某總裝測試廠房綜合施工技術

某總裝測試廠房綜合施工技術工程概況及特點工程概況某總裝試廠房是國家“八五”期間重點工程項目之一。該工程是集火箭、飛船、宇航員，進行總裝測試及發(fā)射前有效荷載進入發(fā)射區(qū)前，完成一切技術準備的基地，是一項跨世紀的國防重點工程。本工程位于高原嚴寒沙漠地區(qū)。場區(qū)地質屬于四世紀堆積層、微傾斜的戈壁平原，為半堅硬、半松散的砂礫層，地下水埋置較深，地震烈度為6度。該區(qū)冬寒夏炎，春秋季短，氣溫溫差大（41.2~-34℃），最大凍土深度為1.4m，年平均降水量43.9mm。場區(qū)風沙大，平均風速為4m/s，4~6月最大風速達40m/s。該廠房建筑面積30600m2，占地面積3100m2，平面尺寸74m×46.3m，建筑總高度93.8m，結構布局為“E”字型，中間設兩個總裝測試大廳。地上14層，地下1層，1~13層層高為6.8m，14層層高為4.2m，地下1層層高為4.5m。13層為非封閉式箱型屋蓋，14層為設備層，1~12層為標準層。整個建筑為現澆鋼筋混凝土框架——巨型多筒體結構，基礎采用鋼筋混凝土整體擴展式箱型基礎，埋深9m，天然地基；主體結構由9個鋼筋混凝土筒體，24個框架柱組成，其中6個簡體內配有20個勁性柱。屋蓋為現澆鋼筋混凝土箱型屋蓋。廠房測試大廳平面軸線尺寸為26.8m×38.8m，大廳頂板標高為81.6m，大廳南側為16.6m寬、74m高倒“T”字型巨型升降推拉鋼大門，以供組裝件整體垂直運出，另外三側為12層各種工藝測試用房、輔助機房及走道平臺，大廳內每層設有固定鋼平臺及活動工作平臺和走道平臺相連。二個測試大廳上部分別設有一臺起重量為50t/30t的橋式行車，吊車最大起吊高度為75.5m。該工程電氣及設備功能齊全，線路復雜，設備先進。工程特點該工程結構復雜，技術要求高，施工難度大，其工程特點可以歸結為：高、大、新、特、難。高——指單層廠房高度是國內之最高；大——指74m高鋼大門是國內之最大；新——大跨度鋼筋混凝土屋蓋結構新穎；特——箱型屋蓋由24根框架柱、9個鋼筋混凝土簡體作支撐，在其中6個筒體內有20個勁性柱，以及懸挑大梁、活動鋼平臺等為國內少見的獨特結構形式；難——上述高、大、新、特所反映的施工難度以及地處沙漠高寒氣候條件所帶來的施工難度。特別是與世界第一高度單層廠房——美國肯尼迪航天中心39號發(fā)射場垂直總裝測試廠房相比，它還具有以下特點：美國及法國、日本等國家建造的單層廠房都是采用鋼結構，建造時其構件可以在工廠進行加工，現場安裝，濕作業(yè)少，施工速度快，但造價高，整體剛度小，在風荷載作用下，豎向變形大。而本工程采用鋼筋混凝土結構，它具有造價低、整體剛度好，在風荷載作用下不會產生大的豎向變形。但這種結構形式現場濕作業(yè)多，施工受環(huán)境影響大，且由于其單層高度高、跨度大、屋蓋重，因而增加了施工難度。是國內和亞洲當前規(guī)模最大、高度最高的單層工業(yè)廠房。箱型基礎底板大體積混凝土每期施工本工程處于高寒沙漠地區(qū)，氣候干燥，冬季最低氣溫-34℃，冬期施工時間從10月21日至次年4月8日，基礎底板大體積混凝土施工正處在1994年12月底（日平均最低氣溫-15~-25℃），屬冬期施工。鋼筋混凝土擴展式箱型基礎埋深9m，基礎平面形狀為并聯兩個“口”字形，底板厚1.5m，箱體壁厚500mm，混凝土強度C30，抗?jié)B等級為P8。箱體在④—⑤及⑧—⑨軸線間各設后澆帶一條，后澆帶混凝土強度為C35，摻微膨脹劑UEA10.5%，整個基礎底板混凝土量為5200m3。依據本工程的結構特點和施工條件，通過對施工方案的可行性研究，施工采用暖棚法，即搭設暖棚，熱拌混凝土，不加防凍劑，使混凝土達到設計強度標準值的30%后，仍在正溫條件下進行養(yǎng)護，以滿足抗凍臨界強度的要求。