筒仓滑模烟囱施工中的物料运输方案与技术

摘　要:针对群体筒仓施工特点,阐述了在对其进行滑模施工时所采用的运输方案以及技术措施,通过合理配置运输设备,增强物料运输抵抗风险能力,保证了群体筒仓滑模施工对物料的运输要求,并在实际施工中取得了预期的效果。
关键词:建筑施工;群体筒仓;滑模施工;物料运输
1　工程概况
浙江舟山5万t中转粮库工程,其结构形式为群体筒仓,呈3排9列合计27个单仓,筒仓高度35. 0 m;单仓内径12. 0 m,壁厚220 mm,群体筒仓平面结构长、宽为112 m×37 m。见图1所示。施工方案分A、B组两次滑模施工,其中A组为3排4列一次滑升12个筒仓,B组为3排5列一次滑升15个筒仓。可见,本工程具有一次滑升单仓数量多、施工规模大、单位时间材料用量多的特点,采用何种运输方案,将施工所用全部材料及时、均衡地由地面运至滑模平台作业点,是该群体滑模施工的难点和重点之一。与此结构进行滑模施工的同类工程尚属少见,可借鉴的运输方案和保证措施不多,因此需要根据实际情况创新。在此作如下论述。
2　运输方案
滑模施工时的垂直和水平运输能力,不但决定着滑模施工速度,而且对烟囱滑模施工质量有很大影响,由此可见物料运输在滑模施工中的重要性。而滑模时对运输设备的实际运力,需要根据滑升速度、单位时间材料用量、物料运输特点、群体筒仓结构等因素来综合考虑。
2. 1　滑升速度
滑模施工时根据工艺要求,一般每24 h应滑升2. 4 ~3. 6m,即平均滑升高度0. 1~0. 15m/h,低于0. 1 m/h可能因混凝土在滑模内时间过长,出模强度过大而引起拉裂和拉断;大于0. 15 m/h,则在材料供应保障、运输设备、劳动力等方面投入较大,费用较高,而且不合理。
2. 2　材料用量
根据滑模施工的循环周期和滑升高度计算出的材料用量来确定实际需要的运输能力。循环周期是指滑模施工时按钢筋绑扎—混凝土浇注—滑模提升三个工序来划分,它具有往复循环和间断性,且占用一定时间,在此按2 h考虑;滑升高度是指在一个循环周期内的滑模垂直上升的高度,在此按0. 3m计。据以上参数可得出每仓钢筋及其它辅助材料用量0. 72 ,t每仓混凝土用量为7. 05 t。由于27个仓分12个和15个仓两次施工,材料用量和对设备运力分别为85 t/2h与107 t/2h。
2. 3　滑模施工的物料运输
所用的物料包括混凝土、钢筋及辅助材料。经上述计算,其中混凝土、钢筋用量分别占其总量的89%和10%。根据群体筒仓滑模施工特点和对设备运力要求,结合以往滑模物料运输的经验,经过反复论证,混凝土的垂直和水平运输以混凝土输送泵为主,塔吊为辅;钢筋及辅助材料采用塔吊运输。运输设备布置见图1。

运输设备选型后,还应根据运输的不同材料和运量,结合滑模平台的几何空间、设备额定功率、生产效率和作业半径等,来确定运输设备的安装位置、数量和布料区域。
3　设备及运输的技术措施
3. 1　塔吊布置及安装
塔吊布置时,以群体筒仓整体运输为出发点,同时考虑分组分次的滑升特点,结合塔吊布料作业半径及料点位置等因素来确定塔吊数量、安装顺序和高度。其技术措施如下:
(1)由于分两次施工,前后需要安装型号为QTZ63塔吊5台次,形成多台塔吊施工状态。具体方法是在A组筒仓安装编号为1#、2#、3#三台塔吊,待A组滑模结束后B组滑模施工前,再分别将原1#、2#塔吊移到B组5#、4#塔吊的相应位置, 3#塔吊为A、B组滑模时共用,此措施减少了两台塔吊的投入。
(2)多台塔吊同时在一个施工区域作业时,各塔吊垂直和水平距离有严格规定和要求,一是最小高度的塔臂端距其它塔身净距不小于1. 5 m,采取
措施后可不小于0. 5 m;二是每台塔吊附着支撑道数由安装高度确定,其自由高度不得大于规定高度;三是在多台塔吊作业时,布料范围应明确,各塔臂旋转协调一致,避免相互干扰。依上述要求在实际安装和作业过程中,未出现任何意外。
(3)各塔吊安装高度、臂长、附着方式、最大提升吨位详见表1。

