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球形薄壳屋盖旋转移模法施工 钢筋混凝土球形薄壳具有结构自重轻、可跨越较大空间的特点，近年在石油、化工、煤炭等行业得到 一定的应用。 选煤厂浓缩车间是选煤厂的主要生产车间之一，在我国北方寒冷地区须设屋盖，以起保温围护作用。 球形薄壳是一种常用的屋盖结构，但球形薄壳施工困难，特别是较大空间的工程。按传统施工方法，每个 屋盖需用（一次投入)近百立方米木材，且术材周转率很低，施工难度大，工期长，用工多，成本高，仅支 模一项就占造价的60%~80% 。这些因素限制了球形薄壳结构屋盖的推广。 砟子选煤厂2座直径24.2m浓缩车间的球形薄壳屋盖，采用旋转移模工艺，完全取消了木支柱。这种工 艺操作简便，大大降低了劳动强度；可节省木材，缩短工期，降低造价；技术经济效益显著。 第一章 工程概况 该工程为钢筋混凝土框架承重、砖墙围护、直径24.2m 的圆筒形结构。屋盖为一半径20m 的球缺形钢筋 混凝土薄壳体；池底中心至壳顶净高13.09m；壳厚100mm；壳下边缘设有一道370mm×550mm的环形拉梁； 壳顶为一直径2.50m 的天窗；壳与下边缘及顶口边缘在水平宽0.80~1.0m范围内采取局部加强，混凝土均为 C20 。 第二章 施工方案 第1节 方案选择 球形薄壳属旋转体结构，可假想将球壳通过中轴呈径向分切为若干对对称的西瓜壳瓣，取其一对作为 研究对象，进行模具设计，即将传统的一次性支模化整为零，仅用少量模具，通过多步绕轴旋转移动，形 成完整的球壳。但这种被分切后的对称单元壳瓣完全改变了球壳的受力状态，即将双向受力改变为单向受 力，脱模后能否成为独立的结构，这种双曲面的壳瓣能否大面积脱模，是方案能否成立的前提。 由于这种上尖下宽的对称结构近似于三铰拱结构。应用三铰拱结构理论对对称单元壳瓣进行了结构验 算，并做了模型试验。通过反复验算和多次试验，确认这种结构是能独立成立的，脱模后结构是安全的。 第2节 施工方案及技术措施 1.球壳分切成对称壳瓣的对数，关系到脱模的难易、模具用量和工期。通过对几项指标的分析比较，该 球壳选择五步完成为宜，即分切为五对对称壳瓣，每步完成圆心角(两对顶角之和)360° ÷5=72°，每一瓣为 36° 。 2.整个模具由支撑、模板、升降及旋转4大部分组成，支撑部分包括中心柱、门架、桁架、桁架支撑及 钢檩条；模板部分包括径向楞木、环向楞木及钢模板、术模板；升降部分包括螺旋千斤顶、门架脚及桁架 上端托板；旋转部分包括轨道、滚动轮、中心柱旋转轴心、轴套及手扳葫芦。支撑部分均用型钢制成，杆 件间由螺栓连接固定，环向钢模板间夹有变角木条，用螺栓与钢模板连接。 3.顶环梁与壳、中心柱的关系处理：中心柱是整个模具的中心支撑及旋转轴，又作为顶环梁的全部支撑 。顶环梁是一个扩大了的顶铰，两相对壳瓣脱模后，它承担巨大的水平挤压力，抵抗水平挤压力一靠环梁 本身的刚度，二靠在环梁内侧与中心柱间呈放射形支设的木支撑。 顶环梁必须在壳混凝土脱模前达到设计强度，这样就要在安装中心柱和桁架后将顶环梁浇筑完，然后 拆去外模。在第一步脱模前，顶环梁的全部荷重靠中心柱顶端下吊的钢筋拉杆承担。为控制因挤压力可能 产生的顶环梁翻转，在中心柱顶端与环梁内模间支设斜支撑。 顶环梁底模与壳模板是静与动的关系，壳模板围绕固定的环梁底模旋转。两模板间留有20mm宽的间隙 ，以防旋转时模具受阻，在壳混凝土浇筑前用油纸覆盖。 4.壳与下环梁的关系处理：由于壳混凝土脱模后对下环梁产生巨大的局部水平推力，所以模具安装前下 环梁应浇筑完混凝土，在球壳脱模前达到设计强度。下环梁抵抗水平推力靠本身刚度和环梁与砖墙的摩擦 力。环梁与壳交接处留出与轴力线垂直的施工缝，并留出交接的钢筋接头。环梁内模安装时必须严格控制 各部曲率半径，使壳与环梁交接严密。 5.壳体钢筋及混凝土施工：壳体钢筋也分步绑扎，沿环向留出下步的搭接头，上下层及相邻钢筋互相错 开留出，径向与下环梁及顶环梁留出的钢筋头搭接。混凝土的两侧设边模，留直搓，混凝土的边缘与桁架 中心线重合。球壳及顶环梁混凝土强度等级比原设计提高一级，并掺加早强剂，以缩短移 模周期(脱模时混凝土强度应达到设计强度) 。 第三章 旋转移模施工 第1节 施工顺序 从准备工作到完成的全过程施工顺序详见施工图。 第2节 劳动组织 由于工序较多，平行流水作业面较小，从模具安装、移模施工到拆模的全过程，组织由12人组成的综 合施工组，其中安装工4人，钢筋工2人，架子工2人，木工2人，混凝土工2人，实行混合作业。