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(福建省九龙建设集团有限公司 福建 厦门 361001)
【摘 要】在结构实验室中,反力墙与反力台座是进行各种结构材料、结构构件和结构系统的拟静力或拟动力试验的重要设施。反力墙与反力台座的设计标准高,误差控制严格,施工难度大。确保反力墙与反力台座的施工质量,关键在于严格控制各施工环节的误差,特别是加载孔的加工与安装的质量控制是最关键的环节。
【关键词】反力墙;反力台座;加载孔;误差控制
Processing and Installation of The Loading Hole Quality Controll of The Reaction Wall and Reaction Pedestal
Zhang Dang-sheng
(Fujian Jiulong Construction Group Co.,Ltd Xiamen Fujian 361001)
【Abstract】In a structural laboratory, the reaction wall and reaction pedestal which are variety of Structural materials, structural components and structural systems of pseudo-static text or pseudo-dynamic text of the important facilities. reaction wall and reaction are the high standard of the design, the restriction of error control and the difficulty of the construction. To ensure the hole of the loading of construction quality, the key is to strictly control the construction errors, especially in the processing and installation of the hole of the loading quality control is the most crucial link.
【Key words】Reaction wall;Reaction pedestal;The hole of the loading;Error control
福州大学土木结构实验室,主要由振动台模拟地震试验、桥梁模型试验和反力墙力学试验三部分组成。反力墙力学试验部分包括反力墙与反力台座,反力墙分长度为25.6m和12.6m两部分,高度均为15m的空腹结构,组成L型,利于试验时从多向加载施力, 反力墙与反力台座厚度均为600mm。预埋于反力墙混凝土中的加载孔计1798个,设计单孔最大水平推力为5000KN;预埋于反力台座混凝土中的加载孔计1216个,设计单孔抗拔能力为5000KN。设计要求反力墙与反力台座的表面平整度误差小于±1.5mm;15m高的反力墙渐变误差小于10mm;加载孔同心度误差小于±1.5mm,加载孔轴线偏差小于±1.5mm。控制好加载孔的加工和安装质量,将是保证反力墙与反力台施工质量的关键。
1.加载孔的设计改进
反力墙加载孔设计孔径80mm,长度600mm,两端头钢板规格200×200×10 mm。反力台座加载孔增加活动盖子,剪力墙侧加腋处的加载孔长度为900mm,其余与反力墙加载孔一样。为提高加载孔的加工和安装质量,减少加载孔误差,便利加载孔安装,适当改进加载孔的设计。在加载孔上预先焊接锁接角码,以便通过等边角钢把加载孔锁接成整体,防止加载孔的位移,保证加载孔准确定位。技术人员对改进的加载孔进行了受力验算,不改变加载孔的受力分布,能满足工程使用需要。

2.加载孔的加工质量控制
要控制好加载孔的加工质量,应先确定加载孔加工的误差控制指标,对加载孔加工的误差控制指标应从严把握,尽量减少各种累积误差,提高加载孔的加工质量:加载孔的长度,两端头钢板的平行度,锁接角码的相互平行或垂直度,加载孔中心与两端头钢板的垂直度误差均小于±0.3mm。为有效减少加载孔的加工误差,使加载孔的质量符合要求,专门设计五套加载孔焊接成型模具。把加工好的端头钢板卡在定位槽中,旋转螺杆端头把钢板卡紧后,方可进行施焊作业。先交叉点焊定位,分多次焊接成型,以减少焊接变形。利用加载孔校正装置,对加载孔进行垂直度校正。校正作业时,由于校正柱直径与加载孔内径一致,因而主要检查加载孔端头钢板与校正板之间是否紧密,如有间隙,应进行校正,减少误差,确保孔中心与两端头钢板的垂直度符合要求。考虑消除误差需要,两端头钢板应选择厚度大于10mm的钢板加工,最后利用车床修平端头钢板,加工合格的加载孔的长度统一为600±0.3mm。

