《冷卻塔人字柱現(xiàn)澆移動(dòng)式鋼模板體系施工工法》在包括但不限于中國國電九江發(fā)電廠“上大壓小”2×660MW機(jī)組擴(kuò)建工程冷卻塔項(xiàng)目工程中應(yīng)用成功。
中國國電九江發(fā)電廠“上大壓小”2×660MW機(jī)組擴(kuò)建工程冷卻塔項(xiàng)目工程
1.工程地點(diǎn):江西省九江市東郊,鄰近長江南岸,距長江800m,西距九江長江大橋南岸引橋1.5km。
2.工程概況:九江冷卻塔人字柱共有96根,人字柱直徑為A950,長度為11.722m,柱下底中心標(biāo)高為-0.297m(相對(duì)標(biāo)高),上口中心標(biāo)高為10.60m(相對(duì)標(biāo)高)、半徑為57.723m,傾斜角度為68.375°,水平投影與支墩中點(diǎn)徑向成32.403°夾角,混凝土強(qiáng)度為C30W8。見圖9。
人字柱主筋為32C28,環(huán)向螺旋箍筋為B16@100/150,鋼筋籠總長15.642m,保護(hù)層為35mm;柱鋼筋錨入支墩長度為1.68m,伸入筒壁環(huán)梁2.24m;C——HRB400級(jí)鋼筋,B——HRB335級(jí)鋼筋。
主要工程量:混凝土1160m3;鋼筋370t。
3.開竣工日期:人字柱分項(xiàng)進(jìn)度2011年9月10日~11月12日。
4.應(yīng)用效果:九江工程冷卻塔人字柱采用該現(xiàn)澆鋼模板體系施工后,工人反映:用工少、操作簡單,定位快速、準(zhǔn)確,安全實(shí)施齊全;項(xiàng)目管理人員反映:進(jìn)度、安全方面可控,且效率較高,質(zhì)量控制更有保障,監(jiān)控環(huán)節(jié)少,避免了多環(huán)節(jié)的累計(jì)誤差。
5.存在問題:該體系雖然前期成本投入相對(duì)較高,但在早拆技術(shù)下,可減少排架搭設(shè)工程量和周轉(zhuǎn)性材料投入,按一個(gè)工程一座冷卻塔攤銷的原則人字柱分部工程可節(jié)約10.22萬元,如按一個(gè)工程兩座冷卻塔攤銷原則人字柱分部工程可節(jié)約55.34萬元。見圖10。
《冷卻塔人字柱現(xiàn)澆移動(dòng)式鋼模板體系施工工法》具有如下7點(diǎn)效益:
1.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)得出,九江工程人字柱在15MPa的強(qiáng)度下人字柱頂部變形最終副值為28.6mm,小于原先的預(yù)頂升的35.17mm,差值為6.57mm小于規(guī)范規(guī)定的10mm,滿足要求;另根部附近未出現(xiàn)明顯的裂縫。
2.該體系定位快速、準(zhǔn)確,操作簡單,對(duì)人字柱的垂直角度、直線度、截面尺寸均可通過控制模具得以實(shí)現(xiàn),將現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控工作轉(zhuǎn)移至工廠內(nèi),質(zhì)量精度可達(dá)毫米級(jí),質(zhì)量控制更有保障,并減少監(jiān)控環(huán)節(jié)以及多環(huán)節(jié)的累計(jì)誤差。
3.進(jìn)度方面可控,且效率較高,較傳統(tǒng)的滿堂腳手架方式,單人字柱這一分項(xiàng)工程可縮短近一個(gè)月。
4.相比傳統(tǒng)工藝,大多數(shù)的工作均在地面完成,僅有上模安裝及鋼筋籠吊裝在高空完成,且作業(yè)環(huán)境安全設(shè)施齊全,工人的安全有了更大保障。
5.該體系操作簡便,借鑒了吊車的單元式組件及銷軸連接方式,提高了安裝的速度;另設(shè)計(jì)與制作中對(duì)組裝的簡便性及互換性作了充分的考慮,從而降低了對(duì)勞動(dòng)力素質(zhì)要求。
6.雖然前期成本投入相對(duì)較高,但在早拆技術(shù)下,可減少排架搭設(shè)工程量和周轉(zhuǎn)性材料投入,按一個(gè)工程一座冷卻塔攤銷的原則人字柱分部工程可節(jié)約10.22萬元,如按一個(gè)工程兩座冷卻塔攤銷原則人字柱分部工程可節(jié)約55.34萬元。
7.該鋼模板體系無論是在安全控制、質(zhì)量控制、進(jìn)度控制還是經(jīng)濟(jì)效益方面均有不俗的表現(xiàn),它開創(chuàng)了斜支柱無排架施工的先河,填補(bǔ)了中國國內(nèi)該領(lǐng)域的空白。
《冷卻塔人字柱現(xiàn)澆移動(dòng)式鋼模板體系施工工法》需采取以下5點(diǎn)環(huán)保措施:
1.施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)立專門的廢棄物臨時(shí)存儲(chǔ)場(chǎng)地,廢棄物應(yīng)分類存放,對(duì)有可能造成二次污染的廢棄物必須單獨(dú)存放,并有醒目安全標(biāo)識(shí)。
2.將施工場(chǎng)地和作業(yè)限制在工程建設(shè)允許的范圍內(nèi),合理布置、規(guī)范圍擋,做到標(biāo)牌清楚、齊全,各種標(biāo)識(shí)醒目,施工場(chǎng)地整潔文明。
3.施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)建立有效的排污系統(tǒng),確保雨水管網(wǎng)和污水管網(wǎng)分開使用,嚴(yán)禁將非雨水類的其他水體排進(jìn)市政雨水管網(wǎng)。
4.優(yōu)先選用先進(jìn)的環(huán)保機(jī)械。采取設(shè)立隔音墻、隔音罩等消音措施降低施工噪聲到允許值以下,同時(shí)盡可能避免夜間施工。
5.對(duì)施工場(chǎng)地道路進(jìn)行硬化,并在晴天經(jīng)常對(duì)施工通行道路進(jìn)行灑水,防止塵土飛揚(yáng),污染周圍環(huán)境。
模板攤銷量=一次使用量×[1+(周轉(zhuǎn)次數(shù)-1)×補(bǔ)損率/周轉(zhuǎn)次數(shù)-(1-補(bǔ)損率)×回收折價(jià)系數(shù)/周轉(zhuǎn)次數(shù)](1+施工損耗) 模板費(fèi)=模板攤銷量*單價(jià) 回收折價(jià)系數(shù)?。?0%) ...
