柱端多埋件組合施工

李興波

(山西建筑工程(集團(tuán))總公司，山西 太原 030002)

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)大發(fā)展的推動(dòng)，我國(guó)工業(yè)建設(shè)迎來新的機(jī)遇，預(yù)制混凝土及鋼結(jié)構(gòu)混合式排架結(jié)構(gòu)被越來越多的工業(yè)廠房所采用，同時(shí)越來越復(fù)雜的埋件出現(xiàn)在施工技術(shù)的難題中，為了克服預(yù)制柱端同一截面設(shè)計(jì)預(yù)埋件較多，且標(biāo)高、位置、大小不一，各預(yù)埋件錨固筋相互交錯(cuò)，柱鋼筋安裝、綁扎困難，施工速度慢、難度大、精確度不高等困難，通過先組合焊接制作及安裝預(yù)制柱端多預(yù)埋件，后綁扎鋼筋的施工方法，不僅為預(yù)制柱端部多埋件安裝解決根本性問題，為其他部位多埋件的組合及安裝也起到了拋磚引玉的作用。

1 工程實(shí)例

青海黃河水電再生鋁電解車二車間工程為單層廠房，排架結(jié)構(gòu)，總建筑面積為62 109 m2，總高度為21 m，車間總長(zhǎng)998.4 m，跨度27 m，預(yù)制柱共計(jì)334根，柱間距6.4 m。每根柱子10 m以下為預(yù)制混凝土柱，10 m以上為“H”形鋼柱，預(yù)制混凝土柱與鋼柱之間連接采用鋼構(gòu)件連接，如圖1所示。

在預(yù)制柱小截面兩側(cè)預(yù)埋1 300 mm×500 mm×25 mm(1 000 mm×500 mm×20 mm)兩塊預(yù)埋件(錨固筋采用20Φ22的對(duì)錨)和預(yù)制柱頂端水平方向預(yù)埋750 mm×500 mm×20 mm一塊預(yù)埋件(錨固筋12Φ20長(zhǎng)度800 mm)，然后用16個(gè)φ24高強(qiáng)螺栓連接鋼柱。同時(shí)，該部位預(yù)制柱大截面處需要預(yù)埋吊車梁走道板預(yù)埋件750 mm×530 mm×10 mm(錨固筋采用12Φ16的對(duì)錨)兩塊。由于在同一截面安裝預(yù)埋件較多，且錨固筋縱橫交錯(cuò)安裝困難，造成施工速度慢，難度大，鋼柱預(yù)埋件埋設(shè)精準(zhǔn)度要求高的困難，為克服上述難點(diǎn)，有效控制預(yù)埋件位置及標(biāo)高的精確度，提高結(jié)構(gòu)的安裝質(zhì)量與結(jié)構(gòu)安全，提高預(yù)埋件預(yù)埋施工速度，實(shí)用性強(qiáng)，所需設(shè)備少，縮短預(yù)埋時(shí)間。項(xiàng)目部針對(duì)該課題成立“QC”小組，從人員、機(jī)具、材料、方法、測(cè)量、環(huán)境六方面反復(fù)論證，最終得出從制作安裝預(yù)埋件找出路，采取了柱端多預(yù)埋件組合焊接制作施工的新型施工技術(shù)。

2 施工工藝

預(yù)埋件傳統(tǒng)方法是:先綁扎預(yù)制柱鋼筋，再安裝埋件，存在的問題是如果滿足一處埋件的位置標(biāo)高，其他埋件的錨固筋則很難插入預(yù)制柱鋼筋骨架內(nèi)，標(biāo)高及位置無法控制，施工質(zhì)量不易保證，且施工速度慢。而采用先組合埋件，后穿插柱鋼筋的逆施工方法無疑可以解決以上問題。

