垂吊式鋼支架平臺泵座基礎(chǔ)梁加固施工技術(shù)研究

徐 崗 費(fèi) 祥

(浙江省疏浚工程有限公司，浙江 湖州 313000)

1 工程概況

塘廈鎮(zhèn)利是陂水河道電動閘門工程位于東莞市塘廈鎮(zhèn)石橋頭污水處理廠旁，工程為新建污水處理廠節(jié)制閘，主要用于截污、排洪。節(jié)制閘閘室凈寬為25m，閘室底高程20.50m，工程等別為Ⅳ等，電氣負(fù)荷等級為三級，設(shè)備計算容量為32.88kW，供電電壓為0.38kV，主要工作內(nèi)容包含電動閘門、箱涵、管道、樓梯間、攔污柵、蓋板及路面修復(fù)等。

2 技術(shù)原理

2.1 垂吊式鋼支架平臺搭建

泵座基礎(chǔ)梁加固平臺通過吊桿角鋼懸掛于泵座基礎(chǔ)孔(基礎(chǔ)孔尺寸為1600mm×1600mm)上方的兩條鍍鋅角鋼上，懸掛固定角鋼和垂吊支架均采用I70×7鍍鋅角鋼，平臺底部采用兩條10號鍍鋅槽鋼與垂吊角鋼連接，兩端設(shè)置有頂緊裝置，可以與水泵進(jìn)水流道側(cè)壁頂緊固定，以防止泵座基礎(chǔ)梁加固平臺晃動[1]，影響施工安全；在底部2條10號鍍鋅槽鋼再上敷設(shè)4條縱向10號鍍鋅槽鋼，用作平臺踏板(腳手架踏板)，各連接部位采用M20×8螺栓連接，便于拆卸循環(huán)使用。

2.2 泵座基礎(chǔ)梁加固施工

在流道內(nèi)水面上通過垂吊式鋼支架平臺進(jìn)行泵座基礎(chǔ)梁加固施工，首先進(jìn)行加固植筋，采用8根直徑為25mm的鋼筋穿過每臺水泵的隔墩，將其連為整體；架設(shè)模板前需進(jìn)行拉拔試驗，合格后方能繼續(xù)下一道工序的施工。然后在舊梁邊，沿梁頂開φ100@1000的灌漿洞，作為基礎(chǔ)梁混凝土澆筑口，綁扎基礎(chǔ)梁鋼筋籠，搭設(shè)梁頂架及安裝梁模板，澆筑混凝土，養(yǎng)護(hù)28天。

泵座基礎(chǔ)梁由原來的300mm×300mm截面加固至600mm×600mm截面，加固混凝土強(qiáng)度等級為C30。

3 流程及操作要點(diǎn)

3.1 施工工藝流程

施工工藝流程見圖1。

圖1 施工工藝流程

3.2 操作要點(diǎn)

3.2.1 鋼支架平臺配鉆孔

3.2.1.1 鉆孔準(zhǔn)備

a.鉆孔前檢查設(shè)備、工裝的狀態(tài)。

b.檢查冷卻液是否充足及供液泵是否正常。冷卻液應(yīng)顏色正常、濃度適當(dāng)，禁止用水冷卻，以免銹蝕工件及設(shè)備。

c.鉆具在使用前先進(jìn)行試用，鉆頭應(yīng)選用AMADA專用鉆頭。

d.所有使用的量檢具須經(jīng)過檢定，并不超過規(guī)定有效期。

3.2.1.2 鉆孔工藝

a.鉆孔時，應(yīng)首先例行檢查工具是否合格，首件鉆完后應(yīng)進(jìn)行檢驗，合格后方能繼續(xù)鉆孔。

b.鉆孔前，首先在構(gòu)件上劃出孔的中心、直徑，并在孔圓周上打樣沖眼，樣沖眼錐夾角為90°～120°，樣沖眼直徑不得大于2mm?？字行臉記_眼應(yīng)大而深，位置正確、清晰，在鉆孔時作為鉆頭定心用，不清晰及沖歪的樣沖眼需重新描沖。使用劃針和鋼尺劃線，孔位置及大小須經(jīng)過檢驗合格。

c.待鉆孔工件表面應(yīng)清理干凈，不準(zhǔn)有電焊殘渣及其他臟物。

3.2.2 鋼支架平臺組裝

鋼支架平臺組裝與拆卸順序相反,從上到下裝配，步驟如下：

a.熟悉圖紙資料、設(shè)備構(gòu)造。

b.組裝螺栓等零配件的收集、檢查。

c.清洗組裝螺栓并涂抹潤滑油脂。

d.組合件的裝配。查看每一個零件的質(zhì)量和精確程度，確保裝配質(zhì)量，組合件裝配后及時檢查和試用。

e.裝配程序。垂吊支架與下部平臺支架的兩根橫向主橫梁在井口上用螺栓進(jìn)行預(yù)連接，到流道內(nèi)再進(jìn)行螺栓擰緊，避免在水下安裝作業(yè)，等垂吊支架與井口固定支架連接牢固并調(diào)平后再在流道內(nèi)鋪設(shè)次橫桿及腳踏板[2]；主橫桿調(diào)平后先將四周頂緊穩(wěn)定裝置調(diào)至與流道墻體頂緊，確保支架平臺穩(wěn)固。

