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        大型裝配式廠房大截面鋼筋混凝土柱預(yù)制控制技術(shù)

        2018-11-12 09:37:32高君謝其盛李建來余永志沈澤宏
        安徽建筑 2018年6期
        關(guān)鍵詞:柱體焊縫尺寸

        高君,謝其盛,李建來 ,余永志,沈澤宏

        (安徽寶業(yè)建工集團(tuán)有限公司,安徽 合肥 230041)

        1 工程概況

        博世力士樂工業(yè)廠區(qū)位于江蘇常州市龍門路北側(cè),設(shè)計(jì)建筑面積192774m2,其結(jié)構(gòu)形式為鋼結(jié)構(gòu)+混凝土框架,其中部分廠房約34209m2,建筑高度為18.10m,廠房柱體為鋼筋混凝土大截面柱,長度尺寸為16.12m,截面尺寸為800mm×700mm、700mm×700mm,共計(jì)86根(見圖1)布設(shè)在生產(chǎn)性物流廠區(qū)內(nèi)。

        圖1

        2 施工胎模設(shè)計(jì)思路及方案選擇

        2.1 施工胎模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路

        施工胎模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則,經(jīng)濟(jì)技術(shù)合理、結(jié)構(gòu)安全可靠、確保整體穩(wěn)定性、施工便捷、使用與維護(hù)方便、確保構(gòu)件產(chǎn)品質(zhì)量。施工胎模結(jié)構(gòu)的主要功能是為永久性產(chǎn)品結(jié)構(gòu)搭建的操作平臺(tái),支撐體系和所選材料是關(guān)鍵。根據(jù)“胎模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則”和考慮到混凝土柱體長度長、截面大、單體重、外觀質(zhì)量要求高等特點(diǎn),胎模結(jié)構(gòu)采用鋼結(jié)構(gòu)形式在一定程度上能滿足上述要求。

        2.2 預(yù)制構(gòu)件的特點(diǎn)及難點(diǎn)

        針對大型裝配式廠房混凝土柱體長度長、截面大、單體重、外觀質(zhì)量要求高等主要特點(diǎn)及其難點(diǎn),主要是柱體胎模結(jié)構(gòu)形式。胎模結(jié)構(gòu)的加工制作精度質(zhì)量、胎模拼裝質(zhì)量、模板間的密封性能質(zhì)量等對于混凝土柱的產(chǎn)品質(zhì)量能否達(dá)到設(shè)計(jì)技術(shù)要求至關(guān)重要,也就是說施工胎模結(jié)構(gòu)的成功與否直接影響到混凝土柱產(chǎn)品(混凝土由商品混凝土工廠供應(yīng))的質(zhì)量問題,所以工程技術(shù)人員應(yīng)引起高度重視。

        2.3 施工方案的選擇

        通?;炷林w有兩種施工方法:一是立式施工法;二是臥式施工法。

        2.3.1 立式施工法

        主要適合于工程現(xiàn)場,其支撐系統(tǒng)龐大,施工速度慢,安全性差,但可減少運(yùn)輸費(fèi)用。

        2.3.2 臥式施工法

        該施工法適合于工廠化及有條件的施工現(xiàn)場施工,優(yōu)點(diǎn)是施工速度快,便于標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè),生產(chǎn)效率高,易降低成本。

        考慮到立式施工法和臥式施工法,兩者各自的優(yōu)缺點(diǎn),最終本工程選擇臥式施工法為最優(yōu)施工方案。

        3 施工工藝流程及程序

        4 胎模制作、焊接、拼裝技術(shù)

        4.1 胎模制作、拼裝技術(shù)要求

        ①胎模選擇Q345鋼板,厚度為8mm,胎模采用鋼結(jié)構(gòu)大模板結(jié)構(gòu)形式,以減少模板之間的接縫,增強(qiáng)模板的剛度及平整度,在鋼模板下料加工中,采用數(shù)控切割機(jī)械設(shè)備下料,確保其精度和質(zhì)量,對零部件的各種連接及焊縫應(yīng)符合外觀技術(shù)質(zhì)量要求。