預(yù)埋件逆施工的工藝流程:對(duì)柱端多預(yù)埋件采取組合焊接施工，一次成型安裝就位，按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，將鋼柱連接預(yù)埋件、行車梁走道板預(yù)埋件及柱端箍筋全部組合焊接成型后(在已做好的加工臺(tái)上焊接)，一次安裝于預(yù)制柱胎模內(nèi)，然后再進(jìn)行柱鋼筋綁扎，支模澆筑混凝土。

預(yù)埋件逆施工工藝流程圖見圖2。

3 施工要點(diǎn)

預(yù)埋件施工前，預(yù)埋件的原材料應(yīng)該確保合格，符合設(shè)計(jì)要求及強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，加工前必須檢查其合格證，進(jìn)行必要的力學(xué)性能試驗(yàn)及其化學(xué)成分分析，同時(shí)觀感質(zhì)量必須合格，表面無明顯銹蝕現(xiàn)象。

3.1 預(yù)埋件組合優(yōu)化設(shè)計(jì)

1)計(jì)算機(jī)演示并優(yōu)化改進(jìn):首先根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，在計(jì)算機(jī)上利用CAD三維成像平臺(tái)建立各級(jí)主筋的模型，進(jìn)行模擬組合，不斷調(diào)整各預(yù)埋件錨固筋位置，避免與主筋交叉搶位，以便預(yù)制柱主筋可以輕松穿入組合預(yù)埋件;2)模型試驗(yàn):根據(jù)計(jì)算機(jī)演示結(jié)果，用木板代替預(yù)埋件，用鋼筋直徑大小的PVC管代替預(yù)制柱主筋及預(yù)埋件錨固筋，制作1∶1組合預(yù)埋件模具模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步優(yōu)化下料，達(dá)到預(yù)期效果后，進(jìn)行試驗(yàn)性組合焊接施工，確定方法可行后開始大批量加工制作。

3.2 預(yù)埋件制作及組合

1)根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求柱端預(yù)埋件的相對(duì)位置，進(jìn)行預(yù)埋件制作與組合平臺(tái)，平臺(tái)由控制鋼板位置模具(工樁)和控制錨固筋及螺栓卡具組成。2)根據(jù)圖紙尺寸切割鋼板，對(duì)錨固筋、螺栓及螺栓孔的位置進(jìn)行精確放樣及打孔。3)在操作平臺(tái)的模具上組合鋼柱兩側(cè)預(yù)埋件及水平預(yù)埋件，要通過專用卡具控制確保錨固筋、螺栓及螺栓孔位置準(zhǔn)確，嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程使預(yù)埋件制作焊接牢固。4)對(duì)鋼柱兩側(cè)及水平埋件的錨固筋及螺栓進(jìn)行焊接，保證焊接質(zhì)量及位置。5)根據(jù)圖紙及組合設(shè)計(jì)將柱端箍筋安裝組合在組合埋件內(nèi)，要求點(diǎn)焊不可傷及主筋，位置準(zhǔn)確、焊接牢固。6)組合行車梁走道板埋件，焊接行車梁走道板埋件錨固筋。7)組合完成退出操作平臺(tái)，校正預(yù)埋件間相對(duì)位置及鋼板、錨固筋、螺栓、螺栓孔、柱端箍筋之間位置，檢查焊接外觀質(zhì)量。

3.3 預(yù)埋件安裝及就位

1)在胎模內(nèi)準(zhǔn)確放出鋼筋、模板及預(yù)埋件位置，特別是預(yù)埋件組合體的位置、標(biāo)高要更加準(zhǔn)確。2)用自吊運(yùn)輸車或吊車對(duì)預(yù)埋件進(jìn)行就位，就位后再次檢查預(yù)埋件、螺栓、螺栓孔和預(yù)制柱模板之間的相對(duì)位置，保證預(yù)制柱成型后預(yù)埋件、螺栓、螺栓孔位置、標(biāo)高準(zhǔn)確。

