康尚賢
(甘肅一安建設(shè)科技集團(tuán)有限公司,甘肅 蘭州 730000)
集中供熱工程就是借助區(qū)域能源站、熱電廠等提供的蒸汽或熱水來傳遞熱量的供熱工程。近年來,國家不斷推進(jìn)改造工業(yè)窯爐和燃煤鍋爐的政策實(shí)施,集中供熱的熱效率更高,越來越多地區(qū)開始采取集中供熱方式供熱。在建設(shè)集中供熱工程的過程中,主廠房土建施工屬于關(guān)鍵施工環(huán)節(jié),涉及的內(nèi)容非常多。集中供熱工程主廠房土建施工有別于其他建筑工程施工,在基礎(chǔ)施工方面、混凝土現(xiàn)澆框架方面以及制作安裝預(yù)埋件方面存在一定的施工難度,并且常常可能出現(xiàn)各種預(yù)料之外的情況。因此,有必要對(duì)集中供熱工程主廠房土建施工中存在的問題及處理措施進(jìn)行研究。
我國可利用資源量正在逐年減少,相較于其他國家而言存在較大差距,比較突出的問題是存在嚴(yán)重的能源浪費(fèi)問題。集中供熱在節(jié)能減排方面具有明顯優(yōu)勢,工程實(shí)踐可知,在高質(zhì)量完成集中供熱工程施工后可以大幅地實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,能源消耗減少達(dá)40%以上。
分散供熱所使用的小鍋爐一般在清除灰塵、單臺(tái)容量方面存在缺陷,而且有部分小鍋爐并未按照規(guī)定配備除塵收塵設(shè)備,導(dǎo)致分散供熱會(huì)污染環(huán)境。而集中供熱工程主廠房中的鍋爐具有煙囪高、容量大的特點(diǎn),并且會(huì)配備除塵收塵設(shè)備,能夠在很大程度上避免供熱過程中對(duì)周邊環(huán)境的影響,起到保護(hù)環(huán)境的效果。
集中供熱能夠達(dá)到90%以上的供熱效率,而分散供熱的小型鍋爐僅有約60%的熱效率,詳細(xì)情況如表1所示。再加上在集中供熱中可以使用聚氨酯材料制作的直埋管,可以減少供熱過程中的熱量損失,進(jìn)而獲取更高的熱效率。
表1 分散供熱和集中供熱的效率對(duì)比
集中供熱主廠房大多以筏板基礎(chǔ)、獨(dú)立臺(tái)階基礎(chǔ)以及結(jié)合基礎(chǔ)與灌注樁的承臺(tái)基礎(chǔ)作為廠房基礎(chǔ),也會(huì)使用地梁聯(lián)結(jié)基礎(chǔ)。每個(gè)臺(tái)階的基礎(chǔ)一般超過0.8m,如風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)、鍋爐鋼架基礎(chǔ),都存在很大的混凝土澆筑需求量。在實(shí)際施工時(shí),需要直接將混凝土攪拌站設(shè)置在施工現(xiàn)場或選擇較近的商混站,應(yīng)利用地泵或汽車泵澆筑混凝土。主廠房上部結(jié)構(gòu)柱之間距離大多超過8m,層高超過4m,煤斗層會(huì)超過10m,并且現(xiàn)澆框架為多層設(shè)置,整體可以達(dá)到約35m高度,屋蓋由輕質(zhì)復(fù)合保溫板和大型鋼屋架組成。結(jié)構(gòu)上需要安裝和預(yù)埋較多設(shè)備埋件,多以雙層筋作為梁配筋、框架柱,并且有較多數(shù)量的箍筋,存在較大施工難度[1]。主廠房金屬結(jié)構(gòu)中需要使用大量大規(guī)格型鋼,在制作和安裝方面存在較高難度,再加上施工時(shí)間短,有時(shí)需要同步開展安裝鍋爐和土建施工的工作,兩者之間必然會(huì)產(chǎn)生相互影響,導(dǎo)致主廠房土建施工中可能出現(xiàn)各種預(yù)料之外的情況。
(1)澆筑基礎(chǔ)混凝土?xí)r,由于施工人員沒有嚴(yán)格遵守相關(guān)施工規(guī)范,出現(xiàn)踩踏泵管混凝土的情況或移管時(shí)出現(xiàn)撓動(dòng)現(xiàn)象,在一定程度上可能改變基礎(chǔ)表層鋼筋位置和形狀,甚至有時(shí)會(huì)壓碎底部筋下混凝土墊塊,嚴(yán)重影響基礎(chǔ)施工質(zhì)量。
(2)當(dāng)相關(guān)人員采取連續(xù)泵送混凝土的方式時(shí),側(cè)模沖擊側(cè)會(huì)受到很大壓力,若此時(shí)外側(cè)模支撐系統(tǒng)出現(xiàn)跑模或漲模問題,模內(nèi)將流出大量混凝土,導(dǎo)致相關(guān)人員需要投入大量精力和時(shí)間處理施工現(xiàn)場,同時(shí)會(huì)延長施工周期。
(3)由于混凝土澆筑體積大,如果相關(guān)人員未采取科學(xué)合理的混凝土澆筑措施和工藝,在混凝土表面和側(cè)面較大幾率會(huì)形成收縮裂縫,部分裂縫甚至可以達(dá)到50~70mm。在完成混凝土澆筑工作后,混凝土上表面會(huì)出現(xiàn)約50mm厚度的浮漿,該種情況會(huì)降低混凝土的耐久性、強(qiáng)度以及表面鋼筋的握裹效果[2]。
