大型結構實驗室反力墻及反力臺座施工關鍵技術

王學彥 譚春騰

摘 要：反力墻和反力臺座是實驗基礎結構實驗樓中各種材料、構件經及結構體系的準靜態或擬動態試驗的重要設施。 為了確保測試精度，實驗室對其自身的變形和安裝和定位精度提出了嚴格的要求。因此，對施工質量預埋件的定位精度要求相當高。本文以某大型結構實驗室為對象，首先介紹了其相關情況，再根據反力墻及反力臺座的施工情況，對其具體的施工技術做出了總結，旨在為同類型項目提供理論指導。

關鍵詞：大型結構實驗室 反力墻 反力臺座 施工技術

中圖分類號：TU741 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）12（a）-00-02

1 實驗室概況

該實驗室是某公司生產基地，總建筑面積達到了17218m2，其主要包括機電實驗樓、結構實驗樓、模型加工區域、綜合實驗樓以及相關配套的附屬設施。項目于2016年3月開工，于2018年2月竣工。

在結構實驗樓的試驗大廳中，項目采取了反力墻及反力臺座施工，其反力墻的寬度為3.2m、高度為9m、長度為8.1m，單側分別配置了216個內徑為88mm的加載孔，其壁厚為70cm，而在加載孔與加載孔之間間隔了50cm。反力臺座的寬度為10.1m、長度為16.5m、底板的厚度為60cm、頂板的厚度為80cm。在反力臺座頂板根據需要分別設置了344個內徑為88mm的加載孔、128套預埋螺栓以及76個抗剪鍵，而在加載孔與加載孔之間間隔了50cm。為了確保反力墻及反力臺座施工的受力達到設計標準，在對其進行處理期間，運用了預應力鋼筋混凝土箱式結構，其混凝土的等級采用了C50。

2 反力墻及反力臺座施工技術

2.1 預埋件加工與安裝技術

由于本項目中涉及到了大量的反力墻及反力臺座，若采取單個現場調位的方式，必然需要花費較長時間，很難確保實驗室建設工期滿足相關要求。為此，結合當前施工的實際情況，預埋件均通過工廠模塊化來進行預制處理，再將其運輸到現場進行定位安裝。本項目中反力墻及反力臺座均分別進行了9個模塊加工處理，前者每個模塊分別有24個加載孔，而后者則分別有40個加載孔。

2.1.1 加載孔單體加工制作

反力墻及反力臺座在進行施工中，其主要借助加載孔來與試驗構建相互連接，同時這也是受力傳遞最關鍵的位置，為此，對其端頭板的平整程度以及垂直程度均有著非常高的要求[1]。其高度的誤差通常保持在±0.50mm范圍內；兩端頭鋼板垂直度與加載孔中心之間的誤差均控制在±1mm范圍內；端頭鋼板的平整程度的誤差則控制在1.5mm范圍內。為了能夠更好的保證加載孔具有較高的制作精度，故提出了同軸鋼構件精加工系統。同軸鋼構件精加工系統主要分為支撐、定位以及固定3個裝置部分，并且三套裝置同軸。加載孔構件主要經由精加工的方式來進行處理，其能夠較好的滿足設計的相關要求，并且能夠通過系統完成固定處理。首先，經由調節活動來實現定位，確保加載孔構件均能夠密切貼合；其次，對各個構件做出相應的調節，確保其能夠處在同軸上；再經由端頭對稱來進行點焊處理，在進行檢測處理之后，各個構件之間相對位置能夠更好的滿足設計要求，再對稱進行焊接處理之后完成加載孔的加工制作。

2.1.2 模塊加工制作

通過上述方法完成了加載孔的處理之后，即可在工廠內部對其進行拼裝。為了能夠提升模塊的拼裝精確程度，為此研發了整體模塊精加工定位系統，其主要是通過糾偏、定位以及緊固裝置三部分組成，其中糾偏與定位裝置其所處的面板的平整度為0～2mm，同時在其平面范圍內配置了上下對應的高精度鋼定位柄，其能夠將誤差控制在1mm范圍內。各個模塊主要經由加載孔、精加工定位系統以及加載孔連成整體勁性骨架共同組成。在對模塊進行拼裝的過程中，主要基于整體匹配的制作理念，簡單來說就是，構建一個工裝平臺，在這個平臺上同時對反力墻或反力臺座的模塊進行定位匹配，同時在完成的驗收之后，即可通過模塊精加工定位系統迅速將其連接起來，形成一個整體，再經由緊密測量放樣的處理方式，將其加載孔所處的平面位置放出；最后經由拼裝的方式完成初調位處理，最后借助糾偏裝置來實現對垂直度和平面位置的相應調整；最后經由勁性骨架來實施安裝處理，通過加載孔來實現連接，形成一個整體模塊[1]。在對模塊實施加工之后，各個加載孔的平整度以及平面位置均能夠達到設計明確的相關要求，再分別在相應模塊上設置4個控制點，即可迅速完成坐標的測定，并完成現場的安裝。

