论文部分内容阅读
摘要：论述滑模施工操作平台内力电算化计算方法，同时阐述了滑模偏移时的纠偏方案与注意事项。
关键词：滑模 ； 操作平台 ； 纠偏
Abstract: Discusses internal force computerizationcalculation method of sliding formwork operation platform, and discusses the migrationof the sliding formwork deviation rectification scheme and precautions.
Key words: Sliding Formwork ； Operation Platform ； Displacementrectify
U445.39
滑模操作平台是滑模施工作业时绑扎钢筋、浇筑混凝土、安装预埋件、留设洞口等工作的唯一场所，滑升模板施工操作平台除应具有足够的强度之外，还要求具有一定的刚度。在文献[1]中，采用手工计算方法。目前筒仓施工操作平台大部分采用悬索结构形式，其计算方法比较复杂，手工计算花费大量时间。本文采用电算方法，快速求出操作平台内力。
1．操作平台计算:
1.1操作平台计算简图
筒仓或烟囱等平面为圆形结构，操作平台中间为中心钢制环筒，环筒与筒仓滑模围圈之间布置辐射梁，下面布置钢拉索（如图1所示），构成柔性桁架体系。为了使滑模施工操作简便和利于偏差调整，滑模操作平台大多数采用近似于柔性操作平台，故辐射梁之间布设几根联系型钢以便于布设平台木板，几乎无结构上联接，因此每一榀辐射钢梁与钢索组成受力体系，每一个受力体系不考虑互相有约束作用，两根辐射梁采用对称布置，在一个直径上，辐射梁和钢索通过中心圆筒可以看成一个平面受力桁架，故将该平面受力桁架作为一个计算单元（如图1所示）进行内力分析计算。
1.2 荷載
在滑模施工中，操作平台上荷载一般视为均布荷载。并将实际荷载乘以分项系数。
1.3 内力计算
桁架内力采用清华大学力学求解器计算，用实例说明计算方法。
1.4 计算实例1（摘自文献1）
某贮煤圆筒仓，直径22m，高58m，筒壁上均匀布设48个开字架，两个开字架之间的距离为1.42米,每两个开字架之间圆心角为7.5°，辐射梁采用槽钢[16，钢索采用1Φ28钢筋，用花篮螺栓调整长度，中心圆筒上下环采用槽钢2[16a，竖向采用槽钢[12，高为2.5m，如图1所示。
图1 环筒辐射梁计算简图
文献[1]中考虑操作平台自重、液压控制台、施工人员、钢筋和混凝土等建筑材料的荷载，求出均布荷载为1.65KN/㎡,化为线荷载为G1=2.34 KN/m，G2=0.65 KN/m，
每一榀桁架作用的荷载见图2，电算结果见图3，校核：
a=17.69°
支座反力：R1=2.34×（7.84+3）/2=12.68KN
1-2杆剪力由图3（b）可知，Q1=8.82KN
1-5杆剪力由图3（b）可知，Q2=12.76×cosa=3.876KN
Q=8.82+3.876=12.696KN=R1
图2 平面桁架计算单元
图2.1 计算简图
(a)轴力图
(b)剪力图
(c)弯矩图
图3
1.5 实例2
烟囱无井架滑模施工操作平台采用辐射形空间下撑式变刚度组合梁的平台结构，由辐射梁、下弦拉杆、中间环梁三个主要部分组成，中间环梁由上下钢圈通过腹杆组合而成。计算简图见图4，电算结果见图5。
图4
（a）轴力图
（b）剪力图
（c）弯矩图
图 4
2．滑模施工偏差控制
2．1为了防止滑升过程中因操作平台的整体刚度差的原因致使筒仓仓壁发生偏扭, 采用刚度较大的桁架式辐射梁结构操作平台取代传统的悬索式辐射梁结构平台。
2．2平台组装前,所有千斤顶应经同步试验,合理组合搭配安装。滑升过程中,操作平台应保持水平,各千斤顶的相对高差不得大于40mm,相邻两个提升架的升差不得大于20mm。采用调平限位卡装置,保证千斤顶同步爬升。连续监控,应在每滑升1m用水准仪或红外线激光水平仪抄平一次,确保平台整体水平滑升[2]。每次限位高度为25~30cm。
