空冷支架柱圆形无线条饰面清水混凝土施工工法

空冷支架柱圆形无线条饰面清水混凝土施工工法1前言由于我国水资源与煤炭资源分布不均，在北方煤炭资源丰富地区，水资源却极其缺乏，而国家“变输煤为输电”政策要求在北方地区大量兴建火力发电厂，富煤缺水的矛盾成为制约北方地区电力发展的瓶颈。为此，国家发改委要求，在我国西北富煤缺水地区建设火力发电厂必须采用空冷系统，以节约水资源，保护环境。从而加快了空冷支架柱圆形无线条饰面清水混凝土施工工艺的迅猛发展。空冷支架柱圆形无线条饰面清水混凝土与一般建筑相比具有显著特点，一是圆柱整体无装饰线条，模板接缝严密，混凝土成品达到饰面清水混凝土效果；二是其结构为定型钢模板翻模法施工，采用法兰螺栓连接紧固，在传统的基础上赋予了新的变革，解决了施工中模板接缝不严，找圆难度大等技术难题，有效提高工效、缩短工期、节约成本。为了确保圆形无线条饰面清水混凝土的质量需要，达到高效、经济的原则和文明施工的目的，某某集团有限公司在圆形有线条清水混凝土施工的基础上，经专家论证和总结，开发研制了无线条饰面清水混凝土柱段施工工法。2010年11月16日经区建设厅组织的科技成果鉴定，鉴定结果具有创新性，达到了国内领先水平。2011年3月17日经某某住房和城乡建设厅评定为区级工法。2工法特点2.1、设备简单、工序少、关键工序能得到有效控制。2.2、消除了模板接缝不严、不平整的质量通病。2.3、提高工效、降低劳动强度、加快施工进度、缩短工期。2.4、设备可多次周转使用、节约成本。成品的观感效果良好，混凝土成品达到饰面清水混凝土效果。混凝土表面省去抹灰、刮腻子、涂刷涂料工序，节省人工材料和成本，加快施工进度，效果非常明显。3适用范围本方法适用于无需装饰的无线条饰面清水混凝土圆形柱段，铁路、公路桥墩，公共建筑及其相似工程的施工。4工艺原理本工法有效利用定型钢模翻模施工技术，并采用饰面清水混凝土工艺，严格按饰面清水混凝土要求选择混凝土原材料，科学地进行配合比及模板接缝专项设计，严格制作和安装工艺，有效控制模板拼缝和垂直度，严格混凝土浇筑工艺规范并改进养生技术，实现空冷支架柱混凝土内实外光、结构尺寸准确、表面平整、接缝严密、色泽一致、线条流畅美观，达到饰面清水混凝土工艺标准。预埋铁件加工时，将板面做成弧形，弧度与圆柱弧度相符。预埋铁件加固采用等截面钢顶棍顶紧在模板上固定，从而避免了预埋铁件位移，确保了预埋铁件与混凝土表面平齐。5施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程5.2操作要点5.2.1施工准备钢模板加工时要选用有资质的大厂进行加工，先加工一组并在厂内进行试装配，装配好后经质检部门验收合格后方可进行其他模板的制作。制作的定型组合钢模板运至现场验收合格后方可投入使用。使用前，先进行试拼，并进行事先试翻模，如果接缝不符合设计及验收规范的要求，安排相关人员进行修补和处理，直至符合规范要求方可投入使用,同时用砂轮机将内壁打磨光洁,确保混凝土成品将来表面的光洁。消除缺陷后将模板进行编号，吊装就位。5.2.2模板安装:5.2.2.1外模板制作：说明:1、模板面采用6mm厚钢板，四周及加肋采用10mm厚钢板，背楞采用12#槽钢。2、焊缝隙必须满足有关规范规定。3、模板面必须光滑平整。4、经计算，每块重量约为0.52T，每节需四块，每个柱子需要2套进行翻转，根据进度要求，需制作5个柱子模板，每个柱子8块模板，共40块模板，合计共20.8T。5、图中尺寸均以mm为单位。