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        混凝土在冬期低溫時的不間斷施工技術(shù)

        2018-03-06 02:56:06馮宏斌王瑜輝
        建筑施工 2018年10期
        關(guān)鍵詞:暖風機分水器暖棚

        馮宏斌 王瑜輝

        陜西建工第十一建設(shè)集團有限公司 陜西 咸陽 712000

        1 工程簡介

        咸陽彩虹光電科技第8.6代薄膜晶體管液晶顯示器件(TFT-LCD)廠房建設(shè)項目位于陜西省咸陽高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū),其中ACF廠房單體4層(局部5層),建筑面積為479 549.71 m2;OC廠房單體3層,建筑面積為183 375.4 m2。

        ACF廠房長478 m、寬259 m,工程結(jié)構(gòu)形式主要為鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu),02層、04層核心區(qū)分別為厚600、550 mm華夫板,03層及支持區(qū)樓板為Deck組合樓板。

        根據(jù)建設(shè)單位對工程施工工期的要求,工程于2017年4月30日前必須完成全部的主體結(jié)構(gòu)施工,其中處于冬期施工階段施工的混凝土約100 000 m3。

        2 項目背景

        項目地處咸陽市西,渭河西北岸,該地區(qū)在2016年12月1日—2017年2月15日施工期間最低平均溫度為-2 ℃,溫度低、風力大,且伴有局部陣風。由于施工區(qū)域為敞開式,因此對冬期施工的保溫及加熱升溫措施要求高。同時,華夫板找平抹面精度要求高,需要多次找平和收面,持續(xù)時間長,對混凝土表面溫度保持提出了更高的要求。但此階段混凝土又無法覆蓋保溫,因此必須采取切實可行的措施將混凝土施工場所的環(huán)境溫度提高至不低于5 ℃,從而保證冬期施工的質(zhì)量及安全。這成為了工程中的一大難點。

        3 關(guān)鍵施工技術(shù)措施

        3.1 內(nèi)置循環(huán)水管加熱養(yǎng)護法

        3.1.1 背景及工藝原理

        ACF廠房04層板為厚550 mm華夫板,施工的滿堂腳手架全部要生根在03層組合樓板上,為了提高組合樓板混凝土強度的增長速度,使04板盡早介入施工,經(jīng)實體試驗總結(jié),項目部決定采用內(nèi)置循環(huán)水管加熱養(yǎng)護法,采用此方法可使混凝土強度在冬期施工中一周內(nèi)達到25 MPa(設(shè)計強度的83%),滿足了04板架體搭設(shè)荷載要求。

        本工藝通過設(shè)置2臺6 t燃油鍋爐,將液態(tài)水轉(zhuǎn)換為水蒸氣,利用管道輸送至ACF 03層板,再通過換熱機組轉(zhuǎn)換為液態(tài)水。熱水溫度需要進行調(diào)節(jié),養(yǎng)護結(jié)束還需用空氣壓縮機產(chǎn)生高壓空氣將地輻熱管道內(nèi)的水吹掃干凈,并立即用注漿料(添加防凍劑)進行壓力注漿[1-4]。

        3.1.2 系統(tǒng)組成

        低溫熱水養(yǎng)護系統(tǒng)由4部分組成,分別為蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)、自動換熱系統(tǒng)、熱水循環(huán)供應(yīng)系統(tǒng)。

        3.1.3 施工技術(shù)要點

        1)鍋爐安裝、調(diào)試及運行。

        ① 按鍋爐專業(yè)廠家提供的圖樣、資料進行鍋爐房的設(shè)計布置,提前做好基礎(chǔ)預(yù)埋工作。

        ② 鍋爐安裝及檢查完畢后應(yīng)打開進水閥及空氣閥,開始向鍋爐上水,水位應(yīng)維持不變,若水位有變動,先檢查原因并及時消除。在上水過程中,應(yīng)檢查各人孔以及法蘭連接處有無泄漏并及時消除。

