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1装配式建筑施工的主要概念
装配式建筑是对传统建筑的升级,具体是指将整体建筑所需的各种部件进行提前加工,随后将部件吊装至施工现场,通过装配、连接以及灌浆等方式组成建筑。装配式建筑施工的主要技术体系可以分为部分预制和全预制,部分预制又可以分为楼梯、护墙、隔墙等构件预制,竖向承重构件全现浇或者部分承重构件预制。全预制是楼板、楼梯、梁、柱等选择预制部件,各部件的连接节点采用现浇的方式组合而成。按照建筑整体结构形式划分,可以将装配式建筑分为剪力墙、框架、剪力墙-框架以及核心筒-框架等形式,前几种的实际运用较多,具体的特点和应用举例如表
2装配式建筑的施工技术研究
2.1装配式建筑的前期准备工作
在装配式建筑施工之前需要做好一系列的准备工作,要掌握施工现场的关键信息和资料,对后续工程的施工步骤进行合理的规划以及部署,以保障施工的合理性。首先,施工单位要掌握施工现场地质情况以及规划需求,对建筑物的面积和抗震等级进行深入的研究,以确定后续施工材料和技术。其次,还要根据建筑的设计图纸对预制部件的安装节点进行确认,掌握建筑的每一个细节设计。最后,施工单位要制定科学完备的施工方案,根据建设项目的需求合理分配相关资源,管理整个工作流程,确保充分发挥装配式建筑的优势[1]。
2.2部件预制技术
装配式建筑施工技术中最重要的技术便是部件预制技术,部件预制的质量如何将直接决定后续装配式建筑的整体质量。首先要对模板的尺寸进行严格的把关,确保预制部件的大小符合设计方案的要求。其次,要严格把关施工原料,使得预制部件的强度和质量达到规定的建筑标准。最后,在对部件进行浇筑时,要严格把控浇筑的速率,防止对模板产生的冲击力过大,而且在进行混凝土振捣时,要保证混凝土与钢材不接触,避免预制部件受到侵蚀。
2.3运输与安装技术
装配式建筑的部件运输和安装也是十分重要的环节,运输环节极易出现部件的损坏,部件一旦出现损坏,不仅影响工程的质量,还会造成不必要的损失。运输和安装过程中需要注意的事情主要有以下几点:一是严格按照施工和运输标准进行运输。运输人员要选择可以固定预制部件进行运输的车辆,并且要布置相应的安全防护措施,比如可以采取支垫或者包角的方式防止运输期间出现碰撞和滑落等问题。二是在进行部件安装时,注意控制吊装设备的速度。尤其在建设高层装配式建筑时,吊装过程中部件极易晃动,具有很大的安全隐患,容易引发施工事故。所以施工人员要选择稳定的设备进行吊装,在施工期间要注意设备的速度,防止因为速度过快出现部件损毁的问题[2]。
3装配式建筑施工工艺研究
3.1预制部件的生产工艺
预制部件作为整体建筑的重要组成部分,其生产制作工艺有着严格的流程和要求。大致工艺流程如下:首先,要将预制部件所用的模板进行彻底的清洗,去除灰尘、木屑等杂物。其次,要按照预制部件的设计尺寸对模板进行定位。再其次要将准备好的钢筋依次放入模板中,将需要预埋的部件进行安装定位。最后,进行混凝土的浇筑和振捣密实环节,需要注意的是在振捣时,不要碰到预埋件。在振捣结束后,要营造蒸汽养护的环境,便于预制部件更好地成型。当混凝土的强度达到70%时,对预制部件进行脱模处理。需要注意的是,墙板部分的预制还要进行保温层的铺设。
3.2预制部件的装配施工工艺
在进行预制部件的吊装前,要确保部件之间连接面的干净整洁,并将需要用到的灌浆工具、调整斜撑以及螺栓等准备妥当。首先详细介绍柱的装配工艺,主要流程如图1所示,当预制部件距离安装层面20厘米左右停止,施工人员仔细查看连接套筒和层面预留位置是否对准,对准之后继续下降。随后安装斜撑调整柱子的垂直角度,当垂直度符合标准后,在柱子和层面的连接处注入砂浆进行密封。墙板预制部件的体积较大,在吊装过程中要保持较低的速度运输,当墙板距离安装层面60厘米左右时,工人要辅助预制部件缓慢下降。通过预制部件预留的钢筋和套筒进行定位,随后缓慢下降墙板,预留20厘米的空间进行后期的接缝灌浆。最后安装斜撑调整墙板的垂直角度,调整完毕之后灌入不收缩的砂浆。
3.3接缝灌浆工艺
以上各种预制部件的装配工艺中均运用到了接缝灌浆工艺,这也是装配式建筑工艺中必不可少的工艺流程,其施工质量将会直接影响到整体建筑的使用性能。具体工艺流程如下:在灌浆前,要对灌浆部位进行彻底的清洁,而且要封堵接缝处,防止砂浆渗漏。随后配备灌浆料,要选用优质的料粉以保证料浆可以均匀混合,采用压力灌浆方式,快速完成灌浆操作。最后,要对灌浆的饱和程度进行检查,及时清理溢出的浆料,然后留有充分的时间等待浆料稳固,期间要保持预制部件处于平稳的状态。
4装配式建筑施工技术和施工工艺的应用策略
4.1做好预制部件的质量和存放管理工作
预制部件是装配式建筑最重要的部分,因此需要做好存放和质量管理工作。虽然在施工现场不需要“湿作业”,但是对于钢筋、水泥等原材料的质量管理不容忽视。在原材料进厂时,施工单位要请质检人员对其进行全面的检查,合格后方可继续施工。原材料的质量达标,才能使得预制部件的强度和质量符合建设要求,进而可以为后续的装配奠定良好的基础。此外,预制部件制作完成之后,要分类存放,做好存放和取用的记录,并且保障存放地的通风和排水工作,防止因为存放不当而导致预制部件的性能发生改变,影响整体建筑的质量。
4.2采用BIM技术提升装配环节的精准度
采用BIM技术可以有效地提升装配环节的精准度,以提升装配式建筑的质量效果,提高建筑的施工效率。首先,BIM技术可以在系统中全方位地展示施工现场,项目的设计和施工人员可以详细地掌握项目建设情况,降低了项目各环节工作人员之间的沟通成本。其次,BIM技术在生成模型时,可以及时发现设计图纸中存在的问题,比如构件尺寸标注不清、详图与平面图不符等,以便设计人员及时进行调整,防止出现构件尺寸不符的问题。最后,有助于施工现场质量和安全信息管理,施工现场的管理人员发现质量问题后,可以通过客户端将问题上传到云端,系统自动将问题发生的位置、时间和整体施工模型相关联,方便施工人员查询存在问题的施工节点。
5结语
综上所述,装配式建筑施工的价值在现代化社会的发展中逐渐显现,也受到了广泛的认可。但是因为装配式建筑涉及到许多方面的建设规范,所以相应的施工工艺和施工技术要不断提升,否则将影响到装配式建筑的进一步推广。基于以上情况,施工方要严格把控施工期间的各个环节,及时应用先进的技术,提高装配式建筑的质量,促进我国建筑行业的高质量发展。
参考文献
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(一)与传统工艺比较
房屋的装配化制造完全避免了传统建房的缺点, 施工速度非常快,可在短期内竣工;施工时的噪音降低,物料堆放场地减少,有利于环境的保护,由于工厂化的生产和现场的标准装配,使房屋制造成本降低。因此,装配式制造房屋的许多优点是传统房屋建造方法无法比拟的[1]。
由于装配式建筑的自重要比传统建房自重减轻一半, 因此, 地基也简化了。工厂预制好的建筑构件运来后, 在现场工人按图组装[2], 工地上再也不会出现过去那种大规模和泥、抹灰、砌墙等湿作业了。总之装配化施工具有下列优点:(1) 进度快,可在短期内交付使用;(2) 劳动力减少,交叉作业方便有序;(3) 每道工序都可以像设备安装那样检查精度,保证质量;(4) 施工现场噪音小,散装物料减少,废物及废水排放很少,有利于环境保护;(5) 施工成本降低。
(二)装配整体式混凝土结构叠合梁
叠合梁由预制和现浇两部分组成。先在工厂生产预制部分,预制梁运输到现场安装好后,再在其上浇注一层混凝土,使其形成连续整体构件[3]。在新型装配整体式混凝土结构体系中。叠合梁通过箍筋把这两部分连接起来,同时在预制梁的叠合面上进行拉毛粗糙处理,通过粗糙面加强现浇混凝土与梁预制部分的粘结。为了防止梁模受到碰撞破坏。需对其进行一定的构造处理,如:加钢筋网片[4]。梁的两端面上设置内凹的剪力键,加强梁一柱节点处梁预制端面的截面抗剪承载力。预制梁之间主筋是通过对焊连接在一起形成联系钢筋[5]。相比通常的钢筋搭接连接,大大提高了钢筋的连接效果。
(三)装配整体式混凝土结构叠合楼板
叠合楼板有较大的整体刚度、较好的抗震和抗裂性能,并且其主要部分可在工厂制造,机械化程度高、现场湿作业少、施工方便、减化模板体系。符合建筑工业化的要求,是一种较为适合预制装配式结构的楼板体系[6]。叠合楼板和叠合梁相似,由预制和现浇两部分组成。叠合板的预制部分在生产时设置有格构钢筋,使顶制板与现浇板有机地结合在一起;同时,在预制板叠合面上进行拉毛粗糙处理,形成粗糙面,使现浇混凝土与预制部分的粘结更牢同 [7]。对于预制板问的连接问题是通过在预制板间接缝的垂直方向上每隔一段距离放置一定长度的连接钢筋来解决的。这样,使得各预制板相互连成一整体,板缝在浇注表层时由混凝土填充实。[8]。
二、混凝土叠合式装配整体结构的施工工艺
(一)工艺原理
混凝土叠合式装配整体结构,竖向构件如:剪力墙、柱、电梯井等采用预制,水平构件如:梁、板采用叠合形式;竖向构件连接节点采用浆锚连接,水平构件与竖向构件连接节点及水平构件间连接节点采用预留钢筋叠合现浇连接,形成整体结构体系[9]。
(二)工艺流程及操作要点
1、工艺流程
施工准备定位放线预留插筋校正竖向构件吊装竖向构件校正及临时支撑安装浆锚节点灌浆水平构件吊装水平构件节点钢筋绑扎叠合板钢筋绑扎坚向构件节点钢筋绑扎节点模板安装节点及叠合板混凝土浇筑[10]。
2、定位放线
主控线经校正无误后,采用经纬仪将主控线引测到每层楼面上,根据竖向构件布置图用标准钢卷尺、经纬仪测量出剪力墙、柱轴线、构件边线、剪力墙暗柱位置线、洞口边线及200mm 测量控制线,并在结构面上用墨线弹出[11]。在竖向预制构件下部500mm 处弹出标高线,同时将每层500mm 标高控制线引测到预留插筋上,并用油漆做出标记。
3、预留插筋校正
叠合板混凝土浇筑前,采用钢筋限位框对预留插筋限位,保证钢筋位置准确。混凝土浇筑后,对预留插筋进行位置复核,对中心位置偏差超过10mm 的插筋应根据图纸采用1:6 冷弯矫正,不得烘烤[12]。
4、竖向构件斜支撑安装
(1)根据竖向构件平面布置图及吊装顺序图,对竖向构件进行吊装就位,就位后立即安装斜支撑,每个竖向构件用不少于2 根斜支撑进行固定,斜支撑安装在竖向构件的同一侧面,与楼面的水平夹角> 60°。
(2)检查竖向构件内预埋的M20 × 70 内螺纹套筒,并将紧固螺栓与内螺纹套筒连接;根据计算角度在楼面安装斜支撑下部连接固定用M16 × 150 膨胀螺栓[15]。
(3)斜支撑安装时,将上、下连接垫板沿开口方向分别卡在竖向构件及楼面上的连接螺栓内,然后用螺丝将斜支撑上、下连接垫板与竖向构件及楼面拧固。
5、浆锚节点灌浆
(1)灌浆前应全面检查灌浆孔道、泌水孔、排气孔是否通畅。
(2)将竖向构件的上下连接处、水平连接处及竖向构件与楼面连接处清理干净,灌浆前24h 表面充分浇水湿润,灌浆前1h 应吸干积水。
(3)采用30mm PE 高压聚乙烯棒对竖向构件的水平及垂直拼缝进行嵌填,棒材嵌入板缝距外表面10mm。
(4)严格按照产品说明书的要求配置灌浆料,先在搅拌桶内加入定量的水,然后将干料倒入,用手持电动搅拌器充分搅拌均匀。
6、叠合板钢筋绑扎
(1)预制构件吊装就位后,根据结构设计图纸,先绑扎暗梁( 叠合梁) 钢筋,再绑扎叠合板钢筋。钢筋绑扎前,应先校正预留锚筋位置。
(2)叠合板受力钢筋与外墙支座处锚筋搭接绑扎,搭接长度应满足规范要求,同时应确保负弯矩钢筋的有效高度。
三、结语
混凝土叠合式装配整体结构技术的关键节点及楼板叠合层均采用现浇处理,既增加了结构的整体性,达到与现浇结构“同等型”;又解决了建筑部件、暖通空调、给排水系统、电气系统等建筑和设备专业的要求,做到了协调统一、优化配置,在不降低结构安全性的前提下,优化了建筑性能和功能。
我国的房屋制造工业比先进的工业国家落后。未来10~20 年,乃至更长的时期内,城乡住房建设将是我国新的经济发展驱动点和激发点。现在,有远见的企业家应积极开始着手准备,开发、生产、推广成套的装配式建筑和建材。那么,不久的将来就会以十分成熟的产品来满足不断增大的市场需求,为我国的经济建设做出贡献。
参考文献:
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1.全预制装配整体式结构体系工艺流程
