一、液壓滑升模板工程質(zhì)量事故分析
滑升模板是一種工具式模板,用于現(xiàn)場(chǎng)澆筑高聳的構(gòu)筑物和高層建筑等,如煙囪、筒倉(cāng)、電視塔、豎井、沉井、雙曲冷卻塔和剪力墻體系及筒體體系的高層建筑等。目前,我國(guó)有相當(dāng)數(shù)量的高層建筑是用滑升模板施工的。
滑升模板的施工,是在建筑物或構(gòu)筑物的底部,沿其墻、柱、梁等構(gòu)件的周邊組裝高1.2m左右的滑升模板,隨著向模板內(nèi)不斷地分層澆筑混凝土,用液壓提升設(shè)備使模板不斷地沿埋在混凝土中的支承桿向上滑升,直到需要的澆筑高度為止。用滑升模板施工,可以節(jié)約模板和支撐材料,加快施工速度和保證結(jié)構(gòu)的整體性。但模板一次性投資多、耗鋼量大,對(duì)建筑的立面造型和構(gòu)件斷面變化有一定的限制?;0迨┕な且豁?xiàng)技術(shù)性十分強(qiáng)的施工,施工不當(dāng)就會(huì)造成建筑外形、位置、結(jié)構(gòu)破壞等,甚至造成滑升系統(tǒng)傾覆、坍塌、建筑物或構(gòu)筑物倒塌等重大質(zhì)事故。
下面分別就滑升模板在建筑和構(gòu)筑物的施工中常見(jiàn)質(zhì)量缺陷做一分析。
?。ㄒ唬?gòu)筑物滑模施工
滑模施工的常見(jiàn)物主要有:煙囪、筒倉(cāng)、電視塔、水塔等。在這些構(gòu)筑物的滑模施工中,常見(jiàn)的質(zhì)量缺陷主要有:滑升扭轉(zhuǎn)、滑升中心水平位移、水平裂紋等。
1.滑升扭轉(zhuǎn)?;┕r(shí),在滑升模板與所滑結(jié)構(gòu)豎向軸線間出現(xiàn)螺旋式扭曲。這不僅給筒體表面留下難看的螺旋形刻痕,而且使結(jié)構(gòu)壁豎向支撐桿和受力鋼筋隨著結(jié)構(gòu)混凝土的施轉(zhuǎn)位移,產(chǎn)生相應(yīng)的單向傾斜及螺旋形扭曲,改變了豎向鋼筋的受力狀態(tài),使結(jié)構(gòu)承載能力降低。
造成滑升扭轉(zhuǎn)的主要原因有:(1)千斤頂爬升不同步,造成部分支承桿過(guò)載而彎折傾斜,致使結(jié)構(gòu)向荷載大的一方傾斜;(2)滑升操作平臺(tái)荷載不均,使荷載大的支承桿發(fā)生縱向撓曲,出現(xiàn)導(dǎo)向轉(zhuǎn)角;(3)液壓提升系統(tǒng)布置不合理,各千斤頂提升之間存在提升時(shí)間差,先提升者過(guò)載,支承桿出現(xiàn)過(guò)載彎曲;(4)滑升模板設(shè)計(jì)不合理,組裝質(zhì)量差。
2.滑升中心水平位移?;行乃轿灰剖侵冈诨^(guò)程中,結(jié)構(gòu)坐標(biāo)中心隨首操作平臺(tái)產(chǎn)生水平位移,其主要表現(xiàn)為整體單向水平位移,如圖1所示:
主要原因有:(1)千斤頂提升不同步,使操作平臺(tái)傾斜,在操作平臺(tái)自重力水平分力作用下,操作平臺(tái)向低側(cè)方向移動(dòng);(2)操作平臺(tái)上荷載不勻,如平臺(tái)一側(cè)人員過(guò)分集中,混凝土臨時(shí)堆放點(diǎn)選擇不當(dāng),以及混凝土卸料沖擊力等,都會(huì)造成操作平臺(tái)傾斜,促使中心位移;(3)風(fēng)力等外力影響。