钢模板加工前,先要求对原材料的材质及厚度进行严格的验收,消除由于材质及厚度造成的公差,;由技术人员及主要操作者仔细理解制作简图，确认制作方案，按图纸进行放样和试焊，制作过程中随时检查焊接变形的状况，直径、弧度、接缝是控制的重点，只有模板制作的水平高，拼装时才对能够顺利达到验收条件，要求模板拼缝小于2mm，直径误差小于3mm。具体详见上图5.2.2.2外模板安装：钢筋工程验收合格后，环形柱模板才能进行支设。模板支设前要清理干净，刷0.3mm厚的食用色拉油做为脱模剂,并及时在模板表面粘贴一层塑料薄膜,防止灰尘污染表面,待吊装时再扯掉薄膜。模板采用布置在空冷区域的塔吊垂直运输就位，施工前先在环形柱内外侧弹出-0.3m的水平标高线，然后用塔吊将定型外模吊装到位，模板接缝统一留设在空冷轴线方向，严格控制第一节模板的底标高。环形柱模板半径尺寸与设计半径有偏差时，用可调底座（托座）固定在架管上进行调整，调整时不得将可调底座（托座）直接作用于模板上，应在模板上口临时加设螺栓，底座（托座）作用于螺栓上。外模板初就位定位固定后先进行轴线的复核，利用中部圆心处定出的铅垂线对外模板的位置进行确定并调整其垂直度、拼缝等，要求达到规范要求的尺寸范围内，外模板位置确定后用M20螺栓对模板进行紧固。外模板加固完成后以外模板为依据进行内模板的加固。柱外模由两节模板采用翻模施工法。环形柱第一节模板浇筑后，施工第二节混凝土。待第二节混凝土浇筑完后，才可按规范要求拆除第一节模板，再进行第三节模板的安装。依此类推，随着柱高周转提升使用，直至施工到柱顶。模板受力计算：（1）新浇筑的混凝土侧压力计算：筒壁施工采用定型钢模，每四片组成一节模板，定型钢模间通过M20螺栓连接，每节高度3m，每节重量为0.52T。采用内部振捣器时，新浇筑的混凝土作用于模板的最大侧压力，可按下列两式计算，并取二式中的较小值：F=0.22γcT0β1β2V1/2（1）F=γcH（2）式中F：新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/m2）γc：混凝土的重力密度（KN/m3），取25.1KN/m3T0：新浇混凝土的初凝时间（h）,取4h；V：混凝土的浇灌速度（m/h）,取4m/hH：混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m）,取3m；β1：外加剂影响修正系数，取1.2；β2：混凝土塌落度影响修正系数，取1.15；所以用M20螺栓间距200mm加固的外模板安全，可以使用。（2）柱帽处加固槽钢受力计算：槽钢加固采用双拼20a，每根柱共设5根，取中间一根受力最大槽钢进行验算。20a热轧双拼槽钢，查《中国钢铁产品大全》860页表一：I=3560cm4,W=356cm3，A=57.674cm2取f=215N/mm2,ω=3mm5.2.2.3内模安装：内模选用P1015型号钢模，对应外模一节需内模两节。施工上层环形柱内侧模板时，下层模板不能拆除，上层模板的下部内模板紧贴已施工完的下层内模板，中部及下部同时使用14mm钢筋围箍，保证环形柱的截面尺寸以及弧度的顺畅。内模施工时，必须考虑到内模在混凝土浇筑后向内紧缩，剩下的缝隙会很小，若不采用措施，内侧钢模板拆除困难，损坏率会加大，造成浪费。因此，拼装时，根据实际情况预留≤100mm的间隙，用60mm的木方配制相应尺寸的木模板，将内侧用压刨刨光，并与钢模板一样的厚度，拼入内模中，通过侧面钢模板的连接孔进行固定，两头用木楔卡紧，使内模板在浇筑混凝土时有微膨胀的空间，同时便于内模板的拆除。