反力墙结构钢筋混凝土施工技术

反力墙结构钢筋混凝土施工技术

广东建安昌盛工程有限公司广东珠海519000

摘要:为确保钢筋混凝土反力墙的施工质量,文章结合某实验室钢筋混凝土反力墙工程实例,从埋件安装与固定设置以及反力墙钢筋混凝土施工注意事项等几大方面介绍了其技术,可为类似工程提供借鉴。

关键词:反力墙;预埋件;吊装;精度;施工技术;注意事项

预应力反力墙是建筑结构、交通工程等教学、科研机构试验室中的重要试验设施,主要用于承受很大的静力和动力荷载,一般来说体积较大、造价较高、结构内部的配筋与预埋件众多,对平整度、垂直度要求高,施工定位要求精确,施工难度大。因此,如果在施工过程中没有特殊、可靠的技术措施很难保证它的使用功能。因此,研究混凝土反力墙施工技术具有较大的工程意义。某实验楼实验室反力墙施工中通过对预埋件的吊装和固定采取一系列措施,最终顺利地完成了施工,现将其施工技术研究分析如下:

1工程概况

1.1结构形式

某项目结构试验楼实验室内有一反力墙及反力台座基础。反力墙与反力台座基础连为一体,反力台座基础尺寸为13.40m×18.50m,厚1m,呈“L”形布置:东侧长为16.15m,宽为5.30m,深为3.45m;西侧长为10.85m,宽为5.30m,深为3.45m。反力墙采用空腔式双道混凝土墙,全高10m,有分层连接楼板,板厚200mm,标高分别为3.20m、6.70m、9.95m,底高为-0.05m;墙厚700mm,空腔厚2.60m;地下室净高为2.40m(图1)。

图2埋件截面尺寸

2埋件安装与固定设置

反力墙预埋件钢板厚度为20mm,最大长度为14.90m,其余均为9.80m。预埋件要求整个外形尺寸的平整度小于2mm,穿心钢套管的中心误差不大于5mm。

由于埋件钢板表面与反力墙混凝土成型后为一个整体,埋件钢板均位于反力墙竖向钢筋的外侧,预埋件横向钢管和角钢均需穿越剪力墙竖向钢筋的间隙,因此,安装埋件时,需将剪力墙钢筋与埋件分隔连接件间的位置对准。同时,因为剪力墙内布设有垂直方向的无黏结预应力钢丝索,要求安装埋件时,钢丝索位置需对正穿过,所以,埋件安装就位施工难度大,需提前采取相应对策,避免施工过程中出现问题。每个施工层标高段有6~7道预埋件,为了提高安装速度,拟采取每3~4道预埋件作为1个吊装件进行施工,即每个施工单元分2次吊装固定。3.20m层有6道埋件,3.20~6.70m层有7道埋件,6.70~9.95m层有6道埋件,考虑上层埋件安装时的临时支撑和连接,在吊装1、吊装3、吊装5和吊装7段时均考虑以4道埋件作为1个吊装单元,使下一吊装单元的最上一道埋件高出楼板面,有利于上层吊装单元埋件的固定,如图3所示。

图4埋件吊装示意

吊点固定在埋件的横向连通钢管(φ89mm×8mm)上,吊点部位钢管侧上下焊接连接角钢,以传递3道或4道埋件间的质量,角钢侧边焊接于厚20mm钢板上。吊点部位钢管上焊接止滑环,防止吊装钢丝绳固定时侧滑而导致埋件侧斜,影响安装就位。

由于埋件内侧墙部位穿过反力墙空腔隔墙,因此存在内侧钢管间隔断开400mm墙厚的情况,所以在进行吊装埋件时,为防止埋件一侧受力变形,在每条埋件内侧开口部位上下焊接2根8#槽钢,以提高埋件的整体刚度。

2.2吊装机械布置

反力墙分3个层次施工,且长15.70m及长10.60m反力墙需同时施工,在反力墙(地下室顶板)强度达到100%时,将反力墙北侧因前期施工需要挖掘的土方回填,汽车吊移动至施工完成的地下室顶板上面进行吊装施工。反力墙埋件每3块通长埋件为1个吊装组合,每个吊装组合质量约为8t,吊车所在位置满足其作业半径及吊装需求。现场采用300kN汽车吊,起吊运行半径小于8m。考虑吊装运行安全,南侧反力墙和北侧反力墙埋件的安装时需分别设置吊车的吊装位置。

