反力墻工程建設過程的難點及解決對策

朱芹

（廈門萬嘉翔房地產開發有限公司）

1 反力墻簡介

反力墻工程是由兩片相互垂直的反力墻和滿天星設備臺座（即反力臺座）構成的一種偽動力試驗設施，可以開展結構和部件的二維偽動力試驗研究。反力墻、反力臺座在受外界作用力的情況下，其墻體和臺面產生抵抗力（即反作用力），使墻體和臺面具有足夠的穩定性、剛度和強度，從而使整體處于相對的平衡狀態。因此反力墻和反力臺座的質量和精度直接關系到試驗數據的可靠性以及試驗過程的安全性。

以華僑大學廈門校區反力墻工程為例，其位于抗震防災中心內，由兩片反力墻和兩片反力臺座組成。兩片反力墻長度分別為24.6m 和12.6m，高度均為15m，成L型布置，為鋼筋混凝土空腹結構。兩片反力臺座平面分別為25.75m×11.4m 和11.95m×8.4m。預埋于反力墻中的加載孔共計2200 個，預埋于反力臺座中的加載孔共計1301 個。

反力墻和反力臺座的平整度和垂直度以及加載孔的中心偏差的精度要求為5m×5m 范圍內±1.5mm。

2 招標階段工作難點及解決方法

由于反力墻工程的特殊性和不常見性，在其招標階段就存在較多工作難點，兩次公開招標均以流標告終，集中體現在以下方面：

⑴反力墻工程在國內高校及科研院所中并不多見，此前在福建省內僅有兩所高校涉及過，且其中一所并未投入使用，在招標方式方法上可作為參考的實例偏少。

⑵反力墻的施工難度大、工藝精度要求極高，大面積的墻面和成千的加載孔，精度要求均為5m×5m 范圍內只允許偏差±1.5mm，相較于省內已建成使用的反力墻工程的施工精度要求更高。

⑶考慮到工程的特殊性、高精度要求以及后續施工過程、維保階段的管理，建設單位和使用單位對投標單位的資質、業績等方面提出需求，如施工單位需要具有一級及以上資質、要有反力墻的施工經驗、為本市企業或在本市設有分公司、總部在省內的企業等。

⑷由于反力墻工程較為特殊，且已建成的數量較少，工程造價方面可參考的實例不足，故初始審定的招標控制價偏低。

通過實踐檢驗，針對反力墻招標難點，可通過以下方法解決：

⑴委托代建單位的工程，代建單位在開展招標工作前，要全面了解反力墻工程的施工工藝和精度要求，實地考察已完工項目，充分與已完工項目的建設方、代建方、有經驗、有能力的承建單位交流討論，從專業技術、經濟效益、施工難點精度把控措施、質量安全保證措施等全方位統籌考慮，以確保招標文件滿足工程要求。

⑵委托代建單位的工程，代建單位與建設單位進一步協商，適當增加預算價格，并與財政審核中心充分溝通，提高招標控制價。

⑶擬設定的招標條件應提前與招標主管部門充分溝通，盡可能采用公開招標方式，讓更多符合條件的企業參與投標，既利于擇優選定有經驗的中標單位及合理的工程造價，又可避免圍串標等違法行為。但倘若兩次公開招標均流標，則可將兩次招標情況向建設主管部門匯報說明，申請采用邀請招標方式，邀請符合條件的企業參與，并要求投標企業在開標時提交整體施工思路及施工精度控制計劃。

