钢筋混凝土框架结构施工工艺的改进
李军华
【摘要】由于人们质量意识的提高,对钢筋混凝土框架结构表面质量已上升到追求镜面效果的高度,生产镜面混凝土的能力以及镜面实施效果能充分体现一个施工企业的市场竞争实力。施工钢筋混凝土框架的镜面效果主要由模板工艺来体现。6×300MW工程钢筋混凝土框架结构中(五、六、七期)广泛应用镜面混凝土施工工艺,成功生产出镜面混凝土,工艺质量及效果明显、
【关键词】钢筋混凝土框架结构,施工工艺,镜面混凝土,模板
0 引言
镜面混凝土是指结构表面色泽一致、平整光滑,像镜子一样能照出人影的混凝土。它适用于无需进行任何装修的工业厂房, 桥梁等建构筑物中。钢筋混凝土结构镜面混凝土的施工除对钢筋绑扎、混凝土的配制,浇筑振捣及养护有一些要求外,尤为重要的还在于模板本身、 下面针对结构较为复杂的电厂主厂房钢筋混凝土框架结构的镜面混凝土模板设计、实施、施工进行介绍。
1 大型火力发电厂主厂房钢筋混凝土框架结构的特点介绍
目前我国大型火力发电厂主厂房的结构形式大多采用现浇钢筋混凝土框架结构,它具有构件截面大,层高高且各层不一,预埋铁件规格多,数量大,牛腿多,因设有H型钢梁而产生钢筋混凝土花篮梁等诸多特点,结构复杂,一般来说若能满足这些条件的结构模板,其他结构也能够满足。
2 模板及线条的选择
2.1 模板的选择
大模板的使用是施工镜面混凝土的前提。因为它表面平整度较好,特别是较普通模板大大地减少了拼缝。市场上较为常见的大模板有:由6-10mm热轧钢板与型钢组合而成的整体式大钢模板,竹模板,木胶合板,酚醛履膜竹&木。胶合板,就这些大模板而言,整体式钢模板面积虽大,但表面光滑度不够,特别是周转次数越多,表面越粗糙,且不易改动尺寸,成本高-普通竹&木。胶合板,表面具有一定光滑度,但是如果直接使用效果也不明显。根据市场调查并结合实践得出,在大模板基面上粘贴PVC或PS板,能达到很好的镜面效果。
通过对经济性,操作难易程度的比较和多次试验后,我们在宣威电厂六、七期2×300MW扩建工程中选择在15mm厚的普通木胶合板(层板)粘贴PVC、PS塑料板作为镜面混凝土的模板。具体做法为:柱侧模、梁侧模及底模在层板上用万能胶粘贴1.5mmPS板,板底模在层板上用万能胶粘贴0.325mm厚的PVC薄板,最终成功做出镜面混凝土。
2.2 线条的选择
建筑结构中的线条主要是由建构筑物的阴阳角来反映、如果不加设专门的线条,建构筑物的阳角是一条直角形的尖口,很容易受外力损坏,如是一个圆弧形的钝角,受外力损坏的机率就变得极小、虽阴角不易受外力损坏,如不做专门处理,很易出线条不顺直平滑等缺点、 我们在宣威电厂六期扩建工程中阳角选用了30mm×30mm内圆弧木线条。由于木线条拆模后有自然的木纹,外观仍有一种粗糙的感觉,所以在宣电七期工程中阳角定做了专门PVC塑料线条。施工后的效果非常明显,让人感觉到不仅工艺精湛而且细腻平滑了许多。
2.2.1 阳角模线条设计与处理
阳角美观与否直接影响着构件的形象,工程中常出现线条不直或因跑浆而出现锯齿状,为此,在柱,梁阳角处,模板上加设专门线条,线条不仅起到固定构件几何尺寸作用,还有使模板顺直的作用。线条一面采用25mm或20mm钢钉与梁底模,柱大面模板连接,另一面安装时靠紧,并在线条与模板间夹高密度海棉条,防止从阳角线条处跑浆,六期在木线条表面贴包装胶带,以提高木线条的表面光滑度,而七期工程中直接用PVC线条-省去粘贴胶带的一道工序。
2.2.2 阴角模线条的设计
阴角指柱梁,梁梁,梁板相交处形成的垂直角,以往这一位置的模板常出现一侧模板因支撑不牢而爆模移位,使另一侧模板边嵌入混凝土内难以拆除,损坏模板,以至混凝土表面形成凸凹不平的缺陷,为此在阴角处设计了专用“连接件”,使两直角边模板形成过渡以解决上述弊端,连接件采用木方与木胶合板、PVC板组成。
