捣固式焦炉煤塔模板支撑结构的施工方法

摘要

一种捣固式焦炉煤塔模板支撑结构的施工方法，按照以下步骤进行：①钢结构支撑平台基础的处理；②钢结构支撑平台的制作与安装；③钢结构支撑平台的预压：预压材料采用焦炉抵抗墙和地下室预制板，按照110％的设计荷载进行超载预压，预压时间为7天，设观测点，每天观测1次；④各个模板脚手架的安装；⑤脚手架及钢结构支撑平台的拆除。本施工方法通过对大跨度、高支、重荷模板支撑系统精心设计，有效监测，取得了良好的效果，尤其开创了国内34.045米跨度煤塔梁不出现裂缝的先河；解决了大跨度、高支、重荷载结构施工的难题；适应焦化工程向大型化、捣鼓焦炉的发展方向，工期短、周转材料省、安全可靠、便于质量控制、混凝土结构强度高。

说明书

技术领域

本发明涉及一种大型焦化工程施工过程中用到的模板施工方法，特别是一种大跨度、高支、重荷的捣固式焦炉煤塔模板支撑结构的施工方法。

背景技术

捣固式焦炉煤塔大跨度、高支、重荷模板支撑系统具有空间受力复杂，搭设高度大(15.49m和26.3m挑檐)，跨度大(34.045m)，荷载大(结构自重1600T)，且施工过程中存在不均匀受力等。目前国内普遍采用扣件式钢管脚手架作为模板支撑系统，存在如下弊端：

1、对扣件式钢管脚手架作为三维空间结构的研究还很不充分，类似计算的时间和费用成本极高，很多企业更不具备这样的条件；

2、模板支撑体系刚度差，梁下容易产生裂缝，严重影响混凝土的结构强度以及耐久性；

3、整体性、稳定性差，支撑煤塔1600T自重存在安全隐患，危及生命安全；

4、钢管间距密，需要大量钢管，工作量大、施工工期长，施工费用高。

发明内容

本发明是针对现有施工技术中存在的诸多不足，提供一种工期短、安全可靠、制作成本低的捣固式焦炉煤塔大跨度、高支、重荷模板施工方法。

实现上述目的采用的技术方案是：一种捣固式焦炉煤塔模板支撑结构的施工方法，这种模板的支撑结构包括用于支撑模板整体的钢结构支撑平台，还包括用于支撑各个模板的支撑架，所述施工方法按照以下步骤进行：

①钢结构支撑平台基础的处理：

a、基底处理：将作为基底的回填土分层夯实，各层的厚度≤250mm，压实系数≥0.96；

b、预埋件处理：基底处理完后，浇筑厚度为250mm厚的钢筋混凝土，在钢柱柱脚处作加深处理，按钢结构支撑平台设计方案中钢柱的位置，测量放线，安装事先制作好预埋锚板；

c、养生处理：养生时间≥7d，待基底上钢筋混凝土的强度达到设计强度的75％时，安装钢结构支撑平台；

②钢结构支撑平台的制作与安装：

a、根据钢结构模板支撑体系施工图放样、号料，并逐个核对图纸之间的尺寸和方向，H型钢、工字钢的下料采用锯切；

b、钢柱采用单机垂直起吊，钢梁采用两点绑扎水平吊装，钢柱均固定在预埋的锚板上；

c、在起重机起重能力范围内，将钢柱和钢梁在地面组拼成吊装单元，一次吊装就位；

d、钢柱与钢梁之间焊接牢固；

③钢结构支撑平台的预压：预压材料采用焦炉抵抗墙和地下室预制板，按照110％的设计荷载进行超载预压，预压时间为7天，设观测点，每天观测1次；

④各个模板脚手架的安装：

楼板模板和挑檐模板的支撑架：

a、这两处模板的支撑架均采用扣件式钢管脚手架，钢结构支撑平台预压结束后开始搭设楼板模板和挑檐模板的支撑架；脚手架搭设时，先在钢结构支撑平台次钢梁的翼缘中心焊接多个钢筋；

b、支撑架按照扣件式钢管脚手架的规范要求搭设；

钢筋混凝土双曲线漏斗模板的支撑架，双曲线漏斗模板包括双曲线模板和漏斗主梁模板：

a、钢筋混凝土双曲线模板，主龙骨通过扣件及支撑钢管固定在脚手架上，再将事先弯压成双曲线的钢筋作为内外漏斗壁木模板的次龙骨，按照150mm的间距固定在主龙骨上，按照500mm的间距用对拉螺栓将主龙骨与次龙骨固定；

b、漏斗主梁模板的下方用钢管脚手架支撑在楼板上，脚手架中的立杆排布为横向间距470mm，纵向间距500mm，步距1000mm，且立杆底端纵向设置槽钢，立杆顶端设置顶丝，顶丝上设置的工字钢作为主梁模板的主龙骨，次龙骨则是设置在主龙骨上方的木方，且相邻木方间距为200mm；