3.水平裂紋。在滑升施工中,水平裂紋是很容易出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題。重則引起結(jié)構(gòu)斷裂性破壞,輕則在結(jié)構(gòu)表面上造成微細(xì)裂紋,破壞混凝土保護(hù)層,影響結(jié)構(gòu)使用壽命。
造成水平裂紋的主要原因有:(1)模板與結(jié)構(gòu)表面的摩阻力過(guò)大。構(gòu)筑物滑升模板時(shí),摩阻力包括模板與混凝土之間的黏結(jié)力、吸附力、新澆混凝土的側(cè)壓力、千斤頂不同步模板出現(xiàn)倒錐現(xiàn)象或傾斜等而增加的摩阻力。在正常情況下,模板滑升摩阻力與外界氣溫高低、施工組織等都和停留時(shí)間有關(guān)。只要以上某一環(huán)節(jié)安排不當(dāng),使模板內(nèi)混凝土停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng),加大了摩阻力,都可能造成滑升水平裂紋。(2)模板設(shè)計(jì)不合理,剛度較差,在施工動(dòng)載、靜載、附加荷載(如糾偏荷載的作用下)模板結(jié)構(gòu)變形,也可能會(huì)造成滑升水平裂紋。
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高層或多層建筑滑模施工有多種施工方法,如分層滑升逐層現(xiàn)澆樓板法、分層滑升預(yù)制插板法以及一次滑升降模法等。但在施工過(guò)程中,常見(jiàn)的質(zhì)量缺陷主要有滑升中心水平位移、水平裂紋、表面黏結(jié)、框架結(jié)構(gòu)中的柱子掉角等?;械乃轿灰?、水平裂紋產(chǎn)生的原因在前面已作了分析,下面主要分析柱掉角、表面黏結(jié)的原因。
1.柱掉角。在框架結(jié)構(gòu)的滑模施工中,其施工的質(zhì)量缺陷主要反映在柱子上。柱掉角并不是一開(kāi)始就發(fā)生,而是隨著滑升的不斷進(jìn)行而逐步趨向嚴(yán)重。一般滑升剛開(kāi)始,柱角部開(kāi)始出現(xiàn)水平裂紋,隨著時(shí)間的推移,水平裂紋間距變小,最后出現(xiàn)柱角混凝土成段拉桿,演變?yōu)榈艚?,使柱角主筋暴露?/p>
產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因有:(1)柱角混凝土實(shí)際上是柱面主筋的保護(hù)層,其內(nèi)聚力較小,受到柱面兩側(cè)摩阻力的作用,在模板提升時(shí)黏結(jié)力及摩阻力遠(yuǎn)較平面滑升部位大,加上初期混凝土強(qiáng)度很低,致使柱角部位混凝土拉裂脫落;(2)在柱角部位,模板極易黏結(jié)灰漿、混凝土等黏結(jié)物,加大摩阻力,極易造成柱角拉裂或掉角;(3)被拉裂的混凝土碎渣,被柱子鋼筋阻止在模板內(nèi),形成灰渣,成為模板與低強(qiáng)混凝土之間的擾動(dòng)因素,進(jìn)一步損害了柱面質(zhì)量。
2.表面黏結(jié)。模板與混凝土黏結(jié),使得結(jié)構(gòu)的表面觀感質(zhì)量差。在滑模施工中,往往容易造成表面混凝土與模板的黏結(jié),以至于帶脫保護(hù)層,這些剝落體在模板內(nèi)隨模板上升,在新澆混凝土表面進(jìn)行滾動(dòng),造成柱混凝土保護(hù)層疏松或剝落。
造成這種現(xiàn)象的主要原因有:(1)?;胧┎患皶r(shí)或不適當(dāng),引起模板黏結(jié);(2)各部位澆筑速度不一致,造成不同部位混凝土凝固時(shí)差,使脫模措施不能全面收效。