2．3在滑动模板滑升过程中，在外力作用下，均可能出现操作平台倾斜和混凝土柱与墙体（筒）扭转等问题，为此滑动模板工程技术规范[3]GB50113-2005第6.6.8条提出，在滑升过程中，应检查和记录结构垂直度、水平度、扭转及结构截面尺寸等偏差数值。检查与纠偏、纠扭应符合下列规定：
（1）、每滑升一个浇灌层高度应自检一次，每次交接班时应全面检查、记录一次；
（2）、在纠正结构垂直度偏差时，应徐缓就行，避免出现硬弯；
（3）、应采用倾斜操作平台的方法纠正垂直偏差时，操作平台的倾斜度应控制在1%之内；
（4）、对筒体结构，任意3m高度上的相对扭转值不应大于30mm，且任意一点的全高最大扭转值不应大于200mm。
这些均与滑模支承杆与千斤顶出力不均和提升不能同步有关。
2.4操作平台上的荷载应尽量平均分布，不要造成个别部位堆积荷载过大。施工过程中滑模有向先浇筑混凝土的方向偏移的现象,改变混凝土浇筑顺序后,能把偏移逐步纠正过来。
2．5千斤顶斜垫块纠偏
在滑模过程中，当竖向偏差不大时，常用千斤顶加垫块来调整。在平台中心偏移方向的千斤顶横梁底面径向外侧位置加垫楔铁，使倾斜的千斤顶连同支承杆的导向作用力迫使平台复位。楔铁厚度、数量依据中心偏移大小而定，从中心偏移方向的千斤顶开端，分别沿筒壁圆周相反2个方向逐一加垫，所垫弧长可在1/4~1/2圆周。
图5
在图5中，AA与BB为剪力墙的滑动模块，t为剪力墙的厚度，在千斤顶下加斜垫块后，每启动一次油泵，上升高度为h（一般为25mm），在斜垫块作用下，模板AA移到A’A’，BB移到B’B’，其移动量为δ1，在Δabc中，δ1很小，a角也很小[4]。
通过推算可得：
δ1= h2/(2t) (1)
设启动一次油泵，上升高度h=25mm，当剪力墙厚为250mm时，由（1）式计算可得δ1=2.5mm。若此时剪力墙竖向偏差为15mm时，则用千斤顶加斜垫块，液压启动6次，可达到纠偏的目的。
2.5 操作平台强力纠偏
当操作平台平面位置偏差导致建筑物轴线位移过大时，可采用强力纠偏方案，用钢丝绳一端A固定在建筑物混凝土柱上（此时混凝土柱已达到较高强度，且该层楼结构已施工完成），另一端固定在操作平台位移最大处B，设AB距离为r，当千斤顶顶升高度为y时，钢丝绳B点移至C点，则AB=AC=r，CD⊥AB。设BD=x
图6
通过几何法推算出下式：
x2-2rx+y2=0
y值即为千斤顶提升高度，假设r=5m，则
当y=250mm时，x=25mm
即千斤顶提升250mm，操作平台平面将平移25mm。
以下以此类推即可得出操作平台平面平移距离。
采用钢丝绳强力纠偏效果相当快，且纠偏定向性很好。在实际施工过程中不能过快强行纠正偏差，应按施工方案的要求缓缓纠偏。
3、结语：
对操作平台偏差应经常观测、经常纠偏，纠偏时做到判别正确，统一指挥，连续控制，措施恰当。纠偏手段的多少并不重要,关键在于偏差观测的连续性,分析原因的综合性和规律性,以及纠偏手段的针对性。
参考文献：
[1]谢建民. 滑模操作平台简捷计算[J]，建筑安全，2001(6)
[2]郑云奇. 筒仓滑模施工偏扭的原因及防治措施[J]，吉林水利，2001(10)
[3] 中国冶金建设协会. GB50113-2005 滑动模板工程技术规范[S]，中国计划出版社，2005
[4]谢建民等.滑动模板施工调整与控制[J],施工技术,1999(3)
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：滑模 ； 操作平台 ； 纠偏
Abstract: Discusses internal force computerizationcalculation method of sliding formwork operation platform, and discusses the migrationof the sliding formwork deviation rectification scheme and precautions.