全预制装配整体式结构的主要的施工的工艺和流程包括以下几个步骤:定位放线与施工准备;校正预留插筋;校正竖向构件与竖向构件吊装;临时安装支撑;灌浆处理浆锚节点;吊装水平构件;绑扎水平构件节点钢筋;绑扎叠合板钢筋;绑扎竖向构件节点钢筋;安装节点模板;混凝土浇筑叠合板和节点。
1.1 施工准备以及定位放线
在具体的施工准备时,应首先做好定位放线,经校正确定主控线无误之后,应当运用经纬仪把主控线逐步引入各层楼面,之后按照经纬仪以及竖向构件布置图所要求用标准卷尺所测出建筑物墙体构建边线、测量控制线、剪力墙暗柱位置线、建筑柱轴线、剪力墙、墙体洞口边线,用墨线在50厘米处的竖向预制构件下端将标高线弹出,并且用油漆做出具体的标记。
1.2 预留插筋校正
在全预制装配整体式结构的建筑过程中,在叠合板混凝土浇筑之前,必须采用钢筋限位框对预留插筋限制位置,从而保证钢筋位置的准确性。在混凝土浇筑之后,对其进行检查工作。
1.3 竖向构件吊装以及竖向构件校正
在建筑过程中,竖向构件吊装以及竖向构件校正程序中,需要根据抄测的标高控制线的要求要在竖向构件安装部位的设置相关的垫片进行找平,在找平过程中垫片厚度需根据水平抄测获得的数据来确定。在矫正过程中,使用塔式起重机进行建筑的竖向构件吊装,并且将构件下口注浆管与预留钢筋进行相互的插入,然后根据墙柱定位线用撬棍等工具将墙柱的根部就位进行确定,准确安装了相应的构件就位后就应该立即安装斜向支撑固定部件,并且调节支撑上的那个可调螺栓来进行垂直度校正,一块墙板构件至少需要安装2根斜向支撑。
1.4 构件节点钢筋绑扎以及叠合板钢筋绑
预制构件吊装就位以后,需要根据结构设计的相关图纸,进行绑扎剪力墙垂直连接节点、梁、板连接节点钢筋的工作。在钢筋绑扎以前,应先校正预留锚筋、箍筋的位置和箍筋弯钩角度。此外,剪力墙与受力钢筋和节点暗柱垂直连接,在绑扎纵向受力的暗梁时,应当采取帮条单面焊接方式。在具体的焊接当中应当及时的进行清查,平缓过渡焊缝余高,并且应当填满弧坑。必要时还可以选取分层流水焊接方法或者间隔流水焊接方式。在绑扎暗梁钢筋时,应当将上排纵向受力钢筋穿入到箍筋内部,并且位于次梁及主梁钢筋交叉处,此外还应使次梁钢筋位于上部,主梁钢筋位于下部。绑扎楼梯节点钢筋时,应分别搭接绑扎支座处锚筋和楼梯处锚筋两部分,并且搭接长度应当与相关要求及规范相符合,同时必须确保负弯矩钢筋具有有效的高度。
1.5 节点模板安装以及叠合板混凝土浇筑
在工程的进行过程中,节点模板安装之前,必须在模板支设处楼面还有模板与结构面结合处两个地方粘贴双面胶带来固定,在模板使用时需要使用对拉螺栓进行紧固工作,对拉螺栓外部需要套上塑料管来保护,并在塑料帽外加设海绵止水垫来进行防水处理。在实际的建筑当中,在用混凝土进行浇筑之前,应当把叠合面和模板中的垃圾清理干净。在将一些构件的表面清理完毕以后,应当在浇筑混凝土之前的二十四小时对叠合面以及相关节点进行全面的浇水润湿,应当注意的是,在浇筑之前的一个小时应当把所有积水吸干。相关节点应当采用没有收缩能力的混凝土来进行浇筑,其中混凝土的等级应当和比原来结构的等级高一个级别。
2.预制装配式混凝土结构在住宅建筑中的应用
2.1 预预制装配式剪力墙(大板)结构
预预制装配式剪力墙(大板)结构是是由于制的大型内外墙板、叠合楼板等预制混凝土板材、构件装配而成,又称为预制装配式大板结构,在在满足抗震设计和可靠的节点联接前提下,其力学模型相当于现浇混凝土剪力墙结构。预制楼板多采用叠合楼板。预制外墙板主要采用实心和空心两种类型墙板。预制空心墙板必须保证结构构件连接的整体性、连续性和抗震设防要求,在节点设计上必须要满足防渗漏和热工等构造要求,预制实心墙板结构的关键问题,是是如何解决预制墙板之间的水平缝和竖向缝的接缝,以及水平受力钢级和竖向受力钢筋的连接问题。
预制空心墙板结构是预制和现浇相结合的结构技术。在预制空心墙板和叠合楼板装配后,布置受力钢筋,在空心墙板内和叠合楼板面同时浇筑混凝土形成整体。其主要特点是:结构整体性能好,节点构造易处理,预制墙板之间的水平缝和竖向缝的接缝处理简单,避免出现接缝开裂等问题。主要缺点是需要一定量的现场浇注混凝土,墙板预制的工艺设备要求高,在7度以上抗震设防地区和高层建筑需解决好受力钢筋的连接问题。
2.2 预制装配式框架――剪力墙结构
预制装配式框架结构是由预制的梁、板、柱和剪力墙等构件装配而成,也称梁、板、柱体系。预制楼板多采用叠合楼板,预制梁多采用叠合梁。
优点:结构受力明确,建造迅速,节省劳动力,节点施工工艺较简单。当节点采用较可靠的施工工工艺时,可采用与现浇结构相同的设计方法。竖向受力构件可根据需要替换为现浇构件。建筑空间布置灵活,较易实现大空间。
缺点:对主筋灌浆锚固要求较高,室内出现凸梁凸柱,外墙维护部分构造相对复杂。主要是以多层住宅和6度以下抗震设防地区。
住宅产业是发展循环经济、建设资源节约型社会的重要领域,必须通过技术创新,大力发展预制装配式混凝土结构技术,走新型工业化的发展道路,转变当前粗放型的住宅建造方式,采用现代工业化的生产手段建造住宅。才能达到住宅建设的高效率、环境负荷低的目标,实现住宅的高质量、高品质、全寿命。
3.预制件发展前景
迄今为止,混凝土预制技术的发展历史已有110余年,预制混凝土结构在美国、德国、瑞典、日本、新加坡等国家的应用相当广泛,在住宅工业化的发展过程中发挥着不可替代的作用。 住宅工业化是住宅产业化发展的前提,混凝土预制技术是实现住宅工业化的途径之一。通过混凝土预制技术实现住宅建筑的高效率、高品质、低资源消耗和低环境影响,具有显著的经济效益和社会效益,是当前住宅建筑的发展趋势。
预制构件技术在我国建筑市场已成难挡之势。如何以完善有效的技术适应市场,如何规范市场,如何尽快完善预制构件技术的规范标准,使外预制构件尽快规范有序发展,确保工程质量已是当务之急。同时也为我们提供一个很大的创新开拓的空间,谁能最快最好的建立成熟完善的设计、施工保证体系谁就能在这个新开辟的市场上收到丰厚的回报。
参考文献
[1] 陆建忠.全预制装配整体式剪力墙结构抗震性能研究[J]施工技术 2011.
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1工程概况
作为山东省交通运输的南北大动脉,京台高速公路已经通车运营达13年之久。京台高速枣庄段路段总长为84.168 km,沿线包含57座大中桥和260余座小桥,桥梁总长共计9.907 km,占管养总里程的11.77%,中小跨径的混凝土板桥数量占所有桥梁数量的90%以上。随着改革开放和国民经济的飞速发展,交通运输任务日趋繁重,特别是重载、超载车辆的显著增加,造成高速公路的部分桥梁技术状况和服务水平有所下降,根据桥梁定期检查报告显示,大部分混凝土板桥的上部结构出现了不同程度的病害,其中裂缝是最为常见的病害之一。为了保证混凝土桥梁的安全运营,对病害的处治工作刻不容缓。本文通过工程实例对装配式预应力混凝土空心板桥的裂缝封闭工程进行阐述,以供今后类似工程借鉴。
2装配式预应力混凝土空心板桥的裂缝分布及成因分析
2.1裂缝分布情况
装配式预应力混凝土空心板桥上部结构的裂缝分布情况大致有以下几种情况:(1)跨中附近底板横向裂缝;(2)边板跨中附近腹板竖向裂缝;(3)边板支座附近腹板斜向裂缝。
2.2成因分析
装配式预应力混凝土空心板桥上部结构的裂缝按其产生原因大致可以划分如下几种:(1)荷载引起的裂缝。混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生荷载裂缝,主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种;(2)温度变化引起的裂缝。混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力。当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝;(3)收缩引起的裂缝。在实际工程中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在收缩种类中,塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因,另外还有自生收缩和碳化收缩;(4)钢筋锈蚀引起的裂缝。由于混凝土质量较差或保护层厚度不足,钢筋表面的氧化膜遭到破坏,钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应,其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2~4倍,从而对周围混凝土产生膨胀应力,导致保护层混凝土开裂、与钢筋表面剥离;(5)施工材料质量缺陷引起的裂缝。混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌合水及外加剂组成。拌合混凝土所采用材料质量的不合格,可能导致结构出现裂缝。
3裂缝修补方案
裂缝由于裂缝病害非常普遍,分布范围较广,裂缝形态和宽度各异,施工时需要根据不同的裂缝宽度采用相应的处理方案:(1)裂缝宽度小于0.2mm时,采用表面封闭法处理;(2)裂缝宽度在0.2~1.5mm之间,采用静压注射法进行补强;(3)裂缝宽度大于0.5mm的活动裂缝,宜采用填充密封法进行修补。对部分伴有白色流膏的裂缝,底板凿孔放水后再封闭处理。
4工程实例
4.1工程概况
店韩立交左、右幅桥是京台高速公路薛城境内的一座跨道路中桥,桥梁全长93.46m,桥面全宽28m,单幅净宽12m。上部结构形式为18+2×25+18m的整体现浇式预应力混凝土连续梁空心板。上部承重构件存在的病害类型为:竖向裂缝、横向裂缝、斜向裂缝、剥落露筋、网裂和混凝土破损。
4.2施工准备
根据桥梁定期检查报告,对该桥上部结构的病害进行实地确认,便于后续施工方案的制定。经病害二次确认可知,L-1#、L-3#、L-4#、R-3#、R-4#跨空心板板底存在不同宽度的裂缝,根据裂缝宽度的差异,拟采用静压注射法进行裂缝封闭施工。同时根据桥下通道的交通量情况,考虑布控措施。
4.3施工工艺流程
准备钢刷、密封胶和灌封胶病害调查搭设施工平台打磨板底裂缝表面并清除杂物灌封胶和密封胶配比沿裂缝分布涂刷密封胶粘接注射器底座密封密封检查注胶封口处理
4.4施工方案
4.4.1搭设施工平台
采用门式脚手架搭设施工平台,现场共计4榀门式脚手架,共搭设两个施工平台同时施工。门式脚手架搭设顺序:铺设垫木安放底座自一端起立门架并随即安装交叉支撑安装脚手板安装钢梯安装水平加固杆按照上述步骤安装第二层脚手架按照规定位置安装剪刀撑装配顶部栏杆。
4.4.2清缝处理
对所有拟处理的裂缝沿缝凿成深2~4mm、宽4~6mm“V”形槽;剔除缝口表面的松散杂物,用气压为0.2MPa以上的压缩空气清除槽内浮尘;沿缝长范围内用丙酮进行清洗,擦清表面。保证注胶前裂缝表面的清洁。
4.4.3粘结注射前底座
清缝处理后,采用济南庆达丰成工程技术有限公司生产的固诺牌建筑结构胶。按照“少量多次”的方法配置,密封胶按照黑色:白色=2:1的配合比拌合均匀,在30°气温下半小时内必须用完,超过半小时的密封胶不得再次使用。骑缝用密封胶封缝并埋设、粘贴注射器底座。间距以20~30cm为宜,原则上缝宽可稀,缝窄宜密,但每条裂缝至少须有一个进浆口和排气孔。
4.4.4密封
用修补胶密封底座的周围,并沿裂缝按5cm宽度进行密封。
4.4.5密封检查
待封缝材料固化后,沿缝涂刷一层肥皂水,并从灌浆嘴中通入气压为0.2MPa的压缩空气,检查缝的密封效果。对漏气部位进行补封处理。
4.4.6注胶
按照“少量多次”的方法配置灌缝胶,将灌缝胶按照配合比配置完成,30°的气温下半小时内用完。超过半小时的灌缝胶不得再次使用。安装注射器,注入专用的灌封胶,待相邻注胶嘴冒浆时,停止注射并用木塞塞紧,然后进行下一个注射器注胶,直至最后一个。
4.4.7封口处理
注射的灌缝胶初凝后,除去木塞,采用专用塑料螺母注射嘴。
4.5结语
裂缝封闭为处理梁板裂缝的常见方法,需要严格按照施工工艺进行:清缝处理工作必须彻底,密封胶和灌缝胶的配合比满足要求,注射器底座的粘贴、注胶工作均要满足要求。
参考文献
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[2]公路桥梁加固施工技术规范(JTG/T J23-2008)[S]北京:中华人民共和国交通运输部,2008.
