綜合管廊電力支架與預(yù)埋件精準(zhǔn)定位施工技術(shù)探析

李勇，孫國(guó)，黃海清，周波

（重慶巨能建設(shè)集團(tuán)路橋工程有限公司，重慶 400039）

1 引言

在工程建設(shè)項(xiàng)目中，設(shè)備及管道等預(yù)埋件的使用非常普遍，部分預(yù)埋件安裝精度要求較高，平面位置以及高程與設(shè)計(jì)不符將導(dǎo)致巨大的整改工程量。在整改過(guò)程中可能涉及破壞結(jié)構(gòu)，重新預(yù)埋，再澆筑混凝土，這樣可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)受到損壞，工程質(zhì)量得不到保障。

目前，國(guó)內(nèi)綜合管廊主體結(jié)構(gòu)電力支架預(yù)埋鋼板精準(zhǔn)定位施工受現(xiàn)場(chǎng)條件和人為因素干擾較多，后續(xù)電力支架的安裝具有較大的隨意性，施工質(zhì)量穩(wěn)定性和可靠度較低。因此，積極開發(fā)更好的施工技術(shù)，提高綜合管廊主體結(jié)構(gòu)電力支架與預(yù)埋鋼板的精準(zhǔn)定位，為提高工程質(zhì)量、減少返工情況、加快施工進(jìn)度提供有力的技術(shù)保障，其現(xiàn)實(shí)意義重大，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益十分顯著。

2 工程概況

擬建項(xiàng)目工程名稱為國(guó)道G212 園區(qū)路段（原九龍坡界至曾家段）改建工程，起點(diǎn)與曾家鎮(zhèn)木材市場(chǎng)附近新鳳大道預(yù)留平交口相接，終點(diǎn)止于金科廊橋水鄉(xiāng)附近下穿繞城高速通道處，路線全長(zhǎng)8.390 km。

其中，G212 園區(qū)路段（K0+044～K1+540）道路下規(guī)劃有支線綜合管廊，綜合管廊設(shè)計(jì)起點(diǎn)位于新鳳大道交叉口處，終點(diǎn)位于規(guī)劃大學(xué)城西路交叉口處，支線綜合管廊長(zhǎng)1.5 km?？紤]到與大學(xué)城西路交叉口需要先行實(shí)施，為避免后期大學(xué)城西路綜合管廊實(shí)施時(shí)對(duì)交叉口進(jìn)行反復(fù)開挖，本次設(shè)計(jì)交叉口段，大學(xué)城西路干線綜合管廊進(jìn)行先行實(shí)施，僅實(shí)施土建部分，內(nèi)部設(shè)備暫不考慮，長(zhǎng)96 m。

在綜合管廊內(nèi)，電力電纜采用支架敷設(shè)形式，支架立柱與托臂材料均為鍍鋅槽鋼，托臂末端應(yīng)全部加裝橡膠保護(hù)套，支架間距為1 m。立柱與溝壁采用支架預(yù)埋件鐵件連接，表面與溝壁抹灰面平，電纜支架面與溝壁緊貼，要求滿焊，焊縫高度不小于5 mm，焊條E4303，預(yù)埋件整體熱鍍鋅。預(yù)埋件采用的是6 mm×200 mm×200 mm 鋼板，每塊鋼板上焊接4 根錨筋，要求預(yù)埋鋼板與綜合管廊內(nèi)壁表面處于同一平面內(nèi)。

3 施工工藝流程

在整個(gè)施工工藝中，主要處理的問(wèn)題有兩個(gè)：一是預(yù)埋鋼板定位的準(zhǔn)確性；二是在后期電力支架安裝的過(guò)程中，方便電力支架與預(yù)埋鋼板的對(duì)接。為了解決這兩個(gè)問(wèn)題，同時(shí)考慮到減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和保護(hù)工人免受焊接時(shí)氣體對(duì)人體的傷害，對(duì)原方案進(jìn)行了改進(jìn)。整個(gè)施工工藝流程如圖1 所示。

圖1 施工工藝流程圖

3.1 工藝設(shè)計(jì)

綜合管廊主體結(jié)構(gòu)電力支架與預(yù)埋鋼板精準(zhǔn)定位施工系統(tǒng)主要由4 部分組成，分別是側(cè)墻混凝土模板、鋼板預(yù)埋件、螺栓和電力支架所用槽鋼。具體設(shè)計(jì)如圖2 所示。

