 型螺拴將其固定在縱向貝雷梁上。

3.3 支架預(yù)壓

3.3.1 支架預(yù)壓目的

為確保筒倉頂板現(xiàn)澆施工安全，需對貝雷架進行重載實驗以檢驗貝雷架的承載能力和撓度值。通過貝雷架的加載過程來分析、驗證貝雷架及其附屬結(jié)構(gòu)（模板、橫梁、吊桿支架等）的彈性變形，消除其非彈性變形。通過其規(guī)律來指導模板安裝施工中模板的預(yù)拱度值及混凝土分層澆筑的順序，并據(jù)此基本評判施工的安全性。

3.3.2 加載方式

預(yù)壓荷載不小于支架所承受最大施工荷載的1.1 倍。先根據(jù)預(yù)壓材料的容重計算加載重量，按連續(xù)梁梁體構(gòu)造和重量分布不均勻荷載進行加載。預(yù)壓方法就是模擬該跨混凝土梁的現(xiàn)澆過程，進行實際加載，以驗證并得出其承載能力。預(yù)壓達到要求重量時，開始進入沉降觀測期，觀測期以相鄰兩次沉降值不超過2mm 為止，沉降量分為塑性變形和彈性變形，彈性變形一般較小。加載采用預(yù)壓砂袋進行，利用塔吊配合進行預(yù)壓加載。預(yù)壓荷載分布要與梁體的實際荷載工況相接近。

3.3.3 預(yù)壓工藝流程

整個預(yù)壓加載過程模擬實際混凝土施工時的荷載分布，依據(jù)技術(shù)規(guī)程支架預(yù)壓不少于3 級，而設(shè)計施工圖中給定了預(yù)壓加載按照預(yù)壓荷載值的60%、100%、110%分三級進行加載，在支架體系加載預(yù)壓時梁體側(cè)模暫不安裝，根據(jù)受力分布情況在相應(yīng)的部位加載不同重量的荷載。

3.3.4 觀測點分布及數(shù)據(jù)處理

每個斷面在貝雷架的中心線、中心線兩側(cè)的位置共布置6 個點，順跨向觀測斷面按照規(guī)范要求不大于L/4 的距離布置，預(yù)壓觀測點不便在梁上測設(shè)，因此采用吊放吊錘的方法將預(yù)壓觀測點位移至距地面100cm 處。用鋼絲將0.75Kg 的吊錘放置于離地面20cm 高處，為消除鋼絲的變形影響，在加載前先放置一段時間，待鋼絲變形完成后開始加載測設(shè)。在預(yù)壓前用水準儀對底模的標高觀測一次，每級加載完成后1h 觀測一次，以后每6h 觀測一次，全部加載完成后每6h 觀測一次，連續(xù)12h 監(jiān)測位移產(chǎn)值小于2mm 時，方可卸載，預(yù)壓荷載卸載后再對底模標高觀測一次。從以上的觀測資料中計算出支架的彈性變形及非彈性變形值，為底模標高的調(diào)整提供依據(jù)。

3.3.5 卸載及預(yù)壓報告

加載后均靜載3h 后分別測設(shè)支架沉降量，做好記錄。加載全部完成后，等到支架沉降穩(wěn)定后，方可進行卸載。卸載應(yīng)分級進行，即110%-100%-60%-0。每級卸載后均靜載1h 后分別測設(shè)支架的恢復(fù)量，做好記錄。卸載要均勻依次卸載，防止突然釋荷之沖擊，并妥善放置重物以免影響正常施工。卸載時每級卸載均待觀察完成，做好記錄后再卸至下一級荷載，測量記錄貝雷架的彈性恢復(fù)情況。所有測量記錄資料要求當天上報試驗指導小組，現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)異常問題要及時匯報。