支架由兩條橫向主橫梁座支撐，在其上方鋪設(shè)四條縱向次橫梁，在四條次橫梁的上方設(shè)有腳踏板固定孔，當(dāng)腳踏板鋪設(shè)后直接采用壓板通過固定孔固定即可，腳踏板采用通用性腳手架腳踏板(見圖2)。

圖2 安裝完成的支架

3.2.3 水泵梁植筋，鋼筋綁扎

3.2.3.1 材料準(zhǔn)備

準(zhǔn)備直徑14mm、22mm和25mm的鋼筋，表面采用5%濃度的鹽酸除銹，后用清水沖洗晾干，用丙酮溶液去油。施工用的金剛石鉆機(jī)、電錘、鼓風(fēng)機(jī)等檢查有無故障，并準(zhǔn)備配制膠體的計量器皿、容器等。

3.2.3.2 鑿面

對梁側(cè)面、頂面及板面進(jìn)行輕錘、鑿毛，并去掉松散顆粒；鑿面須用鋼絲刷凈，高壓水沖洗干凈，確保新舊混凝土整體性和良好的抗震性。

3.2.3.3 成孔

在需錨固鋼筋處彈線定位，并在已定孔位處機(jī)械成孔；鉆孔時，一邊鉆一邊取出混凝土，并使用高壓鼓風(fēng)機(jī)將孔內(nèi)粉塵吹出孔外(見圖3)。

圖3 泵座基礎(chǔ)梁植筋成孔

3.2.3.4 清孔

用高壓風(fēng)吹凈孔內(nèi)灰渣，用烤棒烤干，再用丙酮清洗孔壁。

3.2.3.5 注膠植筋

MLJ結(jié)構(gòu)膠嚴(yán)格按配比計量調(diào)配，以同一方向攪拌，確保攪拌均勻、顏色一致，容器內(nèi)不得有油污，攪拌時應(yīng)避免水入容器[3]。膠灌入孔后將處理后的鋼筋插入孔內(nèi)，并按一定方向旋轉(zhuǎn)多次，使樹脂與鋼筋、混凝土表面黏結(jié)密實(shí)，并臨時固定，在常溫下24h左右便可受力使用。

3.2.3.6 固化

待7天結(jié)構(gòu)膠完全固化后進(jìn)行拉拔試驗(無損傷檢驗)(見圖4)，若試驗值達(dá)到設(shè)計要求即可卸荷。注膠48h后方進(jìn)行下道工序，避免對鋼筋有任何擾動。

圖4 植筋拉拔試驗

3.2.3.7 成型

植筋完成后，進(jìn)行鋼筋綁扎、焊接、立模、混凝土澆筑工作(見圖5)；在混凝土澆筑時需保證預(yù)埋件和錨栓位置的準(zhǔn)確、可靠。

圖5 泵座基礎(chǔ)梁鋼筋綁扎

3.2.4 水泵梁的澆筑與養(yǎng)護(hù)

3.2.4.1 混凝土澆筑

高柱或高墻混凝土采用溜槽澆筑(見圖6)。連續(xù)澆筑混凝土?xí)r，保證振搗器振搗到位，同時不傷及已初凝的混凝土層，或者導(dǎo)致鋼筋位移或碰壞。分層均勻澆筑較厚混凝土，每層厚度取決于澆筑方法及其效果。當(dāng)混凝土仍具有和易性時，允許再進(jìn)行振搗或壓實(shí)抹平，以消除混凝土的塑性收縮、沉縮或早期塑性裂縫，并使水平鋼筋處可能產(chǎn)生的空腔閉合。對超過混凝土初凝時間產(chǎn)生的“冷縫”進(jìn)行專門的處理和清洗。

3.2.4.2 拆模

a.混凝土帶模養(yǎng)護(hù)期間，采取帶模澆水、噴淋灑水等措施進(jìn)行潮濕養(yǎng)護(hù)，確保模板接縫處濕潤；為確保拆模順利，可在混凝土澆筑后24～48h將模板略微松開，并繼續(xù)澆水養(yǎng)護(hù)至拆模。

b.側(cè)墻、柱應(yīng)在強(qiáng)度達(dá)到1.0MPa左右拆除。頂板底模及支架需混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的75%后方可拆除，中板底模及支架需完成頂板底模及支架拆除，并在混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的75%后方可拆除。

c.拆模時，表層混凝土和心部混凝土溫差、表層混凝土和環(huán)境之間溫差均不大于20℃。

3.2.4.3 養(yǎng)護(hù)