1、鋼模板的勒高55mm; 2、具體參數(shù)可以參看《組合鋼模板技術(shù)規(guī)范GB50214-2001》;
對(duì)于設(shè)計(jì)不清楚的應(yīng)該直接咨詢?cè)O(shè)計(jì)院,對(duì)不同要求的混凝土應(yīng)該按照按照實(shí)際價(jià)格換算混凝土的費(fèi)用;
《冷卻塔人字柱現(xiàn)澆移動(dòng)式鋼模板體系施工工法》需采取以下13點(diǎn)安全措施:
1.認(rèn)真貫徹“安全第一,預(yù)防為主”的方針,根據(jù)中國有關(guān)規(guī)定、條例,結(jié)合施工單位實(shí)際情況和工程的具體特點(diǎn),組成專職安全員和班組兼職安全員以及工地安全用電負(fù)責(zé)人參加的安全生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò),執(zhí)行安全生產(chǎn)責(zé)任制,明確各級(jí)人員的職責(zé),抓好工程的安全生產(chǎn)。
2.施工現(xiàn)場(chǎng)按符合防火、防風(fēng)、防雷、防觸電等安全規(guī)定及安全施工要求進(jìn)行布置,并完善布置各種安全標(biāo)識(shí)。
3.施工現(xiàn)場(chǎng)的臨時(shí)用電嚴(yán)格按照《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ 46—2005)的有關(guān)規(guī)范規(guī)定執(zhí)行。
4.現(xiàn)場(chǎng)所有用電設(shè)備均經(jīng)專職電工檢測(cè),確保安全后方可使用,并做到“一機(jī)一閘一漏一保護(hù)”,雨天應(yīng)防護(hù)好避免受潮;電動(dòng)工具操作時(shí)應(yīng)戴絕緣手套、穿絕緣鞋、戴防護(hù)眼鏡。非專職電工不得隨意拆裝電氣設(shè)備。
5.進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的人員必須正確佩戴安全帽等個(gè)人防護(hù)用品。
6.施工前必須進(jìn)行安全技術(shù)交底,并做好記錄,施工過程中有新人加入要補(bǔ)充交底。
7.操作工、電工、焊工、起重工等特種作業(yè)人員持有效證件上崗。
8.施工前應(yīng)對(duì)各機(jī)械各部件進(jìn)行檢查。
9.各種機(jī)械的操作工,必須熟悉機(jī)械性能和操作方法,遵守機(jī)械設(shè)備安全操作規(guī)程,定期進(jìn)行機(jī)械保養(yǎng),但在機(jī)械運(yùn)行期間,不得進(jìn)行維修保養(yǎng)工作。
10.夜間施工要有足夠的照明,照明設(shè)備應(yīng)使用工作行燈,如發(fā)現(xiàn)照明不足或故障應(yīng)由專業(yè)電工修理。
11.兩米以上高空作業(yè)必須系好安全帶,并將帶扣掛在上方牢固可靠的地方。
12.起重作業(yè)必須有專人指揮,做到“十吊十不吊”,吊物下嚴(yán)禁站人。
13.按《人字柱現(xiàn)澆鋼模具體系使用手冊(cè)》中規(guī)定做好防風(fēng)措施。
《冷卻塔人字柱現(xiàn)澆移動(dòng)式鋼模板體系施工工法》需采取以下質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn):《雙曲線冷卻塔施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50573—2010)、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量及驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50204—2002)、《水工混凝土施工規(guī)范》(DL/T 5144—2001)、《電力建設(shè)施工質(zhì)量驗(yàn)收及評(píng)定規(guī)程第1部分:土建工程》(DL/T 5210.1—2005)、《鋼筋機(jī)械連接技術(shù)規(guī)程》(JGJ 107—2010)、《鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程》(JGJ 18—2012)。
《冷卻塔人字柱現(xiàn)澆移動(dòng)式鋼模板體系施工工法》需采取以下14點(diǎn)保證措施:
1.人字柱小車定位、安裝尺寸必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行。
2.所有緊固螺栓必須擰緊。
3.預(yù)埋鐵件位置準(zhǔn)確,固定牢固。
4.鋼筋的規(guī)格,數(shù)量和位置、接頭形式、部位,同一截面的數(shù)量和搭接長度,必須符合設(shè)計(jì)要求和有關(guān)現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定。
5.鋼筋間距均勻,主筋、箍筋與構(gòu)造筋間距偏差±10mm;主筋保護(hù)層偏差±5mm;主筋長度偏差±10mm。
6.嚴(yán)格控制鋼筋的保護(hù)層厚度,拉結(jié)筋和保護(hù)層墊塊不漏綁,鋼筋表面質(zhì)量應(yīng)潔凈,不應(yīng)有損傷、油漬、漆污、片狀鐵銹和麻點(diǎn),而且鋼筋應(yīng)平直無彎曲。
7.模板表面必須平整光滑,涂刷模板隔離劑時(shí)不得沾污鋼筋和混凝土接槎處。
8.模板上下半徑偏差±10mm;軸線偏差≤10mm;截面尺寸偏差±5mm;相鄰模板面高差≤2mm。
9.模板拼縫必須嚴(yán)密,采用加海綿膠條的方法,防止漏漿。
10.振搗時(shí),嚴(yán)禁漏振、少振,嚴(yán)禁直接振搗鋼筋;混凝土初凝前,對(duì)混凝土表面采取二次抹壓,以控制混凝土表面干縮裂縫。
11.截面尺寸偏差 10~-5mm;表面平整度≤5mm;上下半徑偏差±20mm;柱定標(biāo)高偏差±10mm。
12.施工縫留設(shè)位置符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求,施工縫表面混凝土鑿毛處理,清除施工縫內(nèi)雜物和已松動(dòng)的骨料與浮漿,澆筑前,保持混凝土表面充分濕潤,但不得有積水。
13.混凝土澆筑完畢后12h內(nèi)必須加以覆蓋并灑水養(yǎng)護(hù)。
14.嚴(yán)格控制拆模強(qiáng)度,按計(jì)算的拆模強(qiáng)度拆除底模。
《冷卻塔人字柱現(xiàn)澆移動(dòng)式鋼模板體系施工工法》無須特別說明的材料,采用的機(jī)具設(shè)備見表1。
序號(hào) |
設(shè)備名稱 |
設(shè)備型號(hào) |