3 施工階段工作難點及解決方法

3.1 加載孔精度控制的難點及解決方法

加載孔自身的精度直接影響了整個反力墻工程的最終使用性能，對本工程而言，加載孔精度控制的難點在于：

⑴加載孔數量大，墻面及臺座的加載孔共計3501個；

⑵現場加工場地受限，且存在與總包單位交叉作業的情況；

⑶加載孔定位應采用何種模具方可較好固定其位置；

⑷定位后的復核。

通過與有反力墻施工經驗的技術人員的交流，結合現場實際情況，最終采取的解決方法為：

⑴加載孔預埋件均由工廠加工成型后再運至現場安裝，加工尺寸偏差嚴格控制在±0.5mm以內，并在出廠前全部復核；

圖1 出廠的加載孔

圖2 墻面加載孔安裝

圖3 臺座加載孔安裝

⑵加載孔安裝利用多道槽鋼、角鋼焊接成支撐體系，并采用由槽鋼焊接成型的模具，在模具上焊接加載孔定位板；

⑶加載孔經模具初步定位后，在焊接固定前，需對標高、軸線進行多次調整校正直至達到設計要求；

⑷焊接過程、拆除模具后均要對加載孔進行多次校正，以消除焊接所產生的溫差及拆除模具過程對加載孔定位精度的影響。

3.2 模板加固體系的做法

與加載孔中心偏差有同樣精度要求的還有反力墻工程的平整度和垂直度，這一控制難點在于模板加固體系的設置。

本工程采取獨立施工的模板加固體系，其具體做法為：采用100mm×100mm 的拋光方木作為龍骨，面板采用高密度鍍塑模板。面板需緊貼加載孔的側面鋼板進行安裝，并利用加載孔設置對穿螺桿用以固定模板。所采用的螺桿為Φ14 的螺桿，兩面均需用雙螺帽加固。

圖4 方木拋光

圖5 模板安裝

3.3 確定精度評判標準的難點及解決方法

反力墻完成施工后應對其施工精度進行檢測。設計精度要求為5m×5m 范圍內允許偏差±1.5mm，但在實際檢測中會存在偏差累積的情況，即5m×5m 范圍內可滿足設計要求，但經過高度累積后就可能出現超出±1.5mm 的要求。因此，精度評判標準就存在是僅考慮5m×5m 范圍還是需要整體考慮的難點。

為解決這一難點，參建各方多次召開專題會進行討論，在聽取檢測單位和設計單位的建議，綜合考慮參建其他各方的意見，本工程最終確定在任意5m×5m 范圍內，對獲得的檢測數據進行偏差分析和整理。對部分超出設計精度要求的數據，首先需要聽取設計單位的意見。若設計單位認可檢測數據符合設計要求和《混凝土結構工程施工質量驗收規范》要求，則還需聽取使用單位的意見。

3.4 偏差處理的難點及解決方法

對于檢測出的偏差應當進行調整，但對于大體積的反力墻墻體及臺座，難以采用常規的處理方法，更無法拆除重新建造。

以本工程為例，對平整度的偏差，可采用適度打磨的方法進行調整。打磨前應征求設計單位和使用單位的意見，確定打磨方案，對超出設計要求的區域進行標記，設定參照點，而后再進行打磨。打磨過程應循序漸進，及時檢測，不可一次性過度打磨再修補，以確保工程質量。

對于個別中心偏差較大的加載孔，可在反力墻墻面上進行標識處理，以便在實驗過程中避開使用。

4 驗收階段代建工作難點及解決方法

反力墻工程的驗收，面對的主要在于驗收標準的確定。反力墻作為特殊的構筑物，其平整度、垂直度和加載孔的中心偏差，尚無專門的規范能夠作為可評判的標準，而其除了要滿足《混凝土結構工程施工質量驗收規范》的要求，更主要的是要滿足設計的精度要求。

解決這一難點的方法，是開展兩輪驗收，即先開展專家組驗收，再開展常規的結構竣工驗收。專家組驗收的目的是確認反力墻的使用功能以及檢驗反力墻的施工精度是否滿足設計要求。以本工程為例，參與專家組驗收的專家共有7 人，分別來自該反力墻工程的設計、使用、施工和建設單位，以及已使用反力墻的院校和其他專業單位。通過對檢測數據的分析，參考已投入使用的反力墻工程的可行性能，專家組一致認為該工程的精度誤差滿足《混凝土結構工程施工質量驗收規范》的要求，實測誤差水平及分布狀況可以滿足試驗要求，并建議施工單位繪制并提供準確的實際孔位分布圖，以備使用單位試驗過程使用。

由于設計精度的要求遠高于《混凝土結構工程施工質量驗收規范》的要求，因此在通過專家組驗收后，反力墻工程較順利地通過常規的結構驗收。

圖6 落成的反力墻

5 結束語

目前國內的反力墻工程數量還較少，主要分布于高校和科研機構，因此反力墻從招標到施工再到驗收，整個建設過程可參考的經驗仍然較少。而反力墻結構復雜、施工精度要求高，一旦出現較大的質量問題就會造成損失，甚至是無法使用。因此總結反力墻建設過程的難點及其解決方法顯得極具使用價值，也為今后其他反力墻工程的建設提供了具有實踐性的參考。