Key words: Sliding Formwork ； Operation Platform ； Displacementrectify
U445.39
滑模操作平台是滑模施工作业时绑扎钢筋、浇筑混凝土、安装预埋件、留设洞口等工作的唯一场所，滑升模板施工操作平台除应具有足够的强度之外，还要求具有一定的刚度。在文献[1]中，采用手工计算方法。目前筒仓施工操作平台大部分采用悬索结构形式，其计算方法比较复杂，手工计算花费大量时间。本文采用电算方法，快速求出操作平台内力。
1．操作平台计算:
1.1操作平台计算简图
筒仓或烟囱等平面为圆形结构，操作平台中间为中心钢制环筒，环筒与筒仓滑模围圈之间布置辐射梁，下面布置钢拉索（如图1所示），构成柔性桁架体系。为了使滑模施工操作简便和利于偏差调整，滑模操作平台大多数采用近似于柔性操作平台，故辐射梁之间布设几根联系型钢以便于布设平台木板，几乎无结构上联接，因此每一榀辐射钢梁与钢索组成受力体系，每一个受力体系不考虑互相有约束作用，两根辐射梁采用对称布置，在一个直径上，辐射梁和钢索通过中心圆筒可以看成一个平面受力桁架，故将该平面受力桁架作为一个计算单元（如图1所示）进行内力分析计算。
1.2 荷載
在滑模施工中，操作平台上荷载一般视为均布荷载。并将实际荷载乘以分项系数。
1.3 内力计算
桁架内力采用清华大学力学求解器计算，用实例说明计算方法。
1.4 计算实例1（摘自文献1）
某贮煤圆筒仓，直径22m，高58m，筒壁上均匀布设48个开字架，两个开字架之间的距离为1.42米,每两个开字架之间圆心角为7.5°，辐射梁采用槽钢[16，钢索采用1Φ28钢筋，用花篮螺栓调整长度，中心圆筒上下环采用槽钢2[16a，竖向采用槽钢[12，高为2.5m，如图1所示。
图1 环筒辐射梁计算简图
文献[1]中考虑操作平台自重、液压控制台、施工人员、钢筋和混凝土等建筑材料的荷载，求出均布荷载为1.65KN/㎡,化为线荷载为G1=2.34 KN/m，G2=0.65 KN/m，
每一榀桁架作用的荷载见图2，电算结果见图3，校核：
a=17.69°
支座反力：R1=2.34×（7.84+3）/2=12.68KN
1-2杆剪力由图3（b）可知，Q1=8.82KN
1-5杆剪力由图3（b）可知，Q2=12.76×cosa=3.876KN
Q=8.82+3.876=12.696KN=R1
图2 平面桁架计算单元
图2.1 计算简图
(a)轴力图
(b)剪力图
(c)弯矩图
图3
1.5 实例2
烟囱无井架滑模施工操作平台采用辐射形空间下撑式变刚度组合梁的平台结构，由辐射梁、下弦拉杆、中间环梁三个主要部分组成，中间环梁由上下钢圈通过腹杆组合而成。计算简图见图4，电算结果见图5。
图4
（a）轴力图
（b）剪力图
（c）弯矩图
图 4
2．滑模施工偏差控制
2．1为了防止滑升过程中因操作平台的整体刚度差的原因致使筒仓仓壁发生偏扭, 采用刚度较大的桁架式辐射梁结构操作平台取代传统的悬索式辐射梁结构平台。
2．2平台组装前,所有千斤顶应经同步试验,合理组合搭配安装。滑升过程中,操作平台应保持水平,各千斤顶的相对高差不得大于40mm,相邻两个提升架的升差不得大于20mm。采用调平限位卡装置,保证千斤顶同步爬升。连续监控,应在每滑升1m用水准仪或红外线激光水平仪抄平一次,确保平台整体水平滑升[2]。每次限位高度为25~30cm。