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该高速公路高架桥,桥梁左、右半桥上部构造分别采用8×40m、8×40+9×30m装配式预应力混凝土T梁,先简支、后连续刚构;下部结构采用U型桥台、明挖扩大基础;桥墩采用矩形薄壁墩、柱式墩,基础均为挖孔桩基础。其中4#墩墩高49m,在桥梁施工过程中4号墩墩身上部24-49m范围受到撞击出现裂缝。
2裂缝状况
2.1 墩身整体裂缝状况
根据检测分析结果,4号墩身裂缝均为竖向裂缝,共有裂缝6条,前进方向的正前面共有裂缝4条,最长的为14.1m,裂缝宽度最宽为0.2mm,墩身内壁有3条裂缝,也是竖向裂缝,其中正面裂缝最大宽度为6.0mm,局部有混凝土破损现象;倒角处竖向裂缝宽度为0.4mm。裂缝检测结果见表1。根据《公路桥梁承载能力检测评定规程》(报批稿),正前面的1~4号、6号裂缝宽度均在规范允许的范围之内;左侧5号、墩内壁正前方正面裂缝,最大宽度为6.0mm,裂缝宽度超过规范规定的限值。裂缝状况见图1。
3墩身加固设计
3.1 混凝土缺陷修补
对于墩身结构存在的混凝土剥落、掉块、缺损、凹陷等缺陷,首先将缺陷部位表层的松散混凝土全部凿除,露出新鲜混凝土,然后利用人工除锈的方法对缺陷部位的外露钢筋除锈,并将混凝土表面清理干净,最后利用环氧混凝土(或环氧砂浆)对缺陷部位进行修补。
3.2 裂缝压浆及封闭
3.2.1 当裂缝宽度
3.2.2 当裂缝宽度≥0.15时,对此类裂缝应首先骑缝开设V槽,然后将V槽封闭并进行灌浆处理。
3.3 植筋、浇注墩内混凝土;
按照设计图中所示位置进行植筋(如图2所示),并浇注混凝土,混凝土浇筑从墩底向上依次浇筑,浇筑到横隔板时,应对已浇筑的混凝土进行养生,待养生达到设计强度后,再继续浇筑横隔板以上部分的混凝土。浇注过程中应采取相应的冷却措施来降低水化热,浇筑混凝土时应分段分层进行,浇筑层高度应根据降低水化热、混凝土供应能力、一次浇筑方量、混凝土初凝时间、结构特点等综合考虑决定。
3.4 粘贴碳纤维布
采用横向粘贴碳纤维布对墩身来进行加固补强,碳纤维布分两层进行粘贴。
4 墩身加固施工工艺和技术要点
4.1 混凝土缺陷修补
将墩身有裂缝范围内墩壁表面松散混凝土全部凿除,如有混凝土缺损、凹陷情况时,将缺陷部位混凝土表面凿毛,并将处理后的浮渣等清理干净,将建筑用原子灰、补土剂树脂、补土剂硬化剂按比例配制后,对缺陷部位混凝土进行嵌补、找平。同时为保证碳纤维布的粘贴质量,将墩身四面棱角用砂轮机打磨成圆角。
4.2 裂缝的灌胶与封闭处理
4.2.1 裂缝灌胶
针对≥0.15cm的裂缝采取灌注环氧树脂加固方法,就是将环氧树脂浆液注入结构物内部缝隙中去,以达到封闭裂缝,恢复并提高结构强度、耐久性和抗渗性的目的,使混凝土构件恢复整体性。
(1)施工工艺
基底清扫标注注胶底座的位置配置灌缝用环氧树脂封闭裂缝粘接注胶底座注入灌缝材料养护结构表面处理。
(2)工艺要点
1)沿裂缝将混凝土用尖凿凿成“V”形槽,槽深30~50mm,宽50~100mm。
2)粘贴灌浆嘴及裂缝表面封闭
① 粘贴灌浆嘴,灌浆嘴的间距根据缝长及缝宽确定,宽缝宜稀,窄缝宜密一般在350mm~400mm之间(如图3所示)。每条裂缝上至少应有一个进浆嘴和一个出浆嘴。
② 清缝及裂缝表面处理:将所有裂缝两边30mm~40mm范围内的灰尘用毛刷或压缩空气清除干净,凿去浮浆,然后清除裂缝周围的油污。
③ 裂缝表面封闭:为使混凝土缝隙完全充满浆液,并保证压力,同时又保证浆液不外渗,必须对已处理过的裂缝表面用结构胶底胶沿裂缝走
向从上至下均匀涂刷两遍,形成宽60mm~80mm的封闭带。
3)灌注胶液操作方法
① 灌注裂缝采用空气泵压注法,压浆罐与灌浆嘴用聚氯乙稀高压透明管相连接,连接要求严密不漏气。在灌浆过程中注意控制压力逐渐升高,防止骤然加压裂缝扩大,压力宜控制在0.2~0.4MPa。
② 灌浆次序为:由低端逐渐压向高端,从一端开始压浆后,待另一端的灌浆嘴在排出裂缝内的气体后流出的浆液浓度与压入浆液浓度相同时,可关闭出浆嘴阀门,并保持压力1~3分钟。
③ 对于已灌完的裂缝,待浆液聚合固化后将灌浆嘴拆除,并将灌浆嘴处用胶泥抹平。
4.2.2 裂缝封闭处理(缝宽
(1)工艺流程
混凝土表面处理―洁净表面―环氧树脂胶泥封闭裂缝―在胶泥上涂刷一层环氧树脂胶液―检查质量
(2)工艺要点
1)用钢丝刷将裂缝周围的油污认真清除干净。
2)用吸尘器或酒精等将裂缝处的灰尘洗净、清除。
3)使用丙酮等有机溶剂对准备封闭裂缝处进行清洁处理,并使混凝土表面充分干燥。
4)配制环氧树脂胶泥。
5)将环氧树脂胶泥按规定比例称量准确后放置调和板上,调和均匀。一次调和量以可使用时间内用完为准。
6)将拌和好的环氧树脂胶泥均匀的涂刮在构件表面裂缝处,使其将裂缝完全封闭。
7)环氧树脂胶泥封闭裂缝完毕,待其固化后,在胶泥表面涂刷一层环氧树脂胶,以起到防护作用。
8)封缝环氧树脂胶泥固化后,要进行表面清理,使表面平顺。
4.2.3 质量控制及其它
(1)当日温变化较大时,在使用环氧树脂材料时,必须密切注意温度变化,及时调整固化剂以防止温度变化时对环氧树脂材料的施工质量产生不良影响。
(2)现场施工部分材料,有异味,易挥发、易燃。所以施工现场必须通风顺畅,同时施工时严禁吸烟。
(3)操作人员须戴口罩和橡胶手套及防护眼镜,粘接性材料粘贴到皮肤时,可用热肥皂水、医药酒精,多次清洗。
(4)施工过程中,不允许将用过的器具以及残留的液体等随便抛弃,而应装入废弃物收集桶中,集中处理,以防污染环境或发生事故。
4.3 混凝土植筋工艺及要求
4.3.1 工艺流程
钻孔清孔吹孔注胶养护
4.3.2 植筋布置示意图
(图3见附页)
4.3.3 工艺要点
(1)用钢筋探测仪检查植筋部位的混凝土钢筋位置,以确定钻孔位置。
(2)按规定的钻孔直径垂直于植筋结构平面钻孔,标尺设定为成孔深度,若遇到钢筋时,必须晴空。
(3)清扫并用气筒吹出孔内灰渣,直至孔内清洁干燥为止。
(4)注胶前,须详细阅读植筋胶使用说明书,掌握其正确的使用方法,查看胶的有效期,过期的坚决不使用。当环境条件(温度、湿度)等不满足时,应停止使用工。
(5)将注胶混合管插入孔底,从孔底向外注入粘结剂,注满孔洞的2/3,包装纸今后爆满。
(6)将准备好的钢筋旋转着缓慢插入孔底,按照固化时间表规定时间进行安装,使得毛估计均匀地附着在钢筋的表面及缝隙中,待其固化后再进行焊接,绑扎钢筋及其他各项工作。
(7)由下向上植筋施工时,应先将内装结构胶的胶袋或玻璃管埋入植筋孔中,再利用电钻将钢筋植入,通过钢筋的挤压将胶袋或玻璃管破碎,并使流出的植筋胶将孔洞填满,并对钢筋紧密包裹。
4.4 碳纤维布施工
4.4.1施工工艺
构件表面处理贴片前基层处理涂底层涂料用环氧腻子对构件表面残缺修补粘纤维片养护涂装。
4.4.2 工艺要求
碳纤维工艺的关键在于碳纤维粘贴的紧密、牢固,保证与原结构形成整体,能够共同工作。
(1)贴片前应对混凝土构件表面进行必要的处理,仔细清除破损、劣化部分,修补裂缝、露筋除锈、削平凸出部位和棱角等,使碳纤维片粘贴后能与构件牢固紧密结合。
(2)在处理好的混凝土表面涂刷能渗透到混凝土内的底层涂料,然后填平表面凹陷部位,达到表面平整,使碳纤维片与构件粘贴紧密并避免粘贴后起鼓。
(3)严格掌握贴片的位置和长度,注意进行脱泡和浸渗操作。
(4)掌握好每道工序施工的时间间隔,防止碳纤维片起鼓、脱离、错位。
4.4.3 施工质量要求
(1)结构物表面处理
将混凝土构件表面的残缺、破损部分清除干净达到结构密实部位,使其表面平整;检查外露钢筋是否锈蚀,如有锈蚀,进行必要处理。
(2)对经过剔凿、清除和露筋的构件残缺部分,进行修补、复原;混凝土表面浆棱、模板段差必须打磨平顺,清洗打磨过的构件表面,并使其充分干燥。
(3)涂底层涂料
涂料应涂刷均匀,不得漏涂,严禁使用不适合气温条件,超过可使用时间或添加溶剂稀释的涂料。
气温低于5度,相对湿度RH>85%,混凝土表面含水率在8%以上,有结露可能时,如无有效措施,不得施工。涂刷底胶见图4。
(4)构件表面残缺修补
构件表面小孔、内角必须用环氧树脂腻子修补平整。腻子涂刮后,表面仍存在的凹凸糙纹,应再用砂纸打磨平整。
(5)贴碳纤维片
1)贴碳纤维片必须符合下列条件:
① 碳纤维片已按规定裁切;
② 气温、空气湿度、构件表面含水率符合规定;
③ 底涂和环氧腻子达到触干燥(树脂表面达到固化硬结);
④ 环氧树脂的类型和施工时的气温适合,主剂和固化剂按规定的比例称量准确,装
入容器用搅拌器拌和均匀,一次调和量应在可使用时间内用完。碳纤维布粘贴见图5。
2)碳纤维片粘贴的质量标准:
① 下涂和上涂渗浸入纤维束良好;
② 碳纤维片粘贴密实;
③ 对于直径在10mm以上30mm以下的空鼓,每平方米少于10个可认为合格;若每平方米在10个以上,则认为不合格,需进行修补;对于直径30mm以上的空鼓,只要出现,即认为不合格,需进行修补。
④ 顺纤维方向搭接长度不小于10cm,各层之间的搭接部位不得位于同一条直线上,必须错开至少50cm。
⑤ 碳纤维片材规格、贴片位置、长度、密度、纤维方向、层数符合设计规定;
⑥ 养护严格遵守自然养护的时间要求;
⑦ 涂装符合合同规定或业主要求及相关的施工验收规定。
5 墩身加固所用材料
5.1 钢筋、混凝土
墩身加固采用C40自密实混凝土,其质量应符合公路桥涵设计规范,锚固植筋必须符合GB1499-1998国家标准规定。
5.2 碳纤维布
结构补强用碳纤维布及其配套胶剂应采用优良产品。其规格及性能符合设计规定。
碳纤维片材料规格及性能见表3。
5.3 种植锚筋所用胶剂
种植锚筋所用植筋胶材料在使用之前,应做工艺试验、材料检测、抗拔力测试、疲劳性能测试等,其焊接性能、抗震性能、防火性能、抗疲劳性能、抗腐蚀性能等都应满足设计标准。
6 加固处理效果
6.1 加固处理用各种材料和施工中所要求的各种技术及试验指标满足设计要求;
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该高速公路高架桥,桥梁左、右半桥上部构造分别采用8×40m、8×40+9×30m装配式预应力混凝土T梁,先简支、后连续刚构;下部结构采用U型桥台、明挖扩大基础;桥墩采用矩形薄壁墩、柱式墩,基础均为挖孔桩基础。其中4#墩墩高49m,在桥梁施工过程中4号墩墩身上部24-49m范围受到撞击出现裂缝。
2裂缝状况
2.1 墩身整体裂缝状况
根据检测分析结果,4号墩身裂缝均为竖向裂缝,共有裂缝6条,前进方向的正前面共有裂缝4条,最长的为14.1m,裂缝宽度最宽为0.2mm,墩身内壁有3条裂缝,也是竖向裂缝,其中正面裂缝最大宽度为6.0mm,局部有混凝土破损现象;倒角处竖向裂缝宽度为0.4mm。裂缝检测结果见表1。根据《公路桥梁承载能力检测评定规程》(报批稿),正前面的1~4号、6号裂缝宽度均在规范允许的范围之内;左侧5号、墩内壁正前方正面裂缝,最大宽度为6.0mm,裂缝宽度超过规范规定的限值。裂缝状况见图1。
图1裂缝示意图
裂缝检测表 表1
3墩身加固设计
3.1 混凝土缺陷修补
对于墩身结构存在的混凝土剥落、掉块、缺损、凹陷等缺陷,首先将缺陷部位表层的松散混凝土全部凿除,露出新鲜混凝土,然后利用人工除锈的方法对缺陷部位的外露钢筋除锈,并将混凝土表面清理干净,最后利用环氧混凝土(或环氧砂浆)对缺陷部位进行修补。
3.2 裂缝压浆及封闭
3.2.1 当裂缝宽度
3.2.2 当裂缝宽度≥0.15时,对此类裂缝应首先骑缝开设V槽,然后将V槽封闭并进行灌浆处理。
3.3 植筋、浇注墩内混凝土;
按照设计图中所示位置进行植筋(如图2所示),并浇注混凝土,混凝土浇筑从墩底向上依次浇筑,浇筑到横隔板时,应对已浇筑的混凝土进行养生,待养生达到设计强度后,再继续浇筑横隔板以上部分的混凝土。浇注过程中应采取相应的冷却措施来降低水化热,浇筑混凝土时应分段分层进行,浇筑层高度应根据降低水化热、混凝土供应能力、一次浇筑方量、混凝土初凝时间、结构特点等综合考虑决定。
