工业装置中钢筋密集结构施工注意要点.doc

工业装置中钢筋密集结构施工注意要点【摘要】在工业装置中施工，经常涉及到结构复杂、钢筋密集的结构，虽然形式上雷同，但根据装置工艺特点、生产能力以及各地区地质情况、抗震设防要求等方面，结构内部配筋有很大的区别。因此在施工过程中，必须透彻地分析、研究，编制可行的施工方案，才能保证施工有序进行。【关键词】工业装置钢筋密集施工要点在石油化工项目施工中，经常会遇见结构形式复杂、钢筋密集的钢筋混凝土结构。例如：乙烯装置中的框架式油洗塔基础、空分装置中的大型框架式压缩机基础等，这些框架式基础由于上部设备在使用过程中荷载较大，或其上部为动力设备，或考虑当地抗震设防等级等一些情况，设计配筋密集，是工业装置中较为典型的钢筋密集型结构。加上设备安装所需要的地脚螺栓或螺栓孔，形成一定的施工难度。认真分析图纸，明确设计意图。充分考虑施工中遇到的问题是进行正常、有序施工的前提。1.确定施工程序分清结构层次，是了解设计意图、编排合理施工程序的前提。框架式设备基础(大多数为急冷油塔、料仓基础)，通常传力方式为：设备荷载底座环形梁斜梁框架梁(主次梁按框架方向设置)框架柱基础底板地基。压缩机基础传力方式较为简单，荷载传到基础顶板后，由柱子传到底板，最后所有荷载由地基承载。由于在厚大的顶板内部配筋中，通常隐藏着暗梁(与顶板同高度的梁)，因此在施工时需分清主次。如图1、2所示。图1基础底板及柱分布图2基础顶板各层次梁分布根据上述分析的传力途径及结构分布层次，可以得出钢筋铺设的先后顺序：框架主梁框架次梁斜梁环梁板。2.施工图自审和会审2.1图纸自审时应注意的问题在该类结构计算时，按照荷载传递途径，依次进行环梁、斜梁、框架梁、柱及底板的结构设计。在图纸自审时，搞清楚这种结构各层次之间的相互关系。1)各层次梁的高度各层次的梁在完成混凝土浇注成型后，整个截面(专指梁高)应该为同一个高度。如果按照单层次设计进行钢筋下料加工，在钢筋相互叠放后，势必造成超过设计标高；而为了达到设计要求的截面尺寸和顶面标高，需使各层次的梁保证同一高度，两者相互矛盾。2)钢筋相互叠加在这种结构中，钢筋的直径以2836mm为常见。钢筋配筋，一般都在2层以上。例如：在扬子石化60万吨/年乙烯改扩建项目：急冷区101E急冷油塔基础，框架梁底筋为3层，32mm，顶筋2层，32mm；斜梁和环粱的钢筋28mm，上下各布置2层。钢筋叠放后，若以主梁为标准，将高出：32+12+28+12+28=112mm，不仅影响设备安装、工艺配管，而且增加结构荷载。3)钢筋净距钢筋密集结构的配筋较密，且要满足设计规范的钢筋最小净距。框架梁宽度与柱子相同，在梁筋锚固到柱子内部后，由于主筋的限制，锚固端钢筋净距小于规范规定的限值范围。在梁的锚固端，梁下部钢筋主次梁相互叠放，将形成数量为主次梁底筋层数总和的钢筋层次。例如：101E急冷油塔基础在该部位形成366=192mm高的钢筋叠放区，形成非常小的钢筋孔洞隔离区，成为整个结构混凝土最难浇注和质量最难控制的部位。4)梁筋锚入柱内与柱筋的重叠结合抗震要求，框架梁上部钢筋全部弯折锚到柱子内部，而且锚固长度较长。柱子承受上部传来的荷载，配筋密集，当无法满足钢筋最小净距要求时，将进行2排以上的配筋设计。当梁的钢筋锚到柱子内部时，若不考虑锚固端(竖向)与柱筋的层次问题，柱子钢筋与梁锚到柱内的钢筋将形成钢筋排布而成的钢板，混凝土无法裹住柱筋，使柱子丧失承载能力。2.2会审应征求设计解决的问题根据上述施工图自审发现的问题，应在图纸会审时提出，并向设计者提出解决的建议。