现浇混凝土独立柱钢筋模板一体化施工技术
0 引言
近年来,装配式建筑已成为建筑业发展的主要方向之一,多地政府出台相关文件,推动装配式技术的发展。工业厂房框架独立柱为满足建筑功能要求,通常既高又大,存在较多施工及质量控制难点。依托西安市长安区某厂房工程,采用整体吊装框架独立柱的施工方式,形成现浇混凝土独立柱钢筋模板一体化施工技术,通过简化施工工序,减少劳动力投入,降低施工成本,提高施工质量。
1 工程概况
某厂房位于西安市长安区,全长540m,宽190.4m,总建筑面积313 874.41m2,采用SRC复合结构。厂房内现浇混凝土独立柱共288根,柱截面尺寸为1 400mm×1 400mm,总高度11.05m。如果采用传统的现浇混凝土独立柱施工工艺,存在脚手架无法搭设问题。为此,在优化施工图纸的基础上,采用柱钢筋笼与模板水平拼装、整体吊装的施工工艺,以满足规范要求。
2 施工技术
2.1 工艺流程
本工程现浇混凝土独立柱施工工艺流程如图1所示。
图1 工艺流程
2.2 施工要点
1)筏板钢筋排布优化与定位
基础筏板施工前,根据设计图纸优化筏板钢筋排布,根据柱主筋间距调整钢筋间距。根据轴线控制网准确定位柱位置,筏板施工时预留长2.5m、宽2m、深1.85m的柱下沉基础,该处筏板钢筋连续,采用快易收口网进行混凝土拦截。通过定位专用模具进行筏板钢筋排布间距控制,该模具主框架由50mm×50mm×5mm角钢制作而成,通过焊接固定,主框架长2 950mm、宽2 450mm、高度由筏板上下层钢筋网片高度确定。根据优化后的钢筋排布图纸,在支架上放出钢筋位置线,并将定位专用模具焊在支架上。沿长边方向增设4道16mm钢筋、沿短边方向增设3道16mm钢筋作为支撑,增加支架整体稳定性。在基础筏板垫层上放出钢筋及支架位置控制线,将支架移至设定位置,通过膨胀螺栓将支架固定在垫层上,并对位置、标高进行复核校正。根据基础设计优化图纸,将基础筏板钢筋置于定位支架上的定位卡槽内,然后进行钢筋绑扎。
2)柱钢筋笼绑扎
采用I16制作现浇混凝土独立柱钢筋笼绑扎操作平台底座及支梁,分别采用[10,[5,[6.3制作立柱、挂件、顶部托件,操作平台总长10 150mm、高2 050mm、宽1 800mm。钢筋笼绑扎完成后采用汽车式起重机吊运,与柱钢模板进行拼装。
3)柱钢模板制作与拼装
现浇混凝土独立柱采用2块L形定型钢模板,材质为Q235,由工厂集中加工制作,验收合格后运至施工现场,与钢筋笼进行拼装。钢模板面板由8mm厚钢板制成,纵向背楞采用[10,间距250mm布置,横向背楞采用[16,间距500mm布置,连接法兰由12mm厚钢板制成。钢模板顶部设置操作平台,由边长50mm方管制成,与模板螺栓相连。操作平台底部设置三角支撑,与模板螺栓连接。2块模板对拉螺栓使用1 000mm长25mm精轧螺纹钢制成,配合螺母使用。每块模板按11.03m长配置,通过M20×60螺栓连接。模板运至现场后,首先将第1块模板固定在支架上,通过专用吊具将钢筋笼平稳吊运至该块模板上并固定;然后吊装第2块模板,并与第1块模板进行拼装。钢筋笼与模板通过定制钢托架进行顶部连接,加工与柱钢筋笼主筋同规格、型号的钢筋丝杆,两端分别套丝150,45.5mm,与主筋通过36mm套筒连接固定,丝杆一端通过套筒与垫片卡在钢托架上,形成稳固的整体。