图2植筋图
3.4 粘贴碳纤维布
采用横向粘贴碳纤维布对墩身来进行加固补强,碳纤维布分两层进行粘贴。
4 墩身加固施工工艺和技术要点
4.1 混凝土缺陷修补
将墩身有裂缝范围内墩壁表面松散混凝土全部凿除,如有混凝土缺损、凹陷情况时,将缺陷部位混凝土表面凿毛,并将处理后的浮渣等清理干净,将建筑用原子灰、补土剂树脂、补土剂硬化剂按比例配制后,对缺陷部位混凝土进行嵌补、找平。同时为保证碳纤维布的粘贴质量,将墩身四面棱角用砂轮机打磨成圆角。
4.2 裂缝的灌胶与封闭处理
4.2.1 裂缝灌胶
针对≥0.15cm的裂缝采取灌注环氧树脂加固方法,就是将环氧树脂浆液注入结构物内部缝隙中去,以达到封闭裂缝,恢复并提高结构强度、耐久性和抗渗性的目的,使混凝土构件恢复整体性。
(1)施工工艺
基底清扫标注注胶底座的位置配置灌缝用环氧树脂封闭裂缝粘接注胶底座注入灌缝材料养护结构表面处理。
(2)工艺要点
1)沿裂缝将混凝土用尖凿凿成“V”形槽,槽深30~50mm,宽50~100mm。
2)粘贴灌浆嘴及裂缝表面封闭
① 粘贴灌浆嘴,灌浆嘴的间距根据缝长及缝宽确定,宽缝宜稀,窄缝宜密一般在350mm~400mm之间(如图3所示)。每条裂缝上至少应有一个进浆嘴和一个出浆嘴。
图3
② 清缝及裂缝表面处理:将所有裂缝两边30mm~40mm范围内的灰尘用毛刷或压缩空气清除干净,凿去浮浆,然后清除裂缝周围的油污。
③ 裂缝表面封闭:为使混凝土缝隙完全充满浆液,并保证压力,同时又保证浆液不外渗,必须对已处理过的裂缝表面用结构胶底胶沿裂缝走
向从上至下均匀涂刷两遍,形成宽60mm~80mm的封闭带。
3)灌注胶液操作方法
① 灌注裂缝采用空气泵压注法,压浆罐与灌浆嘴用聚氯乙稀高压透明管相连接,连接要求严密不漏气。在灌浆过程中注意控制压力逐渐升高,防止骤然加压裂缝扩大,压力宜控制在0.2~0.4MPa。
② 灌浆次序为:由低端逐渐压向高端,从一端开始压浆后,待另一端的灌浆嘴在排出裂缝内的气体后流出的浆液浓度与压入浆液浓度相同时,可关闭出浆嘴阀门,并保持压力1~3分钟。
③ 对于已灌完的裂缝,待浆液聚合固化后将灌浆嘴拆除,并将灌浆嘴处用胶泥抹平。
4.2.2 裂缝封闭处理(缝宽
(1)工艺流程
混凝土表面处理―洁净表面―环氧树脂胶泥封闭裂缝―在胶泥上涂刷一层环氧树脂胶液―检查质量
(2)工艺要点
1)用钢丝刷将裂缝周围的油污认真清除干净。
2)用吸尘器或酒精等将裂缝处的灰尘洗净、清除。
3)使用丙酮等有机溶剂对准备封闭裂缝处进行清洁处理,并使混凝土表面充分干燥。
4)配制环氧树脂胶泥。
5)将环氧树脂胶泥按规定比例称量准确后放置调和板上,调和均匀。一次调和量以可使用时间内用完为准。
6)将拌和好的环氧树脂胶泥均匀的涂刮在构件表面裂缝处,使其将裂缝完全封闭。
7)环氧树脂胶泥封闭裂缝完毕,待其固化后,在胶泥表面涂刷一层环氧树脂胶,以起到防护作用。
8)封缝环氧树脂胶泥固化后,要进行表面清理,使表面平顺。
4.2.3 质量控制及其它
(1)当日温变化较大时,在使用环氧树脂材料时,必须密切注意温度变化,及时调整固化剂以防止温度变化时对环氧树脂材料的施工质量产生不良影响。
(2)现场施工部分材料,有异味,易挥发、易燃。所以施工现场必须通风顺畅,同时施工时严禁吸烟。
(3)操作人员须戴口罩和橡胶手套及防护眼镜,粘接性材料粘贴到皮肤时,可用热肥皂水、医药酒精,多次清洗。
(4)施工过程中,不允许将用过的器具以及残留的液体等随便抛弃,而应装入废弃物收集桶中,集中处理,以防污染环境或发生事故。
4.3 混凝土植筋工艺及要求
4.3.1 工艺流程
钻孔清孔吹孔注胶养护
4.3.2 工艺要点
(1)用钢筋探测仪检查植筋部位的混凝土钢筋位置,以确定钻孔位置。
(2)按规定的钻孔直径垂直于植筋结构平面钻孔,标尺设定为成孔深度,若遇到钢筋时,必须晴空。
(3)清扫并用气筒吹出孔内灰渣,直至孔内清洁干燥为止。
(4)注胶前,须详细阅读植筋胶使用说明书,掌握其正确的使用方法,查看胶的有效期,过期的坚决不使用。当环境条件(温度、湿度)等不满足时,应停止使用工。
(5)将注胶混合管插入孔底,从孔底向外注入粘结剂,注满孔洞的2/3,包装纸今后爆满。
(6)将准备好的钢筋旋转着缓慢插入孔底,按照固化时间表规定时间进行安装,使得毛估计均匀地附着在钢筋的表面及缝隙中,待其固化后再进行焊接,绑扎钢筋及其他各项工作。
(7)由下向上植筋施工时,应先将内装结构胶的胶袋或玻璃管埋入植筋孔中,再利用电钻将钢筋植入,通过钢筋的挤压将胶袋或玻璃管破碎,并使流出的植筋胶将孔洞填满,并对钢筋紧密包裹。
4.4 碳纤维布施工
4.4.1施工工艺
构件表面处理贴片前基层处理涂底层涂料用环氧腻子对构件表面残缺修补粘纤维片养护涂装。
4.4.2 工艺要求
碳纤维工艺的关键在于碳纤维粘贴的紧密、牢固,保证与原结构形成整体,能够共同工作。
(1)贴片前应对混凝土构件表面进行必要的处理,仔细清除破损、劣化部分,修补裂缝、露筋除锈、削平凸出部位和棱角等,使碳纤维片粘贴后能与构件牢固紧密结合。
(2)在处理好的混凝土表面涂刷能渗透到混凝土内的底层涂料,然后填平表面凹陷部位,达到表面平整,使碳纤维片与构件粘贴紧密并避免粘贴后起鼓。
(3)严格掌握贴片的位置和长度,注意进行脱泡和浸渗操作。
(4)掌握好每道工序施工的时间间隔,防止碳纤维片起鼓、脱离、错位。
4.4.3 施工质量要求
(1)结构物表面处理
将混凝土构件表面的残缺、破损部分清除干净达到结构密实部位,使其表面平整;检查外露钢筋是否锈蚀,如有锈蚀,进行必要处理。
(2)对经过剔凿、清除和露筋的构件残缺部分,进行修补、复原;混凝土表面浆棱、模板段差必须打磨平顺,清洗打磨过的构件表面,并使其充分干燥。
(3)涂底层涂料
涂料应涂刷均匀,不得漏涂,严禁使用不适合气温条件,超过可使用时间或添加溶剂稀释的涂料。
气温低于5度,相对湿度RH>85%,混凝土表面含水率在8%以上,有结露可能时,如无有效措施,不得施工。涂刷底胶见图4。
图4 涂刷底胶
(4)构件表面残缺修补
构件表面小孔、内角必须用环氧树脂腻子修补平整。腻子涂刮后,表面仍存在的凹凸糙纹,应再用砂纸打磨平整。
(5)贴碳纤维片
1)贴碳纤维片必须符合下列条件:
① 碳纤维片已按规定裁切;
② 气温、空气湿度、构件表面含水率符合规定;
③ 底涂和环氧腻子达到触干燥(树脂表面达到固化硬结);
④ 环氧树脂的类型和施工时的气温适合,主剂和固化剂按规定的比例称量准确,装
图5碳纤维布粘贴
入容器用搅拌器拌和均匀,一次调和量应在可使用时间内用完。碳纤维布粘贴见图5。
2)碳纤维片粘贴的质量标准:
① 下涂和上涂渗浸入纤维束良好;
② 碳纤维片粘贴密实;
③ 对于直径在10mm以上30mm以下的空鼓,每平方米少于10个可认为合格;若每平方米在10个以上,则认为不合格,需进行修补;对于直径30mm以上的空鼓,只要出现,即认为不合格,需进行修补。
④ 顺纤维方向搭接长度不小于10cm,各层之间的搭接部位不得位于同一条直线上,必须错开至少50cm。
⑤ 碳纤维片材规格、贴片位置、长度、密度、纤维方向、层数符合设计规定;
⑥ 养护严格遵守自然养护的时间要求;
⑦ 涂装符合合同规定或业主要求及相关的施工验收规定。
5 墩身加固所用材料
5.1 钢筋、混凝土
墩身加固采用C40自密实混凝土,其质量应符合公路桥涵设计规范,锚固植筋必须符合GB1499-1998国家标准规定。
5.2 碳纤维布
结构补强用碳纤维布及其配套胶剂应采用优良产品。其规格及性能符合设计规定。
碳纤维片材料规格及性能见表3。
碳纤维片材料规格及性能 表3
底层涂料的规格及性能见表4。
主要用途 涂刷混凝土表面用(可渗入混凝土表面)
找平树脂的规格及性能见表5。
主要用途 涂刷混凝土表面用(可渗入混凝土表面)
粘结树脂的规格及性能见表6。
主要用途 渗透粘贴碳纤维片
5.3 种植锚筋所用胶剂
种植锚筋所用植筋胶材料在使用之前,应做工艺试验、材料检测、抗拔力测试、疲劳性能测试等,其焊接性能、抗震性能、防火性能、抗疲劳性能、抗腐蚀性能等都应满足设计标准。
6 加固处理效果
6.1 加固处理用各种材料和施工中所要求的各种技术及试验指标满足设计要求;
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城市沥青路面检查井周围路面裂缝、下沉,井与周边路面高差大或者与纵横坡不一致。这些病害已成为城市道路的主要病害之一,既影响道路寿命、性能,又不易维修,处于常修常补状态。
2.检查井病害产生的原因分析
2.1设计原因
随着城市交通流量及荷载的加大,设计机红砖墙砌筑的检查井强度和整体性已不能满足实际要求。当车辆驶过检查井时,车辆活荷载的压力、剪切力和冲击力对检查井及周边路面产生极大的破坏作用。
2.2地质因素
检查井底土基松软或有地下水,承载力或密实度达不到要求,会导致检查井倾斜、沉降和井周围路面裂缝。
2.3施工原因
1)检查井所用原材料不符合质量标准要求。2)检查井周围回填不密实导致井周围下沉、路面开裂。3)检查井与周边路面衔接高程控制不好,导致行车颠簸、不平整。4)检查井井具有质量问题。井具与道路交通等级不匹配。轻型、普通型、重型不同的井具应适应不同的道路交通等级。5)检查井井具没与井筒锚固,行车冲击、剪切将井具推移。6)检查井施工工艺改进。
3.防治措施
3.1设计措施
1)将检查井设计为钢筋混凝土或混凝土井或混凝土砌块检查井。2)尽可能将检查井设计在花池、人行道内,或者将一些管线共同敷设在同一隧道内,使用同一个检查井,减少机动车道内检查井数量。
3.2地质措施
1)采用天然地基时,地基土不得受扰动。2)井底地基土质必须满足设计要求,遇有松软地基、流砂等特殊地质变化时,应进行换填、夯实直到满足设计要求。3)井底遇有软泥地下水时,需将水抽干后干插片石处理地基碎石找平密实,保证满足设计承载力要求。
3.3施工措施
1)严格按照设计和规范要求选用合格的检查井砌筑材料。加强原材料的见证取样送检工作,严禁使用试验不合格的材料。2)严格按照设计图纸、技术交底要求规范施工,保证砌筑质量。3)加强检查井周围回填质量控制。4)根据设计要求选用与道路交通等级相匹配的轻型、普通型、重型合格井具。5)检查井井具应该采取一定措施锚固在检查井井筒上,防止行车冲击、剪切将井具推移。6)创新、改进检查井施工工艺,尤其是在道路施工过程中,改进检查井升降工艺。
4.检查井施工工艺改进
4.1检查井施工过程关键点控制
4.1.1施工工艺流程
施工准备基底处理基础浇筑检查井砌筑井周回填检查井升降抹面勾缝安装井盖。
4.1.2操作要点
1)施工准备。a.清理基础表面,复核尺寸、位置和标高是否符合设计要求。b.按设计要求选用合格砌块、混凝土、钢筋、砂等原材料。
2)基底处理。a.采用天然地基时,地基土不得受扰动。b.井底地基土质必须满足设计要求,遇有松软地基、流砂等特殊地质变化时,应进行换填、夯实直到满足设计要求。
3)基础浇筑。a.井底基础应与管道基础同时浇筑。b.检查井混凝土基础强度低于1.2MPa时不得进行井身的砌筑。
4)检查井砌筑。a.砌块砌筑时,铺浆应饱满,灰浆与砌块四周粘结紧密、不得漏浆,上下砌块应错缝砌筑。b.圆井采用砌块逐层砌筑收口,四面收口时每层收进不应大于30mm,偏心收口时每层收进不应大于5mm。c.预制装配式结构的井室安装位置和尺寸正确,安装牢固,采用水泥砂浆接缝时,企口坐浆与竖缝灌浆应饱满,装配后的砂浆接缝凝结硬化期间应加强养护,并不得受外力碰撞或振动。d.现浇钢筋混凝土结构的井室,浇筑前,钢筋、模板经检验合格,混凝土配比符合设计要求;振捣密实,无漏振、走模、漏浆等现象;同时安装踏步,加强养护,未达设计要求强度前不得受力。e.检查井的砌筑除严格按照规范施工外,还应重点注意以下几个方面:井身砌筑应采用内缝小外缝大的摆砖方法,外灰缝塞碎砖,以减少砂浆用量,且砂浆应饱满,每层砖上下竖灰缝应错开,随砌随检查各部位的外形尺寸。圆管的管口接入检查井时与井壁空隙应严封堵密,以防漏水造成井周下沉。砌筑时应严格控制检查井的高程,以保证检查井井盖的高程与路面高程偏差较小。