施工中對基礎底板溫度應力的抗裂度進行了理論驗算，制定了相應的控制基礎底板混凝土溫度及混凝土收縮縫等一系列施工技術。施工技術措施1.混凝土原材料水泥：525號普通硅酸鹽水泥，具有早強性；砂：采用中砂，砂率40%，平均粒徑大于0.5mm，含泥量不大于3%；石子：采用碎卵石，粒徑5~40mm，含泥量不大于l%；外加劑：摻入水泥用量10.5%UEA膨脹劑及0.25%M型高效減水劑。2.混凝土配合比經試驗確定，同時滿足物理力學性能和可泵性要求的施工配合比見表3-l-l。3.混凝土施工（1）暖棚搭設：在基坑內根據磚模的平面尺寸，搭設施工暖棚，暖棚長74.6m，跨度l4~l7m，棚高4m，采用扣件式腳手搭設滿堂固定棚蓋，上鋪帆布及草袋各一層，暖棚設兩個出入口，出入口掛帆布簾子防護，并由專人負責管理，暖棚搭設見圖3-1-1。（2）供熱：現場設兩臺3t開水鍋爐，一臺供混凝土攪拌加熱，每小時可供量2.6t；一臺供暖棚采暖，基坑內沿鋼管架設循環(huán)供熱管道，跨度較大區(qū)域范圍加2~3道鋼支撐。砂加熱采用現場設置“砂炕”（下邊為爐灶及煙道，上鋪鋼板，爐灶前架設4臺鼓風機），砂炕附設6個預熱水箱，供應熱水量每小時7.5t，供給混凝土攪拌使用。并在現場設立預熱蓄水池一座，貯存熱水30t，以備混凝土拌制時停水和現場臨時用水。（3）混凝土供應及輸送：為保證混凝土供應，在現場設自動攪拌站一座。攪拌站由兩套物料供給和拌制系統組成，兩臺攪拌機組出料容量為500L×2，最大生產率2×25m3/h?；炷凛斔筒捎靡慌_HBT60，一臺HBT80混凝土輸送泵輸送，室外泵管用薄膜和草袋包裹保溫。（4）熱拌混凝土：開盤前進行砂加熱，并使各處加熱均勻，砂加熱到40℃，將水加熱到60℃，其它材料不加熱，先讓骨料和熱水拌合，攪拌150s，拌合物出罐溫度為20±5℃，混凝土人模溫度>10℃。（5）混凝土澆筑1）底板依據后澆帶自然分成三個施工段，每段均采用分層斜面澆筑，每層澆筑厚度為300mm。為確保結構整體性，各段混凝土可連續(xù)施工，即必須在下層混凝土初凝之前澆筑上層混凝土，以避免出現冷接樓。2）由于底板鋼筋分布很密，為增加混凝土密實性，每臺泵車配備6只插入式振搗器，在混凝土斜面上各點均需振搗密實，以提高混凝土強度，減少混凝土收縮。3）由于大體積混凝土澆筑時泌水較多，各段均留設集水坑，再用高壓泵將水排出水坑。4）混凝土表面處理：在澆筑后約2~3h左右進行，初步按標高用刮尺刮平，在初凝前用滾筒碾壓數遍，用木蟹打磨，待混凝土收水后，再二次用木蟹搓平，以閉合收水裂縫?；炷翜y溫養(yǎng)護為保證混凝土早期不受冷，控制混凝土溫度裂縫，施工中加強對混凝土進行監(jiān)控和養(yǎng)護。（l）底板混凝土蓄熱保溫保濕養(yǎng)護：混凝土澆筑完表面處理后，在混凝土表面覆蓋一層薄膜、二層草袋。通過基坑內布設的循環(huán)熱水管，加熱暖棚，保證棚內溫度在5℃以上。（2）根據本工程底板平面尺寸、形狀和厚度，布設測溫點64組，用熱敏電阻測溫。具體做法：將兩個熱敏電阻分別接在預先埋置的1.5m的鋼筋上，系在下部的熱敏電阻埋于底板中層80cm處，上部的熱敏電阻埋于底板表面層內l0cm處，測溫時通電，直接從儀表上讀出溫度數。為了對比，在各施工段混凝土再埋設一根?25鋼管，深度80cm，待混凝土初凝后拔出，留出測溫孔，用溫度計讀數作比較。測溫頻率：混凝土澆筑12~14h后開始測溫，第1~7d為1次/2h，第8~18d為1次/8h。（3）測溫后及時按測溫孔編號做好記錄，并進行整理分析，及時調整養(yǎng)護措施。