單位 |
數(shù)量 |
用途 |
---|---|---|---|---|---|
1 |
塔吊 |
St70/27 |
臺(tái) |
1 |
起吊主力吊機(jī) |
2 |
人字柱模板系統(tǒng) |
- |
套 |
6 |
模板及支撐體系 |
3 |
全站儀 |
RTS632 |
臺(tái) |
1 |
測(cè)量 |
4 |
水準(zhǔn)儀 |
DSZ3 |
臺(tái) |
1 |
測(cè)量 |
5 |
鋼卷尺 |
50m |
把 |
2 |
測(cè)量 |
6 |
鋼卷尺 |
5m |
把 |
5 |
測(cè)量 |
7 |
電焊機(jī) |
BX-400 |
臺(tái) |
4 |
鋼筋加工 |
8 |
鋼筋彎曲機(jī) |
GW40 |
臺(tái) |
1 |
鋼筋加工 |
9 |
鋼筋切割機(jī) |
GQ40 |
臺(tái) |
1 |
鋼筋加工 |
10 |
直螺紋套絲機(jī) |
- |
臺(tái) |
1 |
鋼筋加工 |
11 |
插入式振動(dòng)器 |
- |
套 |
6 |
混凝土施工 |
12 |
鏈條葫蘆 |
2t/12m |
只 |
1 |
鋼筋籠起吊 |
13 |
卸扣 |
2t |
只 |
12 |
鋼筋籠起吊 |
14 |
短頭鋼絲繩(2m) |
17.5mm |
根 |
4 |
鋼筋籠起吊 |
15 |
鋼絲繩(6m) |
17.5mm |
根 |
1 |
鋼筋籠起吊 |
16 |
鋼絲繩(12m) |
17.5mm |
根 |
3 |
鋼筋籠起吊 |
17 |
滑輪組 |
H5×1D |
只 |
2 |
鋼筋籠起吊 |
《冷卻塔人字柱現(xiàn)澆移動(dòng)式鋼模板體系施工工法》適用于類似于冷卻水塔人字柱的傾斜型混凝土結(jié)構(gòu)的現(xiàn)澆施工。
《冷卻塔人字柱現(xiàn)澆移動(dòng)式鋼模板體系施工工法》所用的鋼模板體系分為支座小車桁架、模具體系以及穩(wěn)定系統(tǒng),其中模具體系分為模具、斜支撐及下橫梁。
模具體系即為人字柱的模板支撐體系,模具兩側(cè)設(shè)置爬梯,在各施工地點(diǎn)、混凝土澆筑點(diǎn)均設(shè)置平臺(tái)和欄桿;同時(shí)模具體系為一獨(dú)立體系,可以在支座小車桁架上前后移動(dòng),便于人字柱混凝土達(dá)到拆模強(qiáng)度后拆模。
人字柱鋼筋采用預(yù)綁扎后,整體吊裝,以鋼模板體系為基準(zhǔn)就位。
《冷卻塔人字柱現(xiàn)澆移動(dòng)式鋼模板體系施工工法》的施工工藝流程見圖1。
《冷卻塔人字柱現(xiàn)澆移動(dòng)式鋼模板體系施工工法》有如下7個(gè)操作要點(diǎn):
1.定位放線
利用CAD放樣,按照小車定位的相關(guān)尺寸,確定出小車定位控制點(diǎn)的坐標(biāo)。再根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)已有的測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn),利用全站儀放出小車定位控制點(diǎn)。小車放樣尺寸見圖2,圖中A1點(diǎn)為半徑61864mm處的支墩中心點(diǎn),C1、c1點(diǎn)分別為兩個(gè)人字柱中心線與環(huán)基面的交點(diǎn)。通過上圖中的F1、G1、f1、g1四點(diǎn)定位兩部支座小車,而后將前后“八字”拋錨臨時(shí)固定。
2.支座小車調(diào)平
支撐小車調(diào)平采用4支腿上的絲桿進(jìn)行調(diào)整,將支座小車調(diào)整至設(shè)計(jì)標(biāo)高后(見圖3),即可拉設(shè)“八字”拋錨,再安裝下模具及斜支撐系統(tǒng)。
3.模具支撐系統(tǒng)安裝
(1)起吊下橫梁、斜撐桿,將其平放在支座下車上,并將相關(guān)銷軸連接;通過四點(diǎn)起吊組裝好的下模板,使得下模板連接耳板與下橫梁通過銷軸連接,緩慢落下下模板,使下模板放置在斜撐桿的枕木上。見圖4。
(2)換短頭鋼絲繩,并通過卸扣與模板頂部兩個(gè)吊耳連接,起吊下模板,緩慢提升下模板。見圖5。
(3)緩慢提升下模板,當(dāng)斜撐桿端部耳板插入下模板連接耳板,用撬棒將斜撐桿端部耳板銷孔與下模板連接耳板銷孔對(duì)齊,穿上銷軸。
至此整個(gè)模具體系已安裝完成,由于模具是工廠法制作,所有的定位、誤差校正均在工廠內(nèi)完成,現(xiàn)場(chǎng)只需控制好平面定位即可。
4.支墩鋼筋臨時(shí)安裝
(1)對(duì)環(huán)基上的支墩插筋位置進(jìn)行復(fù)核,按照設(shè)計(jì)圖紙將支墩的各部位鋼筋臨時(shí)就位,接頭待人字柱鋼筋就位好后再進(jìn)行焊接。
(2)由于上支墩面層鋼筋、柱鋼筋規(guī)格大且較密,支墩面層鋼筋按正常順序擺放,與大多數(shù)人字柱主筋相碰,為節(jié)約人字柱鋼筋籠的就位時(shí)間,需要將支墩面層鋼筋位置作調(diào)整,使柱主筋與面層鋼筋錯(cuò)開。
5.鋼筋籠吊裝
待模具就位后即可吊裝人字柱鋼筋籠,人字柱主筋為32C28,環(huán)向螺旋箍筋為A16@100/150,鋼筋籠總長15.642m,保護(hù)層為35mm;柱鋼筋錨入支墩長度為1.68m,伸入筒壁環(huán)梁2.24m;人字柱鋼筋籠自重為3097.89kg,重心見圖6,起吊鋼筋籠采用滑車組結(jié)合鏈條葫蘆翻身。具體起吊索具見圖7。
待鋼筋籠翻身至設(shè)計(jì)角度左右,就位至人字柱支墩內(nèi),待人字柱最下層內(nèi)圓環(huán)筋至支墩上層鋼筋面即達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高,而后綁扎支墩面層鋼筋,內(nèi)圓環(huán)筋與支墩面層鋼筋綁扎牢固后,方可卸鉤。
人字柱鋼筋安裝完畢后,即可進(jìn)行支墩插筋、箍筋的焊接、模板安裝以及混凝土澆筑工作,待支墩混凝土終凝后開始澆筑人字柱的混凝土。
6.人字柱混凝土澆筑
(1)人字柱混凝土振搗采用人下至鋼筋籠子內(nèi)完成的方式,為便于混凝土工振搗時(shí)上下,預(yù)先在鋼筋籠子內(nèi)綁扎上下爬梯通道,爬梯采用不小于A16鋼筋與鋼筋籠子綁扎而成,間距300mm,此爬梯不拆除,澆筑在混凝土中。
(2)由于柱子有一定的傾斜角,柱子上表面不易振搗充分,在模板外面另外輔以振搗棒振搗,減少表面蜂窩等缺陷。
(3)人字柱上模板有三節(jié),必須逐段安裝模板,澆筑完成一節(jié)混凝土后再安裝下一節(jié)模板。
(4)搗混凝土?xí)r,要做到“快插慢拔”,在振搗上一層混凝土?xí)r,應(yīng)插入下層50mm左右,以消除兩層之間的接縫。在振搗上層混凝土?xí)r,要在下層混凝土初凝之前進(jìn)行。每層混凝土厚度不大于500mm。