        ②胎模系統(tǒng)包括底模板、側(cè)模板、端模板和內(nèi)模及附屬裝置,胎模系統(tǒng)同時(shí)配置微調(diào)裝置和緊固裝置,以保證胎模系統(tǒng)尺寸的精準(zhǔn)度。

        ③底模:底模面板,加勁肋板均采用8mm厚鋼板,長度16.40m,寬度為1.20m,底模設(shè)有與側(cè)模及端部模板連接固定裝置及微調(diào)裝置。

        ④定位三角鋼條安裝:首先在底模板上放出縱向定位線,將三角鋼條順線與底模板點(diǎn)焊固定,不得滿線焊接,以免影響線形的順直度和密貼度。

        ⑤側(cè)模板安裝:側(cè)模板的安裝考慮防止模板位移和躬身,在側(cè)模板上緣處設(shè)置螺拉桿固定,下緣設(shè)置定位三角鋼條裝置和固定螺栓緊固及微調(diào)螺旋裝置,確保胎模整體尺寸的精準(zhǔn)度。

        ⑥模板與鋼筋安裝:模板安裝應(yīng)與鋼筋安裝協(xié)調(diào)進(jìn)行(鋼筋骨架首先綁扎成型),妨礙綁扎鋼筋的部分模板待鋼筋安裝完畢后安裝剩余部分,補(bǔ)全模板系統(tǒng)(見圖 2)。

        圖2

        圖3

        ⑦預(yù)埋件或預(yù)留孔安裝:固定在模板上的預(yù)埋件或預(yù)留孔洞尺寸,位置必須準(zhǔn)確并安裝牢固,防止?jié)仓炷吝^程中移動(dòng)變形。

        ⑧模板檢查、檢驗(yàn):胎模安裝完畢后,須經(jīng)檢驗(yàn)合格后,方可澆筑混凝土,檢驗(yàn)主要內(nèi)容包括平面位置,高度及結(jié)構(gòu)尺寸是否正確,節(jié)點(diǎn)連接及縱橫向穩(wěn)定性和模板間的密封性。

        4.2 胎模焊接技術(shù)要求

        施工胎模采用格構(gòu)式結(jié)構(gòu),考慮到胎模滿焊工藝實(shí)施后,焊接應(yīng)力將會(huì)使構(gòu)件加大變形,整體胎模難以校正和調(diào)整。

        根據(jù)胎模結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及焊接工藝特點(diǎn),編制科學(xué)合理的焊接工藝和程序,有針對性的技術(shù)交底,以避免焊接變形影響胎模結(jié)構(gòu)的尺寸精度和焊接質(zhì)量,采用CO2氣體保護(hù)焊,焊絲直徑φ1.2mm,具體見焊接工藝參數(shù)資料。面板、加勁肋板間采用間斷性角焊縫,以減少焊接殘余應(yīng)力對構(gòu)件的變形影響。角焊縫長度為20mm,其間距為150mm,角焊縫熔透率為70%。

        4.3 脫模劑的選擇

        ①選擇混凝土脫模潤滑劑的目的是使混凝土在拆模時(shí)能順利脫離模板,保持混凝土形狀完整無損傷、不污染混凝土表面、不留浸漬印痕、不返黃變色、不污染鋼筋、不改變混凝土的凝結(jié)時(shí)間、不腐蝕和保護(hù)模板的使用壽命,具有較好的耐水性、耐候性和性能穩(wěn)定,涂模方便,易清除等基本性能要求。

        ②選擇高效混凝土脫模潤滑劑,即溶劑型脫模劑。

        ③溶劑型脫模劑,按照1∶7的比例兌水使用。

        4.4 密封措施方法

        ①鋼模板下料切割采用數(shù)控自動(dòng)切割機(jī)械設(shè)備。

        ②表面切割質(zhì)量要求,表面粗糙度,主要構(gòu)件控制在0.025mm,次要構(gòu)件控制在0.05mm。

        ③模板與模板間連接處設(shè)置于密封槽和密封條,以防漏漿現(xiàn)象出現(xiàn),密封槽尺寸為8mm×10mm,密封條尺寸為φ13mm軟質(zhì)泡沫棒料。