内模板就位后按照以上方法进行固定后还要利用法兰螺丝将模板对拉，保证内模板的截面、尺寸的准确。法兰螺丝的具体安装方法按照实际情况进行调整。5.2.2.4模板找中：模板进行找中，利用预先埋设在内筒基础顶面的M1515埋件。施工前用全站仪将各柱中心座标点在埋件上进行标识。向上施工时，内架安装15公斤重线锤与柱中心线对中，再用校验过的5m钢尺进行检查外模垂直度使其误差控制在2mm以内，通过调节模板下口支撑螺栓来调节垂直度，直至达到合格为止。5.2.3预埋件施工：预埋铁件加工时，将板面做成弧形，弧度与圆柱弧度相符。预埋件加固采用钢筋等截面支撑的加固方式，锚筋与水平钢筋焊接定位，4个等截面钢顶棍保证铁件的平整度。安装示意见图5.2.35.2.4拆模注意事项：因本工程使用的是定型钢模板，钢模板体积及重量较大，移动不便，容易损伤成品混凝土。因此拆模时混凝土强度必须达到保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏后，方可拆除。拆模板时先用塔吊吊绳将模板挂住并拉紧钢丝绳，然后开始拧松紧固螺丝，螺栓不得一次性全部拧掉，要先全部拧松后用小锤子敲击模板外侧使其与混凝土脱离后用塔吊吊住后方可将螺栓拧掉，防止模板掉落伤人。5.3混凝土工程本工法混凝土为饰面清水混凝土，所以施工时除应满足普通清水混凝土的施工工艺要求外，还应满足以下要求：5.3.1清水混凝土的配合比的设计：根据选定的原材料及需要达到的混凝土颜色标准，科学的进行配合比设计，最终达到饰面清水混凝土的效果。在材料和浇筑方法允许的条件下，应采用尽可能低的坍落度和水灰比，坍落度一般为70~90土10mm，以减少泌水的可能性。同时控制混凝土含气量不超过1.7%，初凝时间6～8h。5.3.2混凝土原材料选择1）水泥。首选硅酸盐水泥，要求确定生产厂商、定强度等级、定批号，最好能做到同一熟料2）粗骨料（碎石）。选用强度高、5～25mm粒径、连续级配好、同颜色、含泥量小于0.8%和不带杂物的碎石，要求定产地、定规格、定颜色。3）细骨料（砂子）。选用中粗砂，细度模数2.5以上，含泥量小于2%，不得含有杂物，要求定产地、定砂子细度模数、定颜色。4）粉煤灰。掺入粉煤灰可改善混凝土的流动性和后期强度，宜选用按《粉煤灰混凝土应用技术规范》(GBJ146-90)规定Ⅱ级粉煤灰以上的产品，要求定供应厂商、定细度，且不得含有任何杂物。5）外加剂。可采用普通型减水缓凝剂，要求定厂商、定品牌、定掺量。清水混凝土生产过程中，一定要严格按试验确定的配合比投料，不得带任何随意性，并严格控制水灰比和搅拌时间，随气候变化随时抽验砂子、碎石的含水率，及时调整用水量。5.3.3混凝土浇筑1）采用臂架式混凝土泵车进行布料浇筑，泵车型号根据现场条件及基座外形尺寸综合确定。2）混凝土浇筑采用一端起始、平行推进、斜面分层的方式进行浇筑，混凝土布料应专人指挥，合理布料，严禁混凝土出现施工冷缝。3）混凝土浇筑要求连续、不出现初凝，避免造成“冷缝”现象。4）混凝土在浇筑振捣时应严格控制振捣工艺，既不漏振，也不过振，确保混凝土内部气泡能通过振捣面充分排出，振动时间宜控制在30s左右，使混凝土质量既密实又不出现气孔、麻面等。5）混凝土运输：混凝土为商混凝土站集中搅拌，混凝土自搅拌机中卸出后，应及时送到浇筑地点。在运输过程中，要防止混凝土离析、水泥浆流失、坍落度变化以及产生初凝等现象。5.3.4

