冷卻塔人字柱現澆移動式鋼模板體系施工工法控制標準

《冷卻塔人字柱現澆移動式鋼模板體系施工工法》需采取以下質量控制標準:《雙曲線冷卻塔施工與質量驗收規(guī)范》(GB 50573—2010)、《混凝土結構工程施工質量及驗收規(guī)范》(GB 50204—2002)、《水工混凝土施工規(guī)范》(DL/T 5144—2001)、《電力建設施工質量驗收及評定規(guī)程第1部分:土建工程》(DL/T 5210.1—2005)、《鋼筋機械連接技術規(guī)程》(JGJ 107—2010)、《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》(JGJ 18—2012)。

冷卻塔人字柱現澆移動式鋼模板體系施工工法保證措施

《冷卻塔人字柱現澆移動式鋼模板體系施工工法》需采取以下14點保證措施:

1.人字柱小車定位、安裝尺寸必須嚴格按照設計圖紙進行。

2.所有緊固螺栓必須擰緊。

3.預埋鐵件位置準確,固定牢固。

4.鋼筋的規(guī)格,數量和位置、接頭形式、部位,同一截面的數量和搭接長度,必須符合設計要求和有關現行規(guī)范規(guī)定。

5.鋼筋間距均勻,主筋、箍筋與構造筋間距偏差±10mm;主筋保護層偏差±5mm;主筋長度偏差±10mm。

6.嚴格控制鋼筋的保護層厚度,拉結筋和保護層墊塊不漏綁,鋼筋表面質量應潔凈,不應有損傷、油漬、漆污、片狀鐵銹和麻點,而且鋼筋應平直無彎曲。

7.模板表面必須平整光滑,涂刷模板隔離劑時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.模板拼縫必須嚴密,采用加海綿膠條的方法,防止漏漿。

10.振搗時,嚴禁漏振、少振,嚴禁直接振搗鋼筋;混凝土初凝前,對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;柱定標高偏差±10mm。

12.施工縫留設位置符合設計及規(guī)范要求,施工縫表面混凝土鑿毛處理,清除施工縫內雜物和已松動的骨料與浮漿,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內必須加以覆蓋并灑水養(yǎng)護。

14.嚴格控制拆模強度,按計算的拆模強度拆除底模。

冷卻塔人字柱現澆移動式鋼模板體系施工工法造價信息

市場價 信息價 詢價
材料名稱 規(guī)格/型號 市場價
(除稅)
工程建議價
(除稅)
行情 品牌 單位 稅率 供應商 報價日期
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m2 13% 梁山縣鋼模板廠
鋼模板 品種:鋼模板;規(guī)格:3015型 查看價格 查看價格

輝煌

m2/日 13% 昆明輝煌移動腳手架租賃部
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恒普

t 13% 云南恒普商貿有限公司
鋼模板 品種:鋼模板;規(guī)格(mm):1500×30; 查看價格 查看價格

盛世鑫華

t 13% 新疆盛世鑫華鋼模板有限公司
鋼模板 品種:鋼模板;規(guī)格(mm):1500×20; 查看價格 查看價格

盛世鑫華

t 13% 新疆盛世鑫華鋼模板有限公司
鋼模板 品種:鋼模板;規(guī)格(mm):1500×30; 查看價格 查看價格

眾志騰達

t 13% 烏魯木齊眾志騰達鋼模板制造有限公司
鋼模板 品種:鋼模板;規(guī)格(mm):1500×90; 查看價格 查看價格

眾志騰達

t 13% 烏魯木齊眾志騰達鋼模板制造有限公司
材料名稱 規(guī)格/型號 除稅
信息價
含稅
信息價
行情 品牌 單位 稅率 地區(qū)/時間
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材料名稱 規(guī)格/需求量 報價數 最新報價
(元)
供應商 報價地區(qū) 最新報價時間
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《冷卻塔人字柱現澆移動式鋼模板體系施工工法》無須特別說明的材料,采用的機具設備見表1。