5)检查井升降工艺。在道路结构深度范围内,检查井井筒一律采用C25混凝土进行检查井的升降,具体工艺如下:a.旧检查井井筒损坏部分必须清除干净后再进行现浇混凝土井筒的施工。b.旧检查井或新砌检查井按照规范施工至土基高程后,采用现浇C25商品混凝土检查井井筒。土基成型后,铺筑水泥稳定碎石底基层或基层碾压成型后,以检查井中心为中心挖直径170cm(70cm井内径+2x50cm井壁厚)的圆,将检查井挖出,将结构层厚度内全部浮料清除干净后,支内径70cm钢内模,然后浇筑50cm厚的井筒至该结构层高程,待24h后拆除钢模,加盖井盖覆盖并洒水保湿与水泥稳定碎石层同步养生。养生7d后,即可进行下道工序,检查井的升降依上述方法循环进行。检查井井具厚度范围内采用结构沥青混凝土,井具下预留2cmM10水泥砂浆或细石混凝土坐浆。该法的优点是:保证了检查井井筒的强度;现浇混凝土保证了井周围的密实度;若底基层和基层为水泥稳定碎石,现浇混凝土井筒可以与水泥稳定碎石层同步养护,不增加工期。该法的注意点:检查井爬梯安装,可现浇或后补,浇筑好的检查井应设隔离墩、安全墩围护,以避免人为损坏检查井混凝土井座;若工期紧张,不允许养生7d,可以在混凝土中掺早强剂,并在强度达到80%后进行下道工序。c.合理安排施工顺序及进度,保证砌筑检查井的砂浆强度达到设计强度90%以上后再进行路面结构施工,防止机械将检查井挤裂。
4.2检查井与沥青路面的衔接
水泥稳定碎石层养生成型后,即可按照操作规程,进行透层油及中下沥青混凝土面层的施工。沥青混凝土上面层施工前,将检查井升至距离路面高程15cm处,材料可采用C25细粒式早强混凝土,提前留置2cm厚的细石混凝土或M10砂浆找平,使井盖与路面高程一致(十字拉线法控制井盖高程),挖除的中下面层空白用早强水泥砂浆或细石混凝土补齐(可略低于现成型面层),保湿覆盖养生2d后,每井座用3个12cm左右的膨胀螺栓与混凝土井壁锚固,加强抗行车冲击能力,然后浇洒粘层乳化沥青,摊铺上面层沥青混合料。
篇8
承唐高速公路唐山段二期遵化南服务区某上跨立交天桥,其上部结构为25+30+30+25m预应力混凝土现浇连续箱梁,全桥位于R=2200m平圆曲线内。采用单箱单室、直腹板断面形式,梁高160cm,C50砼,箱梁底板宽420cm,顶板宽800cm。
预应力筋采用φs15.24高强度低松弛钢绞线,标准抗拉强度fpk=1860MPa;预应力锚具采用YM12型群锚体系及配套产品。预应力孔道采取预埋塑料波纹管的管道成孔方法,管道灌浆采用真空压浆的新工艺。
2、施工工艺流程
采用支架法施工,工艺流程为:
支架基础处理支架搭设支架预压根据预压结果调整模板底腹板模板安装底腹板钢筋安装预应力纲绞线、波纹管安装第1次砼浇筑(底板与腹板)顶模安装顶翼板钢筋安装第2次砼浇筑(顶板)养生预应力张拉真空压浆封锚继续养护支架模板拆除。
3、模板与支架的设计和验算
3.1 支架和模板布置
根据以往施工经验,结合箱梁的实际尺寸,模板及支架施工方案选定如下:
采用φ48×3.5mm碗扣式脚手架,初步拟定支架立杆在跨中段纵横向间距为120×90cm,梁端底腹板加厚段加密4排,纵横向间距调整为90×60cm;立杆步距120cm。为减少支架类型,组装方便,保证安全,翼缘板区立杆横向间距仍采用120cm,在立杆的上部放置可调承托螺杆,可调承托螺杆的最大升降量为30cm。
箱梁内模和外模拟采用两种形式。外模采用15mm厚高强度涂塑竹胶板, 内模用单光面12mm厚的竹胶板,用5×7cm方木做背带。由于箱梁箱内净空较小,混凝土浇筑后顶板内模及内支架拆除困难,为节省材料,考虑内模支架的周转使用,采用型钢加工成标准构件,构件之间用螺栓连接,再用组合钢模板做顶板内模。这样内支架和模板既利于安装与拆除,又可提高劳动效率,一举多得。
3.2支架及模板荷载验算
3.2.1设计荷载
箱梁全桥长110m,梁体底板面积110×4.2=462m2,设计箱梁C50混凝土总量534.9 m3;取钢筋砼重度为26kN/m3,混凝土自重534.9×26=13907.4 kN,自重产生的荷载近似按均布荷载计算,g1=13907.4/462=30.1kN/m2
根据《路桥施工计算手册》,施工荷载取值如下:
施工人员及设备荷载g2=2.5 kN/m2
倾倒砼产生的荷载g3=2.0 kN/m2
振捣砼产生的荷载g4=2.0 kN/m2
模板及支架属于临时结构,采用容许应力法计算,不考虑荷载分项系数。因此,验算强度时,g=g1+g2+g3+g4=36.6 kN/m2;验算刚度时,g=g1 =30.1 kN/m2;为方便计算,并偏于安全,按相同取值计算。
满堂支架(按最高9m计算)产生的荷载0.14 kN/m3,那么近似均布荷载为9×0.14=1.26kN/m2
6×12方木自重均布荷载q1=0.05×0.10×8=0.04kN/m
15×15方木自重均布荷载q2=0.10×0.15×8=0.12kN/m
3.2.2底模验算
竹胶板底模自重忽略不计,考虑到模板本身的连续性,按三等跨连续梁,取1m宽板带计算:
Mmax=l12=×0.32=0.33kN・m,
其中l1为相邻横梁之间的距离,即模板计算跨径,
模板净截面抵抗距Wj:Wj=bh2=×100×1.52=37.5 cm3,
其中b为模板宽度(取1米),h为模板厚度。
ÓW===8.8×106Pa=8.8Mpa
[ÓW]――竹胶板容许抗弯曲应力32 Mpa;
惯性矩:I===28.125cm4
挠度:f===6.379×10-4m=0.6mm
E――弹性模量,取9.2×103 Mpa;
挠跨比:==
3.2.3方木横梁验算
所有荷载均由横梁承受并传给纵梁,由于横梁间距30cm,因此横梁横向均布荷载为q横=q1+gl1=0.04+36.6×0.3=11.02kN/m,
受弯构件按三等跨连续梁计算,横梁计算跨度l2为立杆横向间距,即90cm,
Mmax=l22=×11.02×0.92=0.89kN・m
Wj=bh2=×5×102=83.33cm3
ÓW===10.68×106Pa=10.68MPa
I===417cm4
fmax===1.3×10-3m=1.3mm
==
3.2.4方木纵梁验算
横梁以集中力传递给纵梁,q集=0.9×11.06=9.954 kN,由于横梁间距较密(0.3m),横梁传给纵梁的集中荷载近似按三等跨连续梁均布荷载计算。
q纵= q2+4×q集/1.2=0.18+4×9.954/1.2=33.36kN/m
Mmax=×l2=×33.36×1.22=4.80kN・m
Wj=bh2=×10×152=375cm3
ÓW===12.80×106Pa=12.80MPa
I= ==2813cm4
fmax===1.85×10-3m=1.6mm
==
3.2.5立杆验算
立杆承受纵梁传来的荷载,因此N=q纵l=33.36×1.2=40.03kN,
因为横杆步距为1.2m,所以,长细比λ===76,r为回转半径,查表,得折减系数ψ=0.676,
[N]=ψA[Ó]=0.676×489×140=46279N=46.3kN
N<[N],满足要求。
4、模板与支架的施工及质量控制
4.1支架搭设与质量控制
4.1.1 地基处理
桥区地基表层为种植土,在支架搭设前对地基做以下处理:先把施工区域内的淤泥、杂物及桩基施工泥浆池中的泥浆清理干净,分层换填碎石土并压实,压实度不小于90%;最后在其上浇筑15cm厚的C15素混凝土,以方便支架立柱划线搭设。
地基处理范围为桥下翼缘板垂直投影外加1.0m,在两侧开挖排水沟,确保工程施工时地基免遭水淹影响地基承载力,引起不均匀沉降。
4.1.2 支架搭设
混凝土浇筑完成,强度达到70%后,开始搭设支架。搭设支架时根据梁底、纵横向方木大小和地面标高选配支架,由专业架子工和木工负责支设,支架必须垂直、水平;设置纵横向的剪刀撑在梁底模板施工前放置,保证支架体系的刚度和稳定性。
为保证支架的稳定性,支架四边与中间纵向每隔4排设置通长剪刀撑, 剪刀撑用6 m长φ48普通钢管连续布置,每道剪刀撑宽度不应小于4跨,且不应小于6m,斜杆与地面的倾角宜控制在45°~60°之间。
4.2模板施工质量控制
4.2.1 铺设外模板
外模板采用15mm优质竹胶模板。铺设时,底板和翼缘板模板牢固钉在方木上,模板与模板之间用双面胶填塞。模板铺设完成后,清除模板表面外露双面胶,竹胶板的横向拼缝下面必须设置通长方木,确保模板拼缝质量。
为了检查支架的―承载能力,减小和清除支架的非弹性变形及地基的沉降量,在支设模板前对支撑体系进行预压。预压材料为砂袋,最大荷载为设计荷载的1.2倍,分段加载,预压48h,预压时每跨5个断面,每6小时观测一次。压载前先在支架上做观测点,分别测出加载前标高、加载后标高各卸载后标高。
4.2.2 支设内侧模和倒角模板
腹板内模和倒角模板用12mm厚的单面竹脚板,用5×7cm方木作竖向背带。两腹板之间用脚手管内撑,脚手管的一端设可调承托螺杆,以调节腹板尺寸。在浇注砼过程中,腹板必须同时浇注,每两条腹板间浇注长度差必须适当,否则砼的侧压力过大会引起未浇注的腹板变形,严重时腹板内撑会凿穿外模板。
由于箱梁的倒角比较宽,浇注砼时容易出现模板上浮现象,倒角与侧模之间接缝处漏浆比较严重。把倒角模板与内侧模订一起做成整体式,并用型钢压在两倒角之间,再用钢筋与底板钢筋相连,既解决上浮现象又防止了漏浆,效果显著。
4.2.3 支设顶板支架及模板
浇注完底板混凝土并后,在腹板钢筋上测出支架标高,搭设支架时先单片拼装好。上方按测量标高控制,下方悬空的部位垫钢板(此钢板可调节底板砼浇注时的误差,拆除时把钢板拆出,支架整体下落又可相当于卸荷块的作用),支架纵向间距为1.5m,完成后下方用型钢联接成一个整体,增加稳定性,间距以利于铺组合钢模板为原则铺设,最后铺组合钢模板。
使用这种可装配式内模支架搭设、拆除快捷方便,极大节约施工时间,缩短了施工周期。
5、混凝土浇筑质量控制
箱梁砼分两次进行浇筑。第一次浇筑底板和腹板,浇至腹板顶部;第二次浇筑顶板和翼板,在顶板砼浇筑前应对第一次浇筑的砼面进行全面的凿毛,确保新旧砼结合。为避免浇筑过程引起压力不均匀,导致基底不均匀沉陷或模板侧向压力不匀,引起支架变形,两次浇筑均应分别从跨中向两支点循序渐进对称进行。
为减少砼的干缩和徐变影响,两次浇筑的混凝土龄期间隔宜控制在一个星期以内,浇筑时间宜选择在一天气温较底的时段进行。
在进行顶板混凝土浇注过程中,应防止人为造成上层钢筋下落,顶板有效高度减少,降低结构的承载能力,使结构在实际受力时因超负荷而产生裂隙。
6、预应力施工质量控制
预应力筋的布置、穿束、张拉、压浆是箱梁施工的关键,为保证预应力的施工质量和安全,应从以下几个方面着手进行控制。
6.1预应力施工材料及设备
钢绞线进场时应分批验收,每批钢绞线的重量不应大于60t。每批钢绞线均应试验其弹性模量,以作为伸长量计算的依据。钢绞线进场抽样检验合格后,应存放在通风良好的仓库中。如需露天堆放,则应搁置在方木支垫上,离地高度不少于20cm。
工作锚按照Ⅰ类锚具的标准进行验收,按规范规定进行外观、硬度及静载锚固性能试验,锚具和夹具应不超过1000套为一批。验收合格后的工作锚应妥善保管,不得与油污或其他有害物质接触,不得遭受机械损伤和锈蚀。搬运过程中严禁剧烈碰撞。
塑料波纹管搬运时,不得抛摔或在地面拖拉。室外堆放不可直接堆放在地面上,并应有遮盖物,避免暴晒。
千斤顶及高压油泵在使用前应配套标定,以确定油表读数与张拉应力的直线回归方程。当张拉200次或连续使用6个月后,应重新标定。
6.2预应力的施加
6.2.1预应力孔道的预留及穿束
