一种筒仓滑模施工用可回收分段式爬杆及施工方法

本发明主要涉及建筑施工，具体为一种筒仓滑模施工用可回收分段式爬杆及施工方法。

背景技术：

1、筒仓滑模施工是一种广泛应用于筒仓、烟囱、水塔等高层建筑结构的钢筋混凝土现浇施工方法，滑模系统由滑动模板系统、操作平台系统、液压提升系统等组成，其中液压提升系统通过液压千斤顶沿爬杆（又称支承杆或支撑杆，相邻两段爬杆通常采用其中一段的小径端插入另一段的大径端的方式进行拼接）向上爬升，带动整个滑模系统连续提升，直至筒仓施工完成。

2、在传统滑模施工中，爬杆通常采用φ25mm的q235a或q275圆钢制作，其既是液压千斤顶爬升的轨道，又是滑模装置的承重支柱，承受施工过程中的全部荷载，爬杆被埋设在筒壁混凝土内一次性使用，施工结束后不再回收，滑模施工中支撑杆的用量约为5-6kg/m2（按建筑面积），这些支撑杆在施工结束后被浇捣于混凝土中，不再发挥作用，造成大量钢材的浪费，在筒仓滑模施工实践中，95％以上的支撑钢管采用埋入不回收的方式，虽然避免了增设套管的工序，但造成了巨大的材料成本浪费。

3、现有技术中已有一些针对爬杆回收的改进方案，例如，有方案在滑模施工中将支撑杆与筒壁混凝土之间设置钢套管和钢靴，将支撑杆与混凝土间隔开，施工完成后利用倒置的千斤顶将支撑杆拔出，还有方案在提升架下的套筒中安装活套管，以解决固定套筒不能上下移动和旋转造成的支承杆被楼层板锚固的问题，此外，亦有滑升和拔杆双作用的滑模机设计，一次安装施工同时完成滑升模板和拔出爬杆的双重功能。

4、然而，上述现有技术仍存在以下技术缺陷：1、钢套管隔离方案需要在每根爬杆外套设钢套管，材料用量大、成本较高，且钢套管本身也需要回收；2、活套管方案仅解决了固定套筒的移动问题，对爬杆自身结构的可回收性改进有限；3、双作用滑模机需要在原有滑模机上增加独立的拔杆装置，结构复杂、改造成本高；4、无论采用哪种方案，爬杆均为一整根通长布置，施工结束后需要整根拔出，当筒仓高度较大时，整根拔出的操作难度大、垂直度难以保证，且拔出后爬杆长度过长，存放和运输不便。

技术实现思路

1、本发明技术方案针对现有技术解决方案过于单一的技术问题，提供了显著不同于现有技术的解决方案，主要提供了一种筒仓滑模施工用可回收分段式爬杆及施工方法，用以解决上述背景技术中提出的现有爬杆回收成本高，通长拔出困难且不便储运的技术问题。

2、本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：

3、一种筒仓滑模施工用可回收分段式爬杆及施工方法，一种筒仓滑模施工用可回收分段式爬杆，包括沿轴向依次设置的多段钢管爬杆，相邻两段所述钢管爬杆之间设置有连接器；

4、所述连接器包括承插筒、设置于所述承插筒两端的锥形过渡环以及设置于所述承插筒侧壁的紧定螺钉；

5、相邻两段所述钢管爬杆的端部分别由所述承插筒的两端插入，所述紧定螺钉用于向所述钢管爬杆施加径向顶紧力，以将所述钢管爬杆可拆卸固定于所述承插筒内；

6、各所述钢管爬杆的外壁均涂覆有低黏结性隔离涂层，所述低黏结性隔离涂层用于隔离所述钢管爬杆与筒壁混凝土。

7、进一步优选的，所述承插筒呈圆筒状，所述承插筒的内径与所述钢管爬杆的外径相适配；

8、所述承插筒靠近两端的位置均设置有固定槽，所述固定槽内开设有用于安装紧定螺钉的螺孔。

9、进一步优选的，所述锥形过渡环靠近所述承插筒一端的外径与所述承插筒的外径一致，所述锥形过渡环的外径沿远离所述承插筒的方向逐渐减小；

10、所述锥形过渡环的内缘围设于所述钢管爬杆的外侧，用于刮除所述钢管爬杆端部外壁附着的泥浆。

11、进一步优选的，所述承插筒的内壁靠近两端的位置分别开设有环形槽，各所述环形槽内均设置有密封件，所述密封件压设于所述承插筒与所述钢管爬杆之间。

12、进一步优选的，所述承插筒和所述锥形过渡环均由两个半管状结构对合形成，所述承插筒的两个半管状结构通过焊接固定或通过设置于两侧的对拉螺栓可拆卸连接；

13、当两个所述半管状结构通过焊接固定时，所述密封件为密封圈，当两个所述半管状结构通过对拉螺栓连接时，所述密封件为密封条或分体式密封圈。

14、进一步优选的，所述低黏结性隔离涂层为高分子润滑涂层或蜡质涂层，其厚度为0.5-1.5mm、摩擦系数不大于0.15。

15、一种筒仓滑模施工方法，包括以下步骤：

16、步骤1、初始安装：将钢管爬杆通过连接器组装成爬杆段，在爬杆段的钢管爬杆外壁涂覆低黏结性隔离涂层，将组装后的钢管爬杆竖直安装在筒仓基础顶部，使所述钢管爬杆的下端支撑于筒仓基础顶面、上端穿过液压千斤顶；

