陳雷,康建軍 (安徽三建工程有限公司,安徽 合肥 230001)
反力墻及反力臺座是不常見的大型特種結構,有著大體積、孔洞多、預應力作用,承受很大的靜力和動力荷載等特點。其內部有很多精密構件加載孔需要精確定位,這樣才能保證系統在使用中,相關儀器設備能夠精確地安裝在臺座與墻體上。反力臺座作為系統重要部分,其精度要求非常高。由于反力臺座加載孔直接放置在模板上,而加載孔的上端板又決定著臺座混凝土表面的標高及平整度,因此控制好模板的安裝質量,是保證反力臺座施工質量的關鍵。
安徽建筑科學研究設計院抗震檢測實驗室工程,建筑面積3540.98m。反力臺座為13.25m×14.15m和6.30m×11.75m兩片,厚度為800mm,混凝土強度等級為C45。預埋于反力臺座混凝土中的加載孔計538個。加載孔內直徑80mm,兩端設置垂直于加載孔的鋼板。加載孔為89mm×4.5mm無縫20#焊接鋼管,端板尺寸為200mm×200mm×12mm,鋼材牌號為Q345。同時,反力臺座里有預應力筋及高配筋率鋼筋。
反力臺座混凝土表面平整度1.5mm/5m×5m;各加載孔端板高低偏差精度要求小于1 mm;加載孔中心間距及孔徑誤差均不超過1mm。
反力臺座混凝土厚度800mm,包含加載孔、鋼骨架、大直徑間距密的鋼筋、預應力筋等,荷載大,屬于危大分部分項工程。要求模板系統承載力強、剛度大、擾度小、支撐穩定。
加載孔直接放置在臺座模板上,加載孔上面端板取決于底模板的指標。為確保模板標高及平整度,必須設置可調裝置,能對模板標高及平整度進行微調。
從工人的技術水平、反力臺座成型尺寸、鋼模與木模材料性能指標、工期進度、適用范圍、費用造價等方面把全鋼大模板與木模板進行對比,木模板材料費用比鋼模低,同時木模板易釘可鋸,拼裝便利,減少模板加工制作周期。另外木模板重量輕,提高支模效率,能達到現澆混凝土表面光滑美觀的效果,具有明顯的優勢,因此選用木模板系統。
①根據反力臺座混凝土、鋼筋、預埋件、混凝土澆筑沖擊及振搗等各種靜、動荷載值參數,設計一整套模板體系。進行材料選型,滿足模板系統強度、剛度及穩定性。但經計算,模板面、支撐立桿、主次龍骨各環節都有擾度變形,變形累加直接影響放置在模板上的加載孔安裝精度。
②設置單獨的加載孔模塊鋼柱支撐體系。對應加載孔模塊在反力臺座模板擺放位置設置鋼柱,使加載孔支撐體系由模板支撐體系和附加鋼柱支撐體系組成,減小反力臺座混凝土澆筑時模板系統擾度變形引起加載孔模塊的下沉位移,確保加載孔預埋件系統精度。
施工準備→鋼柱、立桿位置放線→鋼柱安裝、鋼管滿堂架搭設→主次龍骨安裝調整→模板板面安裝調整→加載孔模塊、鋼筋、預應力筋安裝→澆筑反力臺座混凝土→拆模。
①模板系統的設計選型和方案對比分析,進行反力臺座模板樣板施工,為模板施工方案編制提供參數,積累經驗。編制反力臺座模板施工專項方案,組織專家論證,并送相關單位審核,實施前進行技術交底。
②模板材料要求具有足夠的強度,以保證模板體系有足夠的承載能力。同時具有足夠的彈性模量,以保證模板體系有足夠的剛度。在專業廠家定制18mm覆膜膠合板,其表面質量和性能應符合規范要求。次龍骨木楞表面平整度誤差符合要求,應選擇干燥平直的硬木加工,減少干縮變形。主龍骨為槽鋼,表面平整度符合要求。鋼管規格為48mm×3mm。鋼柱采用工字鋼,拉桿為角鋼。膠合板、主次龍骨平整度均控制在1mm以內。
按照模板專項施工方案設計的立桿及鋼柱平面布置圖,在地下室筏板面上彈線放樣,定出立桿、鋼柱的位置。見圖1。

圖1 鋼柱、立桿平面布置圖(局部)
