單層工業(yè)廠房現(xiàn)澆混凝土雙肢柱施工工法

單層工業(yè)廠房現(xiàn)澆混凝土雙肢柱施工工法河北建設(shè)集團(tuán)有限公司前言中國(guó)的單層工業(yè)廠房建設(shè)大致經(jīng)歷了上世紀(jì)六十年代至七十年代的重工業(yè)全面建設(shè)時(shí)期常見(jiàn)的鋼筋混凝土預(yù)制杯口基礎(chǔ)、預(yù)制牛腿柱、預(yù)制混凝土T形薄腹吊車梁，大型屋面板通過(guò)履帶起重機(jī)或人字桅桿簡(jiǎn)易吊裝階段和80年代、90年代及本世紀(jì)初輕型鋼結(jié)構(gòu)、輕質(zhì)保溫墻、屋面板、食品加工類車間、輕紡車間、部分汽車加工業(yè)發(fā)展的預(yù)制混凝土杯口基礎(chǔ)、預(yù)制混凝土柱、薄腹梁、大型屋面綜合廠房階段；進(jìn)入到本世紀(jì)初，航天領(lǐng)域及部分特殊加工需要單層工業(yè)廠房設(shè)計(jì)部分展覽館、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館，應(yīng)施工水平的提高、抗震設(shè)施加強(qiáng)需要以及電磁、信號(hào)要求屏蔽的需要，通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、給水排水消防噴淋、綜合布線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等要求（這些管道水平通過(guò)雙肢柱孔穿過(guò)），全現(xiàn)澆獨(dú)立基礎(chǔ)、雙肢柱（帶牛腿、帶行車梁、天車）網(wǎng)架和輕型保溫屋面板等設(shè)計(jì)逐漸得到發(fā)展。本工法通過(guò)合理劃分雙肢柱施工縫，適當(dāng)增加鋼筋豎向接頭位置和采用先進(jìn)的鋼筋連接方法，設(shè)計(jì)雙肢柱獨(dú)立的內(nèi)模、外模及加固體系，四排縱向外腳手架操作平臺(tái)通過(guò)泵送混凝土和現(xiàn)場(chǎng)澆筑振搗，形成全現(xiàn)澆鋼筋混凝土雙肢柱和單層工業(yè)廠房。本工法解決了預(yù)制鋼筋構(gòu)件占用大量施工場(chǎng)地，大型垂直運(yùn)輸起重設(shè)備使用，大型構(gòu)件吊裝作業(yè)等難題，施工方便，工程質(zhì)量、安全防護(hù)容易保證，施工速度快，抗震設(shè)防等級(jí)高，通過(guò)施工現(xiàn)場(chǎng)施工措施的有效落實(shí)，雙肢柱全現(xiàn)澆鋼筋混凝土達(dá)到了清水混凝土效果，四排縱向腳手架又為柱間二次結(jié)構(gòu)砌體施工提供了操作平臺(tái)。我公司施工的大型產(chǎn)品機(jī)加廠房綜合樓工程就應(yīng)用了此項(xiàng)施工技術(shù)并對(duì)此技術(shù)施工工法進(jìn)行了總結(jié)。該科技成果經(jīng)河北省建設(shè)廳鑒定為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，該QC小組榮獲2010年度河北省工程建設(shè)優(yōu)秀質(zhì)量管理小組。1工法特點(diǎn)1.1雙肢柱按柱間孔分層分段配制鋼筋，支設(shè)模板，雙肢柱孔一次配制成組合型模板，柱外設(shè)四塊單片組裝，減少施工過(guò)程中拼裝次數(shù)。1.2雙肢柱每段施工段留設(shè)在上柱孔根部，方便澆筑混凝土。1.3雙肢柱水平梁部位和雙肢柱兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置，并設(shè)穿墻螺栓，方便模板加固，雙肢柱水平梁部位螺栓孔裝修階段可做成假眼，達(dá)到清水混凝土效果。1.4單根雙肢柱一次澆筑混凝土量不大，成批成規(guī)模澆筑混凝土，便于商品混凝土供應(yīng)，和雙肢柱混凝土質(zhì)量控制。1.5單根雙肢柱模一次配制量小，投資少，但能達(dá)到自下而上周轉(zhuǎn)使用，總體效果好。2適用范圍本工法適用于各類單層現(xiàn)澆鋼筋混凝土加工廠房建設(shè)。