        2)PE-RT管道鋪設(shè)。通過優(yōu)化設(shè)計管線布置,提前預(yù)埋PE-RT管道,地輻熱管道加熱系統(tǒng)每標準塊(柱子方格)分為9個回路,設(shè)集水器、分水器各1個。集、分水器采用DN50 mm鋼管制作,各回路設(shè)DN15 mm調(diào)節(jié)閥,末端設(shè)DN15 mm泄水閥。集、分水器設(shè)在各軸跨北端,分水器高度300 mm,集水器高度200 mm。集、分水器按周轉(zhuǎn)5次考慮。PE-RT管道在鋼承板中以S形布置。這樣就保證大面積混凝土都能均勻受熱,并得到全面養(yǎng)護(圖1)。

        圖1 PE-RT管道布置

        3)混凝土施工。采用混凝土地泵完成垂直及水平運輸;ACF廠房垂直輸送距離11.9、18.8 m,水平輸送距離130 m;要求早強、抗凍,其中核心區(qū)鋼承板混凝土強度提高2個等級(達到C40)并在7 d達到設(shè)計強度的80%,混凝土保護層厚度會影響裸管在內(nèi)部的散熱量和混凝土的裂縫控制,混凝土的厚度宜為管上部3 cm。

        4)低溫熱水養(yǎng)護。

        ① 養(yǎng)護熱水溫度控制:養(yǎng)護熱水溫度主要由螺旋螺紋換熱器集成控制,調(diào)試完成、熱水循環(huán)穩(wěn)定后初始設(shè)定40 ℃,養(yǎng)護運行時換熱器自動控制,維持溫度在35~45 ℃范圍內(nèi);各送水、回水管路上溫度表計數(shù)作為參考。

        ② 混凝土內(nèi)部溫度控制:設(shè)專人負責測溫工作,進入冬季施工前,對測溫保溫人員、泵站人員,應(yīng)專門組織技術(shù)業(yè)務(wù)培訓和交底。

        ③ 養(yǎng)護熱水調(diào)試及養(yǎng)護措施:調(diào)節(jié)汽水換熱機組溫度控制按鈕,每隔24 h升溫不超過5 ℃,直至達到設(shè)計水溫;對熱水管內(nèi)循環(huán)水進行緩慢升溫,盡量減少循環(huán)水流途中熱量損失,保證混凝土內(nèi)溫度≥15 ℃。

        ④ 上表面溫度控制:混凝土快收面完成后,在其上依次覆蓋保濕用塑料薄膜1層,保溫用棉氈2層,防風遮雨用彩條布1層。

        5)待混凝土強度達到1.2 MPa后,撤去棉氈和彩條布,滿鋪1層廢舊多層板兼作保溫和保護層,以利于上層華夫板結(jié)構(gòu)層模板支撐體系搭設(shè)施工。

        3.2 暖棚+暖風機養(yǎng)護法

        3.2.1 背景及工藝原理

        ACF廠房2層層高12.6 m且四面敞開,4層屋面板未安裝,處于露天施工狀態(tài)。項目部決定采用搭設(shè)暖棚、設(shè)置暖風機對冬期混凝土進行養(yǎng)護。

        本工藝通過將燃油鍋爐轉(zhuǎn)換的水蒸氣輸送至3層板和4層板,然后通過暖風機將水蒸氣管道散發(fā)的熱量持續(xù)吹出,保證暖棚內(nèi)部溫度≥5 ℃。混凝土澆筑完畢后同樣要覆蓋1層塑料薄膜和2層棉氈,再加1層塑料薄膜覆蓋在上層[5-6]。

        3.2.2 施工技術(shù)要點

        1)暖棚構(gòu)造。暖棚弓梁為厚1.8 mm鍍鋅鋼板成型的幾形梁,間距1.2 m,弓梁連接件為鍍鋅管件;橫梁為φ40 mm×2 mm鍍鋅鋼管,共14道,使用厚1.5 mm鍍鋅鋼板沖壓成型的專用橫梁卡連接;主桁架為60 mm×60 mm×3 mm鍍鋅方管及50 mm×50 mm×2 mm鍍鋅方管組合焊接,高0.8 m;斜撐為3 0 m m×30 mm×1.5 mm鍍鋅方管,剪刀撐為φ40 mm×2 mm鍍鋅鋼管;底部弓梁固定架及立柱為120 mm×120 mm×3 mm鍍鋅方管。在2個暖棚連接處的連接薄膜,用膠帶將薄膜縫隙密封,以及對各個薄膜轉(zhuǎn)角處和連接處,用膠帶粘貼密封起來。