17、步骤2、安装千斤顶：将所述液压千斤顶套设于所述钢管爬杆，并将所述液压千斤顶与滑模平台的提升架固定连接，所述液压千斤顶具有滑升模式和拔杆模式；

18、步骤3、滑升与浇筑：使所述液压千斤顶处于滑升模式并沿所述钢管爬杆向上爬升设定高度，带动所述提升架、滑模平台及模板系统同步提升，随后浇筑筒壁混凝土；

19、步骤4、分组交替拔杆：待所述筒壁混凝土达到规定的早期承载条件且完成荷载转换后，将多个所述液压千斤顶及其对应的钢管爬杆分成至少两组，使其中一组液压千斤顶处于承重状态，使另一组液压千斤顶处于拔杆模式并以所述提升架为反力支点，将对应的钢管爬杆向上拔出，随后交换各组液压千斤顶的工作状态，依次完成各组钢管爬杆的上拔；

20、步骤5、顶部拆卸回收：当所述钢管爬杆的顶端高出所述液压千斤顶达到一段爬杆段的长度时，解除最上方连接器的连接，将最上段爬杆段拆卸并回收至所述滑模平台；

21、步骤6、顶部接长：当所述钢管爬杆的顶部剩余长度不足以满足下一次滑升时，通过所述连接器在所述钢管爬杆的顶部接入爬杆段；

22、步骤7、循环施工：重复步骤至步骤，直至筒仓施工至设计高度；

23、步骤8、最终回收：筒仓施工结束后，将剩余的爬杆段拔出、拆卸并回收。

24、进一步优选的，在步骤1中，初始组装的爬杆段为1-2段，总长度为3-6m；

25、在步骤4中，每组钢管爬杆的上拔高度与对应次滑升高度相同，使各钢管爬杆的底部随所述滑模平台上移，并使所述钢管爬杆埋入所述筒壁混凝土中的深度保持在1.5-2.5m。

26、进一步优选的，在步骤4中，相邻钢管爬杆的连接节点在筒仓高度方向上错开至少1m；

27、在步骤5中，当钢管爬杆拔出困难时，借助扭矩工具使钢管爬杆左右旋动，并向钢管爬杆与混凝土之间的缝隙注入脱模剂或润滑液。

28、进一步优选的，在步4骤中，每拔出一组钢管爬杆后，采用超早强无收缩灌浆材料修复拔杆形成的孔洞，待所述超早强无收缩灌浆材料硬化并达到早期承载条件后，再拔出下一组钢管爬杆。

29、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

30、1、本发明通过将传统通长爬杆设置为由多段爬杆段可拆卸连接形成的分段式结构，并利用连接器在滑模平台上进行顶部动态接长和逐段拆卸回收，使爬杆长度能够随滑模施工高度动态调整。

31、初始安装时仅需将1-2段爬杆组装成3-6m的初始长度，无需预先配置与筒仓高度相对应的通长爬杆，施工过程中，爬杆随平台上移并从顶部逐段拆卸，施工结束后剩余爬杆亦可全部拔出回收，实现爬杆和连接器的循环使用，减少一次性埋入混凝土中的钢材用量，同时，拆卸后的单段爬杆长度较短，便于存放、搬运和运输，能够降低材料采购及物流周转成本。

32、2、本发明通过将多个液压千斤顶及其对应的爬杆分成至少两组进行交替作业，在滑升模式下由液压千斤顶沿爬杆向上爬升并带动提升架、滑模平台及模板系统同步提升。

33、在拔杆过程中，使其中一组液压千斤顶及对应爬杆保持承重状态，另一组液压千斤顶切换至拔杆模式并以提升架为反力支点向上拔出对应爬杆，随后交换各组的工作状态，由此能够在保持滑模平台稳定受力的情况下完成全部爬杆的逐组上拔，安装、接长、拔杆及拆卸操作均可在滑模平台上完成，无需另外设置独立的大型拔杆设备，简化了爬杆回收操作并降低了滑模设备的改造成本。

34、3、本发明通过在各爬杆段的外壁设置低黏结性隔离涂层，并采用随升随拔的动态循环施工方式，使低黏结性隔离涂层在爬杆与筒壁混凝土之间形成隔离，减少混凝土与爬杆外壁之间的黏结和摩擦，同时，使每组爬杆的上拔高度与对应次滑升高度相同，使爬杆底部随滑模平台逐步上移，并使爬杆埋入筒壁混凝土中的深度保持在1.5-2.5m，从而使爬杆底部始终位于尚未完全硬化的浅层混凝土区域，低黏结性隔离涂层与浅层埋置状态共同降低爬杆的拔出阻力，避免传统通长爬杆长期深埋于硬化混凝土后因握裹力过大而难以拔出的问题，保证爬杆能够顺利回收。

35、4、本发明通过设置连接器，连接器通过紧定螺钉向承插筒施加径向顶紧力，使承插筒与钢管爬杆内壁压紧，提高钢管连接稳定性。

36、配合连接节点错开布置、爬杆分组交替拔出以及拔杆孔洞及时灌浆修复，能够避免连接节点集中和爬杆同时失去支承，保证滑模施工过程中的整体受力稳定性。

37、以下将结合附图与具体的实施例对本发明进行详细的解释说明。