3.反力台座加载孔的安装质量控制
在剪力墙部分相应位置设加载孔定位标志,并与预埋件牢固焊接。采用2台经检定合格的徕卡TC702型全站仪,进行反力台座加载孔轴线放样,每条轴线的起始端和终点端各放2点。对加载孔定位标志的可调板面进行细微调整,使十字丝中心点与施工放样点重合,同一轴线上的点,偏差小于0.3mm。定位标志的十字丝板、反力台座加载孔及反力台座上表面同一水平面,在施工过程中要定期维护校核。加载孔定位标志是安装加载孔时的固定参照,用于对加载孔轴线放样与复测,加载孔安装时的垂直度检验, 也是加载孔上表面平整度检测的参照。加载孔定位标志不予拆除,直接浇筑在混凝土中。在反力墙加载孔轴线放样和复测中也作固定参照点。轴线确定后,利用加载孔定位模具,在模板面精确定位木饼位置并固定,把加载孔卡在木饼上,这样确定了加载孔下端的精确位置。接着利用定位模具和定位塞子,确定加载孔上表面端头钢板的平整度和加载孔安装的垂直度,最后利用角钢把加载孔纵横锁接,并适当利用钢筋条,在纵横向与加载孔连接角钢焊接,进一步加固加载孔等预埋件,确保混凝土浇筑过程中无位移偏差。合理安排钢筋、预应力筋、加载孔及其它预埋件的施工工序,协调各工种的交叉作业,控制各施工工序的施工质量。

4.反力墙加载孔的安装质量控制
反力墙加载孔的安装定位前,先进行钢筋立焊作业,最后进行横向钢筋和预应力筋施工。反力墙加载孔质量控制难度大,要求反力墙加载孔前后左右位置对齐,误差符合设计要求。加载孔安装前要进行施工放样,充分利用测量设备、线垂和可调装置配合作业,定位加载孔安装定位装置。对加载孔安装定位装置垂直校核时,线垂与加载孔安装定位装置上的垂直标记线重合,利用可调装置进行垂直度微调;水平校核时,激光水平线与水平标记线重合。加载孔定位后与L50×5mm等边角钢纵横锁接,适当利用钢筋条,在纵横向与加载孔连接角钢焊接。下端与预埋等边角钢焊接,上端由临时斜撑支架固定,组成上下两端固定,无转动,无侧移,具有足够强度和刚度的加载孔组合支架。要求加载孔组合支架满足模板的受力,在反力墙混凝土浇筑过程中也不会产生位移,经过验算应符合要求。

5.反力墙与反力台座模板安装和混凝土浇筑
确保反力墙与反力台座的施工安全和施工质量,不仅要对加载孔加工与安装的质量进行控制,也要控制反力墙与反力台座的模板安装质量,进行混凝土配合比设计,控制混凝土浇筑质量。包括控制反力墙与反力台座模板材料的质量和模板的加工质量;模板板面、主次木楞的强度、抗剪、挠度和立杆的稳定性的验算。
反力墙与反力台座配筋密集,预埋件众多,施工工艺复杂,质量要求高,应非常重视混凝土的配合比设计:宜选用低水化热普通硅酸盐水泥,选用成熟的外加剂控制水化热,降低混凝土内外温差,增强混凝土抗裂性能。将反力台座混凝土初凝时间适当延长,以增加混凝土表面平整处理时间,使混凝土表面平整度质量符合要求。

5.1 反力墙与反力台座模板安装。
进行反力台座模板安装时,为精确定位主楞的位置,在剪力墙位置设模板水平可调控制杆,模板水平可调控制杆带微调装置,配合测量放样,精确调整可调控制杆,用调整好的控制杆来保证模板的平整度。在模板调整到位后,可先行拆除模板水平可调控制杆,以重复利用,也方便之后工序作业。

反力墙模板受力主要由加载孔组合支架承担;为保证模板体系的抗倾覆能力,在反力墙两侧增设模板支撑,M16拉接螺栓通过间距为500mm的加载孔孔径。一层外侧模板可调支撑通过反力台座加载孔固定;二层以上外侧模板可调支撑,通过在下层反力墙加载孔设格构式斜撑支架,模板可调支撑下端固定在斜撑支架上。通过加载孔组合支架,外侧模板可调支撑,内侧水平可调支撑,模板内侧紧贴加载孔端头钢板,对拉螺栓的拉结等一系列措施,形成一拉一顶的整体支撑体系,保证反力墙模板的垂直度和整体稳定性。

