大型結(jié)構(gòu)實驗室反力墻及反力臺座施工關(guān)鍵技術(shù)

王學(xué)彥 譚春騰

摘 要：反力墻和反力臺座是實驗基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)實驗樓中各種材料、構(gòu)件經(jīng)及結(jié)構(gòu)體系的準靜態(tài)或擬動態(tài)試驗的重要設(shè)施。 為了確保測試精度，實驗室對其自身的變形和安裝和定位精度提出了嚴格的要求。因此，對施工質(zhì)量預(yù)埋件的定位精度要求相當(dāng)高。本文以某大型結(jié)構(gòu)實驗室為對象，首先介紹了其相關(guān)情況，再根據(jù)反力墻及反力臺座的施工情況，對其具體的施工技術(shù)做出了總結(jié)，旨在為同類型項目提供理論指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：大型結(jié)構(gòu)實驗室 反力墻 反力臺座 施工技術(shù)

中圖分類號：TU741 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）12（a）-00-02

1 實驗室概況

該實驗室是某公司生產(chǎn)基地，總建筑面積達到了17218m2，其主要包括機電實驗樓、結(jié)構(gòu)實驗樓、模型加工區(qū)域、綜合實驗樓以及相關(guān)配套的附屬設(shè)施。項目于2016年3月開工，于2018年2月竣工。

在結(jié)構(gòu)實驗樓的試驗大廳中，項目采取了反力墻及反力臺座施工，其反力墻的寬度為3.2m、高度為9m、長度為8.1m，單側(cè)分別配置了216個內(nèi)徑為88mm的加載孔，其壁厚為70cm，而在加載孔與加載孔之間間隔了50cm。反力臺座的寬度為10.1m、長度為16.5m、底板的厚度為60cm、頂板的厚度為80cm。在反力臺座頂板根據(jù)需要分別設(shè)置了344個內(nèi)徑為88mm的加載孔、128套預(yù)埋螺栓以及76個抗剪鍵，而在加載孔與加載孔之間間隔了50cm。為了確保反力墻及反力臺座施工的受力達到設(shè)計標準，在對其進行處理期間，運用了預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土箱式結(jié)構(gòu)，其混凝土的等級采用了C50。

2 反力墻及反力臺座施工技術(shù)

2.1 預(yù)埋件加工與安裝技術(shù)

由于本項目中涉及到了大量的反力墻及反力臺座，若采取單個現(xiàn)場調(diào)位的方式，必然需要花費較長時間，很難確保實驗室建設(shè)工期滿足相關(guān)要求。為此，結(jié)合當(dāng)前施工的實際情況，預(yù)埋件均通過工廠模塊化來進行預(yù)制處理，再將其運輸?shù)浆F(xiàn)場進行定位安裝。本項目中反力墻及反力臺座均分別進行了9個模塊加工處理，前者每個模塊分別有24個加載孔，而后者則分別有40個加載孔。

2.1.1 加載孔單體加工制作

反力墻及反力臺座在進行施工中，其主要借助加載孔來與試驗構(gòu)建相互連接，同時這也是受力傳遞最關(guān)鍵的位置，為此，對其端頭板的平整程度以及垂直程度均有著非常高的要求[1]。其高度的誤差通常保持在±0.50mm范圍內(nèi)；兩端頭鋼板垂直度與加載孔中心之間的誤差均控制在±1mm范圍內(nèi)；端頭鋼板的平整程度的誤差則控制在1.5mm范圍內(nèi)。為了能夠更好的保證加載孔具有較高的制作精度，故提出了同軸鋼構(gòu)件精加工系統(tǒng)。同軸鋼構(gòu)件精加工系統(tǒng)主要分為支撐、定位以及固定3個裝置部分，并且三套裝置同軸。加載孔構(gòu)件主要經(jīng)由精加工的方式來進行處理，其能夠較好的滿足設(shè)計的相關(guān)要求，并且能夠通過系統(tǒng)完成固定處理。首先，經(jīng)由調(diào)節(jié)活動來實現(xiàn)定位，確保加載孔構(gòu)件均能夠密切貼合；其次，對各個構(gòu)件做出相應(yīng)的調(diào)節(jié)，確保其能夠處在同軸上；再經(jīng)由端頭對稱來進行點焊處理，在進行檢測處理之后，各個構(gòu)件之間相對位置能夠更好的滿足設(shè)計要求，再對稱進行焊接處理之后完成加載孔的加工制作。

2.1.2 模塊加工制作

通過上述方法完成了加載孔的處理之后，即可在工廠內(nèi)部對其進行拼裝。為了能夠提升模塊的拼裝精確程度，為此研發(fā)了整體模塊精加工定位系統(tǒng)，其主要是通過糾偏、定位以及緊固裝置三部分組成，其中糾偏與定位裝置其所處的面板的平整度為0～2mm，同時在其平面范圍內(nèi)配置了上下對應(yīng)的高精度鋼定位柄，其能夠?qū)⒄`差控制在1mm范圍內(nèi)。各個模塊主要經(jīng)由加載孔、精加工定位系統(tǒng)以及加載孔連成整體勁性骨架共同組成。在對模塊進行拼裝的過程中，主要基于整體匹配的制作理念，簡單來說就是，構(gòu)建一個工裝平臺，在這個平臺上同時對反力墻或反力臺座的模塊進行定位匹配，同時在完成的驗收之后，即可通過模塊精加工定位系統(tǒng)迅速將其連接起來，形成一個整體，再經(jīng)由緊密測量放樣的處理方式，將其加載孔所處的平面位置放出；最后經(jīng)由拼裝的方式完成初調(diào)位處理，最后借助糾偏裝置來實現(xiàn)對垂直度和平面位置的相應(yīng)調(diào)整；最后經(jīng)由勁性骨架來實施安裝處理，通過加載孔來實現(xiàn)連接，形成一個整體模塊[1]。在對模塊實施加工之后，各個加載孔的平整度以及平面位置均能夠達到設(shè)計明確的相關(guān)要求，再分別在相應(yīng)模塊上設(shè)置4個控制點，即可迅速完成坐標的測定，并完成現(xiàn)場的安裝。

