1、施工工藝
1.1適用范圍
人字柱預制、吊裝方案,適用于現澆筒壁雙曲線鋼筋混凝土冷卻水塔施工人字柱預制工程和吊裝工程。
1.2作業方法及工藝流程
作業方法:利用下環梁支撐排架現場垂直預制人字柱。
工藝流程:環基施工完、池底墊層施工完→人字柱及支墩放線→環梁排架搭設→第一塊人字柱模板安裝→人字柱鋼筋籠吊裝→第二塊人字柱模板安裝→人字柱混凝土澆灌→人字柱混凝土養護→人字柱吊裝。
2、工藝質量要求
2.1測量放線:沿環基內側圓周水池底板
冷卻水塔墊層施工完畢后,用全站儀及鋼卷尺放人字柱定位半徑、人字柱投影線,并在人字柱投影線上標注投影點,做好記錄,該點應同人字柱上投影點對應。在冷卻塔的中心控制點上架設一臺全站儀,O-O,點設置在環基上(以現場實際情況定),按冷卻塔環基平面布置圖,在已澆筑完環基上放出人字柱支墩控制方向線A-B,在控制線A-B上讀出距中心O點47.30m控制點C。按設計冷卻塔支墩,環板基礎及人字柱系統幾何尺寸圖,放出人字柱下端中心控制點D,D點距塔中心O點距離R=48.411m。以O點為中心偏離A-B方向線3.750,放出人字柱支墩之間方向線O-N,N為兩支墩間夾角平分線,其序號與人字柱及支墩序號相對應,在O-N方向線上用全站儀定位放出E點,E點距冷卻塔中心O點距離RN=44.966m。以E點為中心,O-N為方向線作直角900F-F方向線,F-F點距E點距離L=600,F-F點即為人字柱上端中心點,連接DF并延長,D-F即為人字柱在水平方向投影中心線。同時在人字柱內側表面彈出中心線,從人字柱底部支腳處沿中線向上量取人字柱到環梁接觸面處實長,并在中心線上標注投影點(常規是取人字柱上口往下100mm做為投影定位點),做好標記。
2.2腳手架搭設
2.2.1腳手架搭設順序:
放置徑向掃地桿→立桿→環向掃地桿→第一步徑向水平桿→第一步環向水平桿→第二步徑向水平桿→第二步環向水平桿……最后一步徑向水平桿→最后一步環向水平桿→徑向立桿剪刀撐。
2.2.2具體方法:
人字柱腳手架由支撐腳手架和環型腳手架組成。
支撐腳手架主要作為人字柱模板支設,鋼筋吊裝及澆筑施工后直至拆模時的承重架。腳手架采用Φ48×3.5的鋼管,沿人字柱模板布置5道并且牢固可靠。環型腳手架主要作用于人字柱吊裝后及下環梁施工承重架,采用Φ48×3.5的鋼管,徑向搭設6排腳手架,人字柱的支撐腳手架徑向立桿要有向心度步距@1600,共設置立桿197列,立桿每個支墩間設置徑向剪刀撐。為了增加環型腳手架的整體抗內傾,在內側設置徑向剪刀撐。腳手架搭設必須嚴格按照規范規程進行,保證其有足夠的剛度、強度和穩定性,人字柱模板的組合由塔吊完成。搭設總高度為13.35m,腳手架橫向立桿每個支墩設置剪刀撐;腳手架應保證橫平豎直并且每個面均不得扭曲,垂直度控制在H/200且小于10mm以內;水平桿端部伸出進風口邊縫的長度不應小于2500mm,架管的接頭錯開,要求橫平豎直,徑向桿向心。
2.3鋼筋工程