3 模板体系加工
该模板体系由15mm厚普通木胶合板,用万能胶粘贴1.5mm厚的PVC板作为面板,木胶合板背面用桐油或防水胶进行防水处理,用45mm×90mm木方作为背楞,纵向间距不大于200mm,加上柱、梁抱箍或板底支撑而组成,主排架系统采用Φ48mm×3.5mm钢筋管件脚手架。市场上的木胶合板规格普遍为1200mm×2440mm,是当前最大的模板,各单块模板实际大小可根据构件的大小尺寸结合原材确定,可选定几种规格为标准模,再配以非标准模来进行组合使用。埋件的制安原则是牢固,不变形,少破坏模板。模板的修复使用可提高模板的周转使用次数,降低成本。
3.1 模板加工
3.1.1 专门设木工厂,负责模板的加工。修复和加工质量检验、木工厂根据加工图加工模板、模板与固定木枋连接采用50mm长铁钉,间距为500mm。模板背面的固定木枋用电钻开Φ5mm的孔,间距为800mm。模板加工后应对照《委托加工单》检查宽度、高度。长度和对角线等几何尺寸,并在模板背面标注检验合格章和模板型号。
3.1.2 严格控制材料的合理使用, 原则上根据层板
原始尺寸下料。
3.1.3 柱和梁模板对拉孔在加工厂加工次梁根据实情现场开孔,为防止1.5mm厚聚苯乙烯破损,聚苯乙烯孔径比层板孔径稍大。
3.1.4 聚苯乙烯下料尺寸比层板下料尺寸小1mm,便于施工运输、安装中不易损坏,薄PVC下料尺寸比层板下料尺寸大,便于固定封口。
3.1.5 1.5mm厚聚苯乙烯粘贴方法及要求:粘贴前先调配粘合剂(配合比为6:1),粘帖时层板及聚苯乙烯面清理干净,在作业面上均匀。快速涂抹粘合剂,待粘合剂不粘手为宜进行粘贴, 粘贴从一点开始推进,施工完后进行敲打排除空气并使其平整牢固。
3.1.6 薄PVC材料的施工方法是把PVC板用小钉子固定在模板边沿和表面后,再用胶带封好、
3.2 木模翻样与大模板的设计
3.2.1 柱模
柱子模板分成2部分设计:一是配制成标准模,周转使用;二是柱梁。柱板交接处配制成非标模、配制时,标准模大面的柱模宽度比构件宽33mm,高度按1220mm设计,小面的柱模宽度即构件宽度,高度按2440mm 设计,即形成大面与小面互相约束的矩形,方便组合、校正)非标准模宽度考虑同标准模,几何形状、高度根据实际施工情况而定。
3.2.2 梁模
梁侧模,梁底模配制时的总长度为梁的净长,即梁模插入柱模,次梁模插入主梁模、加工时每块尽量考虑为1220mm或2440mm长的标准模。梁底模宽度即为梁宽,但梁底模上的固定枋配制时各外伸15mm,以便支承梁侧模,形成梁侧模包梁底模的整体, 方便组合与拆除) 梁侧模临空面的高度为,50mm,混凝土浇筑时不易泼撒。
3.2.3 板模
板模采取在现场铺层板,再铺设薄PVC板的办法处理。铺设层板时,应注意板模应支承在梁侧模上,先铺大面积,后铺小面积的办法,减小层板的损耗。
3.2.4 花篮梁及牛腿模板设计
花篮梁及牛腿由于截面的变化,且一般不为直角变化,使得模板接口不便,抱箍也不易设置,而常出现折角处跑浆、线条不直等缺陷、这里设计仍使用易加工的上述模板形式和加钢抱箍的形式,钢抱箍的形状与梁外形一致。
3.3 大模板组合及安装
3.3.1 整体思路
大模板的施工,组合安装时,关键是拼装交接处时的主次关系,整体组合思路为:
柱模板标准段-框架梁模-柱模非标准段-纵次梁模-横梁模-板模-板面支墩、孔洞模板等。
3.3.2 柱模组合安装
将柱模大小面的各块模板用50mm×90mm活动枋间距100-20mm连成整体,将四周的木线条两面贴好海棉条,表面贴好封口胶,用小铁钉钉在柱大面模板边进15mm的位置上后,四面模板一起关拢,在顶部。中部。下部用脚手管搭成抱箍固定在架子上,用槽钢抱箍连成整体后,利用脚手管抱箍进行校正。