表1主要機具設備

序號

設備名稱

設備型號

單位

數量

用途

1

塔吊

St70/27

1

起吊主力吊機

2

人字柱模板系統(tǒng)

-

6

模板及支撐體系

3

全站儀

RTS632

1

測量

4

水準儀

DSZ3

1

測量

5

鋼卷尺

50m

2

測量

6

鋼卷尺

5m

5

測量

7

電焊機

BX-400

4

鋼筋加工

8

鋼筋彎曲機

GW40

1

鋼筋加工

9

鋼筋切割機

GQ40

1

鋼筋加工

10

直螺紋套絲機

-

1

鋼筋加工

11

插入式振動器

-

6

混凝土施工

12

鏈條葫蘆

2t/12m

1

鋼筋籠起吊

13

卸扣

2t

12

鋼筋籠起吊

14

短頭鋼絲繩(2m)

17.5mm

4

鋼筋籠起吊

15

鋼絲繩(6m)

17.5mm

1

鋼筋籠起吊

16

鋼絲繩(12m)

17.5mm

3

鋼筋籠起吊

17

滑輪組

H5×1D

2

鋼筋籠起吊

冷卻塔人字柱現澆移動式鋼模板體系施工工法適用范圍

《冷卻塔人字柱現澆移動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構的現澆施工。

冷卻塔人字柱現澆移動式鋼模板體系施工工法技術理論

《冷卻塔人字柱現澆移動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,模具兩側設置爬梯,在各施工地點、混凝土澆筑點均設置平臺和欄桿;同時模具體系為一獨立體系,可以在支座小車桁架上前后移動,便于人字柱混凝土達到拆模強度后拆模。

人字柱鋼筋采用預綁扎后,整體吊裝,以鋼模板體系為基準就位。

冷卻塔人字柱現澆移動式鋼模板體系施工工法工藝流程

《冷卻塔人字柱現澆移動式鋼模板體系施工工法》的施工工藝流程見圖1。

冷卻塔人字柱現澆移動式鋼模板體系施工工法操作要點

《冷卻塔人字柱現澆移動式鋼模板體系施工工法》有如下7個操作要點:

1.定位放線

利用CAD放樣,按照小車定位的相關尺寸,確定出小車定位控制點的坐標。再根據現場已有的測量基準點,利用全站儀放出小車定位控制點。小車放樣尺寸見圖2,圖中A1點為半徑61864mm處的支墩中心點,C1、c1點分別為兩個人字柱中心線與環(huán)基面的交點。通過上圖中的F1、G1、f1、g1四點定位兩部支座小車,而后將前后“八字”拋錨臨時固定。

2.支座小車調平

支撐小車調平采用4支腿上的絲桿進行調整,將支座小車調整至設計標高后(見圖3),即可拉設“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,并將相關銷軸連接;通過四點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齊,穿上銷軸。

至此整個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完成,現場只需控制好平面定位即可。

4.支墩鋼筋臨時安裝

(1)對環(huán)基上的支墩插筋位置進行復核,按照設計圖紙將支墩的各部位鋼筋臨時就位,接頭待人字柱鋼筋就位好后再進行焊接。

(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,與大多數人字柱主筋相碰,為節(jié)約人字柱鋼筋籠的就位時間,需要將支墩面層鋼筋位置作調整,使柱主筋與面層鋼筋錯開。

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合鏈條葫蘆翻身。具體起吊索具見圖7。

待鋼筋籠翻身至設計角度左右,就位至人字柱支墩內,待人字柱最下層內圓環(huán)筋至支墩上層鋼筋面即達到設計標高,而后綁扎支墩面層鋼筋,內圓環(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完成的方式,為便于混凝土工振搗時上下,預先在鋼筋籠子內綁扎上下爬梯通道,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)搗混凝土時,要做到“快插慢拔”,在振搗上一層混凝土時,應插入下層50mm左右,以消除兩層之間的接縫。在振搗上層混凝土時,要在下層混凝土初凝之前進行。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,再通過旋進脫模螺栓,將模板與混凝土脫開,必須先用卸扣將吊機吊鉤與模板吊耳掛好后才能旋進脫模螺栓;③起吊上模板頂段。將底部安放在地面的枕木上,而后起吊旋轉使上模板翻身,及時進行上模板清理。