(1)在處理基礎(chǔ)的表層鋼筋時(shí),除了將鋼筋中部牢固綁扎在基礎(chǔ)短柱插筋上之外,還應(yīng)使用12號(hào)鉛絲以交叉方式扎牢短柱豎向插筋與表層筋;使用8號(hào)粗鉛絲吊起表層筋四周,并且在四周側(cè)模板上固定,在此過程中,其間距不得超過1m;當(dāng)表層筋需要吊在水平鋼管上時(shí),應(yīng)盡量設(shè)置較多吊點(diǎn),不但需要滿足接觸面積較大的要求,還應(yīng)合理提高馬凳筋數(shù)量[3]。在綁扎基礎(chǔ)底板筋的過程中,混凝土墊塊可以用短鋼筋頭代替,能夠避免底板筋由于存在過大荷載而壓碎鋼筋墊塊,以此解決混凝土握裹效果差、鋼筋保護(hù)層缺乏、底板筋局部塌陷等問題。
(2)盡量使用對(duì)拉螺栓連接基礎(chǔ)側(cè)模板,使周圍支撐系統(tǒng)僅需要穩(wěn)固模板,由對(duì)拉螺栓承受側(cè)壓力,可以有效提升基礎(chǔ)側(cè)模板穩(wěn)固性。但是需要注意的是,只有經(jīng)過計(jì)算才能夠確定對(duì)拉螺栓的間距和直徑。當(dāng)基礎(chǔ)有表層配筋時(shí),相關(guān)人員在得到現(xiàn)場監(jiān)理工程師許可的前提下,可合理利用短對(duì)拉螺桿,并使用搭焊連接基礎(chǔ)表層筋和底板筋端頭。在充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)配筋作用的基礎(chǔ)上,降低拉桿筋使用數(shù)量。
(3)避免基礎(chǔ)表面存在較厚浮漿的問題,可以在表層混凝土初凝約30min時(shí)將一層碎石骨料灑在表層,并且開展三遍以上表層抹壓。為了防止模板側(cè)面出現(xiàn)裂縫,在模板拆除后的第一時(shí)間應(yīng)該采取突擊回填土或毛氈覆蓋養(yǎng)護(hù)等措施,進(jìn)而縮短裸露基礎(chǔ)側(cè)面的時(shí)間。
(4)由于基礎(chǔ)是大量大體積混凝土澆筑而成,每次澆筑時(shí)間都在10~20h,并且必須滿足連續(xù)性澆筑的要求。所以在設(shè)計(jì)施工方案時(shí),應(yīng)充分考慮現(xiàn)場協(xié)調(diào)、原材料供應(yīng)、勞動(dòng)力組織、各種材料設(shè)備運(yùn)輸?shù)葐栴},在相關(guān)條件允許的情況下可以在短距離內(nèi)選擇備用商混站,從而保證順利且連續(xù)地完成現(xiàn)場施工[4]。對(duì)于較為重要的基礎(chǔ),還應(yīng)在施工前準(zhǔn)備科學(xué)合理的應(yīng)急預(yù)案。
(1)因?yàn)榈讓涌蚣軐痈咻^高,再加上基坑回填土密實(shí)性不足、施工時(shí)間短、上部荷載大等因素的影響,如果沒有充分考慮基坑回填土變形大的情況,當(dāng)荷載施加在梁支撐系統(tǒng)上時(shí)會(huì)出現(xiàn)位移,導(dǎo)致混凝土澆筑后部分框架梁底下沉。
(2)現(xiàn)澆板上的部分柱筋位置偏移。
(3)主廠房框架柱梁都是用的較粗的鋼筋,在設(shè)計(jì)時(shí)大多要求柱、梁節(jié)點(diǎn)外齊平。根據(jù)構(gòu)造要求必須在柱筋內(nèi)穿入梁筋,致使框架梁柱節(jié)點(diǎn)處梁端部兩側(cè)表面局部會(huì)存在過厚梁鋼筋保護(hù)層的情況,模板拆除后表面極易出現(xiàn)裂縫問題。
(4)部分框架柱柱根在混凝土澆筑后存在夾層、漏振、爛根問題。
(5)在框架柱相鄰澆筑作業(yè)間存在不同的斷面尺寸。
(1)有效解決梁底局部下沉問題,除了需要在回填基坑土?xí)r采取高質(zhì)量回填土外,在確定梁底支撐桿間距的過程中,還應(yīng)將土地變形情況作為重要考慮因素,合理提升支撐桿間距,從而使單根桿只需承受更低豎向荷載。在選擇支撐墊木時(shí),應(yīng)盡量使用整根就能夠滿足長度和厚度要求的墊木,并合理設(shè)置掃地桿[5]。借助斜向支撐的方式提高兩端穩(wěn)固性,使框架柱能夠承受部分上部荷載,可結(jié)合實(shí)際情況按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求適當(dāng)起拱。
(2)借助8號(hào)鐵線牢固綁扎梁筋和柱子四角鋼筋。
(3)柱模板下口應(yīng)設(shè)置水泥砂漿托盤,并在實(shí)際澆筑混凝土前有效封堵縫隙,從而避免漏漿問題。當(dāng)框架柱達(dá)到6m以上高度時(shí),相關(guān)人員應(yīng)該考慮在模板中間開設(shè)門子板。