3工藝原理3.1單層工業(yè)廠房現(xiàn)澆鋼筋混凝土基礎(chǔ)施工完畢，完成回填土并分層夯實(shí)，沿雙肢柱內(nèi)外側(cè)搭設(shè)四排腳手架，解決雙肢柱鋼筋綁扎連接、模板支設(shè)加固找正、混凝土澆筑平臺(tái)。3.2沿單排雙肢柱四排腳手架外側(cè)搭設(shè)施工馬道，解決操作工人上下通道，和便于管理人員現(xiàn)場(chǎng)檢查指導(dǎo)。3.3利用已安裝的塔式起重機(jī)配合安裝雙肢柱孔模及外側(cè)模板，進(jìn)行鋼筋水平及垂直運(yùn)輸。3.4雙肢柱內(nèi)孔模一次成型，采用18厚復(fù)塑多層板；雙肢柱外側(cè)配18厚復(fù)塑多層板和50×100方木拼成四塊組裝模板，Φ16穿墻（孔）螺栓加固；利用四排外腳手架進(jìn)行垂直定位和軸線找正。3.5混凝土采用42m臂汽車泵送至澆筑點(diǎn)，每次灌入混凝土50cm高，用插入式振搗（Φ50、Φ30相結(jié)合）進(jìn)行振搗，每次灌入混凝土?xí)r利用雙肢柱孔下口水平連系梁作為混凝土下料口，方便混凝土灌入與澆筑，解決了雙肢柱斷面較小混凝土下料困難的問(wèn)題。3.6雙肢柱豎向鋼筋接頭按劃分的施工段（節(jié)點(diǎn)）采用剝肋滾軋直螺紋機(jī)構(gòu)連接形式連接鋼筋，即方便了工程施工，節(jié)約了材料，同時(shí)又避免一次加工太長(zhǎng)，避免了混凝土澆筑困難的問(wèn)題。4工藝流程及操作要點(diǎn)配制柱內(nèi)外模4.1工藝流程配制柱內(nèi)外模基礎(chǔ)頂面彈線→搭設(shè)縱向腳手架→校正柱鋼筋→豎向鋼筋連接→綁扎柱筋→安裝雙肢柱連梁鋼筋→鋼筋驗(yàn)收→安裝雙肢柱孔內(nèi)模、找正柱筋定位卡綁柱筋保護(hù)層柱筋定位卡綁柱筋保護(hù)層→安裝柱外模→臨時(shí)固定→找正→加固→驗(yàn)收→澆筑混凝土混凝土外觀檢查修正驗(yàn)收混凝土外觀檢查修正驗(yàn)收→腳手架升高搭設(shè)→連接上段柱鋼筋→拆柱外模、內(nèi)?！惭b上段雙肢柱內(nèi)模、外?！９潭ā⒄艺?、加固→澆筑混凝土。4.2施工小組組織一個(gè)專業(yè)小組，分層分段自下而上采用倒模方法施工雙肢柱；每排雙肢柱做為一個(gè)流水段組織一個(gè)專業(yè)隊(duì)伍施工；專業(yè)施工隊(duì)伍由架工、鋼筋工、木工、信號(hào)工等工種組成的綜合隊(duì)伍組織施工；項(xiàng)目部配備本工段專業(yè)管理人員（施工員、土建水電技術(shù)員、質(zhì)量檢查員、安全員、試驗(yàn)員），組織和落實(shí)施工方案、工程質(zhì)量和安全措施的實(shí)施。每施工段配備人員見(jiàn)下表：管理人員架工鋼筋工木工混凝土工抹灰工信號(hào)工電工工長(zhǎng)1名技術(shù)員3名質(zhì)量員1名安全員1名試驗(yàn)員1名18名30名48名20名4名2名2名4.3施工方法4.3.1搭設(shè)腳手架（見(jiàn)附圖）雙肢柱四面設(shè)井字架，沿雙肢兩側(cè)搭設(shè)通長(zhǎng)雙排腳手架。雙排腳手架下夯實(shí)回填土并找平，并鋪通長(zhǎng)50厚木腳手板。井字架立桿上層雙肢柱側(cè)面150mm，通長(zhǎng)雙排腳手架立桿間距1200；水平桿間距1500；雙排腳手架縱向每5根立桿搭設(shè)全高剪力撐；雙肢柱兩側(cè)及兩雙肢柱中設(shè)垂直剪刀撐。雙排腳手架沿雙肢柱高每3米設(shè)拉結(jié)點(diǎn)。4.3.2測(cè)量定位雙肢柱軸線及雙肢柱側(cè)邊線，測(cè)定統(tǒng)一標(biāo)高控制線。確定水平縫留設(shè)位置。4.3.3鋼筋連接雙肢柱縱向在施工縫處設(shè)置鋼筋接頭，鋼筋接頭采用滾軋剝肋直螺紋機(jī)械連接，接頭在同一水平位置處按50％接頭數(shù)量考慮。雙肢柱連系梁現(xiàn)場(chǎng)綁扎。為保證雙肢柱筋位置準(zhǔn)確，在施工縫處安裝定距框；保護(hù)層統(tǒng)一定制工字型工具卡墊塊。4.3.4雙肢柱模板加工與安裝雙肢柱孔內(nèi)模采用鋼制連接角模，18mm厚復(fù)塑多層板，100×100木龍骨，為了便于模板拆除，在柱模板角連接部位以鋼制抱角連件；內(nèi)以100×100支撐和角支撐構(gòu)成結(jié)構(gòu)不變體系加固。