(2)下模拆除:通過計算,當人字柱砼強度達到15MPa以上(不同截面拆模強度不同)即可進行下模板拆除的拆除,通過同條件試塊強度確定。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同步向下旋轉支座小車桁架前支腿兩側的絲桿一圈,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鏈條葫蘆一側拉在下橫梁后側的耳板上,另一側拉在補償小車水平桁架耳板上,注意檢查小車滾輪外側擋板位置是否在軌道外側,收緊鏈條葫蘆,向后移動三角體系約300mm,拉緊纜風緊繩器。見圖8。

(3)局部修補、養(yǎng)護:拆模后,對人字柱表面局部缺陷進行修補,修補由專人進行。針對個別位置的氣泡,用純水泥漿批嵌修補(嚴禁用干水泥敷在水泥漿的表面),待水泥漿干后,再根據氣泡的大小,用抹布或細砂皮進行表面打磨修整。

冷卻塔人字柱現澆移動式鋼模板體系施工工法質量控制常見問題

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《冷卻塔人字柱現澆移動式鋼模板體系施工工法》具備以下4個方面的特點:

1.該鋼模具體系現場定位快速、準確,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;另設計與制作中對組裝的簡便性及互換性作了充分的考慮,從而降低了對勞動力素質的要求。

2.運用該工法,對人字柱的垂直角度、直線度、截面尺寸均可通過控制模具得以實現,將現場的監(jiān)控工作轉移至工廠內,質量精度可達毫米級,質量控制更有保障,并減少監(jiān)控環(huán)節(jié)以及多環(huán)節(jié)的累計誤差。

3.進度方面可控,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工程可縮短近一個月,并減少了用工。

4.相比傳統(tǒng)工藝,該工法的大多數工作均在地面完成,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,現場的機械已無法滿足預制吊裝的工藝或成本的成跳躍式增長,為此中國國內很多公司都采用滿堂腳手架現澆的施工工藝,但隨之而來的是勞動力的增加、高空作業(yè)等危險源的增加、工期變長以及質量不可控等現象。

根據行業(yè)的情況以及市場的人工工資的增長情況,上海電力建筑工程公司對大型冷卻塔人字柱現澆施工工藝進行革新,尋找出一種安全、質量有保障,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目工程為依托,研發(fā)了移動式人字柱現澆鋼模板體系,打破了常規(guī)冷卻塔人字柱現澆采用排架進行支撐的方式,并獲得了兩項實用新型專利《冷卻塔混凝土立柱現澆全鋼模板體系》(專利號:ZL201020637927.3)和《混凝土全鋼模板脫模裝置》(專利號: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了專家組對施工方案及關鍵技術進行評審,專家們一直認為該施工體系具有“結構設計合理、技術先進、顯著的綜合技術經濟效益等特點,具有創(chuàng)新性,為中國國內首創(chuàng)”,并提出些合理化建議,為施工的順利進行提供了寶貴意見。

《冷卻塔人字柱現澆移動式鋼模板體系施工工法》已運用于中國國電九江發(fā)電廠冷卻塔項目工程中,綜合資料顯示該體系強度、剛度和穩(wěn)定性滿足規(guī)范要求,工藝設施滿足安全、質量的要求,達到了預期效果。

《冷卻塔人字柱現澆移動式鋼模板體系施工工法》需采取以下13點安全措施:

1.認真貫徹“安全第一,預防為主”的方針,根據中國有關規(guī)定、條例,結合施工單位實際情況和工程的具體特點,組成專職安全員和班組兼職安全員以及工地安全用電負責人參加的安全生產管理網絡,執(zhí)行安全生產責任制,明確各級人員的職責,抓好工程的安全生產。