        2)暖棚布置。暖棚按每一柱跨之間設(shè)1個單元的原則布置,每個單元的基本尺寸為長24.0 m、寬15.6 m,以保證每個柱間單元格18.6 m×16.8 m內(nèi)的全部混凝土結(jié)構(gòu)板得到養(yǎng)護。為保證布料機能夠在暖棚內(nèi)旋轉(zhuǎn)不受影響,暖棚內(nèi)部空間凈高不小于2.9 m,中間高4.0 m。單元之間搭設(shè)長1.2 m臨時橫桿,用薄膜卡槽將相鄰暖棚連接起來,形成一個大棚通廊。每個暖棚兩側(cè)中心預(yù)留可安裝、拆卸的方管,以便布料機的推入和推出,澆筑混凝土沿通廊布設(shè)泵管和布料桿。

        3)蒸汽管道布置。02、04板管道由蒸汽主管道接出,采用φ133 mm×5 mm無縫鋼管焊接連接,在各分段管道末端設(shè)閥門,便于后續(xù)管道安裝時不影響前段管道的供熱,蒸汽干管標高為板標高+2.50 m。蒸汽管道保溫采用鋁箔玻璃棉管殼,保溫層厚度50 mm。蒸汽管道支撐采用預(yù)制鋼筋焊接支腿,鋼筋直徑25 mm,底部和頂部將鋼筋焊接成三角支座,一端焊接在板內(nèi)鋼筋,另一端支撐蒸汽主管道。管道設(shè)置2跨,每跨在冬期養(yǎng)護完成后,將管道內(nèi)水排出,周期性的跳過1跨進行安裝。2跨循環(huán)使用、安裝、拆卸。

        4)混凝土澆筑。在澆筑混凝土前,需要將暖棚推送至指定的位置,在暖棚下方安裝滑輪,并且沿滑輪方向平鋪10#槽鋼作為軌道。為了不影響混凝土澆筑和收面,需要將暖棚提升一定的高度。采用φ18 mm的鋼筋,焊接成π字形(圖2),再使用千斤頂將暖棚提升一定高度,將制作的成品與02板鋼筋焊接,每個邊需焊接4個,焊接穩(wěn)定后,卸下千斤頂。暖棚和混凝土面之間的縫隙采用大棚薄膜進行覆蓋,并用膠帶密封。

        5)混凝土養(yǎng)護。每跨根據(jù)鋼柱的布置,可制作10個暖棚進行混凝土養(yǎng)護,熱蒸汽通過管道傳送至暖風機處,接電后暖風機開始工作,將傳送至暖風機的管道熱量吹出,從而在密閉的暖棚中循環(huán)熱氣流,達到冬期養(yǎng)護混凝土的效果。

        圖2 兀字形支架

        3.3 燃油鍋爐房施工管理措施

        1)鍋爐房安排持有崗位證書的2人,晝夜輪崗。完成對鍋爐房的維護、溫度記錄、設(shè)備安全檢查等任務(wù)。

        2)混凝土澆筑前4 h開始對蒸汽鍋爐升溫,確保澆筑混凝土時室內(nèi)溫度達到0 ℃以上,后開始通知預(yù)拌混凝土廠家發(fā)料,澆筑過程中繼續(xù)升溫,確?;炷猎谑覂?nèi)環(huán)境下的強度增長。

        3)現(xiàn)場安排管理人員對02、03、04板進行管理,并且找專人每1 h記錄一次03板水溫情況,出現(xiàn)異常情況,及時作出相應(yīng)調(diào)整。

        4 效益分析

        4.1 節(jié)省工期

        采用低溫內(nèi)置熱循環(huán)養(yǎng)護措施后,在冬期惡劣環(huán)境下加快了03板混凝土強度的增長速度,使04板提前介入了施工,最終比原計劃提前了6 d完成了04板混凝土澆筑,節(jié)省了工期。

        4.2 社會效益

        在施工過程中,冬期混凝土施工質(zhì)量得到了保證;工程進度加快,得到了建設(shè)、設(shè)計、監(jiān)理等單位的好評,工程被多次組織參觀,增加了建設(shè)單位及施工單位的社會認可度。樹立了企業(yè)攻堅克難的形象,為企業(yè)在陜西乃至國內(nèi)市場競爭中增加了新鮮活力。

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