7.模板拆除
(1)上模拆除:①人字柱澆筑超過12h后,即可進(jìn)行上模板拆除;②上模板分頂節(jié)、中節(jié)、底節(jié)三段拆除,先拆除各接模板之間的連接螺栓、定位銷軸,再通過旋進(jìn)脫模螺栓,將模板與混凝土脫開,必須先用卸扣將吊機(jī)吊鉤與模板吊耳掛好后才能旋進(jìn)脫模螺栓;③起吊上模板頂段。將底部安放在地面的枕木上,而后起吊旋轉(zhuǎn)使上模板翻身,及時(shí)進(jìn)行上模板清理。
(2)下模拆除:通過計(jì)算,當(dāng)人字柱砼強(qiáng)度達(dá)到15MPa以上(不同截面拆模強(qiáng)度不同)即可進(jìn)行下模板拆除的拆除,通過同條件試塊強(qiáng)度確定。拆除步驟如下:①拆除模具體系與支座小車桁架之間的銷軸;②旋出下模板最底部、靠近底部的兩處脫模裝置,讓模具體系的滾輪落在小車水平桁架上;③同步向下旋轉(zhuǎn)支座小車桁架前支腿兩側(cè)的絲桿一圈,查看下模板頂部、靠近頂部的脫模裝置是否可以旋出,如否,則每次同步旋進(jìn)絲桿半圈直至脫模裝置可以旋出為止;④將2t鏈條葫蘆一側(cè)拉在下橫梁后側(cè)的耳板上,另一側(cè)拉在補(bǔ)償小車水平桁架耳板上,注意檢查小車滾輪外側(cè)擋板位置是否在軌道外側(cè),收緊鏈條葫蘆,向后移動(dòng)三角體系約300mm,拉緊纜風(fēng)緊繩器。見圖8。
(3)局部修補(bǔ)、養(yǎng)護(hù):拆模后,對(duì)人字柱表面局部缺陷進(jìn)行修補(bǔ),修補(bǔ)由專人進(jìn)行。針對(duì)個(gè)別位置的氣泡,用純水泥漿批嵌修補(bǔ)(嚴(yán)禁用干水泥敷在水泥漿的表面),待水泥漿干后,再根據(jù)氣泡的大小,用抹布或細(xì)砂皮進(jìn)行表面打磨修整。
《冷卻塔人字柱現(xiàn)澆移動(dòng)式鋼模板體系施工工法》具備以下4個(gè)方面的特點(diǎn):
1.該鋼模具體系現(xiàn)場(chǎng)定位快速、準(zhǔn)確,操作簡單,借鑒了吊車的單元式組件及銷軸連接方式,提高了安裝的速度;另設(shè)計(jì)與制作中對(duì)組裝的簡便性及互換性作了充分的考慮,從而降低了對(duì)勞動(dòng)力素質(zhì)的要求。
2.運(yùn)用該工法,對(duì)人字柱的垂直角度、直線度、截面尺寸均可通過控制模具得以實(shí)現(xiàn),將現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控工作轉(zhuǎn)移至工廠內(nèi),質(zhì)量精度可達(dá)毫米級(jí),質(zhì)量控制更有保障,并減少監(jiān)控環(huán)節(jié)以及多環(huán)節(jié)的累計(jì)誤差。
3.進(jìn)度方面可控,且效率較高,較傳統(tǒng)的滿堂腳手架方式單人字柱這一分項(xiàng)工程可縮短近一個(gè)月,并減少了用工。
4.相比傳統(tǒng)工藝,該工法的大多數(shù)工作均在地面完成,僅有上模安裝及鋼筋籠吊裝在高空完成,且作業(yè)環(huán)境安全設(shè)施齊全,工人的安全有了更大保障。
隨著中國電力工業(yè)的高速發(fā)展,以及節(jié)能環(huán)保要求不斷提高,淋水面積超過10000m2的超大冷卻塔已越來越多冷卻塔人字柱的直徑、長度也在不斷地增加,單根人字柱重量也隨之變大,從原先的10t左右發(fā)展到20t甚至更大,現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)械已無法滿足預(yù)制吊裝的工藝或成本的成跳躍式增長,為此中國國內(nèi)很多公司都采用滿堂腳手架現(xiàn)澆的施工工藝,但隨之而來的是勞動(dòng)力的增加、高空作業(yè)等危險(xiǎn)源的增加、工期變長以及質(zhì)量不可控等現(xiàn)象。
根據(jù)行業(yè)的情況以及市場(chǎng)的人工工資的增長情況,上海電力建筑工程公司對(duì)大型冷卻塔人字柱現(xiàn)澆施工工藝進(jìn)行革新,尋找出一種安全、質(zhì)量有保障,又能減少工期,減少用工量的施工工藝;以田集電廠二期工程、國電九江電廠冷卻塔項(xiàng)目工程為依托,研發(fā)了移動(dòng)式人字柱現(xiàn)澆鋼模板體系,打破了常規(guī)冷卻塔人字柱現(xiàn)澆采用排架進(jìn)行支撐的方式,并獲得了兩項(xiàng)實(shí)用新型專利《冷卻塔混凝土立柱現(xiàn)澆全鋼模板體系》(專利號(hào):ZL201020637927.3)和《混凝土全鋼模板脫模裝置》(專利號(hào):ZL201120253713.0)。
在正式使用該套體系前,上海電力建筑工程公司還邀請(qǐng)了專家組對(duì)施工方案及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行評(píng)審,專家們一直認(rèn)為該施工體系具有“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)、顯著的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益等特點(diǎn),具有創(chuàng)新性,為中國國內(nèi)首創(chuàng)”,并提出些合理化建議,為施工的順利進(jìn)行提供了寶貴意見。
《冷卻塔人字柱現(xiàn)澆移動(dòng)式鋼模板體系施工工法》已運(yùn)用于中國國電九江發(fā)電廠冷卻塔項(xiàng)目工程中,綜合資料顯示該體系強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性滿足規(guī)范要求,工藝設(shè)施滿足安全、質(zhì)量的要求,達(dá)到了預(yù)期效果。
2012年8月,中國電力建設(shè)企業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布《關(guān)于批準(zhǔn)2012年度中國電力建設(shè)工法的通知》,以中電建協(xié)[2012]57號(hào)文件公布,《冷卻塔人字柱現(xiàn)澆移動(dòng)式鋼模板體系施工工法》被批準(zhǔn)為2012年度中國電力建設(shè)工法。
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雙曲線冷卻塔一般在火力發(fā)電廠采用較多,由現(xiàn)澆鋼筋混凝土蓄水池、筒身塔芯淋水裝置組成,是循環(huán)水系統(tǒng)的重要組成部分,而人字柱屬于冷卻塔筒身關(guān)鍵承重部分。
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大型鋼模板施工工法(好)