由于塑料波纹管孔径较大(设计采用φ90mm),在墩顶弯起段,易与横梁抗剪主筋冲突。因此,在横梁钢筋骨架下料前,要按1:1的比例放样,标出波纹管的实际位置,以此调整钢筋骨架弯起位置,保证钢束坐标正确。
孔道的内径应比预应力束外径大5~10 mm,孔道面积为预应力钢束面积的两倍以上,以保证穿束和满足压浆的需要。
管道应采用足够数量的定位钢筋来进行固定安装,使其能牢固地置于模板内的设计位置,并在混凝土浇筑期间不产生位移。在平弯段,还应设置防崩裂钢筋。固定管道用的定位钢筋的间距,直线段为0.8m,曲线段按0.5m控制。
6.2.2预应力张拉
当混凝土强度达到100%并且龄期大于7天后方可进行张拉预应力钢束。由于现浇箱梁钢束曲线复杂,在施加预应力前,要根据钢束起弯角度、半径等参数,绘制钢束钢束布置图,以此计算钢束各段伸长值。
按照设计张拉顺序,两端对称张拉。采用逐级加压的方法进行,当张拉端达到设计吨位时,继续供油维持张拉力不变,持荷2分钟,同时测量实际伸长量是否与计算值相符。计算伸长量和实测伸长量误差应在±6%以内。当实测伸长量与计算值不符时应查明原因,调整计算伸长量再进行张拉。
7、真空压浆质量控制
为保证管道密实,采用真空压浆工艺,其基本原理是:在孔道一端采用真空泵,对孔道进行抽真空,使之产生-0.08 MPa左右的真空度,然后用灌浆泵将水泥浆从孔道的另一端灌入,直至充满整条孔道,并在另一端加以0.5~0.7MPa的正压力,以提高预应力孔道灌浆的饱满度和密实度,消除气泡,减少孔隙和泌水现象。
预应力张拉完成后,切除外露多余的预应力筋,在灌浆前的24~48小时,检查灌浆孔、排气孔是否畅通,若是堵塞,则必须疏通。如孔道有异物需用水冲洗干净,然后用高压风把孔道中的水吹干,严禁在孔道有积水的情况下进行抽真空灌浆。
8、结束语
篇9
1、引言
钢筋混凝土因为自身的很多特点,在工业厂房的建设过程中得到广泛地运用,但是对混凝土结构厂房结构吊装的要求也越来越高。结构吊装作为装配式建筑的主导工序,在装配式钢筋混凝土工业厂房的构件制作完成后,经过养护,混凝土已达到设计强度,对外加工的构件也已具备提货运入的时间,这样厂房的吊装作业就可以开始了。
2、混凝土结构厂房结构吊装的施工特点
混凝土结构厂房的结构吊装施工特点,具体而言具有以下几个方面:①在进行混凝土结构厂房结构吊装施工的过程中要充分考虑构件的安装高度以及其体积的大小、重量等,这些都是选择其中设备时需要考虑的问题;②要知道结构构件的加工制作过程中的质量问题直接影响到施工进度以及吊装质量,比如对结构构件的预埋位置是否合理与准确,构件的强度是否符合要求等等;③在对结构构件进行起吊的过程中,务必要科学、合理地选择起吊点,在进行选择的时候要依据吊装时的受力特点进行,另外对于在构件制作前,要对结构构件的刚度以及强度进行检验、验算;④在吊装之前,务必要把结构构件加工制作时的平面布置和吊装的实际运行线路联系起来,综合考虑,综合考虑的效果是有利于提高吊装的效率,有力地避免倒运。⑤由于结构吊装构件自身的特点以及吊装过程高空作业量较大。所以这就要求我们在施工过程中,要注意施工安全,施工单位要制定有效的安全技术防止措施,最大限度地避免施工过程中发生安全事故。
3、混凝土结构厂房结构吊装施工工艺
构件吊装的总体程序是先柱后梁再屋盖,它们各自的吊装工艺流程为:定吊点绑扎钢丝绳起吊就位临时固定校正电焊正式固定。
3.1钢筋混凝土柱子的吊装
3.1.1吊装施工前的准备工作
在进行钢筋混凝土柱子的吊装之前,务必要严格控制结构构件制作时的质量,严格控制的目的有利于顺利地完成后期的吊装过程。第一,对施工中需要的混凝土材料中的砂石、水泥以及添加剂等材料要严格把关,要依据相关的质量标准进行检验检测,于此同时,还要充分地预估结构构件的耐久性;第二,控制好结构构件的尺寸。构件的尺寸主要包括截面尺寸、轴线间距离、节点截面尺寸以及构件总的几何尺寸等几个方面;第三,安装预留孔以及预埋件。在进行安装的时候,要保证预留孔的准确性与预埋件的合理性,两者准确、合理的安装有利于为后期吊装设备的顺利展开奠定基础;第四,及时地将基础杯口予以清理,按照实际标高与构件制作的实际尺寸相结合找平杯口底,并以杯口边的柱轴线以及边线作为立柱的标准;第五,检查混凝土结构厂房的柱距及其跨度,在进行检查的时候,可以采用在钢卷尺测量的基础上,运用弹出的轴线尺寸的方法确定结构厂房的柱距与跨度,如果柱距与跨度与当初设计的要求之间的误差太大的话,就必须在进行吊装之前,采取相应的处理措施;第六,对预制柱进行翻身,并准备好与吊装有关的一系列工具,如索具、经纬仪等。
3.1.2混凝土柱吊装的施工工序
(1)选择合适的起吊点,确定起吊点之后,要在柱身上绑扎吊索。对于一些自重较小的中小型柱,通常的绑扎是1点,这1点的绑扎一般选择的是牛腿下部绑扎,对于一些重型的柱子或者配筋较少、体型细长的柱子,则需要绑扎2~3点。
(2)混凝土柱的起吊。在起吊的方法上,通常情况下,旋转法或者滑行法的使用是在单机进行吊装时,但是对于滑行法的使用要切记一点,在没有专门措施的情况下,尽量不要采用滑行法吊装
(3)混凝土柱子就位与临时固定。在柱子被吊起后放入杯口之前的一段时间,现场施工除了吊装人员之外,还应该设有配合吊装的人员,配合吊装的人员要在进行吊装之前准备好钢楔或木楔,并在柱子插入杯口后将楔子钉入杯口与柱子的间隙中,这样做的目的是为了确保柱身能够保持垂直;
(4)利用经纬仪对柱身垂直方向的两个向进行观测,根据观测的结果决定是否需要对柱身的垂直度进行校正,如果需要校正的话,施工人员可以采用打楔子、钢钎撬柱根和在柱身中间位置用钢管斜顶等方法进行校正;
(5)在混凝土柱子的垂直度校正完成之后,就可以进行下一道工序,在柱身与杯口的空隙中浇灌混凝土进行正式固定,第一次浇灌的时候,混凝土务必要没过楔子底面,当混凝土达到设计强度的30%后,拔出楔子进行二次浇灌,并与杯口上平即可。
(6) 在一些施工狭窄的场地进行吊装时,比如笔者有一次的施工实践,施工项目是一个钢厂的热轧板坯库车间,由于基坑空间狭小,大型构件车进场直接下坡道进入基坑吊机工作范围内,吊机直接从车上将构件卸于两个边跨的设备基础工作台上,该工作台的支腿是H型钢制成,台面由双槽钢内夹枕木制成。通常的情况下,这样的工作台沿线可以摆放四排,一排摆放二件,刚刚好满足柱子及吊车梁构件的摆放。
3.2预应力屋架
3.2.1预应力屋架制作
(1)在进行预应力屋架制作的时候,可以采用现场叠浇的方法进行。要保证进行叠浇的高度不能超过四层,这样的话就可以满足场地布置的要求。为了方便屋架的涂料施工,还可以把腻子作为隔离剂,将腻子薄而均匀的刷在屋架上,屋架涂料的工序可以在地面上做完,这样就又可以减少高空作业的量,保证施工安全。
(2)钢筋,要严格按照04G415-1中的相关规定制作以及安装钢筋,有效地考虑各节点的抗震措施,与此同时还要控制钢筋保护层。预应力孔道预埋的时候,可以运用波纹管进行,采用钢筋架固定管道,固定的方法可以保证管道位置的准确性,有效地防止混凝土浇筑过程中受到挤压发生位移。
(3)严格控制混凝土的水灰比在0.4~0.5之间,检测砂、石、水泥等材料的碱含量,混凝土屋架务必要一次成活,禁止留有施工缝,浇筑完成后,需进行浇水养护。
3.2.2预应力工程
(1)在预应力施工的过程中,要保证钢绞线的产品质量,选择钢绞线的时候,要尽量选择一些外观没有缺陷,比如常见的预应力钢绞线上有油污、生锈、损伤等都不宜用于施工当中。另外还要保证钢绞线的力学性能符合设计要求,在进行下料的时候,禁止使用电弧切割,必须要运用砂轮机进行切割。张拉的设备可以选择液压式千斤顶,液压式千斤顶工作的时候,还需要配备精度等级不小于1.5级的压力表;
(2)在进行钢绞线张拉之前,需要对屋架构件的几何尺寸进行检查,另外,孔道的位置以及畅通的情况,混凝土浇筑及振捣质量、灌浆孔位置、预埋铁板位置等几个方面都要进行全面检查,查看是否完全符合设计和施工要求,一旦发现异常情况要立即停止,采取积极有效的措施及时解决问题,然后继续进行张拉。
3.2.3屋架吊装
(1)在进行屋架吊装之前,要积极做好以下几个方面的准备,比如说柱轴线及标高的二次核对、对屋架构件及吊环、吊车及索具的受力情况进行检查等;(2)屋架的翻身与就位。(3)屋架吊装。起吊时先将屋架吊离地面50cm左右,使屋架中心对准安装位置,对准之后,将其升高到高于柱顶 30 cm 左右的位置,用溜绳拉正使与轴线平行,缓慢下落一次对中落好。将临时固定拉杆拉住屋架,用经纬仪或线锤吊挂检查其垂直度无误后,即吊上屋面板两块, 一端一块并随即焊于屋架上。正式固定屋架后,焊牢端头铁板与柱顶铁板。
4、结论
综上所述,要想确保混凝土结构厂房结构吊装的顺利完工,要周密地考虑结构构件的各个部分的制作、布局、起吊及安装等环节,一旦发现问题要及时解决,避免其对工程的负面影响,争取结构吊装的顺利完工。
篇10
1.钢结构施工工序工艺流程
1.1钢结构加工通用工艺
细部设计图纸施工技术交底计算机放样画零件草图编套料图编制数控程序校对制作样板下料工场钢板下料数控下料焊接坡口切割送制造车间
1.2钢结构加工涂装工艺
(1)钢结构表面处理:主要包括节点的喷砂、H型钢构件的抛丸和喷砂;
(2)涂装要求:除不锈钢、铜和电镀制品外,其余钢铁制品均应先去油除锈污,露明部分均用防锈漆打底,刷银粉二度;不露明部分刷防锈漆二度。
(3)防腐涂装质量保证措施:涂装前,除了底材或前道涂层的表面要清洁干燥外,还要注意底材温度要高于露点温度3℃以上;应在相对湿度低于85%的情况下可以进行施工。一道漆涂装完毕后,在进行下道漆涂装之前,要确认达到规定的涂装间隔时间。
1.3钢结构现场焊接工艺
工艺评定任务书工程焊接工艺特点分析制定工艺评定试验方案制定工艺评定指导书制备焊接工艺评定试件试件焊接试样制备试样送检焊接工艺评定检验焊接工艺评定报告焊接作业指导书/焊接工艺卡工厂/现场应用资料备案
1.4钢结构构件主要制作工艺
钢柱制作工艺流程:放样下料电脑编程拼板CNC切割组立埋弧焊接钻孔组装矫正成型铆工零配件下料制作组装焊接和焊接检验防锈处理、涂装、编号构件验收出厂
1.5地脚螺栓埋设工艺
在柱地脚螺栓安装前,将平面控制网的每一条轴线投测到柱基础面上,全部闭合,以保证螺栓的安装精度,然后根据轴线放出柱子外边线,待安装钢柱地脚螺栓的承台架子搭设好以后, 将所需标高抄测到钢管架子上。
1.6钢架安装施工顺序
钢柱-钢梁-吊车梁-连系梁-水平支撑-檩条-拉杆-隅撑
1.7钢梁安装施工顺序
钢架梁吊装采用“双机抬吊法”,钢梁首先在地面胎架上拼接成整体,同时在钢梁上架设好生命线,安装檩条时可以在钢梁上来回走动,吊装就位后在钢梁的两侧用缆风绳将钢梁固定,保证钢梁的平面外的稳定,然后吊装下一跨间钢梁,待下一跨间钢梁安装完成后,在此跨间安装檩条,固定钢梁,保证钢梁不会倾斜扭曲。安装人员以曲臂车为安装平台,对高强螺栓进行紧固。
2.钢结构工业厂房施工技术措施
2.1 钢柱偏移的控制
(1)严格编制钢结构吊装施工组织。包括:计算钢结构构件和连接件数量、选择吊装机械、确定流水程序、确定吊装方法、制订计划进度、确定劳动组织、规划构件堆场、确定质量标准和安全措施等。
(2)基础准备和钢构件检验。包括:轴线误差测量、基础支承面的准备、支承面和支座表面标高与水平度的检验、地脚螺栓位置和伸出支承面长度的量测等。
(3)通过计算来验算钢构件吊装的稳定性,确定钢柱偏移方案的合理性。钢桩的吊装方法与装配式钢筋砼柱相似。
(4)校正钢柱位置偏差达到规定的符合,然后在柱四周用10mm厚的钢模定位,用电焊固定,钢柱复校后,再紧固锚固螺栓,并将承重块上下点焊固定,防止走动。
(5)预埋螺栓位置用定型卡盘卡住,然后浇筑砼;钢柱底部预留孔应放大样,确定孔位后再作预留孔。
2.2 地脚螺栓位移的控制
(1)钢构件预检与配套。吊装单位对钢构件进行复检和抽检,对钢构件预检的计量工具和计量标准应与制造厂一致。
(2)钢柱基础检查。安装单位对柱基的预检重点是定位轴线间距、柱基面标高和地脚螺栓预埋位置。