詳見(jiàn)附圖。內(nèi)模板——雙肢柱芯模采用鋼管與外腳手架聯(lián)結(jié)加固以保證芯模整體位置準(zhǔn)確；具體上、下邊穿2,48×3.5鋼管與腳手架連接，每側(cè)5,48×3.5鋼管與腳手架連接。雙肢柱外模設(shè)四片50×100方木18mm厚復(fù)塑多層板，現(xiàn)場(chǎng)拼裝。為防止四角漏漿，外側(cè)模加工時(shí)連角處設(shè)企口，粘條貼10mm寬2mm厚。穿墻螺栓采用Φ16對(duì)拉螺栓。雙肢柱連梁處下Φ18塑料套管，以便重復(fù)使用。雙肢柱外側(cè)用雙架管長(zhǎng)螺栓進(jìn)行端面加固拉結(jié)，防止?jié)仓炷習(xí)r脹模。4.3.5混凝土工程施工混凝土罐車將混凝土運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，設(shè)汽車泵將混凝土泵送至作業(yè)點(diǎn)進(jìn)行澆筑，由于雙肢柱雙肢斷面較小，用Φ30振搗棒配合Φ50振搗棒將混凝土振搗密實(shí)。5材料與設(shè)備5.1塔式起重機(jī)配置QTZ5013塔式起重機(jī)一臺(tái)，臂長(zhǎng)50m，在不設(shè)附著的情況安裝高度可達(dá)40m，最遠(yuǎn)端起吊重量為1.3t，滿足雙肢柱吊運(yùn)鋼筋及起吊安裝柱模要求。5.2腳手架所用材料選擇Φ48×3.5（實(shí)際達(dá)到3.2mm），鋼架管、十字扣件、轉(zhuǎn)角扣件、對(duì)接扣件，50×200×4000木架板，木架板距端頭50mm用10＃鉛絲扎頭，防木架板劈裂。5.3模板所用材料5.3.118厚復(fù)塑多層板，要求膠合板浸水泡2h不起皮、不脫層；5.3.250×100方木，盡量選擇烤干白松或樟松；5.3.3雙肢柱孔內(nèi)模采用鋼制角模與18mm厚復(fù)塑多層板、50×100木方拼裝；5.3.4Φ16穿墻螺栓。5.4鋼筋連接縱向鋼筋連接采用滾軋剝肋直螺紋接頭；鋼筋套絲后加扣塑料帽，以保護(hù)加工好的絲扣不受損傷。5.5鋼筋加工設(shè)備5.5.1Φ40鋼筋切斷機(jī)兩臺(tái)；5.5.2無(wú)齒鋸兩臺(tái)；5.5.3Φ40鋼筋彎曲機(jī)兩臺(tái)；5.5.4剝肋套絲機(jī)兩臺(tái)；5.5.5扭矩扳手12把；5.5.6螺紋測(cè)紋儀1個(gè)。5.6混凝土運(yùn)輸澆筑振搗設(shè)備5.6.1混凝土輸送泵一臺(tái)（汽車，42m臂），由混凝土生產(chǎn)廠家提供；5.6.2混凝土罐車5臺(tái)；5.6.3Φ50、Φ30振搗器各5臺(tái)。6質(zhì)量控制6.1模板的設(shè)計(jì)要求（1）模板體系在技術(shù)要求上能最大限度地適用于本工程創(chuàng)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)城杯工程的需要，經(jīng)濟(jì)合理。（2）模板選擇18mm厚復(fù)塑多層板。（3）模板的加工拼裝滿足北京市結(jié)構(gòu)長(zhǎng)城杯標(biāo)準(zhǔn)要求。（4）模板支撐加固體系，加固桿件力求傳力準(zhǔn)確。（5）單塊模板設(shè)計(jì)長(zhǎng)度控制：設(shè)計(jì)長(zhǎng)度-5㎜。（6）為防止模板漏漿，模板之間采取25㎜長(zhǎng)的子母口連接。（7）防止水平方向模板之間產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象，進(jìn)場(chǎng)的板面按厚度分組，同一柱上的板面的厚度誤差≤1㎜。（8）模板木龍骨全部過(guò)壓刨，木龍骨加工誤差≤1㎜。（9）鋼管主次龍骨的直線度控制在3㎜以內(nèi)（用2m靠尺測(cè)量）。6.2控制措施（1）加強(qiáng)工人質(zhì)量意識(shí)，以“結(jié)構(gòu)長(zhǎng)城杯”的質(zhì)量預(yù)控目標(biāo)進(jìn)行管理，加強(qiáng)過(guò)程控制，實(shí)行模板清理、模板制作、模板支設(shè)前定位筋的檢查驗(yàn)收制度。