2.1.3 預(yù)埋件模塊現(xiàn)場調(diào)位安裝

在完成模塊的處理之后，通過模塊精加工定位系統(tǒng)將其完成拼裝和調(diào)整處理之后，即可將其運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場。在現(xiàn)場進行安裝的過程中，同時只需要對模塊與模塊之間的相對位置做好相應(yīng)的調(diào)整即可，通過這種方式不僅使得現(xiàn)場的調(diào)位次數(shù)得到了控制，也較好的實現(xiàn)了對現(xiàn)場調(diào)位之間的控制。模塊與模塊在完成了調(diào)位處理之后，即可形成一個整體，這就能夠保證在后續(xù)的相關(guān)操作中，該模板不會發(fā)生任何的改變。在完成預(yù)埋件的安裝之后，需要經(jīng)由第三方檢測，預(yù)埋件平面位置偏差也能夠控制在±1.5mm范圍內(nèi)，其平整度也能夠保持在2mm范圍內(nèi)。

2.2 清水混凝土施工技術(shù)

2.2.1 混凝土原材料

（1）骨料：所選擇的骨料粒徑在5～20mm范圍內(nèi)，采用級配較佳的中砂，其細度模數(shù)在2.5～3.2范圍內(nèi)，并且能夠穿透0.315mm篩孔的砂需達到15%以上；水灰比根據(jù)設(shè)計要求，必須達到0.32～0.38范圍內(nèi)，初凝時間保持在4～6h內(nèi)，而終凝時間必須保持在8～12h范圍內(nèi)；不得采用任何的氯化物的外加劑。

（2）優(yōu)化配合比：在對混凝土進行施工處理之前，必須對配合比做出相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計，結(jié)合本項目情況選取了中熱水泥或者地?zé)崴?，其能夠更好的控制坍落度，同時也能夠減少水化熱現(xiàn)象，促使水泥使用量減少。

（3）使用減水劑和緩凝劑：因項目在施工期間，采取的是商混運距的方式，為此，為了保證施工要求，加入了適量的混凝劑，以此控制施工冷縫問題的出現(xiàn)。水泥本身有著較好的分散作用，減水劑能夠?qū)崿F(xiàn)對其流動性和易性的改善，更好的實現(xiàn)泵送，同時這也能夠更好地實現(xiàn)對抗?jié)B等級和抗壓強度的提升，促使泌水率得到控制，促使抗裂性能得到提升。

（4）由于反力墻及反力臺座在施工過程中，涉及到了大量的勁性骨架、預(yù)埋件等，為此，在澆筑期間非常容易出現(xiàn)不密實的現(xiàn)象，為此，在施工中采取了雙摻技術(shù)，簡單來說就是在混凝土中加入一定劑量的減水劑和粉煤灰，促使混凝土的黏塑性與坍落度得到提升[2]。

2.2.2 混凝土澆筑施工

運用1臺汽車泵來進行混凝土澆筑，并且在進行澆筑期間采取分段分層的泵送方式。在進行澆筑的過程中，必須對鋼筋密集程度進行充分考慮，盡可能地避免出現(xiàn)預(yù)應(yīng)力筋與預(yù)埋件的碰撞處理，為此，在混凝土進行澆筑期間，需要插入振動棒來實施振搗，但必須嚴格控制振搗時間，以防出現(xiàn)漏振和過振現(xiàn)象。這并不利于振搗的部位，從而在模板的外側(cè)貼附一個附著式振搗器。

在完成混凝土的澆筑處理之后，在12h內(nèi)必須加強養(yǎng)護處理，養(yǎng)護的時間必須達到14d以上，在混凝土表面覆蓋一層土工毛毯，并安排專門的人員來負責(zé)養(yǎng)護工作。

3 結(jié)語

本項目只花費了8個月時間就完成了反力墻及反力臺座的施工，創(chuàng)下了歷史記錄。項目所采用的預(yù)埋件在經(jīng)過調(diào)試安裝后，通過監(jiān)測其平整度均保持在2mm范圍內(nèi)，而偏差則保持在±1.5mm范圍內(nèi)，與設(shè)計相符合。

參考文獻

[1] 陳云漭.大型預(yù)應(yīng)力反力墻施工技術(shù)分析與研究[D].東南大學(xué)，2016.

[2] 姚琳.結(jié)構(gòu)試驗室反力墻設(shè)計與施工關(guān)鍵問題研究[D].廣西大學(xué)，2015.

[3] 江懷雁.某高校大型試驗加載反力系統(tǒng)施工關(guān)鍵技術(shù)[J].施工技術(shù)，2018，47（20）：47-51，133.