2.施工現場按符合防火、防風、防雷、防觸電等安全規(guī)定及安全施工要求進行布置,并完善布置各種安全標識。

3.施工現場的臨時用電嚴格按照《施工現場臨時用電安全技術規(guī)范》(JGJ 46—2005)的有關規(guī)范規(guī)定執(zhí)行。

4.現場所有用電設備均經專職電工檢測,確保安全后方可使用,并做到“一機一閘一漏一保護”,雨天應防護好避免受潮;電動工具操作時應戴絕緣手套、穿絕緣鞋、戴防護眼鏡。非專職電工不得隨意拆裝電氣設備。

5.進入施工現場的人員必須正確佩戴安全帽等個人防護用品。

6.施工前必須進行安全技術交底,并做好記錄,施工過程中有新人加入要補充交底。

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.施工前應對各機械各部件進行檢查。

9.各種機械的操作工,必須熟悉機械性能和操作方法,遵守機械設備安全操作規(guī)程,定期進行機械保養(yǎng),但在機械運行期間,不得進行維修保養(yǎng)工作。

10.夜間施工要有足夠的照明,照明設備應使用工作行燈,如發(fā)現照明不足或故障應由專業(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”,吊物下嚴禁站人。

13.按《人字柱現澆鋼模具體系使用手冊》中規(guī)定做好防風措施。

《冷卻塔人字柱現澆移動式鋼模板體系施工工法》需采取以下5點環(huán)保措施:

1.施工現場設立專門的廢棄物臨時存儲場地,廢棄物應分類存放,對有可能造成二次污染的廢棄物必須單獨存放,并有醒目安全標識。

2.將施工場地和作業(yè)限制在工程建設允許的范圍內,合理布置、規(guī)范圍擋,做到標牌清楚、齊全,各種標識醒目,施工場地整潔文明。

3.施工現場應建立有效的排污系統(tǒng),確保雨水管網和污水管網分開使用,嚴禁將非雨水類的其他水體排進市政雨水管網。

4.優(yōu)先選用先進的環(huán)保機械。采取設立隔音墻、隔音罩等消音措施降低施工噪聲到允許值以下,同時盡可能避免夜間施工。

5.對施工場地道路進行硬化,并在晴天經常對施工通行道路進行灑水,防止塵土飛揚,污染周圍環(huán)境。

《冷卻塔人字柱現澆移動式鋼模板體系施工工法》具有如下7點效益:

1.根據現場的數據得出,九江工程人字柱在15MPa的強度下人字柱頂部變形最終副值為28.6mm,小于原先的預頂升的35.17mm,差值為6.57mm小于規(guī)范規(guī)定的10mm,滿足要求;另根部附近未出現明顯的裂縫。

2.該體系定位快速、準確,操作簡單,對人字柱的垂直角度、直線度、截面尺寸均可通過控制模具得以實現,將現場的監(jiān)控工作轉移至工廠內,質量精度可達毫米級,質量控制更有保障,并減少監(jiān)控環(huán)節(jié)以及多環(huán)節(jié)的累計誤差。

3.進度方面可控,且效率較高,較傳統(tǒng)的滿堂腳手架方式,單人字柱這一分項工程可縮短近一個月。

4.相比傳統(tǒng)工藝,大多數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;另設計與制作中對組裝的簡便性及互換性作了充分的考慮,從而降低了對勞動力素質要求。

6.雖然前期成本投入相對較高,但在早拆技術下,可減少排架搭設工程量和周轉性材料投入,按一個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、質量控制、進度控制還是經濟效益方面均有不俗的表現,它開創(chuàng)了斜支柱無排架施工的先河,填補了中國國內該領域的空白。

《冷卻塔人字柱現澆移動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機組擴建工程冷卻塔項目工程中應用成功。

  • 中國國電九江發(fā)電廠“上大壓小”2×660MW機組擴建工程冷卻塔項目工程

1.工程地點: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,柱下底中心標高為-0.297m(相對標高),上口中心標高為10.60m(相對標高)、半徑為57.723m,傾斜角度為68.375°,水平投影與支墩中點徑向成32.403°夾角,混凝土強度為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級鋼筋,B——HRB335級鋼筋。