為防止局部“死角"保溫不嚴，使混凝土受凍，在連接處墊帆布和塑料薄膜。（4）測溫結果。暖棚溫度一直保持在5℃以上，前4天混凝土的實際溫度為18~30℃之間，實測混凝土中心與表面溫差及混凝土表面與環(huán)境溫差均未超過25℃。實測表明，在上述保溫保濕條件下，持續(xù)3d，一般可保證混凝土具有足夠的抗凍臨界強度。實施效果基礎底板混凝土均為3~4d拆模，混凝土里實外光，棱角清楚。由于采取了暖棚法施工，經實測混凝土3d、7d、28d及60d的強度分別達到設計強度的76%、84.l%、110%及1l3%?；炷临|量達到了設計及規(guī)范要求，防止了混凝土早期受凍，也避免了有害溫度裂縫的產生。80m高鋼混組合柱施工為承擔箱型屋蓋及組裝件整體吊運的巨大荷載，在測試大廳的六個簡體內共設置有20個截面尺寸為350mm×370mm和360mm×600mm兩種高度分別為80.6m、74m和62.7mH型勁性柱，勁性柱帶有不同懸挑長度的錨梁和挑梁。其結構平面及勁性柱布置見圖3-1-2。鋼柱制作長度根據不同標高分三種：（1）從-1.75~+1.5m為3.25m長，共20段；（2）一層以上標準段6.8m，共192段；（3）最頂層段長4.3~8.3m不等，共20段。采用30mm厚鋼板作底座，其余均為20mm鋼板切割后焊接而成。為保證加工精度，采用半自動精密氣割機氣割，放線時預留焊接收縮余量及氣割余量，下料應避免在氣溫過高、過低進行。并采用經校核的統一量具，以消除或減小相對誤差。采用船形焊接法焊接，確保焊縫高度及焊接均勻光滑。焊前先設計制作專用卡具、胎具及支撐，確保焊接后構件幾何尺寸準確，焊接時采用先點焊再分段對稱施焊。并采用跟蹤檢查外觀質量，對有二級焊縫要求的構件和部位，按規(guī)范要求進行探傷檢查。鋼柱采用三向平衡定位法安裝鋼柱采用三向平衡定位法安裝。第一段鋼柱安裝：先澆筑地下室-1.75m以下的混凝土，其澆筑面標高比鋼柱底座設計低30~50mm，待混凝土達到一定強度后，安裝第一段帶鋼板底座的鋼柱，并在底座鋼板上鉆6?50出氣孔，安裝時鋼柱用?25~?32鋼筋與地下室簡體和暗柱內的鋼筋連接固定，經復核無誤后澆筑±0.00以下的簡體和暗柱混凝土，混凝土中摻l0.5%UEA，并加強振搗，待鋼板上每個出氣孔冒漿后，再澆筑鋼柱底座以上混凝土。接著進行第二段鋼柱安裝，先將連接鋼板點焊在第一段鋼柱的兩側翼緣板上，待鋼柱安裝就位無誤后，再正式施焊?；炷凉こ淌┕ぃ?）鋼筋工程：簡體及暗柱鋼筋在現場集中制作，暗柱縱向?22~?32鋼筋采用電渣壓力焊，簡體墻內豎向分布鋼筋接頭采用搭接綁扎，粗直徑鋼筋制作接長用閃光對焊。鋼柱吊裝就位后，先綁扎暗柱立筋，再安裝綁扎墻體的橫向鋼筋，箍筋開口安裝后用10d焊接成封閉式。在梁、柱交接處，在鋼梁腹板上鉆孔，使墻體鋼筋穿過。鋼筋接頭位置，搭接與錨固長度及剪力墻鋼筋網片的拉結綁扎等均按圖紙要求及驗收規(guī)范施工。簡體墻中暗柱豎向鋼筋上下要貫通，鋼筋保護層厚度用限位筋控制。（2）模板工程施工：筒體外模由兩塊大模板組合成定型模板，并高出樓層100mm，定型模板由18mm厚九夾板制作，橫向木楞為55mm×80mm，間距300mm，縱向配雙肢?48×3.5鋼管，間距700mm，通過?16螺栓與膠合板、木楞及鋼管連接，組合大模板最大重量1.2t。筒體內?？v向高度在內樓梯處斷開，用小塊模板先鉆孔，使預留鋼筋通過，然后與大模板拼裝組合成一體。為了增強墻體模板的穩(wěn)定，在筒體外側用?48鋼管作三道斜撐，具體做法是在樓板上預埋?25短筋，作為斜支撐的與水平鋼管的連接支點。（3）混凝土工程施工：在澆筑混凝土時，由于勁性柱、梁內的混凝土流動及排氣受到鋼柱、鋼梁、錨梁的限制，給混凝土的澆筑增加了施工難度，為保證施工質量