2.3埋件吊装就位

2.3.1埋件吊装前准备

反力墙内腔分3层,中间有楼板连接作为内部安装连接通道和传力板,因此,反力墙的钢筋也分层进行连接就位,以减少埋件安装的难度。由于反力墙内钢筋距埋件内对撑的连接角钢距离较近,所以,在进行吊装反力墙埋件前,应先将墙内钢筋进行调整,避免歪斜,影响预埋件就位,墙内钢筋在每层埋件安装就位固定后再进行竖向钢筋连接和水平钢筋及箍筋的穿套和绑扎。

为保证埋件水平位置的正确,埋件吊装就位前,应先在反力墙体根部设置埋件上下连接角钢的支承板,即在反力墙基础施工时,在基础顶部反力墙根部埋设预埋件,埋件尺寸为100mm×250mm,埋件位置必须准确,上表面标高一致。在吊装前,先在支承埋件上弹出反力墙外边线,对应穿墙管中心线,弹线后采用红油漆或者石笔画线。

为了确保埋件安装就位快速准确,在进行埋件吊装就位前,应先对首道埋件底部的支承埋件进行标高测量,将各支承埋件上表面的标高精确测量,并将测量数据填写在表格上,与埋件上下连接角钢的编号相对应,根据埋件中钢管的中心标高位置和埋件两侧钢板底的位置,量测出连接角钢的下伸长度,使角钢下伸长度与支承埋件顶标高相一致,如果下伸钢管偏长,应在吊装前预先切除,需保持切除端部平整,以利于就位时搁置平整。对于角钢长度到支承埋件钢板面不足的,如果不足大于5mm以上,则应采取在支承钢板面上垫薄钢板的措施。

2.3.2埋件就位

本工程反力墙埋件侧墙中有埋件部位墙体中有2排φ15.20mm钢绞线,每排110根,反力墙中间的后张无黏结预应力钢绞线从基础施工时即开始埋设于底板内,其上端需高出反力墙,在反力墙施工阶段需通过搭设脚手架临时挂设钢绞线。由于钢绞线的存在给埋件安装带来很大的麻烦,其不像钢筋可以直立竖起,需通过外力才能竖起,因此在安装埋件时,需在埋件吊装到一定位置后,进行临时停止,将钢绞线从下部支撑脚手架上根据穿过埋件的垂直位置,穿过埋件内侧提升,穿过埋件上部后,挂设在高出于埋件的位于反力墙内侧的脚手架大横杆上,在所有钢绞线穿过埋件后,再继续下放埋件。穿钢绞线时需在脚手架上上下2人配合,下方人员传送,上方人员接拉。

埋件下放至楼面预留钢筋位置时,由人工调直钢筋,通过在埋件两侧设置的缆风绳,调整埋件的位置,依次对应埋件套管间的空当,然后缓慢将埋件放下,避免钢筋与埋件分隔段错位。

埋件下降到基础顶板后,略松吊钩,然后根据定位基础顶板上的定位控制线,先调整反力墙一端的埋件位置,位置调整到位后,采用斜向钢管临时支撑,然后调整另一端埋件的位置,调整好后即可卸下吊装吊钩。再通过控制线复核埋件的底部位置是否正确,确认无误后,对埋件根部作临时限位固定。临时固定好之后,先调节水平,利用水准仪控制高度,再调节支撑钢板的高度来实现埋件的调平(通过支撑钢板的割除或垫高)。水平控制好后,再调节垂直度,利用两边的手拉葫芦,配合经纬仪,控制好垂直度,等到埋件尺寸控制好后,将预先固定在套管中的钢管与两侧的支撑立杆扣死,且下部支撑用角钢与预埋钢板焊接牢固。

在埋件组合体定位后,检测埋件的垂直度,采用挂垂直线测量的方式进行埋件垂直度复核,如果存在局部垂直度偏差,可以在埋件上端采用手拉葫芦进行调整。垂直度调整复核宜从一端开始,复核调整完成后即对埋件进行根部支护角钢的固定,同时,采用斜向钢管对埋件上口进行临时支撑。在整个埋件长度范围的垂直度均复核调整完成后,即可进行同一层标高段上层埋件组合体的安装就位。