主要工程量:混凝土1160m3;鋼筋370t。

3.開竣工日期:人字柱分項進度2011年9月10日~11月12日。

4.應用效果:九江工程冷卻塔人字柱采用該現澆鋼模板體系施工后,工人反映:用工少、操作簡單,定位快速、準確,安全實施齊全;項目管理人員反映:進度、安全方面可控,且效率較高,質量控制更有保障,監(jiān)控環(huán)節(jié)少,避免了多環(huán)節(jié)的累計誤差。

5.存在問題:該體系雖然前期成本投入相對較高,但在早拆技術下,可減少排架搭設工程量和周轉性材料投入,按一個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。

2012年8月,中國電力建設企業(yè)協(xié)會發(fā)布《關于批準2012年度中國電力建設工法的通知》,以中電建協(xié)[2012]57號文件公布,《冷卻塔人字柱現澆移動式鋼模板體系施工工法》被批準為2012年度中國電力建設工法。

冷卻塔人字柱現澆移動式鋼模板體系施工工法質量控制文獻

冷卻塔現澆砼人字柱的施工 冷卻塔現澆砼人字柱的施工

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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鍵承重部分。

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大型鋼模板施工工法(好)

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現澆混凝土斜柱施工工法適用范圍

《現澆混凝土斜柱施工工法》適用于結構外形、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澆混凝土結構的施工,也適用于勁性鋼筋混凝土柱施工尤其針對超長斜向勁性柱。此類結構常見于文化娛樂設施、體育館、展覽館及大型公建項目等。

現澆混凝土斜柱施工工法工藝原理

《現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要點。

2.針對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方便等特點,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.針對超長斜柱,底模采用木模,側模及頂模采用三節(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。

現澆混凝土斜柱施工工法施工工藝

  • 工藝流程

《現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→施工除外圍斜柱的其他豎向結構→搭設頂板、梁支撐,并支出斜柱與內部豎向結構間框架梁的梁底,以梁底長度控制斜柱上部的空間位置→調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→搭設斜柱底?!壴鷻C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→混凝土強度達到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,與頂板模板同時拆除底面模板和支撐。

二、勁性斜柱

以鋼結構施工為前導,測量放線、腳手架支撐體系充分為其服務,鋼結構支撐定位、焊接及探傷試驗完畢后再進行混凝土結構施工,其中鋼筋的綁扎過程中必要時會采用先綁扎箍筋再穿主筋的方式以滿足箍筋在復雜鋼結構中穿插并連接。

工藝流程∶勁性鋼結構CAD放樣、預加工并根據箍筋位置打孔(圖1)→定位放線(圖2)→支撐腳手架CAD放樣設計(圖3)→腳手架搭設→勁性鋼結構拼裝就位(圖4)→勁性鋼結構焊接(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→混凝土內外同時振搗→養(yǎng)護→拆?!乱坏绖判凿摻Y構施工。

  • 施工方法

《現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

首先通過CAD對圖紙斜柱的平面線位、空間線位、鋼結構與鋼筋關系進行放樣。

平面線位∶斜柱因其呈斜向分布,其水平面線位尺寸須根據柱傾角進行CAD放樣,方得出實際平面尺寸。

空間線位:將斜柱各關鍵點在CAD中進行精確放樣,準確測量各點與相應軸線的水平距離,以便鋼結構、鋼筋、模板等各專業(yè)作業(yè)施工。

斜柱混凝十澆筑過程中,設測量人員觀察斜柱頂端下沉和模板變形情況。根據施工觀測情況。

鋼結構與鋼筋關系∶因為勁性混凝土設計圖紙中通常鋼結構與鋼筋分離,設計很難充分考慮兩者交叉矛盾之處,通過CAD集中放樣,可發(fā)現兩者間交叉關系,并根據具體情況制定有效措施。

