大型浓缩池分片组合式弧形钢结构池壁施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及冶金矿山项目施工，尤其涉及一种大型浓缩池分片组合式弧形钢结构池壁施工方法。
【背景技术】
[0002]浓缩池是冶金矿山项目上的重要设备，其结构主体一般包括:底流泵站、出口通廊以及浓缩池池体三部分。大型浓缩池通常采用钢筋混凝土结构形式，其抗渗性能指标一直是施工质量控制的难点。现场施工常采用分段、分片浇筑的施工方法，浓缩池池壁需要采用圆形模板进行支模作业，施工难度较大且不易保证施工质量。虽然池壁分段形式相同，可以通过采用工具式模板加快施工进度，提高施工质量，但是仍然需要大量人员进行钢筋绑扎和混凝土浇筑作业。另外，工具式模板虽然可以循环使用，还是需要现场进行拼装，反复进行安装定位、拆模和表面清理等作业，施工作业工序及环节并没有减少。
[0003]以西澳SINO IRON铁矿项目选矿区2座90m直径尾矿浓缩池为例，原设计采用落地式钢筋混凝土浓缩池结构形式。浓缩池池壁高度为4.5m、池壁厚度为0.5nT0.7m，池壁下部基础厚度为0.7m、宽度为3.7m，池壁内侧包含1.5m高、宽度为1.8m的悬挑溢流墙的钢筋混凝土结构，混凝土总量为3800m3。施工需要使用大型模板并搭设大量的施工用脚手架，工期长、难度大、周转材料需求多，且施工费用高。
【发明内容】
[0004]本发明旨在解决上述问题，提供一种大型浓缩池分片组合式弧形钢结构池壁施工方法。本发明能大大缩短施工周期，并降低成本。
[0005]本发明采用的分片组合式弧形钢结构池壁，每片单重17~25t，高4.5m，长约19m，单座浓缩池共计15片钢池壁，总重263t，采用焊接连接。池壁下部为高度520mm、宽度1.2m的现浇钢筋混凝土环梁。一种大型浓缩池分片组合式弧形钢结构池壁施工方法，它包括:
步骤一，按照设计图纸将分片弧形钢池壁在工厂加工制作，运输至现场；
步骤二，在现场施工浓缩池钢结构池壁的下部1/2高度现浇混凝土基础环梁；
步骤三，将预加工带有底板锚固钢筋的弧形钢结构池壁分片吊装在基础环梁上，为确保池壁安装的准确定位，消除后续管道安装的误差，吊装的第一片池壁为带有与外部溢流管道接口的钢池壁；
步骤四，将相邻的钢池壁依次安装、调整、焊接成整体，直至完成最后一片弧形钢结构池壁组装、焊接；
步骤五，根据钢池壁的安装进度，分段完成基础环梁上部剩余1/2高度的混凝土浇筑施工。
[0006]所述的大型浓缩池分片组合式弧形钢池壁施工方法，所述步骤三中，消除后续管道安装的误差包括采用刚性连接的方式，使并用钢楔控制缝隙大小；在钢池壁钢结构吊装过程中，在接缝处焊接卡套，通过控制钢楔子进入卡套深度进而控制焊接缝隙的宽度；如果本道缝隙稍微偏大，下道接缝要根据上道缝隙偏差减小宽度，通过每片池壁的安装进行微调，从而避免误差累积至最后一片弧形钢池壁的焊缝处。
[0007]西澳Sino项目2座90m直径浓缩池原设计钢筋混凝土量为3800m3，施工造价超过1000万澳元。采用分片组合式弧形钢结构池壁以后，仅需400m3混凝土，526t钢结构，实际施工成本降低至678万澳元。
[0008]本发明不仅极大的减小了现场现浇混凝土的施工量，可以提前在加工厂进行结构预制作，缩短施工工期，又能降低现场施工强度，大幅降低工程造价，同时减少环境污染，符合节能环保的发展趋势。
【具体实施方式】
[0009]下面，以具体实施方法对本发明作进一步的说明:
1.按照设计图纸将分片弧形钢池壁在工厂加工制作，运输至现场；
2.在现场施工浓缩池钢结构池壁的下部1/2高度现浇混凝土基础环梁；
3.将预加工带有底板锚固钢筋的弧形钢结构池壁分片吊装在基础环梁上，为确保池壁安装的准确定位，消除后续管道安装的误差，吊装的第一片池壁为带有与外部溢流管道接口的钢池壁。
[0010]4.将相邻的钢池壁依次安装、调整、焊接成整体，直至完成最后一片弧形钢结构池壁组装、焊接；
