薄壁锥形钢筋混凝土漏斗施工工法
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摘要：在焦化厂筛焦系统、备煤系统中的贮煤仓、贮焦仓多为剪力墙结构、仓下部均设计有薄壁型钢筋混凝土漏斗。其施工技术难点为：重量大、支撑难度大、模板的设计、混凝土的浇筑与振捣难度大。
关键词：钢筋混凝土；施工技术
Abstract: In the coking plant coke screening system, coal preparation system in the coal bunker, the coke bin for shear wall structure, and the lower bin are designed with thin wall reinforced concrete funnel. Its construction technology difficulties as: weight, support is difficult, the template design, concrete pouring and tamping difficulty.
Key words: reinforced concrete; construction technology
中图分类号：TU74 文献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012）08-0020-02
我公司在总结山西潞安祥瑞焦化项目、神华乌海煤焦化项目、山西长治兴旺焦化等多个建设项目施工经验基础上进行技术创新，不断的改进施工工艺及方法，形成了一套符合工程实际的施工技术控制体系，经总结形成本工法。
1.工法特点
1.1通过对模板支撑体系的计算保证了漏斗模板的稳定性及施工安全，做到理论与现场施工的相结合。
1.2通过精心策划，明确施工过程中的难点及质量控制点的施工措施，保证工程质量，避免因质量缺陷造成工期、成本的增加。
1.3通过模板支撑体系计算，在保证安全前提下能够做到模板支撑体系设计的优化，减少不必要的周转工具及材料投入，降低成本。
2.适用范围
3.工艺原理
在原有剪力墙的的施工方法基础上，根据漏斗的受力方向调整支撑架体支撑方向以及模板加固方法。
混凝土浇筑时，采用粒径≤20mm的石子，混凝土塌落度调整到180～210mm之间，绑筋时支设马凳，内模上预留混凝土浇筑孔、振捣孔等方法保证混凝土浇筑质量。
4.工艺流程及操作要点
工艺流程
操作要点
模板设计及验算（主要针对稳定性）
在漏斗稳定性设计及验算不考虑风荷载。
在考虑模板稳定性前先应考虑支撑漏斗的下部架体稳定性，应保证在施工中漏斗不会发生整体移位变形或塌陷等安全事故，主要考虑漏斗、模板及支架自重、施工荷载、振捣荷载。
考虑模板稳定性时应考虑混凝土自重、模板自重、施工荷载、振捣荷载、混凝土对模板的侧应力等
模板稳定性验算时主要验算模板的抗弯强度、挠度，内外楞的抗弯承载能力、挠度，对拉螺栓的拉应力。
依据《建筑施工手册》第四版及施工经验，通过综合考虑漏斗受力形式，总结出完整的计算理论，架体、模板设计及验算过程如下（以筛焦楼为例）：
支撑架体设计及稳定性验算计算过程：
支架立杆的稳定承载能力（不考虑风荷载时）
N=1.2NGK+1.4NQK≤Rd（1.2、1.4为荷载分项系数）
N： 不组合风载时支架立柱的稳定承载能力
NGK：轴心受压恒荷载
NGK=漏斗自重+模板及支架自重=13KN/㎡+1 KN/㎡=14 KN/㎡；漏斗自重可按25KN/m3（2.5t/ m3）或新浇混凝土自重（24KN/m3）+钢筋自重(根据实际设计考虑)，模板及支架自重对于漏斗木模板取1KN/㎡，组合钢模取1.5KN/㎡，计算楼板时分别为0.5 KN/㎡、0.75 KN/㎡。
NQK：轴心受压活荷载
NQK=施工荷载+振捣荷载=1 KN/㎡+ 3KN/㎡=4 KN/㎡；施工荷载在计算支架立柱及其他支撑结构时取1KN/㎡，对水平模板为2KN/㎡，对垂直模板取4KN/㎡，漏斗为倾角θ时，振捣荷载为2/cosθ（θ≤45°时）或4sinθ（θ≥45°时）。
所以：N=1.2 NGK+1.4NQK=1.2×14+1.4×4=22.4 KN/㎡。
筛焦楼6-8轴漏斗支撑实际搭设高度7.6m，按搭设高度8m考虑，步距h=1.5m，
查表得，当h+2a=2.1时，Rd=29.2KN，所以N＜Rd，满足要求。
Rd：普通钢管支架立杆的稳定承载能力
Rd=ψAf；对于Φ48×3.5的普通碳素钢管，A=489㎜2，f=205N/㎜2，Rd=100.245ψKN，ψ值可根据《建筑施工手册》第四版表5-89查得，其中依准数据h+2a，h为立杆步距，a为顶层横管中心线至支撑点的长度，下表为常用数值（Rd单位KN）
钢管支架立杆的稳定承载力Rd
h+2a 支架的计算高度H0(m)
4 6 8 10
1.62 Rd =41.3 Rd =40.7 Rd =40.2 Rd =39.7
1.80 Rd =37.2 Rd =36.8 Rd =36.3 Rd =35.9
1.92 Rd =33.3 Rd =32.9 Rd =32.5 Rd =32.1
2.04 Rd =29.9 Rd =29.5 Rd =29.2 Rd =28.8
2.25 Rd =25.7 Rd =25.4 Rd =25.2 Rd =24.9
模板设计及稳定性的验算
主要参数：模板采用胶合木模板，采用b×h方木，筛焦楼漏斗采用50×100方木，外楞采用Φ48×3.5的普通碳素钢管，对拉螺栓采用M16，横向间距a1=800mm,纵向间距b1=400mm，方木间距L=200mm，方木弹性模量E=9500N/㎜2，方木抗弯强度设计值fm=13 N/㎜2，方木抗剪强度设计值fv=1.4 N/㎜2。
荷载组合为新浇混凝土对模板侧面的压力标准值、倾倒混凝土产生的荷载标准值（考虑泵送混凝土为6 KN/m2）、施工荷载（2.5KN/m2）、新浇混凝土自重标准值G/A（G为漏斗自重，A为漏斗水平投影面积，重力密度25KN/m3）、振捣混凝土产生的荷载标准值（3KN/m2）、模板及支架自重标准值（1KN/m2）。
荷载设计值
混凝土对模板侧面的压力标准值：
F1=0.22γct0β1β2V1/2=0.22×25000×4×1×1.15×1.51/2
=31KN/m2；
F2=γcH=25×3.34=83.5KN/m2；
γc：混凝土的重力密度（N/m3）；
t0：混凝土的初凝时间，无试验资料时，可根据t0=200/(T+15)，T为混凝土的温度(℃)；
V：混凝土的浇筑速度（m/h）
β1：外加剂修正系数，不掺外加剂时取1.0，掺缓凝作用外加剂时取1.2；
β2：塌落度影响修正系数，塌落度为50-90mm时，取1.0，塌落度为110-150mm时取1.15；
H:混凝土侧应力计算处至浇筑顶面的高度；