混凝土养护为防止混凝土内外温差过大或失水过早，造成温度应力大于同期混凝土抗拉强度而裂缝，养护工作尤为重要。养护时在混凝土表面缠裹一层塑料薄膜，缠裹塑料薄膜的目的是防止水分蒸发，起到很好的保湿养护作用，同时也防止混凝土柱段被污染，起到成品保护作用。夏季施工气温较高时要对混凝土进行洒水养护或涂刷混凝土养护液。5.4关键工序施工控制要点5.4.1空冷柱中心点的控制在浇筑基础混凝土时，在基础顶面柱中心点埋设M1515铁件，施工前将各柱中心点在埋件上进行标识。向上施工时，内架安装15公斤重线锤，每节利用线锤找到柱中心点，并根据此点调整圆柱半径和垂直度。（画图）5.4.2第一节模板的安装及拼缝控制因本工法采用定型钢模板翻模施工，第一节模板的安装及拼缝直接影响圆柱的表面观感质量及垂直度，施工前先在环形柱内外侧弹出-0.3m的水平标高线，模板接缝统一留设在空冷轴线方向，模板就为后，用可调底座（托座）调整模板垂直度和上口水平，调整半径的同时，必须注意模板的垂直度和拼缝。利用可调底座（托座）调整时应注意两方向对撑，防止整体变形。模板采用M20螺栓间距200mm进行连接。柱段外观为无装饰线条，所以模板在拼（接）时要求接缝有规律、严密、不漏浆、缝隙小。在拼缝间不要加设海绵条或橡胶条，以增加严密性。5.4.3饰面混凝土配合比的设计饰面清水混凝土配合比应根据选定的原材料，科学的进行试配、调整使之达到工程的要求；从而保证混凝土硬化后的结构强度和所要求的其他性能，满足施工工艺易于操作而又不遗留隐患。原材料的选用必须定产地、定规格、定颜色、定生产厂商、定强度等级、定批号、定品牌、定掺量。只有保证以上条件的实施，最终才能达到饰面清水混凝土的效果。5.4.4混凝土特殊施工要求：因本工程有饰面清水混凝土要求，所以施工时除应满足普通混凝土的施工工艺要求外，还应满足以下要求：5.4.4.1混凝土浇筑要求连续，浇筑过程中不出现初凝，避免造成“冷缝”现象。5.4.4.2混凝土在浇筑振捣时应严格控制振捣工艺，既不漏振，也不过振，确保混凝土内部气泡能通过振捣面充分排出，振动时间宜控制在30s左右，使混凝土质量既密实又不出现气孔、麻面、等质量问题。5.4.4.3当表面有泌水现象时必须清理干净表面的浮浆和泌水后再进行抄平和压实，严格控制标高。5.3.4.4根据混凝土浇筑进度，合理组织、调度混凝土搅拌输送车送输的时间和频率，逐车检测混凝土的坍落度、出厂时间、核对混凝土出场运送单防止错用混凝土材料。5.4.4.5严格混凝土下料的高度和厚度，控制每次下料分层厚度不超过30cm为宜。5.4.4.6严禁在混凝土振捣时振动模板和钢筋。7质量控制钢筋、模板、混凝土工程以及预埋铁件的安装是确保本工程主体结构施工质量的关键分项工程，同时对工程总体工期有极为重要的影响。因此施工中要严格按照本方案制定的措施实施，使工程按计划顺利的实施和进行。7.1质量要求标准7.1.1施工质量必须符合设计要求或施工规范的规定。7.1.2钢筋加工制作以及绑扎必须符合设计要求或施工规范的规定。7.1.3钢模板的材质、制作与加固方法必须满足设计、规范及实际施工要求。7.1.4混凝土的配合比、入模温度、塌落度、浇筑及振捣方法以及养护方法均要严格按照质量要求进行。7.1.5施工时要严格按照饰面清水混凝土的施工工艺要求进行施工。7.1.6预埋铁件的焊接要严格按照相关规范的要求进行焊接，焊缝质量与焊条的材质要符合相关要求。7.2人员配置7.2.1由项目经理、项目总工牵头组织成立施工质量保证小组，主要成员包括：项目技术负责人、生产负责人、质检负责人、安保负责人、测量负责人等对工程的质量、进度、安全进行专门的质量控制。