5.2 反力墙与反力台座混凝土浇筑。
浇筑反力台座混凝土时,从中间往四周分层流水作业,以减少不均匀沉降。严禁作业人员踩踏加载孔及其连接件,严禁振捣器触碰加载孔及其连接件,避免加载孔的变形或位移误差。设置临时钢轨道,卡在加载孔上端连接角钢上面,利用钢滚筒平整表面。平整度符合要求后,移走临时轨道,,及时修补临时轨道处的混凝土,在初凝前通过人工进行表面抹光作业。加强混凝土的养护,用塑料薄膜和草帘被严密覆盖,保湿养护以降低混凝土的收缩率。
反力墙配筋密集,预埋件众多,间隙小,通过性差,要求反力墙混凝土分层浇筑,从中间往两边浇筑。在背侧模板上预留布料和振捣临时孔道。垂直方向在800mm和1500mm高度留设,横向按800mm间隔布置,考虑避开模板主次楞和加载孔等预埋件,纵横向临时孔道要根据实际进行调整。浇完下层,及时封堵临时孔道,进行上一层的布料和振捣。拆模后及时清理加载孔板端残留混凝土,板端除锈选用角磨机,加载孔孔内用钢丝刷除锈,加载孔板端和孔内刷防锈漆保护。
6.结语
通过编制质量控制计划,明确各施工环节的质量控制要点,落实各施工环节的质量预控措施,克服了施工过程中出现的各种质量问题,实现了加载孔加工和安装误差的控制目标,保证了反力墙与反力台座的施工质量。
参考文献
[1] 陈旗.反力墙木模板的设计与施工实践[J] 北京:施工技术, 2007.
[2] 江正荣,朱国梁.简明施工计算手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.
[3] 顾勇新.施工质量控制[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.
【摘 要】在结构实验室中,反力墙与反力台座是进行各种结构材料、结构构件和结构系统的拟静力或拟动力试验的重要设施。反力墙与反力台座的设计标准高,误差控制严格,施工难度大。确保反力墙与反力台座的施工质量,关键在于严格控制各施工环节的误差,特别是加载孔的加工与安装的质量控制是最关键的环节。
【关键词】反力墙;反力台座;加载孔;误差控制
Processing and Installation of The Loading Hole Quality Controll of The Reaction Wall and Reaction Pedestal
Zhang Dang-sheng
(Fujian Jiulong Construction Group Co.,Ltd Xiamen Fujian 361001)
【Abstract】In a structural laboratory, the reaction wall and reaction pedestal which are variety of Structural materials, structural components and structural systems of pseudo-static text or pseudo-dynamic text of the important facilities. reaction wall and reaction are the high standard of the design, the restriction of error control and the difficulty of the construction. To ensure the hole of the loading of construction quality, the key is to strictly control the construction errors, especially in the processing and installation of the hole of the loading quality control is the most crucial link.
【Key words】Reaction wall;Reaction pedestal;The hole of the loading;Error control
福州大学土木结构实验室,主要由振动台模拟地震试验、桥梁模型试验和反力墙力学试验三部分组成。反力墙力学试验部分包括反力墙与反力台座,反力墙分长度为25.6m和12.6m两部分,高度均为15m的空腹结构,组成L型,利于试验时从多向加载施力, 反力墙与反力台座厚度均为600mm。预埋于反力墙混凝土中的加载孔计1798个,设计单孔最大水平推力为5000KN;预埋于反力台座混凝土中的加载孔计1216个,设计单孔抗拔能力为5000KN。设计要求反力墙与反力台座的表面平整度误差小于±1.5mm;15m高的反力墙渐变误差小于10mm;加载孔同心度误差小于±1.5mm,加载孔轴线偏差小于±1.5mm。控制好加载孔的加工和安装质量,将是保证反力墙与反力台施工质量的关键。
1.加载孔的设计改进
反力墙加载孔设计孔径80mm,长度600mm,两端头钢板规格200×200×10 mm。反力台座加载孔增加活动盖子,剪力墙侧加腋处的加载孔长度为900mm,其余与反力墙加载孔一样。为提高加载孔的加工和安装质量,减少加载孔误差,便利加载孔安装,适当改进加载孔的设计。在加载孔上预先焊接锁接角码,以便通过等边角钢把加载孔锁接成整体,防止加载孔的位移,保证加载孔准确定位。技术人员对改进的加载孔进行了受力验算,不改变加载孔的受力分布,能满足工程使用需要。

