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鋼結構的二次澆注與柱腳包裹施工流程及操作要點
發布時間:2018-10-18

  摘要:本文主要介紹唐山北方瓷都陶瓷集團有限責任公司成品庫工程鋼結構二次澆筑與柱腳包裹施工方法, 為其他地腳螺栓式鋼結構施工提供可借鑒的經驗。

  關鍵詞:地腳螺栓式鋼結構; 成本控制; 質量; 工期;

  Abstract:This paper mainly introduces the secondary casting and column foot wrapping construction method of the finished product warehouse engineering steel structure of Tangshan North Porcelain Ceramic REFCO Group Ltd., which can provide reference for other anchor bolt steel structure construction.

  Keyword:anchor bolt steel structure; cost control; quality; construction period;

  0 引言

  傳統鋼結構的二次澆注與柱腳包裹都是分開施工。一般的設計要求是二次澆注為5cm的C35細石混凝土, 柱腳包裹為15-55cm的C15混凝土。傳統施工工藝中, 兩種混凝土要分部位、分時間、分層次的分別澆注。從多次實際施工經驗中發現, 這種設計施工方式, 既延長了施工周期, 同時又加大設施料的投入, 最重要的是施工質量難以達到設計及規范要求, 如由于混凝土施工厚度及施工部位的制約影響, 在完成混凝土振搗后, 往往會出現麻面、漏漿等質量問題, 且局部混凝土的回彈強度值也出現了達不到設計要求的情況。為了改變這一傳統施工方法中存在的諸多問題, 結合本工程特點, 將二次澆注與柱腳包裹的混凝土進行一次性統一澆筑施工。工藝進行改變后, 施工成本、施工周期、施工質量等較以前都有較大提高。

  1 施工工藝特點

  本施工工藝主要特點是大大縮短了施工周期, 與傳統施工時間相比, 效率提高了2/3, 提高了施工質量, 降低了施工成本, 特別對實體工程的質量有較大提高, 如混凝土外觀, 強度等。

  2 試用范圍

  本施工方法適用于地腳螺栓式鋼結構柱腳混凝土的施工。

  3 工藝原理

  將二次澆注與柱腳包裹混凝土統一進行施工, 采用高強度的混凝土, 也提高了柱腳的抗剪能力;結合工程特點, 設計成統一的定型模板進行加固, 統一采用C35細石混凝土進行澆筑。

  4 施工工藝流程及操作要點

  4.1 二次澆注與柱腳包裹混凝土一次性施工工藝流程

  鋼柱垂直度矯正、驗收→鋼柱法蘭的墊板焊接、螺母擰緊檢查、驗收→承臺短柱混凝土表面浮土清除及刷素水泥漿→支設定型模板、涂刷脫模劑→模板平面位置、尺寸、及標高驗收→混凝土分層澆筑→拆模、養護→下一工作面施工。 (圖1)
 

  4.2 主要施工方法和要點

  4.2.1 工程特點分析

  本工程案例為唐山北方瓷都陶瓷集團有限責任公司1#成品庫工程, 需要施工的柱腳包裹為220個。原設計的二次澆筑的施工尺寸為5cm*61cm*74cm, 所需C35細石混凝土為4.97m3;柱腳包裹的施工尺寸為55cm*61cm*74cm, 所需C15混凝土54.62m3。統一改為一次性澆筑C35細石混凝土后的尺寸為60cm*61cm*74cm, 所需C35細石混凝土59.59m3。其中將C15混凝土54.62m3變為了C35細石, 使成本增加了 (330-270) *54.62=3277.2元。

  采購2cm*122cm*244cm竹膠板30張, 制作30套定型模板, 增加成本30*120=3600元。總計增加成本3600+3277.2=6877.2元。每天施工15個柱腳包裹, 另外支設15套模板, 交替使用, 15天完成。

  4.2.2 各工序施工要點

  (1) 一定要在鋼柱的垂直度及法蘭的墊板焊接、螺母擰緊等驗收合格的情況下再進行混凝土施工, 這是進行下一道工序施工的前提。

  (2) 對短柱混凝土表面的浮土先用鐵锨初步清理, 再用鋼絲刷及掃把細除;清理干凈后, 用1:3素水泥漿刷在短柱混凝土表面, 作為結合層, 能夠加強新老混凝土的結合效果;特別強調的是抗剪槽處的雜物一定要清理干凈, 因為抗剪槽處是鋼柱受力最大處, 這里的清理可以采用氣泵與澆水相互結合的方法來清理抗剪槽。