1)梁的高度和钢筋叠加如果按照设计给定的梁高、混凝土保护层进行钢筋下料，并将各层次梁的钢筋叠加，将无法进行施工。对于这个问题，有两种措施可采纳：保证框架梁高度，不提高结构顶面标高，按照各层次钢筋叠加后增加的尺寸。相应地降低结构底面标高，将增加整体结构的荷载，需设计重新核验。保证整个结构的截面尺寸，相应减少支座梁的截面高度，可能会使支座梁的承载力降低，必须经过设计的验算，采取可靠的措施，或者进行提高钢筋或混凝土的强度级别。2)钢筋净距保证钢筋的净距，是实现混凝土浇注、振捣成型的前提，是保证整体结构正常使用的关键。因此，对于这种钢筋密集的结构，必须事先计算好设计的钢筋净距，选择有相应骨料粒径的混凝土。若浇注时振捣有困难时，需征求设计方增大钢筋的净距，进行等强代换或重新布筋。3)梁筋锚固若改变梁上部钢筋锚固段与柱筋所形成的“钢板”现象与梁底筋锚固到柱内所形成的“孔洞隔离区”，建议做如下改动：由于框架柱截面大，建议框架梁顶部钢筋提前弯折锚入到柱子内部，与柱筋形成内外层次的划分，从而使钢筋之间形成一定的间距；对于下部钢筋，设计者将底筋直锚到柱子外侧钢筋的位置，建议在锚固长度不变的情况下，进行弯折锚固；在框架梁顶筋按照设计位置铺设完毕后，在底筋铺设前，先行浇注框架梁下部柱子，将施工缝留设在框架梁底部。钢筋提前弯折锚固的处理方式，要相互错开弯折点。3.编制施工方案类似这样结构复杂、钢筋密集的构件，不能按照常规的、普通的结构施工方案去编制，必须认真考虑施工中的难度，否则就会造成无法继续操作而停工。如果重新分析解决办法，势必在工期、材料、人力以及形象上造成一定的损失，甚至会失去企业在资质方面的能力信誉。根据已经成型的扬子石化60万吨/年乙烯改扩建工程101E急冷油塔基础、扬子石化高压聚乙烯装置料仓框架基础施工经验，介绍施工中应注意的几点问题。3.1设计问题应根据结构的实际情况，认真分析施工图，在图纸会审时一并提出。3.2施工问题1)施工程序的合理安排首先设备地脚螺栓的安装，应穿插到整个工序之中，安装支架、锚板、穿螺栓以及螺栓的最后找正加固，应根据实际情况，在各层次梁的钢筋施工过程中，进行合理穿插；其次框架梁与斜梁相互交叉，两种梁的宽度截面都较大，交叉部位的箍筋安装和绑扎都很困难，在框架梁形成后，不能将其支架拆除，当框架梁落到正常位置后，斜梁与框架梁交叉处的箍筋很难安装，因此交叉处的箍筋在框架梁下落之前安装上，然后再将框架梁复位；再次在框架梁落到正确位置之后，不能急于进行斜梁的主筋绑扎，因为斜梁主筋绑扎形成之后，与框架梁之间形成加固形式的“八”字，一旦框架梁位置不正，无法恢复和模板安装，因此在绑扎斜梁主筋前，要对框架梁的位置进行检查校验，对于位置偏差部位用倒链复位，再进行斜梁主筋的绑扎，然后再拆除倒链，此时，框架梁与斜梁就会形成一个较为牢固的体系。2)顶板混凝土的浇注和振捣建议针对钢筋间距的不同部位选择相应骨料粒径的泵送混凝土。要合理选择混凝土的入模点，尤其是顶板下部联系梁上部柱子。由于框架梁底筋锚固相互叠加的问题，若从顶部下料，该部分混凝土将无法彻底入模和振捣。该部分混凝土应该从侧面入模和振捣，并事先准备好下料口所用的模板，待混凝土浇捣到振捣口位置后，立即封堵。其他部位可按正常施工方式进行下料，但一定要控制下料数量和速度，保证下层混凝土振捣完毕后，方可进行上层混凝土入模。3)混凝土的养护类似结构一般都属于大体积混凝土结构，防止大体积混凝土结构因水化热过高而形成裂缝是养护期间的关键。首先在配置混凝土时，要使用水化热低的矿渣硅酸盐水泥，掺加一定量的外加剂，降低水灰比。其次，在养护时，采取比较理想的覆盖保温措施，使混凝土养护环境温度与