3.3.3 梁模组合安装
梁模的组合安装按主次关系依次进行拼装、 梁底模利用活动背枋连成整体铺设好后, 用小铁钉将木线条钉在梁底模的边缘上, 将梁侧模的各块模板连成整体,支承在梁底模的固定背枋上,整体进行加固、校正。
3.3.4 板模的铺设
板模是在柱、梁模板完成后进行,应先用50mm×90mm活动枋间距100-200mm在架子上铺设好后进行层板铺设, 每块层板的4个角用小铁钉与下木枋进行连接,以保证整体平整度,在层板铺设完后,进行PVC 板的铺设,PVC 板在铺设时, 应用封口胶将各PVC 板间。柱与板、梁与板间的PVC 板的接缝处密封,以保证整体密封性,
3.3.5 线条的固定
木线条为90.的30mm×30mm的内圆弧线条,只用在柱四角、梁底以及有轮廓的地方,梁底模上的木线条采取在现场钢筋绑扎完成后现钉,为保证其拆除方便,它的每段长度应与模板一致&固定时只钉一边,另一边靠模板间的挤压,为保证接合紧密,在使用前先进行再次加工成大于90。的钝角;用30mm的小铁钉固定&为保证拆除后的轮廓光泽,采用表面贴封口胶的方法,保证轮廓处的光泽。
3.4 加固方案
3.4.1 柱模加固方案
根据不同断面尺寸的柱在浇筑混凝土过程中产生的侧压力,选用不同型号的槽钢作抱箍及不同型号的对拉螺杆。在宣电六期工程施工中,我们选用12槽钢作为柱子抱箍的连接杆件,根据柱内产生的不同侧压力,在柱内设置Φ14mm(Φ16)mm2种型号的对拉螺杆,对柱侧压力较大的,进行了双螺帽控制,采用Φ20mmPVC管使混凝土与对拉螺杆分开,确保对拉螺杆的周转使用,槽钢抱箍及对拉螺杆均按600mm进行布置(600mm指垂直方向尺寸)。
3.4.2 梁模加固方案
在本工程施工中, 梁高大于900mm的采用对拉螺杆(Φ14mm),沿梁的水平方向设置50mm×90mm木枋,间距为a≦150mm,双背Φ48mm 钢管加固,钢管外设14槽钢制作而成的卡子和螺帽固定,有效地保证浇筑后梁的几何尺寸及相关埋件的位置准确,提高了工艺及观感质量。
3.5 预埋件的制作、安装
3.5.1 施工顺序
下料→开固定孔→焊锚脚→校正、打磨→检验、标识→贴海绵条→安装、校正→固定→刷防锈漆。
3.5.2 施工方法
3.5.2.1 下料:根据设计尺寸,准确划出切割线,采用CV1-30型火焰自动切割机或火焊切割。
3.5.2.2 开固定孔:采用LT-16J台钻在埋件四角开4个Φ6mm固定孔,
3.5.3 检查
(1)铁件在焊接过程中会产生2-6mm热变形,致使埋件扭曲变形,必须校正。
(2)校正可采用人工用大锤或千斤顶及配套装置加以校正。
(3)校正后的铁件采用手提式磨光机清除毛边、铁渣等。
(4)验收合格的埋件在其正面刷红丹防锈漆一道,并标识清楚埋件的规格。
3.5.4 焊接辅助固定件
(1)板面埋件根据板厚分别在铁件四面焊4块与板厚等厚的槽钢,在槽钢与板相切的下翼缘开Φ6mm固定孔。
(2)牛腿支墩顶面埋件在顶面焊2个Φ48mm固定钢管。
3.5.5 贴密封海绵条
埋件与模板接触处均在埋件四周贴厚为B=30mm海绵条,以确保埋件与模板紧密相贴,粘贴海绵条时,海绵条边离埋件边2-3mm,以防海绵条伸进混凝土。
3.6 安装,校正,固定
3.6.1 为配合镜面混凝土工艺,埋件安装采取了如下处理措施:
(1)梁底埋件考虑到模板木线条的存在, 图纸设计埋件与梁柱等宽的, 在实际加工制作中埋件宽度应扣除木线条的宽度,扣除宽度60mm。
(2)影响木线条安装的铁板埋件的位置根据情况现场确定移动30mm。
(3)角铁埋件位置木线条切断。
(4)14mm厚以下铁板采用卷板机下料,14mm厚以上采用火焊下料后用磨光机清除飞溅物、毛边。