先加工圓形骨架,在人字柱長度范圍內等距離分配5個,并用架子架起,高度以便于綁扎為宜,在圓上將主筋等距離分配綁牢,箍筋綁扎先用自制滾筒將箍筋加工成螺旋形,然后將螺旋形箍筋套主筋外圍,按設計尺寸將主筋與箍筋綁扎牢固。相應位置把避雷針引下線埋在人字柱內。
2.4模板工程
模板采用定型鋼模,共16套。由于人字柱為垂直預制,并且每根人字柱模板為兩個半圓模板組成,每塊有9.75米長。整體組裝好后吊裝,折臂吊不能滿足起重要求,故先吊一塊定型鋼模,等鋼筋籠吊裝到位加固好后再吊另一塊。吊裝時使兩塊定型鋼模的接觸面與排架徑向平行,并加固校正和定位。模板的標高由水平儀檢測校正,垂直度用經緯儀檢測校正。組裝模板的同時在模板的兩個肋邊上和模板下口肋邊上貼自粘帶,模板的兩個肋邊上貼兩層自粘帶,第一層與模板大面靠攏,第二層比模板的混凝土接觸面約退0.5mm~1mm;下口肋邊貼一層自粘帶,再用2cm厚海棉粘在自粘帶上,然后吊鋼筋籠安裝底模。底模采用6mm厚鋼板制成,做成平頭,如圖1所示,并用螺栓與定型鋼模連接,腳手架加固牢固。(底模在綁扎鋼筋籠時,裝在鋼筋籠上)定位鋼管在吊裝鋼筋籠時安裝。然后吊裝另外一塊模板,并且用螺栓連接擰緊,用鋼管加固保證它的穩定性。每次混凝土脫模后模板必須清理干凈并涂隔離劑,模板組合時,豎向縫和下口水平接縫用自粘帶粘牢(與前面同),與模板內邊平齊不能伸入模板內,螺栓擰緊,拼縫緊密,防止漏漿漏水,造成色澤不一至。在人字柱鋼筋籠頂搭設操作平臺,以便混凝土澆灌時人員操作和掛串筒。在人字柱模板頂口搭操作平臺,以便打振動棒時人員方便操作。
2.5混凝土工程
混凝土標號及配合比由設計與試驗室開出,混凝土由攪拌站集中攪拌。
2.5.1混凝土的澆灌
澆灌采用塔吊作垂直運輸、罐車作水平運輸,用串筒分6~7次下料澆灌,為下料方便,用約0.5立方米容量的料斗吊料。下料前棒手將振動棒作好記號,以便知道每次振動棒所振搗的深度,每次振搗時振動棒要插入下層混凝土100mm深。振動棒用兩根12米的50棒在人字柱內四個點振搗。每一次下料澆灌高度約0.3m,如果不能控制,就在操作平臺上放兩塊鐵皮,將混凝土放在鐵皮上,再用鐵鍬把混凝土鏟入人字柱內控制混凝土的入倉高度。即邊下料邊振,大約到1.5m時,停止下料,振動棒手即進行復振,使混凝土振搗密實,汽泡排出,振搗到表面泛漿,無汽泡冒出為止,然后再按上述方法下料,這樣循環進行,直到人字柱混凝土澆灌到設計高度為止。
澆搗后上口收光處理,為提高混凝土澆灌的速度,可同時澆灌兩根及以上人字柱混凝土,即一根人字柱在復振另一根人字柱就下料,循環進行,到兩根人字柱混凝土澆灌完為止。
2.5.2混凝土的養護
因人字柱預制工期緊,且一次只能預制8根人字柱,所以要求每批人字柱預制從澆搗到脫模不能超過3天,對混凝土的早期強度要求高,3天的強度要達到70%以上,采用聚酯薄膜將予制構件罩住自然養護的方法,為保持混凝土內的水份不揮發,采用雙層薄膜將予制構件罩住。
2.6人字柱吊裝。
2.6.1吊裝準備
①人字柱吊裝采用50t汽車吊在池壁外進行單根吊裝,根據機械性能參數表和吊車離人字柱吊點的距離為8m左右,50T汽車吊的回轉半徑,起重量都能滿足要求。構件吊裝前要針對起重量,起吊半徑,起吊高度根據50T汽車吊的機械性能參數表再次進行復核。