(3)标高块设置及柱底灌浆。根据钢柱预检结果,在柱子基础表面浇筑标高块。待第一节钢柱吊装、校正和锚固螺栓固定后,进行钢柱的柱底灌浆。在吊装第一节钢柱时,应在预埋的地脚螺栓上加设保护套,以免钢柱就准时碰坏地脚螺栓的丝牙。
(4)在预埋螺栓的定位测量时,轴线量测宜从中间开始往两边测量;预埋地脚螺栓尽量不要与结构中的钢筋焊接在一起,最好有一套独立的固定系统,如采用井字型钢管固定。在浇灌完成后要立即进行复测,发现偏差及时处理;预埋完成后,要对螺栓及时进行围护标示,作好成品保护。
2.3连接板拼装严密性的控制
(1)检查建筑物各部分的位置是否正确,精度符合规范要求。构件接触面必须进行处理,增加摩擦面间的摩擦。
(2)安装高强度的螺栓,螺栓应自由穿入孔内,不得强行敲打,并不得气割扩孔,穿入方向宜一致并便于操作。并按一定顺序施拧,宜由螺栓群中央顺序向外拧紧,并应当天终拧完毕。
2.4钢结构吊装施工控制
(1)把柱脚底板的十字线弹出,地脚螺栓的中心线弹出,柱脚剪力孔清理干净,待钢柱就位后,调整标高,把螺母紧固;
(2)吊装完一个区域的钢柱后,吊装连系杆,保证钢柱整体稳定性,钢柱不容易变形;两对钢梁空中对接,并把高强螺栓初拧,第一根钢梁用四道缆风绳拉紧,防止钢梁向一边倾斜。
2.5吊车梁系统安装的控制
(1)吊车梁的安装从柱间支撑跨进行,对端部截面误差较大的吊车梁底部应配调整垫板,该垫板在吊车梁系统调整完后应焊接固定,按事先测放的定位线精确对中。
(2)制动系统的连接应在吊车梁调整固定后正式连接。当制动板与吊车梁高强螺栓连接,和辅桁架焊接连接时,先将制动板和吊车梁的高强螺栓连接,并进行初拧,然后调整辅桁架,最后进行制动板和辅桁架的焊接。高强螺栓的紧固和制动板的焊接,均要遵循由每块板的中间往两边进行,以减小板内应力。
3.钢结构厂房优化设计的技术措施
3.1支撑系统设计的优化措施
合理的支撑系统能保证作业空间、整体刚度的提高、承受和传递纵向水平力、防止杆件产生过大的变形、避免压杆失稳及整体稳定性。为此厂房每一温度区段应设置稳定的柱间支撑系统,并与屋盖横向水平支撑的布置相协调。下柱支撑应设在温度区段的中部,使吊车梁等纵向构件能随着温度变化比较自由地向区段两端伸缩。
3.2抗震设计的优化措施
厂房横向结构宜采用刚架或使屋架与柱有一定固结的框架,以便充分利用钢结构的受力性能并减少横向结构变形;在地震作用下,存在着低周疲劳作用,设计时应注意其对厂房的影响。对结构连接点的设计,应保证节点的破坏不先于结构构件的全截面屈服,应使结构构件能进入塑性工作,充分吸收地震能量发挥其抗震能力。
3.3耐热能力设计的优化措施
由于钢结构防火能力差,当钢材受热在100℃以上时,随着温度的升高,钢材的抗拉强度降低,塑性增大;温度在250℃左右时,钢材抗拉强度略有提高,而塑性却降低,出现蓝脆现象;当温度超过250℃时钢材出现徐变现象;当温度达500℃时,钢材强度降至很低,以致钢结构塌落。因此,当钢结构表面温度处于150℃以上时,必须做隔热及防火设计。
4.结语
随着钢结构的普及发展,大跨度、自重轻、多层的钢结构建筑会越来越多,随之而来技术难度要求高、安装精度越来越高,为此我们应及时掌握新技术、新工艺、新方法,做好质量预控工作并加强施工管理。
参考文献:
篇11
去年开工的丽江市中级人民法院审判综合楼是云南省在建工程领域推广应用高强钢筋的示范项目,总用地面积25亩,
1 高强钢筋的优缺点
1.1 高强钢筋的优点
高强钢筋同普通钢筋a相比,减少了钢筋的使用量、安装量,节约了工程物资及人力的投入,而且高强钢筋具有良好的力学性能,保证了工程质量,满足了规范及设计要求。具有:强度高,延性好,能稳定,应变时效敏感性低,安全储备比HRB335级钢筋大,强屈比高,冷弯性能好等优点。
1.2 高强钢筋的缺点
高强钢筋也存在一些缺点,如产品规格型号选择余地不大,一些中小城市周边不一定有货供应,损耗率比较高,比如法院综合楼项目,周边的材料供应商只有9 m长的规格,各层梁柱截面尺寸大小不一,损耗率高达6%左右。
2 高强钢筋的加工
高强钢筋的加工工艺跟普通钢筋基本一样,调直、切断、弯曲、成型。
要注意的是带肋钢筋的冷拉率不宜大于1%;对高强钢筋的弯曲加工,钢筋末端需做90 ?或者135 ?弯钩时,弯弧内径D不应小于4 d,d为钢筋直径,弯后平直段长度应按设计要求确定;当作不大于90 ?弯折时弯弧内径D不应小于5d;箍筋的末端应作弯钩,弯钩形式应符合设计要求,当无具体要求时,应符合以下规定:
①箍筋弯钩的弯弧内径D除不宜小于钢筋直径4 d外,尚应不小于受力钢筋直径。
②对一般结构,箍筋弯钩的弯折角度不应小于90 ?,对抗震等要求的结构,应为135 ?。
③对一般结构,箍筋弯后平直部分长度不宜小于箍筋直径的5倍,对抗震等要求的结构,不应小于箍筋直径的10倍。
3 高强钢筋的连接技术
常用的钢筋连接方法有绑扎搭接、焊接连接和机械连接三大类。
3.1 绑扎搭接
绑扎搭接是一种传统的连接方法,其施工要点是确定搭接长度。对于高强钢筋来说,应按照现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010相关规定执行。
应该注意的是,考虑到大直径高强钢筋的搭接长度过长,钢筋粘接锚固效果不理想,不经济也不便施工,绑扎搭接连接宜用于受拉钢筋直径不大于25 mm、受压钢筋直径不宜大于28 mm的连接,轴心受拉及小偏心受拉杆件(如桁架和拱的拉杆)的纵向受力钢筋不得采用绑扎搭接。
3.2 焊接连接
焊接连接的主要方法有闪光对焊、气压焊、电弧焊和电渣压力焊等。
碳当量较大的钢筋不容易保证焊接质量。对于高强钢筋来说,闪光对焊的焊接接头能达到《钢筋焊接及验收规程》规定的合格要求,气压焊、电弧焊对φ25以上高强钢筋,比较难达到要求,电渣压力焊则很难达到要求,当然焊接接头性能与焊工的工艺操作水平有关,但高强钢筋焊接应尽量选用闪光对焊。
在高强钢筋的焊接过程中,纵向受力钢筋的焊接接头应相互错开,钢筋焊接接头连接区段的长度为35 d且不小于500 mm,d为连接钢筋的较小直径,凡接头中点位于该连接区段长度内的焊接接头均属于同一连接区段。纵向受拉钢筋的接头面积百分率不宜大于50%,纵向受压钢筋的接头百分率可不接受限制。
闪光对焊可分为连续闪光焊、预热闪光焊和闪光-预热闪光焊等,根据钢筋品种、直径、焊机功率、施焊部位等因素作具体选用。
①接时钢筋端头应顺直,在端部15 cm范围内的铁锈、油污等应清除干净,避免因接触不良而打火烧伤钢筋表面。端头处如有弯曲,应进行调直或切除。两钢筋应处在同一轴线上,最大偏差不得超过0.5 mm。
②对HRB400钢筋采用预热闪光焊时,应做到一次闪光,闪平为准;预热充分,频率要高;二次闪光,短、稳、强烈;顶锻过程,快而有力。对HRB500钢筋,为避免在焊缝合热影响区产生氧化缺陷、过热和淬硬脆裂现象,焊接时,要掌握好温度、焊接参数,操作要做到一次闪光,闪平为准,预热适中,频率中低;二次闪光,短、稳、强烈;顶锻过程,快而有力得当。
③不同直径钢筋焊接时,其直径之比不能大于1.5,同时应注意使两者在焊接过程中加热均匀,焊接时按大直径钢筋选择焊接参数。
④负温(不低于-20 ℃)下闪光对焊,应采用弱参数。焊接场地应有防风、防雨措施,使室内温度保持0 ℃以上,焊后接头部位不应骤冷,应采用石棉粉保温,避免接头冷淬、脆裂。
⑤对焊完毕,应稍停3~5 s,待接头处颜色由白红色变黑红色后,才能松开夹具取出钢筋,防止焊区弯曲变形,同时要趁热清理去除焊缝毛刺。
⑥焊接接头应无横向裂纹和烧伤、焊包均匀,焊接接头处弯折不大4 ?,钢筋轴线位移不大于0.1 d,且不大于2 mm。
3.3 机械连接
机械连接宜使用于直径不小于14 mm的受力钢筋的连接。
目前主要的钢筋机械连接技术有:套筒径向冷挤压连接、锥螺纹套筒连接、镦粗直螺纹连接、直接滚扎直螺纹连接、剥肋滚轧直螺纹连接、分体套筒连接、焊接套筒连接、灌浆套筒连接、摩擦焊套筒连接、轴向挤压套筒螺纹连接、熔融金属充填套筒连接等。
套筒径向冷挤压连接劳动强度高,不适合在高密度布筋场合应用,连接施工效率较低;锥螺纹套筒连接劳动强度低,连接施工速度快,但接头质量稳定性相对较差;镦粗直螺纹连接多用于桥梁工程、钢筋笼对接等场合;分体套筒连接和焊接套筒连接常组合应用于钢结构柱间的梁板钢筋连接;灌浆套筒连接主要用于装配式混凝土构件中的钢筋连接;摩擦焊套筒连接则在专业化加工厂使用;轴向挤压套筒螺纹连接、熔融金属充填套筒连接在国内还很少使用;建筑工地较为常用的是滚扎直螺纹套筒连接。
3.3.1 滚轧直螺纹连接施工工艺流程
滚轧直螺纹连接施工工艺是用砂轮机或专用切断机对待接钢筋定尺切断,然后使用套丝机直接在钢筋上滚轧出直螺纹,而后利用连接套筒把两根钢筋在一定的扭矩下实现连接。
丝头加工:钢筋端面平头端头剥肋钢筋滚丝丝头质量检查带帽保护存放待用。
钢筋连接施工:钢筋就位拧下钢筋保护帽和套筒保护塞用扭力扳手对接头拧紧对已拧紧的接头作标记施工检验。
3.3.2 滚轧直螺纹加工技术要求
①滚丝机必须用水溶性切削冷却液,当气温低于零度时,应掺入15%~20%的亚硝酸钠;
②钢筋丝头的牙形、螺距必须与连接套筒的牙形、螺距互相吻合;
③钢筋丝头长度公差应为0~2.0 p(p为螺距);
④钢筋丝头宜满足6 f级精度要求,使用专用直螺纹量规检验,通规能顺利旋入并达到要求的拧入长度,止规旋入不得超过3 p。抽检数量10%,检验合格率不应小于95%。
3.3.3 滚轧直螺纹施工技术要求
①钢筋连接前,先回收丝头上的塑料保护帽和套筒端部的塑料保护塞,并检查钢筋规格是否和连接套筒一致,检查螺纹丝扣是否完好无损、清洁。如发现杂物和铁锈要用铁刷清理干净。
②标准丝头型接头的连接:把装好连接套筒一端钢筋拧到被连接钢筋上,然后用扳手拧紧钢筋,使两根钢筋相对顶紧,使套筒两端外露的丝头各不超过2个完整扣,连接即告完成,随即画上标记。
③加长丝头型接头的连接:先将锁紧螺母及标准套筒按顺序全部拧在加长丝头钢筋一侧,将待接钢筋的标准丝头靠紧后,再将套筒拧回到标准丝头一侧,并用扳手拧紧,再将锁紧螺母与标准套筒拧紧锁定,连接完成。
4 高强钢筋的绑扎与安装
高强钢筋的绑扎与安装,应符合设计要求。
除梁顶、梁底的钢筋网外,墙、柱、梁钢筋骨架中各竖向面钢筋网交叉点应全数绑扎,板上部钢筋网的交叉点应全数绑扎,板底部钢筋网的边缘部分需全部扎牢,中间部分可间隔交错绑扎。
填充墙构造柱纵向钢筋与主体结构钢筋同步绑扎,将有利于构造与主体结构可靠连接、上下贯通,避免后植筋施工引起的质量及安全隐患。混凝土浇筑施工时可先浇框架梁、柱等主要受力结构,后浇构造柱混凝土。
多出构件钢筋距边缘的起始距离宜为50 mm,包括:梁端第一个箍筋;柱、暗柱、剪力墙边缘构件底部第一个箍筋;楼板边第一根钢筋位置;墙体底部第一水平分布钢筋等。
箍筋转角处应有纵向钢筋,当梁上部纵向钢筋未能贯通全跨时,应在跨中箍筋转角处设置架立钢筋。架立钢筋的直径根据梁的跨度可为8~12 mm,架立钢筋与纵向钢筋的搭接长度可为150~200 mm。
5 高强钢筋使用的建议
①合理使用通尺和定尺、尽量搭配适合规格的钢筋,以减少钢筋损耗。
②采用套筒连接时,局部使用闪光对焊连接,在符合规范要求情况下尽量把能够使用的钢筋投入使用,提高钢筋利用率。
③高强钢筋的表层硬度会影响加工螺纹的难度,缩短滚丝轮的寿命,所以作业人员应经常检查更换滚丝轮,以确保加工螺纹的质量。
④套筒应尽量选用知名品牌的产品,以保证套筒质量。
⑤如果周边有高强钢筋专业化加工配送,最好采用他们的产品。有利于工地文明施工,减少场地临建等费用支出,同时能够保证质量、缩短工期。
6 结 语
高层钢筋的使用对房屋工程的建设中占据着十分重要的地位,而且为了保持我国建设事业的不断的健康发展,尤其是在高层建筑事业的更快发展,我们应该更要加强对高强钢筋技术推广的应用。
参考文献:
[1] GB 50666-2011,混凝土结构工程施工规范[S].