3.6.2 柱上预埋件先按设计初步固定在柱筋上,安装时,适当调整,箍筋,保证埋件位置准确,采用自攻螺栓或M5×50mm的螺栓固定在模板上。
3.6.3 梁底、板底埋件,根据设计先在模板上弹出埋件位置,在绑扎钢筋前安装好,并采用M5×50mm的螺栓或铁钉固定。
3.6.4 梁侧埋件:先按设计尺寸在模板上弹出埋件位置,埋件初步固定在钢筋上,待钢筋绑扎结束后,根据墨线位置, 从模板外打眼采用M5×50mm螺栓或铁钉固定。
3.6.5 成型后的埋件防锈:模板拆除后,清除埋件表面上的海绵条、双面胶等残余物,并在埋件外25mm处划油漆边线,刷防锈漆2道。
3.7 模板修补清理
经过周转使用,部分模板损坏,按下列方法和要求进行修补清理:
3.7.1 层板的修补:损坏处在周边按损坏面积进行切除;损坏处位于中部的将垂直于固定枋的层板(损坏的宽度)进行整条切除处理。
3.7.2 聚苯乙烯修补方法及清理:裂缝小的采用胶带粘贴修补;裂缝较大的采用填充料填充后封胶带处理修补;周边及中间损坏部,损坏处切割成正方形或长方形,便于修补。
3.7.3 表面污染采用稀草酸进行清洗干净。
3.7.4 薄PVC板的修补;周边撕裂可用胶带封口;中间撕裂用钢钉将裂口钉上;再进行封口胶带粘贴;大面积损坏的整块更换。
3.7.5 边角废料的利用&对不能制作模板的材料,将材料制作成孔洞、 预埋螺栓孔及每层立柱1.8m高的成品防护设施,使材料得到充分的利用。
3.8 模板加工机械的选择
适用于该模板体系的主要木工机械有:
3.8.1 双面型压刨机适用于背楞的表面刨光并统一尺寸。
3.8.2 MJ45 精密裁板锯适用于木胶合板及PVC板:的裁割。
3.8.3 手提电刨适用于模板修边。
3.8.4 手提电锯适用于临时切割板、方材。
4 施工缝的处理
由于电厂主厂房的层高较高,一般都在6m以上,甚至于达14m之高,施工镜面混凝土又不宜设振捣孔,因而一般采用柱先浇筑,梁、板一次浇筑的施工顺序,这样就在梁底(柱上)留设了一道施工缝,在板顶(每层柱脚)留设了一道施工缝,为解决以往施工缝接槎不平而产生的跑浆、穿裙问题,采取在已浇筑好的混凝土柱头上弹水平线(保证所弹线均在密实混凝土面上即可)后,用手提式切割机沿线切缝后,凿除上部保护层部分外侧混凝土,以保证接缝平直,在所切缝下侧贴20 mm 宽高密海棉条,待上部模板安装时,向下套压住海棉条,并用抱箍夹紧,以防止混凝土跑浆,确保上下混凝土面基本平直。对于板顶的施工缝只需在下段安装模板时,使临空面模板高出板面100mm 左右,浇筑混凝土高度与模板基本同高。这样临空面的施工缝处理方式与四面临空柱头施工缝处理一致,非临空面的施工缝采用在柱外50mm 范围内用砂浆抹平后安装上部模板时加垫一层海棉条来处理。
5 钢筋混凝土中钢筋绑扎制安、混凝土的配制、浇筑振捣及养护
镜面混凝土成功的实施虽然主要是取决于模板,但钢筋绑扎、混凝土的配制、浇筑振捣及养护也起着不容忽视的作用。
首先在实施前与设计人员沟通好,框架梁柱的钢筋保护层至少加大至35mm,板底的保护层加大至20mm,否则成形混凝土容易露筋、起锈或是无法加专用线条。
其次是混凝土的配制,要经过多次试配比较后,选择出一个最优水灰比、砂石级配及颜色,否则成形混凝土易成花脸,体现不了镜面独特性。第三是浇灌振捣必须均匀密实一次成型,不能产生蜂窝、麻面等质量缺陷,由于是免装饰的结构,质量缺陷是永远无法弥补的。
最后就是浇灌之后的养护,混凝土浇灌初凝后应及时进行养护,保证混凝土进行充分的水化,拆模时间应比施工规范规定混凝土拆模时间稍推后,强度上增大10%左右,否则更易损坏及变色,并且拆模后要及时用塑料膜包裹, 保证拆模混凝土仍可以充分水化,直至最终达设计强度。
转自:《电力建设》,第28卷第5期,2007年5月,69-73页。
|