(4)主廠房框架柱每次澆筑高度約為4m,箍筋間只存在較小間距,混凝土需要較高的強(qiáng)度等級(jí)。當(dāng)使用坍落度小的混凝土?xí)r,在澆筑時(shí)混凝土極易掛在箍筋之間,致使振搗棒難以順利插入。所以在設(shè)計(jì)柱混凝土級(jí)配的過程中,不但需要滿足各項(xiàng)性能指標(biāo),還應(yīng)存在較好流動(dòng)性。開展混凝土澆筑施工時(shí),應(yīng)該先泵入與其級(jí)配相同的砂漿約50~100mm,并且應(yīng)該嚴(yán)格按照振搗棒規(guī)定功率值確定每次下料厚度。在混凝土澆筑過程中必須保證連續(xù)性,從而防止混凝土夾層等問題。另外,需要借助工具敲擊柱模板外側(cè),避免漏振問題。
(1)有時(shí)在按設(shè)計(jì)圖紙施工時(shí),沒有考慮到現(xiàn)場接料問題。而當(dāng)施工人員缺乏足夠現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn)時(shí),就有可能會(huì)出現(xiàn)無法合理設(shè)置接頭位置、無法合理按計(jì)劃采購鋼材等問題,從而使施工現(xiàn)場存在缺少或者浪費(fèi)材料的問題。
(2)當(dāng)鐵件預(yù)埋在尺寸較大的結(jié)構(gòu)平面上時(shí)會(huì)出現(xiàn)混凝土空鼓問題?;炷羶?nèi)插入電纜溝道的支架埋件,將在很大程度上降低設(shè)備安裝質(zhì)量[6]。
(3)當(dāng)實(shí)際放大鋼結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)時(shí),改變了螺栓孔位置,導(dǎo)致需開展高空吹割處理,使工程質(zhì)量受到不良影響。
(4)在加工大型預(yù)埋鐵件時(shí),未考慮到結(jié)構(gòu)部位鋼筋密集的情況,致使無法在結(jié)構(gòu)內(nèi)順利放入預(yù)埋鐵件。
(1)應(yīng)在充分考慮各種技術(shù)規(guī)范的基礎(chǔ)上,結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際需求,準(zhǔn)確地計(jì)算出接頭位置、數(shù)量。在采購過程中,應(yīng)該明確長度、數(shù)量等方面的需求,進(jìn)而杜絕出現(xiàn)材料浪費(fèi)的情況。
(2)當(dāng)平面預(yù)埋鐵件尺寸超過300mm時(shí),應(yīng)事先在表面開設(shè)排氣孔,避免下部混凝土出現(xiàn)空鼓。在加工電纜溝道支架埋件過程中,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定扁鋼厚度和錨筋長度,可有效解決埋件深陷混凝土的問題。
(3)對(duì)于氣候較低的地區(qū),當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)需要露天使用時(shí),相關(guān)人員采購的鋼材必須滿足韌性方面的需求,以此避免由于鋼材冷脆導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)垮塌。
(4)吊車梁、鋼屋架以及相關(guān)設(shè)備的大型預(yù)埋件,在加工前相關(guān)人員應(yīng)仔細(xì)核對(duì)結(jié)構(gòu)鋼筋布設(shè)的位置,應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況合理優(yōu)化部分預(yù)埋鐵件錨筋布置,避免由于埋件設(shè)計(jì)加工不合理導(dǎo)致的返工問題。
(5)將適當(dāng)數(shù)量螺母焊接在埋件表面,使用螺栓緊密連接埋件與模板,從而確保埋件位置不會(huì)發(fā)生偏移。
綜上所述,集中供熱工程主廠房土建施工有別于其他建筑工程施工,在基礎(chǔ)施工方面、混凝土現(xiàn)澆框架方面以及制作安裝預(yù)埋件方面存在一定的施工難度,也存在一些施工問題。因此,工程施工人員應(yīng)予以足夠重視,施工前應(yīng)該落實(shí)各項(xiàng)施工質(zhì)量準(zhǔn)備工作,在施工中應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)技術(shù)規(guī)范,有效預(yù)防各種施工中可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題。本文分別分析了集中供熱工程主廠房土建施工的基礎(chǔ)施工方面、混凝土現(xiàn)澆框架方面以及制作安裝預(yù)埋件方面存在的問題,并提出了有效的處理措施,以期能夠促進(jìn)同類工程施工水平和施工質(zhì)量的提升。