  (3) 支設定型模板前, 對每一片模板表面的粘結物進行清理, 再涂刷模板專用脫模劑, 這樣能夠保證混凝土外觀的美觀性, 便于模板拆除, 增加模板的周轉次數;嚴格按照模板設計的要求進行模板支設, 首先在短柱混凝土表面用墨線彈出模板支設的輪廓線, 保證混凝土在施工完成后不會出現位置偏移的情況;之后拼裝模板, 主要是控制節點處的對拉絲桿是否擰緊, 防止出現跑模、漲模等情況出現;模板拼裝完成后, 對每一套模板的標高及模板的四個角用水準儀進行檢測, 并在鋼柱上用醒目標記標示出混凝土的頂面標高, 以便更有效地控制混凝土施工完成后的標高, 避免邊角高低差的情況出現。

  圖1 二次澆筑與柱腳包裹混凝土一次性施工定性模板設計圖

  圖1 二次澆筑與柱腳包裹混凝土一次性施工定性模板設計圖   下載原圖

  (4) 模板驗收合格后, 進行混凝土澆筑時, 要分兩步進行。首先, 將混凝土放到30cm高度的位置進行振搗, 待混凝土不再下沉, 說明法蘭盤下部及抗剪槽處的混凝土已經填實, 再澆筑下一步混凝土;在一步混凝土澆筑完成前, 頂在鋼柱與模板上口之間的方木不能拆除, 原因是如果拆除過早, 會出現模板偏移的情況;混凝土振搗過程中, 振搗設備要沿著鋼柱四周移動振搗, 避免出現集中振搗, 使混凝土對模板造成局部側壓力過大, 也會造成模板偏移情況;在澆筑過程中, 安排專人用1kg小錘對模板的拼縫處進行敲打, 降低混凝土在模板拼縫處出現紗線的幾率;待混凝土澆筑完成后, 在混凝土初凝前對混凝土面層用木抹子收面2-3遍, 避免面層開裂。

  (5) 采用隔天拆除模板的時間控制, 避免出現拆除過早或過晚造成的一些質量問題, 如粘皮、邊角磕碰等。拆除模板后, 第一時間對混凝土表面可能存在缺陷進行修補, 因為此時修補是最佳時間, 從而保證修補后混凝土的外觀質量。另外, 拆除模板后, 對模板表面的雜物要及時清理, 避免時間過長增加清理難度。

  (6) 一般采用澆水養護, 用塑料薄膜完全包裹并用土壓的方法對構件進行養護, 使構件長時間處于濕潤狀態。

  (7) 振搗混凝土采用30振搗棒, 原因是模板邊緣距離鋼柱的腹板及翼板的距離分別是25cm和15cm, 限制了振搗棒的作用范圍。

  4.2.3 工藝改進前后對比

  (1) 施工周期對比。在唐山北方瓷都陶瓷集團有限責任公司包裝物庫二次澆注與柱腳包裹按照原施工工藝施工, 施工時間為26天;工藝改變后, 成品庫二次澆注與柱腳包裹施工時間為14天, 節省了12個日歷天的工作日。

  (2) 施工成本對比。原包裝物庫雖然采用原有設施料進行模板加固, 沒有采購新的模板, 但由于原有模板的剛度較差 (大部分為周轉多次的木模板) , 特別是模板剛度及模板加固方式都不理想, 造成混凝土完成后, 出現許多漲模、跑模等外觀質量較差的情況出現, 花費了大量人工去修理。二次澆注與柱腳包裹施工完成后, 總計使用人工為26天*8人工 (每日正常施工人數) /日+11天*3人工 (每日修補人數) /日=241人工, 人工費為241人工*150元/人工=36150元;改變施工工藝后, 沒有出現修補的情況, 都是正常的人工使用, 總計使用人工為14天*6人工/日=84人工, 人工費為84人工*150元/人工=12600元, 節省人工費為36150元-12600元=23550元, 減去新購置的模板及變更混凝土的費用, 實際節省費用為23550元-6877.2元=16672.8元。

  (3) 施工質量對比。按照原施工工藝, 要先進行5cm厚的細石混凝土施工, 對混凝土施工質量造成一定的不確定性, 因為5cm厚的混凝土無法用振搗棒振搗, 使混凝土無法完全密實, 而且也無法保證抗剪槽處的混凝土是否已填充密實, 造成質量隱患;由于沒有使用定型模板, 工人在模板支設與加固過程中, 存在很大的隨意性, 在模板拆除后, 混凝土外觀質量較差。通過改變施工工藝, 以前出現的質量問題基本上消失。

  5 結束語

  通過施工工藝的改進, 不但有效解決了地腳螺栓式鋼結構二次澆筑與柱腳包裹施工存在的質量、成本、進度等方面的問題, 而且工程的內在質量也有顯著提高。

  參考文獻

  [1]GB50205-2001, 鋼結構工程施工質量驗收規范[S].
  [2]GB50204-2015, 混凝土結構工程施工質量驗收規范[S].
  [3]王志剛.談鋼結構廠房地腳螺栓預埋的施工要點[J].山西建筑, 2013 (18) .

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