混凝土養(yǎng)護(hù)采取自然灑水養(yǎng)護(hù)和覆蓋相結(jié)合的辦法，在混凝土初凝以后，對混凝土表面進(jìn)行噴灑，使混凝土在一定的時間內(nèi)保持水泥化學(xué)作用所需的適當(dāng)溫度和濕度條件，覆蓋物主要選擇塑料布和編織布進(jìn)行包裹。

a.澆水次數(shù)應(yīng)能保持混凝土處于濕潤狀態(tài)；混凝土養(yǎng)護(hù)用水應(yīng)與拌制用水相同。

b.混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2N/mm2前,不得在其上踩踏或安裝模板及支架。

c.混凝土養(yǎng)護(hù)期間,混凝土內(nèi)部的最高溫度不宜高于65℃,混凝土表面溫度與養(yǎng)護(hù)水溫度之差不大于15℃。

d.混凝土拆模后，采取蓄水、澆水或覆蓋灑水等措施進(jìn)行潮濕養(yǎng)護(hù)；或在混凝土表面潮濕時，迅速采用麻布、草簾等材料覆蓋或包裹住混凝土暴露面，再在外層包覆塑料布或帆布等保濕材料。包覆期間，包覆物應(yīng)完好無損，彼此搭接完整，內(nèi)表面應(yīng)具有凝結(jié)水珠。

4 材料與設(shè)備

材料情況見表1。

表1 材 料 情 況

設(shè)備情況見表2。

表2 設(shè) 備 情 況

續(xù)表

5 質(zhì)量控制

a.用沖擊鉆鉆植筋孔，先用毛刷清孔，再用空壓機(jī)清理孔內(nèi)灰塵。

b.按照使用說明配制植筋膠，用植筋槍將植筋膠注入孔內(nèi)，膠從內(nèi)向外注射，保證排除孔內(nèi)空氣，使膠灌注飽滿。

c.將鋼筋除銹，插入已注膠的孔內(nèi)并固定，確保植入深度，孔內(nèi)膠量以插入鋼筋后溢出少許為宜。

d.向孔內(nèi)注入漿液，然后將鋼筋插入孔內(nèi)，孔口用環(huán)氧膠泥封口，并旋轉(zhuǎn)兩周。

e.植筋焊接應(yīng)在植筋前進(jìn)行，否則應(yīng)采取有效的降溫措施。

6 結(jié) 論

a.泵座基礎(chǔ)梁加固時可不排干流道內(nèi)的積水，直接在水面上就可以進(jìn)行混凝土梁的加固施工，不影響流道正常使用，并通過安裝垂吊式鋼支架平臺作為加固施工的操作平臺，在保證施工作業(yè)安全的同時，避免了水下作業(yè)，減少了施工占地面積，縮短了施工工期，節(jié)約了施工成本。

b.泵座基礎(chǔ)梁加固鋼支架平臺采用普通型鋼制作，無須特別定制和機(jī)械加工，在施工現(xiàn)場即可完成下料拼接，簡單快捷，并采用垂吊式鋼支架替代原有的滿堂紅腳手架[4]，節(jié)省了施工工期，節(jié)省了材料，減少了施工成本。

c.本工程中對6臺泵座基礎(chǔ)梁進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固處理，制作兩臺泵座基礎(chǔ)梁加固鋼支架，組裝全部為螺栓連接，拆卸方便，安裝方法簡單，可重復(fù)多次利用，采用流水作業(yè)施工，循環(huán)利用率高。

d.泵座基礎(chǔ)梁的加固可在流道內(nèi)水面進(jìn)行施工，無須搭設(shè)水下腳手架，不用抽水即可達(dá)到干地施工條件，保證了施工作業(yè)人員的安全，降低了安全風(fēng)險系數(shù)，通過升級機(jī)電設(shè)備技術(shù)對泵站進(jìn)行的更新改造，增強(qiáng)了泵站的運(yùn)行能力。

7 總 結(jié)

a.使用本技術(shù)，泵座基礎(chǔ)梁加固時可不排干流道內(nèi)的積水，直接在水面上就可以進(jìn)行混凝土梁的加固施工，不影響流道正常使用，根據(jù)流道內(nèi)水面與加固基礎(chǔ)梁之間的距離，安裝垂吊式鋼支架平臺作為加固施工的操作平臺，操作平臺安裝在水面之上，在操作平臺上進(jìn)行加固植筋及搭建梁模板支架等工作，免去了傳統(tǒng)滿堂紅腳手架的大量工作，通過垂吊式鋼支架平臺改變原有的施工方法，縮短施工工期，節(jié)約施工成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

b.本技術(shù)的實(shí)施可在保存原來建筑形狀的基礎(chǔ)上，對其進(jìn)行加固和現(xiàn)代化改造[5]，可在提高結(jié)構(gòu)安全性的同時使其內(nèi)部設(shè)施功能現(xiàn)代化，投資低、見效快，對周邊的環(huán)境和居民影響小，經(jīng)濟(jì)和社會效益顯著。