3.4 鋼筋安裝

1)柱端箍筋安裝:由于預(yù)埋件組合后基本成為箱體，預(yù)制柱主筋穿入后，箍筋無法綁扎，所以按組合埋件設(shè)計(jì)先將柱端箍筋按圖紙要求點(diǎn)焊在組合預(yù)埋件的錨固筋上，待主筋穿入后再與其進(jìn)行綁扎固定。2)預(yù)制柱主筋安裝:根據(jù)組合埋件設(shè)計(jì)柱主筋穿入路線將預(yù)制柱端部主筋逐根穿入定位，再綁扎其他主筋，規(guī)格、數(shù)量、尺寸符合要求，綁扎牢固。

3.5 模板安裝

1)根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求制作定型模板，尺寸準(zhǔn)確、安裝牢固、表面光潔、接縫嚴(yán)密，混凝土澆筑時(shí)不能存在漏漿或脹?，F(xiàn)象。2)模板安裝完畢后要同組合預(yù)埋件固定牢靠，預(yù)埋件鋼板與模板連接緊密、位置標(biāo)高準(zhǔn)確。

3.6 混凝土澆筑

1)由于組合預(yù)埋件內(nèi)鋼筋密集，混凝土石子應(yīng)采用10 mm～30 mm碎石，坍落度宜控制在100 mm～180 mm，流動(dòng)性應(yīng)較強(qiáng)(選用商品混凝土即可)。組合件內(nèi)混凝土振搗應(yīng)配備25 mm插入式振搗棒進(jìn)行振搗。

2)混凝土澆筑振搗密實(shí)、一次成型不留施工縫，混凝土表面隨打隨壓、平整光潔、養(yǎng)護(hù)及時(shí)。

4 預(yù)埋件組合施工的特點(diǎn)

1)施工速度快:采用組合方式安裝預(yù)埋件，安裝工藝更簡(jiǎn)便快捷，可提高施工速度近30%，更快更好的完成了施工任務(wù)。

2)施工精度高、質(zhì)量易保證:預(yù)埋件組合后更加穩(wěn)固，混凝土對(duì)其的握裹力更強(qiáng);組合埋件時(shí)在專用加工臺(tái)組合預(yù)埋件加工前經(jīng)反復(fù)驗(yàn)證及CAD三維成像平臺(tái)演示精密定位確定組合方式，并在專用加工操作臺(tái)進(jìn)行組合，組合成型后安裝在柱胎模內(nèi)，比采用傳統(tǒng)散裝埋設(shè)方法精度更高，質(zhì)量更容易保證。

3)環(huán)保、節(jié)能:預(yù)埋件制作、組合全部在加工車間完成，工廠化操作，大量減少現(xiàn)場(chǎng)施工，對(duì)環(huán)境保護(hù)、節(jié)約能源起到顯著效果。

4)施工成本低:由于施工進(jìn)度快、精度高、質(zhì)量好，省時(shí)省工，避免了重復(fù)加固返工，故施工成本的降低顯而易見。

綜上所述，預(yù)制柱端部組合埋件施工可以克服預(yù)制柱端同一截面設(shè)計(jì)預(yù)埋件較多，且標(biāo)高、位置、大小不一，各預(yù)埋件錨固筋相互交錯(cuò)，柱鋼筋安裝、綁扎困難，施工速度慢、難度大、精確度不高等困難。且經(jīng)過多項(xiàng)工程實(shí)踐應(yīng)用日趨成熟，能達(dá)到進(jìn)度快、安裝精度高、工程質(zhì)量易保證、施工安全系數(shù)高和顯著降低成本的效果。由于方法工藝簡(jiǎn)單、施工精度高、易掌握、好操作，可以以較小改進(jìn)取得較大收益，以科技進(jìn)步帶動(dòng)傳統(tǒng)施工，是一項(xiàng)創(chuàng)新型的施工工藝，具有廣泛的推廣前景。