①按照鋼柱布置圖,在筏板面上用直徑16膨脹螺栓固定鋼柱,并用50×50角鋼把所立鋼柱拉接固定。
②架設滿堂架,鋼管立桿下鋪墊槽鋼,按照1.5m步距設置縱橫水平桿,并設置掃地桿,掃地桿距地200mm。滿堂架設置垂直剪刀撐。在中間和四周按照設計要求設置縱橫向雙向剪刀撐且應一直到頂,與水平夾角為45~60,剪刀撐均與地坪抵緊,并將結構墻柱與滿堂架牢固連結。滿堂架按要求設置水平剪刀撐。見圖2。

圖2 鋼柱、立桿布置剖面圖(局部)
①立桿上插入可調U型頂托,在頂托上放置8#槽鋼主龍骨,通過高精度水準測量儀器測量,調整U型頂托,使龍骨滿足標高及平整度要求。
②主龍骨按標高調平后,在主龍骨上放置木楞次龍骨,并逐根測量調平。同時反復測量調平鋼支撐柱頂部螺栓,使頂部鋼板標高與木楞一致。
按照模板排版圖鋪設模板面板,拼縫應嚴密。用自攻螺絲把膠合板固定在木楞次龍骨上,用水準儀測量板面平整度,微調鋼柱頂部可調鋼板和立桿頂部可調U托。模板的標高及平整度對加載孔的標高與平整度影響很大,因此反力臺座模板標高與平整度也必須反復測量調試。模板面標高及平整度允許誤差小于1mm。
①按照設計圖紙標注的加載孔位置,在模板面上放線定位。擺放反力臺座底層鋼筋,適當調整鋼筋間距,避開加載孔平面位置。依據加載孔模塊排版圖,吊起加載孔模塊,慢慢放下,調整加載孔模塊位置,使加載孔對準定位線。
②在加載孔圓心兩個方向延長線上架設經緯儀,微調加載孔模塊位置,使加載孔圓心與經緯儀視線重合。加載孔模塊水平標高微調可通過調整鋼柱頂可調螺栓及立桿上可調U型頂托反復進行,用高精度電子水準儀測量,直至滿足要求。加載孔全部校正完成后,再將反力臺座鋼筋骨架與墻錨固件焊接在一起成為整體。
③按照先綁扎反力臺座中排鋼筋,再安裝預應力鋼筋、最后綁扎上層鋼筋的施工順序完成各工序的工作內容。
④為確保加載孔預埋精度,在澆筑混凝土前再次復測微調加載孔端板面標高與平整度。使加載孔端板標高及平整度符合要求,允許誤差控制在1mm以內。
①檢查模板及其支撐體系、鋼筋以及保護層厚度、加載孔埋件等的位置、尺寸。確認無誤后,報監理驗收合格后方可進行澆筑。澆筑前清理作業面垃圾,用水濕潤模板,封堵加載孔。對操作人員進行技術交底。
②澆筑反力臺座混凝土時,控制混凝土從管道的出料量。操作人員可用小型插入振搗器輔助振搗,避免振搗器觸碰加載孔及其連接件,減小加載孔的變形或位移誤差。澆筑過程中,跟蹤測量加載孔標高。
③混凝土澆筑完畢,應及時養護,用塑料薄膜和土工毛氈被嚴密覆蓋。養護時間不得少于14d。整個臺座滿鋪木膠合板,避免重物破壞臺座。
混凝土澆筑時留置反力臺座混凝土同條件試塊,待試塊強度達到100%,進行臺座預應力張拉。張拉完成后方能拆除反力臺座模板及支撐。拆模按照先支后拆的原則,分次拆除架體、鋼柱支撐及模板等。
①建立組織管理網絡,建立質量責任制;
②認真閱讀施工圖紙,領會施工方案,做好技術質量交底;
③做好各道工序的檢查、驗收關,對各工種的交接工作嚴格把關;
④做好質量記錄;
⑤所有進場材料嚴格驗收。
①施工前,應向全體操作人員進行安全技術交底。
②戴好安全帽,穿好防滑鞋;
③六級及六級以上大風和雨、霧天,應停止高空作業;
④在操作面上進行電、氣焊作業時,必須有防火措施和專人看守;
⑤做好施工用電和防雷措施;
⑥管理人員應跟班作業,發現隱患,及時消除。
本工程采用了此木模板方案施工,有效地解決了高精度、重荷載模板支設難題,且安全可靠,施工方便,易于質量控制,實現了加載孔安裝誤差的控制目標,保證了反力臺座的施工質量。實踐證明,只要通過合理的模板設計,就能解決這一技術難題,對于類似結構的模板施工具有現實的指導意義。