3. 2　混凝土输送泵布设
(1)混凝土运输采用型号为HBT60/7混凝土输送泵,投入2台输送泵共使用4台次。两台输送泵分别置于搅拌机出料口附近,泵管经一定的水平布
置后,分别在A组1#、4#星仓、B组1#、5#星仓处垂直布设达到平台上的分料装置。
(2)泵管布置时为了减少水平泵管路径和90°弯头数量,降低泵管运力损失,应尽量采用45°弯头,泵管经预留洞口穿过仓壁,在星仓内沿井字架固定垂直敷设,泵管出口通过滑模平台与分料装置连接。
(3)输送泵竖向泵管由于随滑模滑升,需要不断地进行泵管接长,同时,对出现堵管及其它一般故障,须通过熟练工人在0. 5~1. 5 h给予排除。
3. 3　物料运输
(1)钢筋:每台塔吊承担4~5个仓的钢筋运输,按每仓一个循环周期用量分型号和批次配料成捆吊装。并应避免钢筋在滑模平台上大量堆积,以减轻滑模系统的滑升负荷。
(2)混凝土:从搅拌站出料口通过溜槽直接进入输送泵料斗,再由水平和竖向方向泵管运输到滑模平台的分料装置。然后,采用溜槽和塔吊两种方
法在滑模平台上进行水平运输。其一,由分料溜槽直接运到与其星仓相接的四个仓内平台上,再用手推斗车运至投料点入模;其二,由料斗在分料槽接入混凝土后,用塔吊吊往其余仓的投料点入模。
(3)其它辅助料:包括顶杆、接长泵管、机具等零星材料,由于用量不大,故可在滑模提升期间利用塔吊的间歇时间进行运输。平台各仓用料通过调度协调,做到均衡、连续、有序。
4　运力分析和测算
4. 1　塔吊运输能力
在滑模施工前,对已安装的3台塔吊,在现场按照实际的吊装范围、行走路径和吊装重量进行模拟测试。其结果是每台塔吊尽管布料点不同,但每次所用时间差距不大,钢筋运输耗时平均按5min/次运量按0. 4 t/次,平台混凝土水平运输耗时平均按3. 5 min/次,运量1. 3 t。3台塔吊在一个循环周期内,在考虑机械正常间歇的情况下,塔吊实际运力达到68 ,t而实际运输用量只有60. 5 ,t这样设备运力和实际需求相比达112%,因此能够满足对相应物料的运输需求。
4. 2　混凝土运力
两台60型输送泵,其理论输送量为每小时87.5 t /台,一个循环周期内输送泵工作时间为1.5 h,每小时输送泵效率系数按0. 65计算,混凝土供应系数为0. 75,输送泵实际运力为128 ,t混凝土实际用量105. 8 ,t两者相比为121%。
5　实际效果及总结
(1)所确定的群体筒仓滑模的运输设施,通过实践证明其设备选用得当,数量和位置布设合理,做到了物料运输均衡,未出现设备运力较大过剩或设备运力不足的现象,取得了良好的效果。
(2)采用塔吊和输送泵进行垂直及水平运输,对运输的材料针对性强,设备选用和配置较好,同时形成两种运输系统,增强了物料运输保证和抵抗风
险能力。
(3)选择塔吊和分料装置在滑模平台上对混凝土进行组合水平运输,解决了以往滑模运输使用布料机布料不能准确到位和浪费的缺陷,此法是一种
成功的实践。
(4)此种方案互补性很强,在某台塔吊出现故障时,钢筋通过另外两台塔吊进行补充;当输送泵出现故障时,混凝土通过塔吊进行应急运输。这就很
好地解决了以往因运输设备故障导致的停滑事故。