楼板模板的支撑架：

待钢筋混凝土双曲线漏斗主梁模板的混凝土强度达到设计强度100％时，方可拆除支撑模板的支撑架及漏斗主梁梁底模板，开始搭设楼板模板的支撑架，该支撑采用扣件式钢管脚手架，且按照扣件式钢管脚手架的规范要求搭设；

⑤脚手架及钢结构支撑平台的拆除：

a、当钢筋混凝土双曲线模板和漏斗主梁模板的混凝土强度达到设计强度100％时，拆除全部脚手架，并及时对高空大跨度的混凝土结构进行检查、验收；

b、待外装修验收合格后，全面拆除钢结构支撑平台，按照后搭设的先拆，先搭设的后拆的顺序拆除，并及时将拆下来的材料清运出场外。

与现有技术相比，本工程的施工方法通过对大跨度、高支、重荷模板支撑系统精心设计，有效监测，取得了良好的效果，尤其开创了国内34.045米跨度煤塔梁不出现裂缝的先河；解决了大跨度、高支、重荷载结构施工的难题；适应焦化工程向大型化、捣鼓焦炉的发展方向，其取得效果如下：

1、工期短：钢结构支撑平台可在场外加工预制，不占用主导工期、不占用施工场地，可提供立体交叉作业的条件；

2、周转材料省：利用钢结构支撑平台，将高支模转换成普通模板支撑系统，节省了大量的钢管脚手架材料的投入，其中型钢可以回收重复使用；

3、安全可靠：钢结构支撑平台受力明确、性能可靠，而钢管脚手架很难一次搭设到位，存在安全隐患，现将高空作业的高支模转换成具有可靠安全防护的作业条件，提高安全系数，安全可靠；

4、便于质量控制：在钢平台上施工高空大跨度混凝土结构和外装饰装修工程、设备安装等工程，操作条件安全方便，便于检查、验收，有利于提高施工质量；

5、混凝土结构强度高，耐久性好：钢结构支撑平台刚度大、整体性好，施工时梁不会下挠产生裂缝，因此混凝土结构强度高，耐久性好。

附图说明

图1为本发明的模板支撑系统整体结构示意图。

图2为本发明的模板支撑系统平面布置图。

图3为图1中的A-A向剖视图。

图4为图1中的B-B向剖视图。

图5为双曲线漏斗支模结构示意图。

图6为图5中的C部局部放大图。

其中：支撑平台1，挑檐支撑架2，挑檐3，楼板4，双曲线模板5，漏斗主梁模板6，楼板7，楼板支撑架8，钢柱9，主钢梁10，次钢梁11，檩条12，角钢13，槽钢14，主梁模板支撑架15，槽钢16，顶丝17，工字钢18，木方19，漏斗主梁梁底木模板20，三字卡21，次龙骨22，对拉螺栓23，主龙骨24，漏斗壁木模板25。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

参见附图1-6，本实施例中，这种捣固式焦炉煤塔大跨度、高支、重荷模板支撑结构的施工方法，这种模板的支撑结构包括用于支撑模板整体的钢结构支撑平台1，还包括用于支撑各个模板的支撑架，这些支撑架包括用于支撑楼板模板4、楼板模板7、挑檐模板3、双曲线漏斗模板中的双曲线模板5、漏斗主梁模板6的模板支撑架。

其中：钢结构支撑平台1的钢柱9采用H型钢H250×250×14×14，与锚板焊接。钢柱9间的支撑采用L75×6角钢13，节点板δ8。钢结构支撑平台1的钢梁包括主钢梁10、次钢梁11、檩条12，主钢梁10采用工字钢I 32a，横向布置；次钢梁11采用工字钢I25a间距1250mm；檩条12采用工字钢I10a@500横向布置。钢结构支撑平台1起拱高度为跨度的1/1000。煤塔漏斗嘴处有大量预埋螺栓，固定螺栓采用梁底铺δ4钢板。

所述施工方法按照以下步骤进行：

①钢结构支撑平台1基础的处理：

a、基底处理：将作为基底的回填土分层夯实，分层的厚度≤250mm，压实系数≥0.96；

b、预埋件处理：基底处理完后，在基底上面浇筑厚度为250mm的C25钢筋混凝土，在钢柱柱脚处作加深处理，一般的加深处理就是作出深500mm、长1000mm、宽800mm的基础坑，按钢结构支撑平台的设计方案中钢柱的平面位置，测量出埋件位置，安装时用水准仪控制埋件标高，在基础坑内安装事先制作好的预埋锚板，该锚板的尺寸为600×800×16(mm)，锚板上塞焊有锚爪，每个锚板底部的锚爪为12根直径为22mm、长450mm的螺纹钢；