7.2.2施工管理人员要时时跟踪现场，对现场的材料、物资、施工顺序进行统筹计划和调配。并对施工现场的质量、安全、进度负责。7.2.3技术管理人员要对各项工程的施工工艺和施工方法进行细致的技术交底，使每一位操作工人都能熟悉操作要求和工艺方法，并应现场指导各工序的施工，确保工程按计划顺利实施，保证工程质量。7.2.4安全管理人员要在各分项工程开工前对各个工种进行安全交底，明确施工中的安全注意事项以及需采取的安全措施，要使工人在意识上形成保护自己保护他人的思想，使工程安全顺利进行。7.2.5质量管理人员要严格控制施工质量，要在过程中对各个班组的施工情况进行监控，发现不合适部分要立即提出整改要求，坚决杜绝返工现象发生。对于工程中的关键施工部位还可以在施工前提出对工程有利的合理化建议，共同努力将工程向质量最好、成本最低、进度最快的方向发展。7.3钢筋质量控制措施7.3.1钢筋进场后要立即按要求取样送检，试验报告出来后合格方可用于本工程，不合格品要立即退场。7.3.2钢筋制作时要严格按照相关规范和料单下料，先制作长料、后制作短料。7.3.3钢筋制作绑扎完成后要经项目质检部门验收合格后再申请监理单位进行验收，验收合格后方可进行下一道工序的施工，模板的支设。7.3.4钢筋主筋采用机械连接,水平筋采用搭接,均应符合相应验收规范要求。7.4模板质量控制措施7.4.1模板要选用大厂定制的表面光滑。完整的钢模板，模板的制作、安装均需按照清水混凝土的要求进行。7.4.2模板进场后，要经项目技术、质检、材料部门确认合格后方可用于本工程，使用前要在模板表面涂刷0.3mm厚的食用色拉油做为脱模剂，涂刷要均匀，厚度要一致。7.4.3模板要按要求进行安装及固定，验收时要严格的按照相关规范进行验收，验收未通过不得进行下一道工序的施工。7.4.4模板拆除后要清理干净,表面粘的灰浆要用砂轮机打磨光亮,再均匀涂刷0.3mm厚的色拉油,立即覆盖一层微膜,防止灰尘、风沙等对模板的污染。7.5混凝土质量保证措施7.5.1模板加固完成验收通过后将模板面上的灰尘和杂物清理干净，用清水冲洗干净，同时湿润混凝土施工缝，方可浇筑混凝土。7.5.2浇筑混凝土时相关的技术、质量、施工、安全管理人员要现场跟踪指导，对出现的有可能影响施工质量的各种情况要及时处理，对各种施工工艺要现场跟踪落实，保证混凝土浇筑顺利进行。7.5.3混凝土浇筑完要有专人负责养护，技术管理人员要对现场的养护时时进行监控，对于养护不到位的要及时指出并整改。7.5.4木工班组要得到技术部门的通知后方可拆除模板，严禁未经允许私自拆除模板。7.6预埋铁件安装质量保证措施7.6.1焊接铁件的焊条要采用大厂生产的合格产品，产品要有合格证。一级钢采用普通422焊条进行焊接，二级钢采用高强507焊条进行焊接。7.6.2铁件的焊接要满足设计及相关规范的要求，铁件的焊缝要焊接饱满，不得有空洞，未焊透现象。7.6.3技术及质量管理人员要经常到现场检查指导铁件的焊接情况，对于不符合要求的成品铁件要及时进行返工，合格后方可用于本工程。8、安全措施8.1所有参与施工的人员必须经过三级安全教育并考试合格后方能上岗,让每位工人自觉切实做到遵守现场安全各项规章制度。使其了解工程施工特点及有关本岗位安全技术操作规程。8.2专项模板安装前，必须编制专项安拆方案，经专家论证后方可实施。安拆过程必须有专职安全员进行监护，配有专业信号工进行机械指挥，特殊工种必须持有效证件上岗作业并随身携带证件。8.3脚手架必须采取防滑措施，搭设上下斜道，钉防滑条，设防护栏杆，挂密目安全网，雨雪天脚手架走道及时打扫干净