《現(xiàn)澆混凝土斜柱施工工法》適用于結(jié)構(gòu)外形、水平截面尺寸變化較大,且豎軸還發(fā)生一定角度傾斜的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的施工,也適用于勁性鋼筋混凝土柱施工尤其針對(duì)超長斜向勁性柱。此類結(jié)構(gòu)常見于文化娛樂設(shè)施、體育館、展覽館及大型公建項(xiàng)目等。
《現(xiàn)澆混凝土斜柱施工工法》的工藝原理敘述如下:
1.將斜柱視為柱及梁的綜合因素,即:斜柱下方支撐視之為梁,斜柱側(cè)支撐視之為柱,其概念性的界定有效地解決了支撐方式及拆模的技術(shù)要點(diǎn)。
2.針對(duì)一般斜柱及異形斜柱,利用多層板易于加工拼裝和鋼管腳手架搭設(shè)方便等特點(diǎn),用模板拼成斜柱所需形狀,通過控制模板的裁減角度、支撐架的搭設(shè)高度,來滿足異形截面、傾斜角度的要求。模板支撐全部采用扣件式鋼管腳手架。
3.針對(duì)超長斜柱,底模采用木模,側(cè)模及頂模采用三節(jié)式模板,解決了模板的連接支撐問題,采用模板與柱成品作為下一步模板的支撐加固體系,可隨鋼筋、混凝土的工藝逐步上升。
工藝流程
《現(xiàn)澆混凝土斜柱施工工法》的施工工藝流程如下:
一、混凝土斜柱
平面線位及空間線位施測(cè)→施工除外圍斜柱的其他豎向結(jié)構(gòu)→搭設(shè)頂板、梁支撐,并支出斜柱與內(nèi)部豎向結(jié)構(gòu)間框架梁的梁底,以梁底長度控制斜柱上部的空間位置→調(diào)整好斜柱接頭以下鋼筋的位置,綁接頭以下斜柱箍筋→將斜柱主筋向柱底模反方向拉起→搭設(shè)斜柱底?!壴鷻C(jī)械連接接頭以上鋼筋和柱箍筋→斜柱鋼筋隱檢后合其他三面柱模板→加固模板及支撐體系,再次校正斜柱位置→澆筑斜柱混凝土→混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2兆帕后,拆除斜柱底模外的其他模板→待斜柱上層頂板、梁混凝土達(dá)到拆模條件,斜柱與框架梁形成整體穩(wěn)定性后,與頂板模板同時(shí)拆除底面模板和支撐。
二、勁性斜柱
以鋼結(jié)構(gòu)施工為前導(dǎo),測(cè)量放線、腳手架支撐體系充分為其服務(wù),鋼結(jié)構(gòu)支撐定位、焊接及探傷試驗(yàn)完畢后再進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)施工,其中鋼筋的綁扎過程中必要時(shí)會(huì)采用先綁扎箍筋再穿主筋的方式以滿足箍筋在復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)中穿插并連接。
工藝流程∶勁性鋼結(jié)構(gòu)CAD放樣、預(yù)加工并根據(jù)箍筋位置打孔(圖1)→定位放線(圖2)→支撐腳手架CAD放樣設(shè)計(jì)(圖3)→腳手架搭設(shè)→勁性鋼結(jié)構(gòu)拼裝就位(圖4)→勁性鋼結(jié)構(gòu)焊接(與原有底板埋件)→穿勁性柱箍筋并焊接(圖5)→穿主筋(圖6)→外圍箍筋→模板的CAD放樣并預(yù)加工(為混凝土澆筑振搗留有振搗孔)→模板拼裝→模板加固→混凝土澆筑→混凝土內(nèi)外同時(shí)振搗→養(yǎng)護(hù)→拆?!乱坏绖判凿摻Y(jié)構(gòu)施工。
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施工方法
《現(xiàn)澆混凝土斜柱施工工法》的施工方法如下:
一、平面線位及空間線位的施測(cè)
首先通過CAD對(duì)圖紙斜柱的平面線位、空間線位、鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋關(guān)系進(jìn)行放樣。
平面線位∶斜柱因其呈斜向分布,其水平面線位尺寸須根據(jù)柱傾角進(jìn)行CAD放樣,方得出實(shí)際平面尺寸。
空間線位:將斜柱各關(guān)鍵點(diǎn)在CAD中進(jìn)行精確放樣,準(zhǔn)確測(cè)量各點(diǎn)與相應(yīng)軸線的水平距離,以便鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋、模板等各專業(yè)作業(yè)施工。
斜柱混凝十澆筑過程中,設(shè)測(cè)量人員觀察斜柱頂端下沉和模板變形情況。根據(jù)施工觀測(cè)情況。
鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋關(guān)系∶因?yàn)閯判曰炷猎O(shè)計(jì)圖紙中通常鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋分離,設(shè)計(jì)很難充分考慮兩者交叉矛盾之處,通過CAD集中放樣,可發(fā)現(xiàn)兩者間交叉關(guān)系,并根據(jù)具體情況制定有效措施。
二、鋼筋工程
1.鋼筋翻樣
每個(gè)單體工程斜柱、折線梁設(shè)專人翻樣,繪制翻樣圖,并利用計(jì)算機(jī)輔助翻樣。斜柱翻樣前需繪制翻樣圖,翻樣圖中對(duì)每根柱主筋進(jìn)行單獨(dú)編號(hào)(圖7)。單獨(dú)計(jì)算每根主筋的長度,并在料單中注明。下料時(shí)對(duì)照翻樣圖和料單對(duì)每根斜柱主筋單獨(dú)下料,下料后及時(shí)系上料牌,料牌上注明斜柱部位和主筋編號(hào),防止混用。
箍筋翻樣同樣繪制翻樣圖,注明斜柱部位,下料時(shí)各部位箍筋單獨(dú)碼放,用料牌標(biāo)識(shí),防止混用。
2.斜柱異形箍筋的加工和控制方法
斜柱中存在大量的異形箍筋,箍筋加工前在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際放出斜柱大樣,反推保護(hù)層尺寸,放出箍筋加工尺寸,并在CAD上繪圖,經(jīng)過對(duì)比確定箍筋加工尺寸。每種異形尺寸箍筋加工前,先加工樣板,經(jīng)驗(yàn)收合格后方可大量加工。加工中隨時(shí)與樣板進(jìn)行比照。
3.混凝土斜柱鋼筋綁扎方法
斜柱綁扎過程中與模板有一定的工序交接,為保證斜柱綁扎質(zhì)量,必須按此操作順序進(jìn)行。
斜柱鋼筋與模板工序的交接∶先根據(jù)大樣圖給出的數(shù)據(jù),調(diào)整好斜柱接頭以下鋼筋的位置,綁接頭以下斜柱箍筋,然后將斜柱主筋向柱底模反方向拉起,以便木工支斜柱底模,支好斜柱底模后,機(jī)械連接接頭以上鋼筋和綁扎柱箍筋,做完斜柱鋼筋隱檢后合其他三面柱模板。
綁扎斜柱時(shí)首先根據(jù)放好的斜柱邊線調(diào)整斜柱主筋根部位置,然后用做好的斜柱角度模型調(diào)整每根斜柱主筋角度,柱主筋調(diào)整完成后開始綁扎斜柱接頭以下柱箍筋。