②焊接固定鋼管,環基澆筑成型后,即可用全站儀及鋼卷尺對Φ50×3.5或Φ50×4無縫鋼管進行定位,然后在支墩埋件上進行焊接,焊接時要求定位準確,焊縫飽滿強度達到設計要求。
2.6.2吊裝順序
從一點開始逐根吊裝完畢,向前推進,每根人字柱吊裝前先在環梁排架上按人字柱半徑找出支撐點來,然后把人字柱依靠在硬支撐上。
2.6.3人字柱吊裝
人字柱二點起吊,在人字柱上采用捆綁法起吊,即在人字柱兩端1/3處綁扎,然后裝上一個10t鏈條葫蘆在下端布繩上,使其傾斜就位。人字柱支撐采用環梁排架支撐,該支撐具有足夠的強度、剛度及穩定性,并具有定位精確、快速的特點,由于人字柱在現場預制,所以在人字柱預制前,先把環梁排架搭起來,人字柱預制好,在起吊前初步找出定位支撐點,然后起吊人字柱。在水池底板墊層上彈出投影點F,用線垂將墊層上的人字柱上口中心點引至8.20m標高處,再用施工線將人字柱上下口中心點F、D兩點連起來,再按人字柱半徑在施工線上垂直量取,為減少環梁排架的撓度對人字柱半徑的影響,在找人字柱支撐點時將上口半徑放大1.5cm來進行控制,再用全站儀(50m鋼卷尺拉斜半徑)進行校正。由于人字柱在現場每個支墩旁垂直預制,采用2點起吊,均設在1/3處,在人字柱上采用捆綁法起吊,用2根布帶進行起吊,一根布帶捆在上一點,另一根布帶(布帶選用10t的,因每根人字柱大約有8.20t,一根10t的布帶滿足要求)裝上一個10t鏈條葫蘆(10t鏈條葫蘆在人字柱垂直時受力最大,按上綁扎點不受力來考慮,即鏈條葫蘆受力8.2t,所以10t的鏈條葫蘆能滿足要求),鏈條葫蘆用一根短鋼絲繩掛在50噸汽車吊的吊鉤上(鋼絲繩用22毫米6×61的鋼絲繩,用雙繩),布帶掛在鏈條葫蘆上,上一根布帶受力,這時收緊鏈條葫蘆,使下面一根布帶也受力,并拆除人字柱臨時加固桿,吊車起吊人字柱使人字柱離開地面10~20cm,在收緊鏈條葫蘆使人字柱約為傾斜,吊車在起一點鉤,使人字柱離地面更高,用鏈條葫蘆使人字柱傾斜,這樣循環操作,使人字柱的傾斜度滿足要求為止。當人字柱底部吊裝控制鋼管離地約高于支墩鋼筋時,旋轉吊車,使人字柱處于支墩的上方,人力扶穩并對準支墩上人字柱的位置后,吊鉤慢慢下落,使人字柱下部定位圓鋼筋插入環基上的定位鋼管內,再把人字柱上部支撐點卡在找好的支撐架內,用全站儀和鋼卷尺找正,直至滿足要求。然后把斜支撐底腳焊在底板埋件上(用φ18的膨脹螺栓來固定埋件),兩人字柱間定位鋼管焊牢,此時方可脫鉤。
2.6.4人字柱支墩澆筑
人字柱吊裝完畢、驗收合格后,即安裝支墩模板澆筑混凝土,支座部分混凝土需提前打毛并清理干凈。支墩混凝土澆筑,最好不過夜,若有特殊情況不能及時澆筑,必須對人字柱重新復測后方可施工。支墩模板宜采用膠木板配置,保持其混凝土表面光潔,混凝土澆筑前應用砂漿沿模板外側封堵,防止爛根;混凝土振搗應加強斜面處的引氣工作,防止表面汽泡出現。人字柱吊裝完畢,支墩澆灌混凝土完畢后該人字柱施工宣告結束。