2.1.3 預埋件模塊現場調位安裝

在完成模塊的處理之后，通過模塊精加工定位系統將其完成拼裝和調整處理之后，即可將其運輸到施工現場。在現場進行安裝的過程中，同時只需要對模塊與模塊之間的相對位置做好相應的調整即可，通過這種方式不僅使得現場的調位次數得到了控制，也較好的實現了對現場調位之間的控制。模塊與模塊在完成了調位處理之后，即可形成一個整體，這就能夠保證在后續的相關操作中，該模板不會發生任何的改變。在完成預埋件的安裝之后，需要經由第三方檢測，預埋件平面位置偏差也能夠控制在±1.5mm范圍內，其平整度也能夠保持在2mm范圍內。

2.2 清水混凝土施工技術

2.2.1 混凝土原材料

（1）骨料：所選擇的骨料粒徑在5～20mm范圍內，采用級配較佳的中砂，其細度模數在2.5～3.2范圍內，并且能夠穿透0.315mm篩孔的砂需達到15%以上；水灰比根據設計要求，必須達到0.32～0.38范圍內，初凝時間保持在4～6h內，而終凝時間必須保持在8～12h范圍內；不得采用任何的氯化物的外加劑。

（2）優化配合比：在對混凝土進行施工處理之前，必須對配合比做出相應的優化設計，結合本項目情況選取了中熱水泥或者地熱水泥，其能夠更好的控制坍落度，同時也能夠減少水化熱現象，促使水泥使用量減少。

（3）使用減水劑和緩凝劑：因項目在施工期間，采取的是商混運距的方式，為此，為了保證施工要求，加入了適量的混凝劑，以此控制施工冷縫問題的出現。水泥本身有著較好的分散作用，減水劑能夠實現對其流動性和易性的改善，更好的實現泵送，同時這也能夠更好地實現對抗滲等級和抗壓強度的提升，促使泌水率得到控制，促使抗裂性能得到提升。

（4）由于反力墻及反力臺座在施工過程中，涉及到了大量的勁性骨架、預埋件等，為此，在澆筑期間非常容易出現不密實的現象，為此，在施工中采取了雙摻技術，簡單來說就是在混凝土中加入一定劑量的減水劑和粉煤灰，促使混凝土的黏塑性與坍落度得到提升[2]。

2.2.2 混凝土澆筑施工

運用1臺汽車泵來進行混凝土澆筑，并且在進行澆筑期間采取分段分層的泵送方式。在進行澆筑的過程中，必須對鋼筋密集程度進行充分考慮，盡可能地避免出現預應力筋與預埋件的碰撞處理，為此，在混凝土進行澆筑期間，需要插入振動棒來實施振搗，但必須嚴格控制振搗時間，以防出現漏振和過振現象。這并不利于振搗的部位，從而在模板的外側貼附一個附著式振搗器。

在完成混凝土的澆筑處理之后，在12h內必須加強養護處理，養護的時間必須達到14d以上，在混凝土表面覆蓋一層土工毛毯，并安排專門的人員來負責養護工作。

3 結語

本項目只花費了8個月時間就完成了反力墻及反力臺座的施工，創下了歷史記錄。項目所采用的預埋件在經過調試安裝后，通過監測其平整度均保持在2mm范圍內，而偏差則保持在±1.5mm范圍內，與設計相符合。

參考文獻

[1] 陳云漭.大型預應力反力墻施工技術分析與研究[D].東南大學，2016.

[2] 姚琳.結構試驗室反力墻設計與施工關鍵問題研究[D].廣西大學，2015.

[3] 江懷雁.某高校大型試驗加載反力系統施工關鍵技術[J].施工技術，2018，47（20）：47-51，133.