二、鋼筋工程

1.鋼筋翻樣

每個單體工程斜柱、折線梁設專人翻樣,繪制翻樣圖,并利用計算機輔助翻樣。斜柱翻樣前需繪制翻樣圖,翻樣圖中對每根柱主筋進行單獨編號(圖7)。單獨計算每根主筋的長度,并在料單中注明。下料時對照翻樣圖和料單對每根斜柱主筋單獨下料,下料后及時系上料牌,料牌上注明斜柱部位和主筋編號,防止混用。

箍筋翻樣同樣繪制翻樣圖,注明斜柱部位,下料時各部位箍筋單獨碼放,用料牌標識,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,箍筋加工前在現場實際放出斜柱大樣,反推保護層尺寸,放出箍筋加工尺寸,并在CAD上繪圖,經過對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,經驗收合格后方可大量加工。加工中隨時與樣板進行比照。

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,為保證斜柱綁扎質量,必須按此操作順序進行。

斜柱鋼筋與模板工序的交接∶先根據大樣圖給出的數據,調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。

綁扎斜柱時首先根據放好的斜柱邊線調整斜柱主筋根部位置,然后用做好的斜柱角度模型調整每根斜柱主筋角度,柱主筋調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:綁扎斜柱箍筋時應先在一根斜柱主筋上劃出箍筋間距線,然后間距1500米左右綁一個箍筋,形成鋼筋骨架后再用水平尺把此線引到另外幾個柱主筋上,根據此線再畫間距線,這樣控制箍筋綁扎的平整度。綁扎柱箍筋時注意箍筋編號,和斜柱的變化方式,以免用錯箍筋。

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)點處需彎折,控制斜柱主筋的彎折角度和彎折點位置是鋼筋工程的另一難點。主筋彎折采用在前臺綁扎時人工彎折,彎折在澆筑完下一層斜柱混凝土后,綁扎梁柱節(jié)點鋼筋前進行。彎折前在斜柱底面模板兩側固定標尺,標尺高度1000毫米高,標尺位置為斜柱外側斜邊兩柱角,標尺底標高為本層結構樓板頂標高,標尺斜度為本層斜柱的斜度。主筋彎折點為上下兩層斜柱間夾角的中分線。找到每根主筋的彎折點位置用石筆作出記號,每彎折一根鋼筋用尺量鋼筋與標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

當前,對于大截面柱,設計圖中箍筋數量決不僅限于柱周箍筋,在柱中穿插大量分布箍筋,見圖9。相當數量的箍筋必將與鋼結構交叉而無法穿過,混凝土結構設計規(guī)范中明確規(guī)定了混凝土柱的配箍率,箍筋數量不可減少。解決箍筋的交叉問題是勁性混凝土的一項重點。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構翼板,要求鋼結構加工時預打孔(圖5箍筋穿插及焊接);

在鋼結構腹板上焊附加綴板,將箍筋加工成三邊箍,與之焊接。

三、模板工程

1.構件概念界定

對于斜柱施工,質量控制的關鍵在于對模板的控制,模板的設計施工決定混凝土質量及柱子成品位置準確。因此需認真制定切實可行的模板方案。

首先認清斜柱的概念特征,斜柱在支護體系上,即應將其視為水平構件,又應視為豎直構件,即在斜柱下的支撐體系,按照水平構件支撐,“底?!毙璐炷翉姸冗_到100%以上時方可拆除;“側模”與“頂?!笨砂凑罩#ㄘQ直構件)進行支撐,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螺栓對穿拉緊鎖緊模板,木方柱箍兩個一組,雙向設置,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?!ㄊ讓佣讨A上)彈線→搭設外圍整體支撐架→固定底面模板小橫桿→安裝底面模板→綁扎斜柱鋼筋→安裝側面模板、頂面模板→自下而上安裝柱箍并安裝側面模板斜撐→預檢→澆筑混凝土時鋼筋模板的復查維護→拆?!0迩謇怼?