斜柱安裝流程圖如圖8。
斜柱綁扎箍筋的施工工藝:綁扎斜柱箍筋時(shí)應(yīng)先在一根斜柱主筋上劃出箍筋間距線,然后間距1500米左右綁一個(gè)箍筋,形成鋼筋骨架后再用水平尺把此線引到另外幾個(gè)柱主筋上,根據(jù)此線再畫間距線,這樣控制箍筋綁扎的平整度。綁扎柱箍筋時(shí)注意箍筋編號(hào),和斜柱的變化方式,以免用錯(cuò)箍筋。
斜柱主筋彎折方法:由于斜柱在每層斜度不一致,因此斜柱主筋在梁柱節(jié)點(diǎn)處需彎折,控制斜柱主筋的彎折角度和彎折點(diǎn)位置是鋼筋工程的另一難點(diǎn)。主筋彎折采用在前臺(tái)綁扎時(shí)人工彎折,彎折在澆筑完下一層斜柱混凝土后,綁扎梁柱節(jié)點(diǎn)鋼筋前進(jìn)行。彎折前在斜柱底面模板兩側(cè)固定標(biāo)尺,標(biāo)尺高度1000毫米高,標(biāo)尺位置為斜柱外側(cè)斜邊兩柱角,標(biāo)尺底標(biāo)高為本層結(jié)構(gòu)樓板頂標(biāo)高,標(biāo)尺斜度為本層斜柱的斜度。主筋彎折點(diǎn)為上下兩層斜柱間夾角的中分線。找到每根主筋的彎折點(diǎn)位置用石筆作出記號(hào),每彎折一根鋼筋用尺量鋼筋與標(biāo)尺間距離以控制鋼筋斜度和鋼筋間距。
4.勁性斜柱鋼筋綁扎的方法
當(dāng)前,對(duì)于大截面柱,設(shè)計(jì)圖中箍筋數(shù)量決不僅限于柱周箍筋,在柱中穿插大量分布箍筋,見圖9。相當(dāng)數(shù)量的箍筋必將與鋼結(jié)構(gòu)交叉而無法穿過,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中明確規(guī)定了混凝土柱的配箍率,箍筋數(shù)量不可減少。解決箍筋的交叉問題是勁性混凝土的一項(xiàng)重點(diǎn)。筆者在蘭華大廈工程中主要采用以下三種方案綜合解決∶
提高箍筋直徑,降低箍筋密度;
將部分箍筋穿過鋼結(jié)構(gòu)翼板,要求鋼結(jié)構(gòu)加工時(shí)預(yù)打孔(圖5箍筋穿插及焊接);
在鋼結(jié)構(gòu)腹板上焊附加綴板,將箍筋加工成三邊箍,與之焊接。
三、模板工程
1.構(gòu)件概念界定
對(duì)于斜柱施工,質(zhì)量控制的關(guān)鍵在于對(duì)模板的控制,模板的設(shè)計(jì)施工決定混凝土質(zhì)量及柱子成品位置準(zhǔn)確。因此需認(rèn)真制定切實(shí)可行的模板方案。
首先認(rèn)清斜柱的概念特征,斜柱在支護(hù)體系上,即應(yīng)將其視為水平構(gòu)件,又應(yīng)視為豎直構(gòu)件,即在斜柱下的支撐體系,按照水平構(gòu)件支撐,“底?!毙璐炷翉?qiáng)度達(dá)到100%以上時(shí)方可拆除;“側(cè)?!迸c“頂?!笨砂凑罩#ㄘQ直構(gòu)件)進(jìn)行支撐,以便控制柱子穩(wěn)定性。見圖10。
2.一般斜柱模板的配置
1)斜柱模板配置
框架斜柱模板采用15毫米厚覆膜多層板,模板配制高度為梁底以上50毫米,配置斷面尺寸為圖紙尺寸-3毫米。模板豎向龍骨為50毫米×100毫米木方(間距不大于250毫米),斜柱底面、頂面模板角部模板采用100毫米×100毫米木方封口,中間采用50毫米×100毫米木方(間距不大于250毫米)。斜柱模板支撐采用仿框架梁形式,斜柱底面設(shè)立桿支撐,水平間距400毫米。立桿頂端按斜柱底面水平斜向角度固定小橫桿,作為底面模板支架。模板安裝完后用100毫米×100毫米木方,兩端打孔,用血16螺栓對(duì)穿拉緊作為柱箍鎖緊模板,沿斜柱方向間距300毫米。從板底小橫桿用短管打斜撐支撐側(cè)面模板,并拉住頂面模板柱箍,保證整體穩(wěn)定。見圖11。
斜柱柱箍采用100毫米×100毫米木方柱箍和鋼管柱箍組合形式∶100毫米×100毫米木方兩端打孔,用ф16螺栓對(duì)穿拉緊鎖緊模板,木方柱箍兩個(gè)一組,雙向設(shè)置,沿斜柱方向間距300毫米。鋼管柱箍采用ф48×3.5腳手管。其中斜柱底面模板下橫桿為底面模板支架。鋼管柱箍安裝后,從底面模板橫桿用鋼管打斜撐支撐側(cè)面模板,并拉住頂面模板鋼管柱箍。見圖12。
2)斜柱模板安裝工藝流程
制模→(首層短柱基礎(chǔ)上)彈線→搭設(shè)外圍整體支撐架→固定底面模板小橫桿→安裝底面模板→綁扎斜柱鋼筋→安裝側(cè)面模板、頂面模板→自下而上安裝柱箍并安裝側(cè)面模板斜撐→預(yù)檢→澆筑混凝土?xí)r鋼筋模板的復(fù)查維護(hù)→拆?!0迩謇?。
3)斜柱模板安裝
斜柱支撐體系采用在結(jié)構(gòu)外側(cè)搭設(shè)滿堂紅腳手架,立桿間距1000毫米,橫桿間距1500毫米。見圖13、圖14。為保證架子整體穩(wěn)定性隔排立桿設(shè)置剪刀撐。斜柱下立桿支撐共四列,斜柱兩側(cè)600毫米處各一列,斜柱下兩列。在每根斜柱兩側(cè)600毫米處沿斜柱方向立桿加密,作為斜柱支撐,間距為沿斜柱方向400毫米。并用水平桿與滿堂紅腳手架連成整體。水平桿步距1500毫米,在斜柱支撐立桿上根據(jù)斜柱斜率和底面模板斜邊角度固定小橫桿,間距小于500毫米。小橫桿安裝后,吊線檢查線墜與斜柱基礎(chǔ)邊線距離,以保證斜柱的整體斜率。檢查后安裝底面模板,并用短木方臨時(shí)固定。綁扎斜柱鋼筋后,安裝側(cè)面、頂面模板,并安裝柱箍。最后用腳手管在斜柱側(cè)面打斜撐,斜撐固定在整體外架上,以保證斜柱側(cè)向穩(wěn)定性。并在斜柱下沿斜柱方向加設(shè)支桿支撐,間距400毫米。在保證斜柱整體尺寸和斜率滿足設(shè)計(jì)要求的前提下,斜柱整體向內(nèi)側(cè)傾斜10毫米。以抵消澆筑混凝土?xí)r,由于混凝土自重產(chǎn)生的整體下沉。
3.超長斜柱模板設(shè)計(jì)
針對(duì)超長斜向柱子,北京建工集團(tuán)有限責(zé)任公司總承包部、北京建工一建工程建設(shè)有限公司、北京城建集團(tuán)有限責(zé)任公司分別研究了斜向柱構(gòu)件特征及超長柱模板的設(shè)計(jì),最后將二者結(jié)合起來最終形成該工程應(yīng)用的超長斜向柱模。
1)三節(jié)式模板的新型設(shè)計(jì)模式
針對(duì)超長柱,北京建工集團(tuán)有限責(zé)任公司總承包部、北京建工一建工程建設(shè)有限公司、北京城建集團(tuán)有限責(zé)任公司采用了三節(jié)式周轉(zhuǎn)栓接模板。該模板由三段組成,可每次采用兩節(jié)栓接澆筑,拆模時(shí),在柱混凝土上留有一節(jié),作為下段模板支撐的連接點(diǎn),并周而復(fù)始,每次拆模均保留一節(jié)。免去下部斜支撐??捎行岣咝省?