4)预埋件安装
基础筏板施工时安装预埋件,预埋件采用1.3m长32mm精轧螺纹钢,埋入筏板80cm,露出筏板面50cm。筏板混凝土浇筑完成后安装模板底座,然后将背面对焊的2根[16通过螺栓固定在预埋件上,以固定模板底座。通过底座端部4根丝杆进行标高调整,底座安装完成后再次复核安装位置及标高。
5)整体吊装与校正
柱钢筋笼与钢模板整体拼装完成后运至施工现场,通过130t履带式起重机与75t汽车式起重机配合吊装。履带式起重机吊点位于模板顶部吊耳位置,汽车式起重机吊点位于模板底部吊耳位置。模板离地面约2m后,汽车式起重机停止起吊,并向履带式起重机旋转靠近。履带式起重机继续起吊,使钢筋笼与模板整体竖立,对中位置后进行安装。安装完成后拉设缆风绳,并安装模板斜向支撑。斜向支撑采用80mm钢管制成,两端通过焊接M42螺栓与丝杆连接,并在中部通过增设横向支撑与模板连接。采用200mm×200mm×20mm钢板作为斜向支撑固定底座,并在钢板四角开直径22mm圆孔,与斜向支撑底部丝杆通过销轴连接,使用M20膨胀螺栓将斜向支撑底座固定在筏板面上,利用撑杆整体固定。缆风绳由16mm钢丝绳制成,两端打环,一端与模板相连,另一端与1.5t倒链相连,倒链与缆风绳固定底座相连,采用200mm×200mm×20mm钢板作为缆风绳固定底座,并在钢板四角开直径22mm圆孔,使用M20膨胀螺栓将缆风绳底座固定在筏板面上。借助斜向支撑及缆风绳调整柱钢模板垂直度,通过模板底座校正钢模板顶部标高。
6)混凝土浇筑与养护
提前浇筑柱底筏板预留下沉基础混凝土,浇筑至与筏板顶面平齐,并振捣密实,收面成型。待底部混凝土凝固后,拆除柱钢筋笼与模板顶部固定钢托架,安装操作平台,采用曲臂式高空作业车配合汽车式起重机进行安装。安装完成后进行柱混凝土浇筑,浇筑时采用臂架式混凝土泵车,利用预先埋入的串筒放料,每根柱配备2条长12m的振捣棒,每次浇筑约80cm高时停止放料。覆盖双层PE薄膜进行柱混凝土保湿养护,养护龄期为14d。
7)模板拆除
柱混凝土强度达到要求,且可保证柱表面及棱角不因拆模而受损后,利用起重机进行柱模板拆除。遵循自上而下的原则,先拆除混凝土操作平台,再拆除柱角模板连接件,使用平板车将拆除后的模板运至场外进行清理、维护,可重复使用。
2.3 施工效果
1)工期缩短
钢筋笼与模板均采用集中加工、制作、拼装的方式,使柱施工不受现场操作面的影响,且可在筏板施工完成前进行,提高施工效率,减少工序搭接时间损耗,从而缩短工期。
2)机械化程度高
柱钢筋笼绑扎可在地面进行,施工效率高,无高处施工安全隐患。钢筋笼与模板可采用汽车式起重机、平板车等进行吊装、运输,节省人力,机械化施工程度高。
3)柱面成型效果好
柱模板采用新型加固方式,无拼缝,不漏浆。混凝土一次浇筑成型,无施工缝,柱面成型效果好。
3 结语
随着建筑业的发展,各种施工工艺不断成熟,工业厂房大截面现浇混凝土独立柱施工方法不断创新与完善。结合西安市某厂房工程,对现浇混凝土独立柱整体吊装施工工艺进行阐述,通过一体化施工技术的应用,节省了劳动力投入,缩短了施工工期,节约了施工成本,且避免了因脚手架搭设带来的安全隐患。
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