（2）整個(gè)施工過(guò)程中實(shí)行動(dòng)態(tài)管理，針對(duì)質(zhì)量問(wèn)題逐項(xiàng)調(diào)查研究，逐項(xiàng)克服，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)提出來(lái)并及時(shí)解決。7安全措施（1）模板存放要選擇平整堅(jiān)實(shí)場(chǎng)地；（2）五級(jí)以上大風(fēng)停止模板吊裝作業(yè)；（3）群塔作業(yè)時(shí)要有群塔作業(yè)方案，吊裝前對(duì)信號(hào)工和塔司要進(jìn)行安全教育，注意安全，。8環(huán)保措施8.1成立相應(yīng)施工環(huán)境衛(wèi)生管理小組，在施工中嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家和地方政府下發(fā)的有關(guān)環(huán)境保護(hù)的法律、法規(guī)和規(guī)章，遵守防火、用電的規(guī)章制度。8.2優(yōu)先選用環(huán)保施工設(shè)備，選用低噪音振搗棒，對(duì)木加工場(chǎng)地采取隔音措施，降低環(huán)境噪聲污染。8.3定期、及時(shí)清理現(xiàn)場(chǎng)施工生產(chǎn)垃圾，保持施工平臺(tái)干凈、整潔。8.4加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)宣傳工作，提高全員環(huán)保意識(shí)，并在進(jìn)行安全技術(shù)交底時(shí)對(duì)環(huán)保要求也要進(jìn)行詳細(xì)交底。9效益分析為確保工程結(jié)構(gòu)清水混凝土施工技術(shù)要求，A段廠房?jī)?nèi)雙肢柱采用了多層板木模板，使用了我公司多年積累的較為成熟的雙肢柱施工技術(shù)，達(dá)到了較高的施工質(zhì)量和清水混凝土外觀質(zhì)量，保證了施工工期目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。本施工工藝簡(jiǎn)單，能夠保證施工進(jìn)度的要求，避免了裝配式廠房工程施工中的大量吊裝施工作業(yè)；模板周轉(zhuǎn)率較高，節(jié)省了大量模板投入；采用直螺紋鋼筋連接技術(shù)，節(jié)省了鋼材；采用水平、垂直流水施工作業(yè)，大大的節(jié)省了人工投入。清水混凝土模板及早拆模成套技術(shù)的應(yīng)用可以加快工具的周轉(zhuǎn)速度，減少了模板、鋼管等周轉(zhuǎn)性工具的用量并可加快施工進(jìn)度，降低施工成本。(1)采用大鋼模時(shí)：?jiǎn)螌用娣e600㎡買斷費(fèi)用8000元/噸，殘值按3000元/噸，總購(gòu)置費(fèi)用：600×（8000-3000）=3000000元(2)采用竹膠板時(shí)：面積600㎡購(gòu)置新模板費(fèi)用120元/㎡木方費(fèi)用30元/㎡配置2套考慮，共配置兩批：600×2（120+30）=180000元(3)模板費(fèi)用總共可節(jié)省費(fèi)用為：3000000-180000=2820000元10應(yīng)用實(shí)例我公司施工的北京航天城921-3工程中心區(qū)7＃建筑物及大型產(chǎn)品機(jī)加廠房綜合樓工程均應(yīng)用了此項(xiàng)施工工藝。（附效果圖一、二、三、四見(jiàn)下頁(yè)）項(xiàng)目工程名稱建筑面積雙肢柱數(shù)量雙肢柱部分建筑面面積雙肢柱總高雙肢柱施工每節(jié)節(jié)節(jié)高雙肢柱側(cè)模次數(shù)配模數(shù)量1921-3工程中中心區(qū)7＃建筑物24913.088m276根7106.24mm222.9m2.7m10次462大型產(chǎn)品機(jī)加廠房房綜合樓46083.2mm264根9800m218m2.3m6次64工程名稱工程地點(diǎn)開(kāi)竣工日期雙肢柱鋼筋用量雙肢柱混凝土量應(yīng)用效果及工程獲獲獎(jiǎng)情況921-3