傳統(tǒng)模板僅針對(duì)單層柱進(jìn)行配置,即便個(gè)別兩層連同的大空間中的跨層柱,亦將模板周轉(zhuǎn)兩次,仍可完成柱的施工,但對(duì)于獨(dú)立長度如此的超長柱,若采用傳統(tǒng)模板,隨著柱施工高度的逐漸升高,將浪費(fèi)大量的支撐材料,且將難以保證上部柱的穩(wěn)定支撐。
為此北京建工集團(tuán)有限責(zé)任公司總承包部、北京建工一建工程建設(shè)有限公司、北京城建集團(tuán)有限責(zé)任公司設(shè)計(jì)了一套三節(jié)式周轉(zhuǎn)栓接模板。該模板由三段傳統(tǒng)的鋼模組成,參見圖15,即1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)模板,其1號(hào)、3號(hào)模板較短,2號(hào)模板較長。模板上下口的龍骨上均設(shè)有螺栓,可保證各節(jié)之間的栓接。
模板按照設(shè)計(jì)加工完后,進(jìn)行了必要的保養(yǎng)及脫模劑工序,柱鋼筋綁扎完畢后,在柱相應(yīng)位置,先將一長一短兩節(jié)模板通過螺栓拼接(圖16),要求保證拼縫的嚴(yán)密性,不得漏漿,并進(jìn)行支撐,其支撐方法同傳統(tǒng)混凝土,這里不贅述。然后進(jìn)行第一段混凝土澆筑(圖17)。
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待柱混凝土強(qiáng)度滿足豎直構(gòu)件拆模強(qiáng)度要求后,解除柱斜支撐體系,將2號(hào)模板拆除,保留1號(hào)模板(圖18),進(jìn)行上部鋼筋綁扎,然后在1號(hào)模板上通過螺栓拼接2號(hào)模板及3號(hào)模板(圖19)。此時(shí),1號(hào)模板提供上部模板的支撐加固作用,可免除本段2號(hào)、3號(hào)模板的斜支撐體系(若柱為斜柱,則應(yīng)增加傾斜一側(cè)的單側(cè)支撐)。
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2號(hào)、3號(hào)模板固定完畢后,進(jìn)行第二步混凝土澆筑,進(jìn)而,再將1號(hào)、2號(hào)模板拆除,保留3號(hào)模板留待下一段模板向上拼接。參見圖20、圖21。
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依此類推,便可完成超長柱模板支撐,該套模板特點(diǎn)在于采用模板與柱成品作為下一步模板的支撐加固體系,連接方便,節(jié)約材料。具有很好的推廣價(jià)值。
2)模板設(shè)計(jì)
鋼模板與木模結(jié)合
頂模及側(cè)模采用鋼模,底模為木模(底模需待28天強(qiáng)度后方可拆模,因此不參與周轉(zhuǎn),采用木模)。
四、混凝土工程
1.混凝土是斜柱施工的重中之重,由于斜柱的特殊造型造成混凝土施工有以下幾個(gè)難點(diǎn)∶
1)斜柱箍筋較密,在斜柱底面呈一斜面,混凝土在向下輸送過程中,拌合物中的砂漿易被箍筋掛住,造成斜柱底部混凝土缺少砂漿。
2)部分斜柱斜度較大,且鋼筋較密,振搗棒很難輸送至斜柱底部,在提升過程中,振搗棒容易被箍筋卡住。而且沒有重新插棒的機(jī)會(huì)。
3)斜柱振搗過程中,混凝土中產(chǎn)生的氣泡不易排出,會(huì)積聚在頂面模板下。造成頂面混凝土蜂窩、麻面,影響混凝土觀感。
2.針對(duì)以上難點(diǎn),采取以下措施∶
1)澆筑混凝土前在斜柱內(nèi)插一根直徑為150毫米的硬質(zhì)膠管,并在膠管表面開一寬度為100毫米的槽,將振搗棒放在槽內(nèi),隨提升振搗棒隨提升膠管,保持振搗棒始終在膠管內(nèi)。同時(shí)膠管作為串筒,向下輸送座底砂漿和底部混凝土。
2)選用作用半徑較大的70振搗棒,澆筑混凝土前將振搗棒和膠管先插人斜柱中,隨澆筑混凝土隨提升振搗棒和膠管,每根斜柱振搗一次。
3)嚴(yán)格控制混凝土拌合物的坍落度和擴(kuò)展度,現(xiàn)場(chǎng)在斜柱混凝土大面積施工前先后澆筑了四根斜柱作為實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)出混凝土拌合物坍落度在210~230毫米,擴(kuò)展度在370~450毫米間澆筑的斜柱外觀質(zhì)量是最好的。大面積施工時(shí)以此作為控制依據(jù),在每根斜柱澆筑前均檢測(cè)坍落度和擴(kuò)展度,符合要求的混凝土才允許進(jìn)行澆筑。
4)在斜柱頂面模板間隔2000毫米開通氣槽。通氣槽高度30毫米,寬度200毫米,內(nèi)襯細(xì)鋼絲網(wǎng)。在澆筑斜柱混凝土?xí)r,設(shè)專人在頂面模板用50振搗棒輕振模板,同時(shí)觀察通氣槽的氣泡,盡量使氣泡從通氣槽排出。
五、鋼結(jié)構(gòu)的放樣設(shè)計(jì)與施工
1.結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
由于勁性混凝土結(jié)構(gòu)一般采用實(shí)腹式鋼骨梁、柱外包鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)形式,因此在結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)處不可避免地涉及到混凝土梁、柱的主筋、箍筋與勁性鋼骨梁、柱交叉的問題。解決這一問題一般遵從以下幾點(diǎn)原則∶