3)斜柱模板安裝

斜柱支撐體系采用在結構外側搭設滿堂紅腳手架,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)定性隔排立桿設置剪刀撐。斜柱下立桿支撐共四列,斜柱兩側600毫米處各一列,斜柱下兩列。在每根斜柱兩側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,并用短木方臨時固定。綁扎斜柱鋼筋后,安裝側面、頂面模板,并安裝柱箍。最后用腳手管在斜柱側面打斜撐,斜撐固定在整體外架上,以保證斜柱側向穩(wěn)定性。并在斜柱下沿斜柱方向加設支桿支撐,間距400毫米。在保證斜柱整體尺寸和斜率滿足設計要求的前提下,斜柱整體向內側傾斜10毫米。以抵消澆筑混凝土時,由于混凝土自重產生的整體下沉。

3.超長斜柱模板設計

針對超長斜向柱子,北京建工集團有限責任公司總承包部、北京建工一建工程建設有限公司、北京城建集團有限責任公司分別研究了斜向柱構件特征及超長柱模板的設計,最后將二者結合起來最終形成該工程應用的超長斜向柱模。

1)三節(jié)式模板的新型設計模式

針對超長柱,北京建工集團有限責任公司總承包部、北京建工一建工程建設有限公司、北京城建集團有限責任公司采用了三節(jié)式周轉栓接模板。該模板由三段組成,可每次采用兩節(jié)栓接澆筑,拆模時,在柱混凝土上留有一節(jié),作為下段模板支撐的連接點,并周而復始,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)模板僅針對單層柱進行配置,即便個別兩層連同的大空間中的跨層柱,亦將模板周轉兩次,仍可完成柱的施工,但對于獨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。

為此北京建工集團有限責任公司總承包部、北京建工一建工程建設有限公司、北京城建集團有限責任公司設計了一套三節(jié)式周轉栓接模板。該模板由三段傳統(tǒng)的鋼模組成,參見圖15,即1號、2號、3號模板,其1號、3號模板較短,2號模板較長。模板上下口的龍骨上均設有螺栓,可保證各節(jié)之間的栓接。

模板按照設計加工完后,進行了必要的保養(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),要求保證拼縫的嚴密性,不得漏漿,并進行支撐,其支撐方法同傳統(tǒng)混凝土,這里不贅述。然后進行第一段混凝土澆筑(圖17)。

待柱混凝土強度滿足豎直構件拆模強度要求后,解除柱斜支撐體系,將2號模板拆除,保留1號模板(圖18),進行上部鋼筋綁扎,然后在1號模板上通過螺栓拼接2號模板及3號模板(圖19)。此時,1號模板提供上部模板的支撐加固作用,可免除本段2號、3號模板的斜支撐體系(若柱為斜柱,則應增加傾斜一側的單側支撐)。

2號、3號模板固定完畢后,進行第二步混凝土澆筑,進而,再將1號、2號模板拆除,保留3號模板留待下一段模板向上拼接。參見圖20、圖21。

依此類推,便可完成超長柱模板支撐,該套模板特點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。具有很好的推廣價值。

2)模板設計

鋼模板與木模結合

頂模及側模采用鋼模,底模為木模(底模需待28天強度后方可拆模,因此不參與周轉,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難點∶

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會。

3)斜柱振搗過程中,混凝土中產生的氣泡不易排出,會積聚在頂面模板下。造成頂面混凝土蜂窩、麻面,影響混凝土觀感。

2.針對以上難點,采取以下措施∶

1)澆筑混凝土前在斜柱內插一根直徑為150毫米的硬質膠管,并在膠管表面開一寬度為100毫米的槽,將振搗棒放在槽內,隨提升振搗棒隨提升膠管,保持振搗棒始終在膠管內。同時膠管作為串筒,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)嚴格控制混凝土拌合物的坍落度和擴展度,現場在斜柱混凝土大面積施工前先后澆筑了四根斜柱作為實驗,根據實驗結果總結出混凝土拌合物坍落度在210~230毫米,擴展度在370~450毫米間澆筑的斜柱外觀質量是最好的。大面積施工時以此作為控制依據,在每根斜柱澆筑前均檢測坍落度和擴展度,符合要求的混凝土才允許進行澆筑。