篇12
1建筑现场施工中技术质量管控的重要性
1.1保证建筑物的使用安全
建筑施工的目的是建造用于生产、生活的建筑物,建筑物质量直接关系到使用者的人身安全。建筑企业在建筑现场施工过程中,加强技术质量管控,能及时消除施工过程中存在的安全隐患,保证房屋建筑质量安全以及使用者的生命财产安全。
1.2提升企业形象
建筑企业应在现场施工过程中,将技术质量管控与施工安全管理、施工质量管理、施工进度管理、施工成本管理等相结合,有效衔接各个环节,保证施工质量、施工进度和施工效益。因此,加强技术质量管控,能够帮助建筑企业以优质的建筑赢得市场认可,树立良好的企业形象,获得理想的经济效益,在激烈的市场竞争中站稳脚跟。
1.3引导建筑行业稳定发展
作为我国经济发展的支柱产业,建筑行业在城镇化建设浪潮下得到了迅速发展。目前,建筑工程项目的数量不断增加、规模不断扩大,人们对施工质量管控标准也有了新的要求。加强现场施工过程中的技术质量管控,能够提高建筑质量,保证施工工作的顺利进行,有利于建筑企业向精益化、品质化方向发展,这对整个建筑行业的稳定发展具有重要的引导作用。
2建筑现场施工过程中的技术质量管控——以大体积混凝土浇筑技术为例
当前,高层建筑的高度越来越高,大体积混凝土浇筑技术在混凝土浇筑技术中占主导地位,其在高层建筑施工中得到了广泛的应用,其具有体积大、截面积大等优势,但也存在着传热性能差、散热性能差等缺点。在实际的浇筑施工过程中,混凝土会产生大量的水化热。在这种情况下,混凝土会由于内外温差过大而产生裂缝。因此,建筑企业需要明确大体积混凝土浇筑技术质量管控的要点,通过多措并举来提升这项技术的管控质量。
2.1大体积混凝土浇筑技术概述
我国《大体积混凝土施工标准》(GB50496—2018)规定,大体积混凝土是指混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土,或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化出现收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。目前,大体积混凝土浇筑技术应用较为广泛,在一些工程项目中,特别是在工业厂房建设、水利工程建设、高层建筑施工中取得了理想的应用效果。大体积混凝土的表面系数偏小,一旦周边的环境温度发生改变,其内部与外部会产生明显的温度差,从而发生收缩,产生裂缝,这些都是大体积混凝土浇筑技术应用过程中的影响因素。在建筑现场施工过程中,大体积混凝土浇筑技术对原材料配合比的要求较高。大体积混凝土主要是由水泥、砂料、石料等原材料按照科学合理的配合比混合制成的。原材料选择不合理、配合比不科学、拌制不均匀都会直接影响混凝土强度,进而影响其最终的使用效果。另外,大体积混凝土对后期养护的要求较高。在大体积混凝土浇筑施工过程中,水泥水化热、混凝土收缩都会引发工程质量问题,因此相关工作人员需要加强混凝土后期的养护,以保证混凝土结构的稳定性以及工程项目的质量与安全。
2.2大体积混凝土工程浇筑技术质量管控难点
在大体积混凝土工程中,浇筑技术的掌握程度以及应用水平会直接决定工程质量。在混凝土结构施工过程中,混凝土用量大、钢筋消耗量大、建设密度与施工体积较大,都会增加浇筑施工的难度。建筑企业想要有效保障质量,必须采取有效的管理举措,明确大体积混凝土浇筑技术应用难点。目前,大体积混凝土浇筑施工的难点主要是浇筑技术难以满足建筑的高度与宽度要求。随着建筑物标高的增加,混凝土承载的压力越来越大。建筑物高度越高,施工人员的活动范围就越小,混凝土施工难度也就越大,浇筑风险也会随之增加。从混凝土施工的角度来看,施工材料主要是水、骨料、添加剂以及不同类型的矿物质。材料配合比不合理、搅拌不均匀会使得混凝土材料结构不密实,其强度无法达到国家标准。因此,建筑企业应该按照技术指标来加强混凝土质量管控,并做好原材料检验工作,加强配制监管,使混凝土具有良好的流动性和黏结性,以降低混凝土变形的风险。对于这些施工难点,建筑企业只有采取有效的管控举措,才能避免混凝土质量问题的出现。
2.3建筑现场施工过程中的大体积混凝土浇筑技术质量管控措施
2.3.1多要素统筹,做好前期准备工作前期准备工作主要涉及材料的选取、材料配合比的设计、混凝土的拌和与运输。首先,混凝土原材料主要包括水泥、砂料、石料等,施工前,工作人员应做好原材料的性能检测工作,确保其质量过关。工作人员应优先选择含泥量小、含水量小的水泥材料以及颗粒小且均匀的石料,并且根据具体的施工作业情况合理添加粉煤灰,以提升混凝土的强度,从而有效避免裂缝问题的出现。在选择材料时,工作人员也应充分考虑不同施工部位的实际需要,最大限度地保证材料质量。其次,在材料配合比设计方面,工作人员要根据施工需要来调整材料的比例,并对材料比例进行反复试验与检测,在多次反复试验后明确科学的材料配合比。另外,工作人员还要重点检测混凝土材料的黏度、持久性、坚固性、稳定性等指标,以减少水化热对混凝土结构造成的不利影响。在不影响工程质量的情况下,工作人员还可适当减少水泥用量,避免水泥水化热过高而导致混凝土裂缝的出现。最后,在混凝土拌和与运输方面,工作人员应将拌和工作的重点放在骨料含水量的科学控制上,保证投料的数量不超出搅拌机的额定容量,并确保材料在有限的空间内均匀混合。另外,工作人员还要严格控制搅拌时间,因为搅拌时间过长或过短都会影响混凝土质量。在运输方面,工作人员需要优化运输路线,减少运输时长,在运输的过程中不断搅拌混凝土,防止混凝土出现离析问题。2.3.2明确技术要点大体积混凝土浇筑施工经常用到全面分层、分段分层和余面浇筑这三种施工技术,不同的施工技术有着不同的适用场景和范围。在实际的浇筑作业中,工作人员应准确把握这些要点,保证这些施工技术应用的科学性和合理性,从而提高施工质量。首先,全面分层大多应用于规模较小的建筑工程项目,在施工时,工作人员应按照自上而下的浇筑原则,先完成第一层混凝土浇筑工作,再完成第二层混凝土浇筑工作,并且确保两次浇筑衔接准确。其次,分段分层浇筑适用于高度适中、面积不大的建筑项目。在这个过程中,工作人员要严格把控工程量,做好施工场地的清理工作,加强施工机械的调试。浇筑时,工作人员应将一整个混凝土结构分为若干个分段,然后再对每一分段进行分层浇筑。最后,余面浇筑适用于大型的混凝土浇筑项目,由于工程项目高较高,浇筑坡度也有相应的要求。工作人员应按照标准从下端开始浇筑。在浇筑完成后,工作人员要合理控制混凝土凝固时间。混凝土的初凝时间应控制在3小时左右并不得加水稀释。浇筑前,工作人员应科学控制材料及添加剂的添加比例,保证混凝土浇筑的强度等级、初凝时间、浇筑时间符合相关要求。另外,工作人员还要重点检查钢筋、模板的铺设情况,以保证混凝土浇筑的连续性。在浇筑时,工作人员还需要严格控制混凝土的浇筑厚度,缩短浇筑间隔时间。在浇筑完成后,工作人员还应重点检查混凝土的强度、温度,通过温度差来了解其内外应力情况,以避免裂缝的出现。2.3.3关注养护问题,增强混凝土强度混凝土养护质量会直接影响混凝土的浇筑效果以及后续使用效果,其重要性不言而喻。建筑企业需要加强混凝土养护,增强混凝土强度,保障混凝土浇筑施工质量。在大体积混凝土浇筑完成后,工作人员应及时用麻袋、塑料薄膜、草袋等织物覆盖在混凝土表面上,以增强保温保湿效果。若遇到高温天气,特别是在夏季施工时,工作人员应及时对混凝土洒水,保持混凝土表面湿润,避免其因热胀冷缩而产生裂缝。混凝土浇筑完成后,工作人员应立即开展养护工作。养护时间应不少于14天,以保证工程项目质量。在养护的过程中,工作人员要合理使用养护剂,以保证混凝土强度,避免混凝土结构内部存在空隙。另外,工作人员还要做好混凝土防冻害处理工作。在大体积混凝土浇筑过程中,温度差过大会导致混凝土表面出现拉应力,再加上后期养护管理不到位,混凝土表面温度下降较快,混凝土容易出现明显的裂缝。针对这一问题,工作人员除了要做好养护工作外,在拆模的过程中,还要根据混凝土浇筑施工过程中的环境温度来采取相应的保温措施,避免混凝土表面出现裂缝。2.3.4混凝土裂缝问题的应对措施在建筑施工过程中,大体积混凝土浇筑技术应用广泛。在实际的应用过程中,相关工作人员常常需要解决混凝土裂缝问题。混凝土裂缝类型较多,成因复杂,在实际施工过程中,工作人员应做好以下几个方面的工作,这些工作也是大体积混凝土浇筑技术质量管控的重要内容之一。(1)混凝土结构优化设计。一般来说,混凝土结构部位出现裂缝的概率较大,这是设计人员在结构设计过程中需要重点关注的对象。设计人员应结合勘察数据,优化结构方案,推行钢筋混凝土融合施工模式,以有效应对地基沉降引发的混凝土结构裂缝问题。(2)加强施工过程管控。工作人员需要明确施工标准,制订完善的施工方案,关注施工细节,加大监管力度,保证施工的规范性,从而有效防止混凝土裂缝的出现。在管控模板施工的过程中,工作人员应在施工前编制和优化施工组织方案,这一方案应包含荷载计算、系统强度分析、稳定性分析、抗倾覆分析、基础承载验算等内容。对于施工中重复使用的模板支撑材料,在每一次使用前,工作人员都必须对其进行强度实验检测,保证模板支撑架刚度符合施工要求。另外,木方与模板之间不能有任何间隙,以确保模板有可靠的支撑点。在混凝土振捣过程中,施工单位应安排专门的工作人员来检查模板,以避免模板下沉导致混凝土出现裂缝,从而保证混凝土结构强度符合施工要求。(3)及时处理有害裂缝。当混凝土表面裂缝属于有害裂缝时,工作人员必须对其进行紧急处理。在处理有害裂缝的过程中,工作人员应灵活选择修补技术。例如,填充处理技术主要是以填充的方式来修补裂缝;灌浆处理技术应用灵活,效果好,其主要用来处理复杂的结构裂缝。此外,裂缝修补技术还包括表面处理技术、补强处理技术等。
3结语
建筑现场施工是一个综合性的过程,具有长期性、复杂性的特点,其对建筑施工质量、进度、安全性都有着重要影响。因此,建筑企业和相关工作人员必须高度重视建筑现场施工过程中的技术质量管控工作。以大体积混凝土浇筑技术为例,工作人员应将技术质量管控贯穿于建筑施工全过程,确保管控的全面性与科学性。另外,工作人员还要统筹全局,兼顾各要素之间的联系。
参考文献:
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