1)近量避免混凝土梁、柱的主筋與勁性鋼骨梁、柱的腹板發(fā)生位置沖突,保證鋼骨梁、柱的抗剪、抗彎能力滿足設(shè)計(jì)要求。
2)當(dāng)混凝土梁、柱的主筋與勁性鋼骨梁、柱的翼緣板交叉時(shí),在保證鋼骨梁、柱結(jié)構(gòu)的連貫及承載能力滿足設(shè)計(jì)要求的前提下,可在鋼骨梁、柱上開設(shè)穿筋孔以盡量保證混凝土梁、柱的主筋的連續(xù)貫通。穿筋孔數(shù)量不宜多,鋼骨梁、柱截面因開孔而損失的面積<1/4鋼構(gòu)件的截面面積。
3)可在鋼骨梁、柱上焊接鋼板用于焊接主筋,以保證主筋載荷傳遞的連貫性。鋼板宜選用與鋼骨梁、柱同材質(zhì)的鋼材,寬度應(yīng)滿足主筋的搭接長度的要求,截面積滿足主筋等強(qiáng)度要求。焊接搭接鋼板的方法也較多的運(yùn)用在箍筋與鋼骨梁、柱的連接上。
4)穿筋孔位應(yīng)盡量遠(yuǎn)離鋼骨梁、柱的拼接焊縫和板邊緣,距離不小于一個(gè)孔徑。
2.鋼結(jié)構(gòu)施工
勁性混凝土結(jié)構(gòu)中鋼結(jié)構(gòu)部分的施工基本按照以下施工順序進(jìn)行∶
搭設(shè)承重腳手架→吊裝鋼骨梁、柱→鋼骨梁、柱位置調(diào)整→支撐、固定→組對(duì)焊接→鋼筋混凝土施工。
1)吊裝鋼骨梁、柱
鋼骨梁、柱的吊裝一般采用現(xiàn)場(chǎng)塔吊完成,鋼骨梁的吊耳設(shè)在梁兩端1/4~1/3的對(duì)稱區(qū)域內(nèi),鋼骨柱吊耳設(shè)在柱頂端。對(duì)于鋼骨斜柱的吊裝可利用不同長度的吊索來實(shí)現(xiàn)傾斜吊裝,如圖23所示。
2)鋼骨斜柱的調(diào)整
鋼骨斜柱吊裝就位后。采用在承重腳手架上搭設(shè)門子架掛倒鏈的方法。調(diào)整人鋼骨斜柱的位置、角度和標(biāo)高。倒鏈位置設(shè)在臨近柱頂或梁端,形式如圖24。
測(cè)量鋼骨斜柱柱腳至柱頂?shù)膶?shí)際長度。根據(jù)鋼骨斜柱的設(shè)計(jì)傾斜角度通過三角函數(shù)關(guān)系,計(jì)算出柱頂垂直投影至柱腳的水平距離,并在地面上用十字線標(biāo)出。采用經(jīng)緯儀配合激光測(cè)距儀的方法來進(jìn)一步調(diào)整鋼骨斜柱。首先用經(jīng)緯儀在地面上放出鋼骨斜柱腹板中心線,在中心線上分別取柱頂、柱中兩個(gè)投影點(diǎn)架設(shè)激光測(cè)距儀,架設(shè)時(shí)應(yīng)保證支架的水平度。用激光測(cè)距儀分別測(cè)量各投影點(diǎn)距鋼骨斜柱的水平和垂直距離。
從而計(jì)算出鋼骨斜柱的平均傾斜角度值,記述公式為∶
根據(jù)計(jì)算值對(duì)鋼骨斜柱進(jìn)行反復(fù)調(diào)整。調(diào)整的同時(shí)隨時(shí)調(diào)整承重腳手架,盡量保證橫桿均勻受力。
3)鋼骨斜柱的固定
在鋼骨斜柱無法與其他鋼構(gòu)件或混凝土結(jié)構(gòu)形成剛性連接時(shí),將調(diào)整完畢的鋼骨斜柱用架子管分三處將鋼骨斜柱卡住,與承重腳手架固定,參見圖25。
焊接柱腳,柱腳腹板開雙面坡口,翼板開單面“V”坡口。為了減少焊接應(yīng)力對(duì)柱腳板及柱身垂直度的影響,焊接時(shí)采用對(duì)稱焊接和分層多道焊接的方法,減少柱腳板的局部受熱量和焊縫收縮量,避免柱腳板發(fā)生受熱變形或?qū)娱g撕裂。
北京建工集團(tuán)有限責(zé)任公司總承包部、北京建工一建工程建設(shè)有限公司、北京城建集團(tuán)有限責(zé)任公司通過《現(xiàn)澆混凝土斜柱施工工法》的有效實(shí)施,采取了多項(xiàng)先進(jìn)的技術(shù)措施,解決了現(xiàn)澆混凝土(勁性)斜柱的施工難題,完成了施工任務(wù),確保了北京蘭華國際大廈工程和河南藝術(shù)中心工程結(jié)構(gòu)封頂?shù)男蜗竽繕?biāo),取得了良好的社會(huì)效益。在質(zhì)量、文明施工、社會(huì)影響、經(jīng)營狀況等方面獲業(yè)主、監(jiān)督單位以及同行業(yè)的好評(píng)。
超長斜柱施工∶底模采用木模板,側(cè)模和頂模采用三節(jié)式定型鋼模板,通過模板體系的有效應(yīng)用,控制了混凝土的錯(cuò)臺(tái)和漏漿,解決了上層模板的固定問題,節(jié)約了工時(shí)及臨時(shí)支撐材料。
一般現(xiàn)澆混凝土斜柱施工∶采用覆膜多層板做板面,扣件式鋼管腳手架做支撐,通過預(yù)先挑出梁底來控制斜柱的平面位置。較定型鋼模板的一次性投人節(jié)省成本40%。
2007年,《現(xiàn)澆混凝土斜柱施工工法》入選北京市工法匯編。
2008年01月31日,中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《關(guān)于公布2005-2006年度國家級(jí)工法的通知》建質(zhì)[2008]22號(hào),《現(xiàn)澆混凝土斜柱施工工法》被評(píng)定為2005-2006年度國家一級(jí)工法。 2100433B