圖2 支架安裝圖

3.2 施工準(zhǔn)備

1）做好場(chǎng)地“三通一平”，清除雜物，整理場(chǎng)地，修筑便道，安裝好施工現(xiàn)場(chǎng)水電供應(yīng)設(shè)施。

2）做好雨季施工的準(zhǔn)備工作，及時(shí)做好排水工作?；娱_挖前，首先要做地面排水，在基坑四周向外設(shè)置排水坡，以免影響坡壁的穩(wěn)定性。

3）通過(guò)對(duì)模板、預(yù)埋件、支架槽鋼的具體參數(shù)進(jìn)行技術(shù)可行性分析、質(zhì)量分析、安全分析、經(jīng)濟(jì)效益分析，得出要達(dá)到的安全、質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)目標(biāo)。根據(jù)要完成的目標(biāo)展開施工。

3.3 內(nèi)側(cè)鋼模板孔的定位與鉆孔

鋼板預(yù)埋件的定位依靠模板鉆孔的孔位來(lái)實(shí)現(xiàn)，模板孔位的精準(zhǔn)程度對(duì)預(yù)埋件的精準(zhǔn)定位至關(guān)重要[1]。

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙（見(jiàn)圖3a 和圖3b）的尺寸，找到預(yù)埋鋼板在內(nèi)側(cè)鋼模板的對(duì)應(yīng)位置，依據(jù)預(yù)埋件的尺寸和孔位（見(jiàn)圖3c），找到內(nèi)側(cè)鋼模板的鉆孔位置并作記號(hào)。對(duì)內(nèi)側(cè)鋼模板作記號(hào)的位置進(jìn)行鉆孔，孔徑大小為12 mm。

圖3 模板安裝圖（單位：mm）

3.4 預(yù)埋件的制作

1）根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，在預(yù)埋鋼板（200 mm×200 mm）的中軸線上，離上下邊緣20 mm 處的位置鉆孔，孔的直徑為12 mm，對(duì)應(yīng)的螺栓直徑為10 mm。

2）將螺栓與螺帽采用廢棄機(jī)油浸泡，并在預(yù)埋鋼板的一側(cè)均勻涂抹脫模劑，方便后期脫模。

3.5 預(yù)埋鋼板的安裝

預(yù)埋鋼板的安裝流程為：將鋼板與模板的孔對(duì)齊→螺栓由預(yù)埋鋼板一側(cè)插入→在模板一側(cè)擰緊螺帽固定。

1）待邊墻的鋼筋骨架綁扎完成后，將邊墻的內(nèi)側(cè)鋼模板均勻涂抹脫模劑，依據(jù)預(yù)埋鋼板和鋼模板孔位的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將預(yù)埋鋼板涂抹脫模劑的一面與鋼模板緊貼，用10 mm 的螺栓從預(yù)埋鋼板一側(cè)插入，在鋼模板的內(nèi)側(cè)安裝墊片，然后利用氣動(dòng)扳手將螺帽擰緊，起固定作用。

2）依據(jù)錨筋的設(shè)計(jì)位置，將每塊預(yù)埋鋼板的4 根錨筋利用焊接的方式焊接于預(yù)埋鋼板上。

3.6 澆筑混凝土

邊墻結(jié)構(gòu)采用C35 防水混凝土，抗?jié)B等級(jí)P6。采用商品混凝土，汽車泵進(jìn)行澆筑。

混凝土的澆筑分兩個(gè)階段施工，第一階段先澆筑結(jié)構(gòu)的底板，第二階段澆筑邊墻和頂板。利用振搗棒在振搗口進(jìn)行振搗，振搗要做到振搗布置均勻，快插慢撥。在進(jìn)行邊墻與頂板混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)注意混凝土表面處理，混凝土初凝前，用木搓搓毛。

養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)根據(jù)溫度情況，分程度進(jìn)行調(diào)整?；炷翝仓?～12 h 之內(nèi)開始養(yǎng)護(hù)，當(dāng)溫度低于-10 ℃時(shí)，應(yīng)覆蓋草墊或薄膜養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得小于14 d。

3.7 拆模

1）側(cè)模應(yīng)在混凝土強(qiáng)度能保證其表面及棱角不因拆除模板而受損時(shí)，方可拆除；一般混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5 MPa 時(shí)方可拆除模板。