        5 混凝土澆筑施工

        ①本工程混凝土柱體構(gòu)件長度長、截面大(見圖3),采用臥式施工方法施工。

        ②混凝土采用商品混凝土供應(yīng),混凝土澆筑按既定工藝方案交底并執(zhí)行,混凝土按一定的厚度、順序和方向斜向分層澆筑施工,每次厚度小于300mm,方向從中間向兩端斜向分層澆筑,且應(yīng)在下層混凝土初凝或能重塑前澆筑完成上層混凝土。上層與下層的前后澆筑距離應(yīng)保持在1.5m以上,在傾斜面上澆筑混凝土?xí)r應(yīng)從低處開始,逐層擴(kuò)展升高,并保持水平分層,混凝土分層采用插入式振動(dòng)器,振搗時(shí)其厚度不宜超過300mm。

        ③插入式振動(dòng)器移位間距不超過振動(dòng)器作用半徑的1.5倍,與側(cè)模板應(yīng)保持50~100mm的距離,且插入下層混凝土中的深度宜為50~100mm。每一振點(diǎn)的振搗延續(xù)時(shí)間為20~30s,以混凝土停止下沉、不出現(xiàn)氣泡、表面呈現(xiàn)浮漿為度。

        ④混凝土澆筑宜連續(xù)進(jìn)行,因故中斷間歇時(shí),其間歇時(shí)間應(yīng)小于前層混凝土的初凝時(shí)間或能重塑時(shí)間。

        ⑤混凝土的運(yùn)輸、澆筑及間歇的全部允許時(shí)間(min),大于≥C30:氣溫<25℃,全部允許時(shí)間為180min;氣溫>25℃,全部允許時(shí)間為150min(其允許時(shí)間概念見相關(guān)規(guī)定)。

        6 質(zhì)量控制與檢測

        ①胎模面板,加勁肋均采用8mm鋼板,面板平整度誤差小于0.3mm。

        ②胎模翼緣板,加勁肋寬度均為150mm。

        ③焊接焊點(diǎn):焊接長度為20mm,間隔距離150mm。

        ④焊縫高度:焊縫為角焊縫,焊縫高度≥6mm,≤8mm。

        ⑤鋼板下料切割采用數(shù)控切割機(jī)械設(shè)備,下料表面粗糙度<0.05mm。

        ⑥非承重面板拆除時(shí)間:當(dāng)混凝土強(qiáng)度≥2.5MPa方可拆除。

        ⑦側(cè)模板對拉螺栓縱向設(shè)置間距為1200mm。

        ⑧混凝土的運(yùn)輸、澆筑及間歇的全部允許時(shí)間:氣溫<25℃為180min,氣溫>25℃為150min。

        7 混凝土柱體起模移位

        ①混凝土柱體脫模起吊時(shí),混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的75%以上且不宜小于15MPa,方可起吊移位。

        ②預(yù)制柱體疊放層數(shù)不宜大于2層,底層及層間設(shè)置支墊,支墊應(yīng)平整且上下對齊。

        ③預(yù)制柱體采用二支點(diǎn)支撐方式,兩支點(diǎn)設(shè)置在距離柱端1/4~1/5長度處。

        ④預(yù)制柱體起吊點(diǎn)共設(shè)8個(gè)吊點(diǎn),其尺寸距離、重量均對稱設(shè)置。

        8 結(jié)束語

        對于大型裝配式廠房鋼筋混凝土柱體,長度長、截面大、單體重、設(shè)計(jì)外觀質(zhì)量要求高,如何選擇施工方法及施工胎模結(jié)構(gòu)形式是施工設(shè)計(jì)思路至關(guān)重要的因素。

        如何保證上述前提條件對柱體胎模結(jié)構(gòu)加工制作精度質(zhì)量、鋼胎模焊接技術(shù)要求、胎模預(yù)拼裝質(zhì)量控制等是關(guān)鍵性技術(shù),對關(guān)鍵性技術(shù)的有效控制,本工程在實(shí)踐中取得了很好的效果,保證了設(shè)計(jì)技術(shù)要求及相關(guān)技術(shù)指標(biāo)。

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