2．3在滑动模板滑升过程中，在外力作用下，均可能出现操作平台倾斜和混凝土柱与墙体（筒）扭转等问题，为此滑动模板工程技术规范[3]GB50113-2005第6.6.8条提出，在滑升过程中，应检查和记录结构垂直度、水平度、扭转及结构截面尺寸等偏差数值。检查与纠偏、纠扭应符合下列规定：
（1）、每滑升一个浇灌层高度应自检一次，每次交接班时应全面检查、记录一次；
（2）、在纠正结构垂直度偏差时，应徐缓就行，避免出现硬弯；
（3）、应采用倾斜操作平台的方法纠正垂直偏差时，操作平台的倾斜度应控制在1%之内；
（4）、对筒体结构，任意3m高度上的相对扭转值不应大于30mm，且任意一点的全高最大扭转值不应大于200mm。
这些均与滑模支承杆与千斤顶出力不均和提升不能同步有关。
2.4操作平台上的荷载应尽量平均分布，不要造成个别部位堆积荷载过大。施工过程中滑模有向先浇筑混凝土的方向偏移的现象,改变混凝土浇筑顺序后,能把偏移逐步纠正过来。
2．5千斤顶斜垫块纠偏
在滑模过程中，当竖向偏差不大时，常用千斤顶加垫块来调整。在平台中心偏移方向的千斤顶横梁底面径向外侧位置加垫楔铁，使倾斜的千斤顶连同支承杆的导向作用力迫使平台复位。楔铁厚度、数量依据中心偏移大小而定，从中心偏移方向的千斤顶开端，分别沿筒壁圆周相反2个方向逐一加垫，所垫弧长可在1/4~1/2圆周。
图5
在图5中，AA与BB为剪力墙的滑动模块，t为剪力墙的厚度，在千斤顶下加斜垫块后，每启动一次油泵，上升高度为h（一般为25mm），在斜垫块作用下，模板AA移到A’A’，BB移到B’B’，其移动量为δ1，在Δabc中，δ1很小，a角也很小[4]。
通过推算可得：
δ1= h2/(2t) (1)
设启动一次油泵，上升高度h=25mm，当剪力墙厚为250mm时，由（1）式计算可得δ1=2.5mm。若此时剪力墙竖向偏差为15mm时，则用千斤顶加斜垫块，液压启动6次，可达到纠偏的目的。
2.5 操作平台强力纠偏
当操作平台平面位置偏差导致建筑物轴线位移过大时，可采用强力纠偏方案，用钢丝绳一端A固定在建筑物混凝土柱上（此时混凝土柱已达到较高强度，且该层楼结构已施工完成），另一端固定在操作平台位移最大处B，设AB距离为r，当千斤顶顶升高度为y时，钢丝绳B点移至C点，则AB=AC=r，CD⊥AB。设BD=x
图6
通过几何法推算出下式：
x2-2rx+y2=0
y值即为千斤顶提升高度，假设r=5m，则
当y=250mm时，x=25mm
即千斤顶提升250mm，操作平台平面将平移25mm。
以下以此类推即可得出操作平台平面平移距离。
采用钢丝绳强力纠偏效果相当快，且纠偏定向性很好。在实际施工过程中不能过快强行纠正偏差，应按施工方案的要求缓缓纠偏。
3、结语：
对操作平台偏差应经常观测、经常纠偏，纠偏时做到判别正确，统一指挥，连续控制，措施恰当。纠偏手段的多少并不重要,关键在于偏差观测的连续性,分析原因的综合性和规律性,以及纠偏手段的针对性。
参考文献：
[1]谢建民. 滑模操作平台简捷计算[J]，建筑安全，2001(6)
[2]郑云奇. 筒仓滑模施工偏扭的原因及防治措施[J]，吉林水利，2001(10)
[3] 中国冶金建设协会. GB50113-2005 滑动模板工程技术规范[S]，中国计划出版社，2005
[4]谢建民等.滑动模板施工调整与控制[J],施工技术,1999(3)
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。