2）底模及其支架拆除時(shí)的混凝土強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)具體要求時(shí)，應(yīng)在與結(jié)構(gòu)同條件養(yǎng)護(hù)混凝土試塊達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%時(shí)方可拆除。

3）預(yù)留孔道內(nèi)模，在混凝土強(qiáng)度能保證其表面不發(fā)生塌陷和裂縫現(xiàn)象時(shí)，方可拔除，拔除時(shí)間通過(guò)試驗(yàn)確定，以混凝土強(qiáng)度達(dá)到0.4～0.8 MPa 為宜，拔出時(shí)不應(yīng)損傷結(jié)構(gòu)混凝土。

3.8 電力支架槽鋼的安裝

電力支架的立柱采用的是2.5 m 長(zhǎng)的鍍鋅槽鋼，原設(shè)計(jì)采用的方法是直接將電力支架的立柱焊接于鋼板預(yù)埋件的表面，考慮到便于結(jié)構(gòu)安裝、減小工作強(qiáng)度、減少環(huán)境危害，對(duì)原設(shè)計(jì)進(jìn)行了改進(jìn)。拆模之后，在每個(gè)有預(yù)埋鋼板的側(cè)墻內(nèi)壁斷面上，每塊預(yù)埋鋼板上將有2 個(gè)外露螺栓，將整根支架槽鋼上的孔穿進(jìn)螺栓，然后利用氣動(dòng)扳手將螺帽擰緊。

3.9 電力支架的安裝

待電力支架槽鋼安裝完成后，電纜支架面與溝壁貼緊，立柱孔位根據(jù)支架安裝位置打孔。托臂與立柱連接采用M12 不銹鋼螺栓通過(guò)連接板連接，連接板上平面略低于支架上平面。

4 技術(shù)控制

綜合管廊主體結(jié)構(gòu)電力支架與預(yù)埋鋼板的精準(zhǔn)定位施工的核心就是保證施工質(zhì)量，該施工過(guò)程由多個(gè)施工工序組成，每個(gè)施工工序質(zhì)量的好壞都會(huì)直接或間接影響定位的準(zhǔn)確性，從而影響工程的質(zhì)量、工期和成本等[2]。

綜合管廊主體結(jié)構(gòu)電力支架與預(yù)埋鋼板的精準(zhǔn)定位施工的技術(shù)控制主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1）在施工準(zhǔn)備過(guò)程中，對(duì)鋼板、模板和槽鋼的鉆孔位置應(yīng)精準(zhǔn)，避免在后期的安裝過(guò)程中對(duì)穿螺栓工作造成困難。

2）在安裝預(yù)埋鋼板之前，應(yīng)對(duì)鋼板與模板接觸的表面均勻涂抹脫模劑，避免對(duì)后期脫模工作造成困難。

3）在采用氣動(dòng)扳手?jǐn)Q緊螺帽時(shí)，應(yīng)放入墊片，分散螺栓對(duì)模板產(chǎn)生的壓力，避免因應(yīng)力集中而破壞模板。

4）在安裝預(yù)埋鋼板時(shí)，采用氣動(dòng)扳手一定要擰緊螺帽，避免在后期澆筑混凝土?xí)r，螺栓出現(xiàn)松動(dòng)，造成預(yù)埋鋼板定位不精準(zhǔn)。

5 結(jié)語(yǔ)

與傳統(tǒng)將預(yù)埋鋼板焊接于鋼筋骨架之上相比，本技術(shù)的主要特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)。

1）采用螺栓加固鋼板于模板之上，操作簡(jiǎn)單，勞動(dòng)強(qiáng)度小，施工速度快。

2）該技術(shù)的核心是在后期拆除模板之后，預(yù)埋鋼板的表面與混凝土內(nèi)表面在同一平面上，不存在預(yù)埋鋼板出現(xiàn)凹陷和位置偏移的情況。

3）固定預(yù)埋鋼板的螺栓正好可用于安裝電力支架的作用，可直接將槽鋼通過(guò)螺栓固定于預(yù)埋鋼板上，省略了后續(xù)的焊接工序，大大減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

4）避免了在狹小的空間內(nèi)由于焊接產(chǎn)生的有害氣體對(duì)人體健康的影響，既節(jié)約又環(huán)保。