c、养生处理：养生时间≥7d，待基底上钢筋混凝土的强度达到设计强度的75％时，安装钢结构支撑平台1。

②钢结构支撑平台1的制作与安装：

a、根据钢结构模板支撑体系施工图放样、号料，并逐个核对图纸之间的尺寸和方向，各部件之间的连接点、连接尺寸和连接方式要与施工图一一对应，H型钢、工字钢的下料采用锯切，防止变形；

b、钢柱9采用单机垂直起吊，且做到回转扶直，起吊回转过程中应避免同其他已安装的构建碰撞，吊索应预留有效高度，钢柱9扶直前应将登高爬梯挂设在钢柱预定的位置并绑扎牢固，起吊就位后临时固定、校正垂直度，钢柱安装到位，对准轴线、固定牢固后才能松开吊索；钢梁采用两点绑扎水平吊装，吊装过程中必须保证钢梁保持水平，吊多根钢梁时绑扎牢固，并逐一安装，安装时，钢柱均固定在预埋的锚板上，保证钢柱支撑的稳定性；钢柱与钢梁之间的支撑采用槽钢14，钢柱之间的支撑采用L75×6的角钢13，保证稳定性；

c、在起重机起重能力范围内，将钢柱和钢梁在地面组拼成吊装单元，如钢柱与钢支撑、钢梁组拼等，一次吊装就位；

d、钢柱与各钢梁之间焊接牢固，接头处的主焊缝两端必须配置引弧板和引出板，其材质应与被焊母材相同，坡口形式应与被焊焊缝相同，禁止使用其他材质的材料充当引弧板和引出板。

③钢结构支撑平台1的预压：预压材料采用焦炉抵抗墙和地下室预制板，按照110％的设计荷载进行超载预压，预压时间为7天，设观测点，每天观测1次。

④各个模板支撑架的安装：

楼板模板4和挑檐模板3的支撑架：

a、这两处模板的支撑架均采用扣件式钢管脚手架，钢结构支撑平台1预压结束后开始搭设楼板模板支撑架8及挑檐支撑架2。脚手架搭设时，在钢结构平台1的次钢梁11的翼缘中心线上，按照搭设支撑架中的立杆间距焊接φ25钢筋，长100mm，它的作用是防止立杆滑移，避免工字钢偏心受力；

b、支撑架按照扣件式钢管脚手架规范要求搭设；

钢筋混凝土双曲线漏斗模板的支撑架，双曲线漏斗模板包括双曲线模板5和漏斗主梁模板6：

a、钢筋混凝土双曲线模板5主龙骨24采用钢管Φ48×3.5，主龙骨24通过扣件及支撑钢管固定在主梁模板支撑架15上，其间距500mm；再将事先弯压成双曲线的钢筋作为内外漏斗壁模板25的次龙骨22，钢筋采用螺纹钢Φ22其间距150mm绑扎在主龙骨24上；对拉螺栓23用三字卡21固定主龙骨24上，对拉螺栓21采用直径为12mm的圆钢制成；

b、漏斗主梁模板6的下方用钢管脚手管支撑在楼板上，该支撑架15中钢管的规格为Φ48×3.5，脚手管中的立杆排布为横向间距470mm，纵向间距500mm，步距1000mm，且立杆底端纵向设置槽钢16，用于扩散压力；立杆顶端设置顶丝17，顶丝17上设置的10号的工字钢18作为主梁模板的主龙骨，次龙骨则是设置在主龙骨上方的木方19，该木方19的规格为50×100mm，且相邻木方19的间距为200mm；立杆即为竖直设置的钢管，各立杆之间不得搭接，必须按照图纸的尺寸计算并切割精准的尺寸，以保证脚手架的稳定性。

楼板7模板的支撑架：

待钢筋混凝土双曲线漏斗主梁模板6的混凝土强度达到设计强度100％时，方可拆除支撑模板的支撑架及漏斗主梁梁底模板20，开始搭设楼板模板7的支撑架，该支撑架采用扣件式钢管脚手架，它按照扣件式钢管脚手架规范要求搭设。

⑤支撑架及钢结构支撑平台的拆除：

a、当钢筋混凝土双曲线模板和漏斗主梁模板的混凝土强度达到设计强度100％时，拆除全部支撑架，并及时对高空大跨度的混凝土结构进行检查、验收；

b、待外装修验收合格后，全面拆除钢结构支撑平台，按照后搭设的先拆，先搭设的后拆的顺序拆除，并及时将拆下来的材料清运出场外。

钢结构支撑平台上，应设置密目的安全网和脚手板作双重安全防护，应有专人负责及时清理平台上的杂物，防止高空物体造成安全事故。钢结构支撑平台的周边还应该预先设置安全防护栏杆。