4 平臺安裝

4.1 支撐平臺安裝

（1）貝雷梁拼裝完畢，在其上橫向鋪設(shè)12.6#的雙槽鋼，間距900mm，與貝雷梁間采用φ16“U”型螺拴固定，每個節(jié)點1 套螺栓。

（2）在其上橫梁穿入φ22 吊桿，縱向間距900mm，橫向間距1100mm，與上橫梁采用螺拴固定，每個節(jié)點2 套螺栓調(diào)平固定，再進行下橫梁的8#雙槽鋼安裝。

（3）根據(jù)梁板底模的標高，采用吊掛方式安裝下橫梁8#雙槽鋼，按3%的起拱度調(diào)整螺栓，控制模板的精平。

4.2 操作平臺安裝

（1）依據(jù)操作平臺設(shè)計圖紙梁板位置，鋪設(shè)縱橫雙向工字鋼梁，縱向主梁16#工字鋼，間距2200mm，橫向次梁10#工字鋼，間距900mm，并進行有效的焊接。

（2）為了減輕重量，在次梁上滿鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片擱柵Ф8@150，最后鋪設(shè)木板應(yīng)采用鋪設(shè)輕質(zhì)壓型鋼板或15mm 厚木板，并要求與下部擱柵固定牢靠。

（3）吊桿采用φ20 鋼絲繩與上部的上橫梁進行有效拉結(jié)，下部拉結(jié)在縱橫梁節(jié)點進行設(shè)置，縱/橫間距為2200/1800mm 設(shè)置一道拉結(jié)；繩夾采用騎馬式固定，且不得少于4 個。鋼絲繩繩卡作法

（4）操作平臺應(yīng)設(shè)置防墜裝置

A.操作上必須裝有安全鎖，并在操作平臺懸掛處增設(shè)一根與提升機構(gòu)上使用的相同型號的安全鋼絲繩。每根安全鋼絲繩上必須有不能自動復(fù)位的安全鎖，安全鎖應(yīng)能使操作平臺在下滑速度大于25m/min 時動作，并在不超過100mm 的距離內(nèi)停住。

B.安全鎖的動作要靈敏，工作要可靠，并需經(jīng)嚴格的檢驗和試驗，不合格的產(chǎn)品不準裝配和出廠，安全鎖必須在有效期內(nèi)使用，超期必須由專業(yè)廠檢測合格后方可使用。

C.必要時操作平臺上須有防傾斜裝置。

D.操作平臺上宜設(shè)超載保護裝置。

5 平臺拆除

（1）貝雷架梁的拆除要遵循先裝后拆的施工工藝，充分利用頂板孔洞口，對梁板模板進行拆除，采用塔吊吊配合人工拆除，并及時運走。

（2）拆除吊桿螺栓，拆除上下橫梁，以及一些貝雷架附配件。

（3）將貝雷梁逐片肢解，再拆除21m 跨貝雷架梁，然后從一側(cè)逐漸吊運貝雷片。

（4）先拆除輕質(zhì)壓型鋼板或15mm 模板，以及一些操作平臺附配件。

（5）對主梁鋼梁與筒壁連接處進行切割拆除。

（6）對主梁工字鋼捆綁鋼絲繩穿樓板處使用Ф30 套管，采用卷揚機鋼絲繩預(yù)先捆綁工字鋼，逐根拆除捆綁在上橫梁的鋼絲繩，采用操作平臺整體吊運至漏斗平臺。

（7）在漏斗平臺將操作平臺逐根肢解，最后采用塔吊在頂板洞口吊運工字鋼。

6 結(jié)束語

本文通過對貝雷架梁吊掛施工筒倉現(xiàn)澆混凝土頂板方案的介紹和施工技術(shù)總結(jié)，達到優(yōu)化工藝，實現(xiàn)了施工目的，為后續(xù)類似項目施工方案的設(shè)計、實施提供了參考實例，也為高支撐、大跨度現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)吊掛施工的可行性和進一步推廣提供實際數(shù)據(jù)。