5.根据钢池壁的安装进度，分段完成基础环梁上部剩余1/2高度的混凝土浇筑施工以西澳SINO项目为例，其钢结构池壁基础环梁宽1.2m，高约0.5m。由于钢结构池壁底板下带有锚固钢筋，因此首先浇筑基础环梁下部约1/2高度的混凝土，然后将预加工带有底板锚固钢筋的弧形钢结构池壁分片吊装在基础环梁上，为确保池壁安装的准确定位，消除后续管道安装的误差，吊装的第一片池壁为带有与外部溢流管道接口的钢池壁。将相邻的池壁依次安装、调整、焊接成整体。根据钢池壁的安装进度，分段完成基础环梁上部剩余1/2高度的混凝土浇筑施工。此种设计和施工方法即可以防止钢结构池壁与现浇混凝土基础环梁之间产生渗漏，又能对钢结构池壁的受力变形产生很好的约束作用。
[0011]钢结构池壁的焊接连接是池壁施工的难点，由于池壁每片单重17~25t，高4.5m,长约19m。设计制造要求每片钢池壁之间的焊接缝隙预留宽度为6mm，考虑安装前的打磨损耗，平均缝隙宽度为9mm。安装时每道缝隙的大小都会对下道缝隙产生影响，共计15条焊缝，如果前面14条缝隙误差均小2mm，误差累计到最后一条缝隙的宽度将为37mm，从而造成最后一条焊缝严重超差，甚至无法进行对焊连接。钢池壁之间9mm的安装间隙是结构安装的控制重点。本项目采用的是刚性连接的方式，使并用钢楔控制缝隙大小。在钢池壁钢结构吊装过程中，在接缝处焊接卡套，通过控制钢楔子进入卡套深度进而控制焊接缝隙的宽度。如果本道缝隙稍微偏大，下道接缝要减小一点宽度，通过每片池壁的安装进行微调，从而避免误差累积至最后一片弧形钢池壁的焊缝处。
[0012]单片钢结构池壁就位后，需要保证单片池壁安装后的稳定性。施工中采用的措施是:首先将池壁底板与预埋在环梁内的M50mm钢管支撑短柱顶部进行焊接，并在浓缩池钢结构池壁外侧的溢流槽底部设置垂直支撑，防止池壁向外倾倒；同时使用钢丝绳在池壁的外部进行牵拉，防止池壁向内倾倒，保证了单片钢结构池壁的稳定。当全部15片池壁焊接成整体稳定后，拆除池壁外部的临时垂直支撑和钢丝绳。
【主权项】
1.一种大型浓缩池分片组合式弧形钢结构池壁施工方法，其特征在于，它包括: 步骤一，按照设计图纸将分片弧形钢池壁在工厂加工制作，运输至现场； 步骤二，在现场施工浓缩池钢结构池壁的下部1/2高度现浇混凝土基础环梁； 步骤三，将预加工带有底板锚固钢筋的弧形钢结构池壁分片吊装在基础环梁上，为确保池壁安装的准确定位，消除后续管道安装的误差，吊装的第一片池壁为带有与外部溢流管道接口的钢池壁； 步骤四，将相邻的钢池壁依次安装、调整、焊接成整体，直至完成最后一片弧形钢结构池壁组装、焊接； 步骤五，根据钢池壁的安装进度，分段完成基础环梁上部剩余1/2高度的混凝土浇筑施工。2.根据权利要求1所述的大型浓缩池分片组合式弧形钢池壁施工方法，其特征在于，所述步骤三中，消除后续管道安装的误差包括采用刚性连接的方式，使并用钢楔控制缝隙大小；在钢池壁钢结构吊装过程中，在接缝处焊接卡套，通过控制钢楔子进入卡套深度进而控制焊接缝隙的宽度；如果本道缝隙稍微偏大，下道接缝要根据上道缝隙偏差减小宽度，通过每片池壁的安装进行微调，从而避免误差累积至最后一片弧形钢池壁的焊缝处。
【专利摘要】本发明涉及一种大型浓缩池分片组合式弧形钢结构池壁施工方法，它包括：步骤一，按照设计图纸将分片弧形钢池壁在工厂加工制作，运输至现场；步骤二，在现场施工浓缩池钢结构池壁的下部1/2高度现浇混凝土基础环梁；步骤三，将预加工带有底板锚固钢筋的弧形钢结构池壁分片吊装在基础环梁上，为确保池壁安装的准确定位，消除后续管道安装的误差，吊装的第一片池壁为带有与外部溢流管道接口的钢池壁。步骤四，将相邻的钢池壁依次安装、调整、焊接成整体，直至完成最后一片弧形钢结构池壁组装、焊接；步骤五，根据钢池壁的安装进度，分段完成基础环梁上部剩余1/2高度的混凝土浇筑施工。
【IPC分类】E04G21/00
【公开号】CN105089268
【申请号】CN201410191276
【发明人】魏楠, 曹岳, 董世祎, 涂爱刚, 孟磊磊
【申请人】中国二十冶集团有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年5月8日