在上层埋件安装就位时,由于是悬空固定,因此在安装前,应在下层埋件的竖向连接角钢上部弹出统一的标高控制线,上层埋件组合体的竖向角钢连接件应比下层伸出角钢长出100mm,以利于对接连接。为保证连接准确和安装快捷,需预先对连接角钢的端长度进行精确量测,根据弹出的标高控制线,先在上下埋件的竖向连接角钢的端部切好焊接连接口,即将角钢上下连接端切成凹凸连接边,角钢一侧边切除一段,对应边接段另一侧边切除一段,切除段长度为105~110mm,以保证连接端有焊接间隙。

在上下埋件安装组就位前,应在上下连接端对应的角钢上弹出连接定位控制线,在埋件就位下放时,先根据埋件的标高位置控制线,采用焊接临时水平支撑的方式临时搁置在上埋件钢板底部,临时支撑采用厚20mm钢板焊接成“T”字形长条,“T”字形的平面段搁置于下部混凝土或埋件钢板上。“T”字形支撑两侧需焊接加劲肋,以保证其稳定性。上口标高可以通过临时支垫薄钢板来调节,在上埋件组连接角钢上的连接标志线与下连接角钢上标志线一致时,将上下连接角钢拼缝进行焊接连接。临时“T”字形支撑如图5所示。

图5埋件组下临时“T”字形支撑示意

2.4埋件表面处理

在反力墙分段埋件安装固定完成,进行反力墙钢筋、模板和混凝土浇筑施工前,应将埋件表面安装过程中的临时固定进行拆除。先切除反力墙开口段的上下2根工字钢,再切除临时固定支撑点。在拆除临时支撑点时,应通过反力墙埋件中的φ89mm×9mm孔道,穿1根φ48mm×3mm钢管与两侧双排钢管脚手架进行拉撑,在钢管与孔道两侧钢板面处点焊短粗钢筋头,使埋件不产生侧移,两侧脚手架采用设置斜撑进行支撑,使架体具有足够的侧向刚度,以保证埋件的稳定。

在埋件临时支撑撤换完成后,对预埋件表面的临时支撑焊接点进行打磨,使埋件表面平整光滑。

3反力墙钢筋混凝土施工注意事项

1)反力墙厚度为700mm,有埋件侧反力墙内设4排钢筋,2排无黏结预应力钢绞线,其中2排竖向钢筋距离埋件钢板内侧22mm,对墙内外侧钢筋的定位要求非常高,因此在墙体下部混凝土浇筑前应对钢筋定位严格把关。反力墙竖向钢筋在出隔层板部位时,采用定位框将伸出楼板面的钢筋定位,避免出现钢筋偏位,影响上层埋件安装。可以将定位框或者伸出钢筋与下层埋件进行固定,以保证钢筋定位正确。

2)为了保证埋件间隙间混凝土的整体效果,模板采用整体支设,将模板水平接缝留设在埋件钢板部位,使混凝土浇筑后表面与埋件钢板面平整一致。

3)反力墙混凝土为C40,坍落度为(150±20)mm,采用汽车泵泵送浇筑。由于反力墙为双墙,中间有空腔,对撑隔墙间有过道,过道洞口以下两侧墙为隔断的,故采取两侧墙交叉的方式进行分层浇筑,采取移动布料,在布料长度约为5m时开始振捣。在振捣棒管上贴上高度标志带,以保证分层振捣到位。

4结论:

综上所述,混凝土反力墙施工对现场操纵精度要求很高,且施工过程繁琐,操纵过于精细,施工难度较大。上述反力墙施工过程中通过对预埋件的吊装和固定采取一系列措施,最终顺利地完成了施工。文章从埋件布置、埋件安装与固定设置、埋件吊装固定设置、吊装机械布置、埋件吊装就位、埋件表面处理以及施工注意事项等方面对其施工技术进行了详尽的研究、分析,可为类似工程提供借鉴,用于提高相关工程施工质量。

参考文献

[1]古巍.预应力反力墙的受力效应与施工控制的研究[D].西南科技大学.2009

[2]姚琳.结构试验室反力墙设计与施工关键问题研究[D].广西大学.2015

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[4]张旺春;杨秀美.钢筋混凝土反力墙关键工序的施工改进技术[J].四川建筑科学研究.2015.(02)

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