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,內襯細鋼絲網。在澆筑斜柱混凝土時,設專人在頂面模板用50振搗棒輕振模板,同時觀察通氣槽的氣泡,盡量使氣泡從通氣槽排出。

五、鋼結構的放樣設計與施工

1.結構節(jié)點設計

由于勁性混凝土結構一般采用實腹式鋼骨梁、柱外包鋼筋混凝土的結構形式,因此在結構節(jié)點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、抗彎能力滿足設計要求。

2)當混凝土梁、柱的主筋與勁性鋼骨梁、柱的翼緣板交叉時,在保證鋼骨梁、柱結構的連貫及承載能力滿足設計要求的前提下,可在鋼骨梁、柱上開設穿筋孔以盡量保證混凝土梁、柱的主筋的連續(xù)貫通。穿筋孔數量不宜多,鋼骨梁、柱截面因開孔而損失的面積<1/4鋼構件的截面面積。

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、柱同材質的鋼材,寬度應滿足主筋的搭接長度的要求,截面積滿足主筋等強度要求。焊接搭接鋼板的方法也較多的運用在箍筋與鋼骨梁、柱的連接上。

4)穿筋孔位應盡量遠離鋼骨梁、柱的拼接焊縫和板邊緣,距離不小于一個孔徑。

2.鋼結構施工

勁性混凝土結構中鋼結構部分的施工基本按照以下施工順序進行∶

搭設承重腳手架→吊裝鋼骨梁、柱→鋼骨梁、柱位置調整→支撐、固定→組對焊接→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場塔吊完成,鋼骨梁的吊耳設在梁兩端1/4~1/3的對稱區(qū)域內,鋼骨柱吊耳設在柱頂端。對于鋼骨斜柱的吊裝可利用不同長度的吊索來實現傾斜吊裝,如圖23所示。

2)鋼骨斜柱的調整

鋼骨斜柱吊裝就位后。采用在承重腳手架上搭設門子架掛倒鏈的方法。調整人鋼骨斜柱的位置、角度和標高。倒鏈位置設在臨近柱頂或梁端,形式如圖24。

測量鋼骨斜柱柱腳至柱頂的實際長度。根據鋼骨斜柱的設計傾斜角度通過三角函數關系,計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出。采用經緯儀配合激光測距儀的方法來進一步調整鋼骨斜柱。首先用經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、柱中兩個投影點架設激光測距儀,架設時應保證支架的水平度。用激光測距儀分別測量各投影點距鋼骨斜柱的水平和垂直距離。

從而計算出鋼骨斜柱的平均傾斜角度值,記述公式為∶

,式中α——鋼骨斜柱的傾斜角度;H——垂直距離;L——水平距離;b——激光測距儀的寬度。

根據計算值對鋼骨斜柱進行反復調整。調整的同時隨時調整承重腳手架,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件或混凝土結構形成剛性連接時,將調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。為了減少焊接應力對柱腳板及柱身垂直度的影響,焊接時采用對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)生受熱變形或層間撕裂。

北京建工集團有限責任公司總承包部、北京建工一建工程建設有限公司、北京城建集團有限責任公司通過《現澆混凝土斜柱施工工法》的有效實施,采取了多項先進的技術措施,解決了現澆混凝土(勁性)斜柱的施工難題,完成了施工任務,確保了北京蘭華國際大廈工程和河南藝術中心工程結構封頂的形象目標,取得了良好的社會效益。在質量、文明施工、社會影響、經營狀況等方面獲業(yè)主、監(jiān)督單位以及同行業(yè)的好評。

超長斜柱施工∶底模采用木模板,側模和頂模采用三節(jié)式定型鋼模板,通過模板體系的有效應用,控制了混凝土的錯臺和漏漿,解決了上層模板的固定問題,節(jié)約了工時及臨時支撐材料。

一般現澆混凝土斜柱施工∶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)建設部發(fā)布《關于公布2005-2006年度國家級工法的通知》建質[2008]22號,《現澆混凝土斜柱施工工法》被評定為2005-2006年度國家一級工法。 2100433B

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