2.加载孔的加工质量控制
要控制好加载孔的加工质量,应先确定加载孔加工的误差控制指标,对加载孔加工的误差控制指标应从严把握,尽量减少各种累积误差,提高加载孔的加工质量:加载孔的长度,两端头钢板的平行度,锁接角码的相互平行或垂直度,加载孔中心与两端头钢板的垂直度误差均小于±0.3mm。为有效减少加载孔的加工误差,使加载孔的质量符合要求,专门设计五套加载孔焊接成型模具。把加工好的端头钢板卡在定位槽中,旋转螺杆端头把钢板卡紧后,方可进行施焊作业。先交叉点焊定位,分多次焊接成型,以减少焊接变形。利用加载孔校正装置,对加载孔进行垂直度校正。校正作业时,由于校正柱直径与加载孔内径一致,因而主要检查加载孔端头钢板与校正板之间是否紧密,如有间隙,应进行校正,减少误差,确保孔中心与两端头钢板的垂直度符合要求。考虑消除误差需要,两端头钢板应选择厚度大于10mm的钢板加工,最后利用车床修平端头钢板,加工合格的加载孔的长度统一为600±0.3mm。

3.反力台座加载孔的安装质量控制
在剪力墙部分相应位置设加载孔定位标志,并与预埋件牢固焊接。采用2台经检定合格的徕卡TC702型全站仪,进行反力台座加载孔轴线放样,每条轴线的起始端和终点端各放2点。对加载孔定位标志的可调板面进行细微调整,使十字丝中心点与施工放样点重合,同一轴线上的点,偏差小于0.3mm。定位标志的十字丝板、反力台座加载孔及反力台座上表面同一水平面,在施工过程中要定期维护校核。加载孔定位标志是安装加载孔时的固定参照,用于对加载孔轴线放样与复测,加载孔安装时的垂直度检验, 也是加载孔上表面平整度检测的参照。加载孔定位标志不予拆除,直接浇筑在混凝土中。在反力墙加载孔轴线放样和复测中也作固定参照点。轴线确定后,利用加载孔定位模具,在模板面精确定位木饼位置并固定,把加载孔卡在木饼上,这样确定了加载孔下端的精确位置。接着利用定位模具和定位塞子,确定加载孔上表面端头钢板的平整度和加载孔安装的垂直度,最后利用角钢把加载孔纵横锁接,并适当利用钢筋条,在纵横向与加载孔连接角钢焊接,进一步加固加载孔等预埋件,确保混凝土浇筑过程中无位移偏差。合理安排钢筋、预应力筋、加载孔及其它预埋件的施工工序,协调各工种的交叉作业,控制各施工工序的施工质量。

4.反力墙加载孔的安装质量控制
反力墙加载孔的安装定位前,先进行钢筋立焊作业,最后进行横向钢筋和预应力筋施工。反力墙加载孔质量控制难度大,要求反力墙加载孔前后左右位置对齐,误差符合设计要求。加载孔安装前要进行施工放样,充分利用测量设备、线垂和可调装置配合作业,定位加载孔安装定位装置。对加载孔安装定位装置垂直校核时,线垂与加载孔安装定位装置上的垂直标记线重合,利用可调装置进行垂直度微调;水平校核时,激光水平线与水平标记线重合。加载孔定位后与L50×5mm等边角钢纵横锁接,适当利用钢筋条,在纵横向与加载孔连接角钢焊接。下端与预埋等边角钢焊接,上端由临时斜撑支架固定,组成上下两端固定,无转动,无侧移,具有足够强度和刚度的加载孔组合支架。要求加载孔组合支架满足模板的受力,在反力墙混凝土浇筑过程中也不会产生位移,经过验算应符合要求。

5.反力墙与反力台座模板安装和混凝土浇筑
确保反力墙与反力台座的施工安全和施工质量,不仅要对加载孔加工与安装的质量进行控制,也要控制反力墙与反力台座的模板安装质量,进行混凝土配合比设计,控制混凝土浇筑质量。包括控制反力墙与反力台座模板材料的质量和模板的加工质量;模板板面、主次木楞的强度、抗剪、挠度和立杆的稳定性的验算。
反力墙与反力台座配筋密集,预埋件众多,施工工艺复杂,质量要求高,应非常重视混凝土的配合比设计:宜选用低水化热普通硅酸盐水泥,选用成熟的外加剂控制水化热,降低混凝土内外温差,增强混凝土抗裂性能。将反力台座混凝土初凝时间适当延长,以增加混凝土表面平整处理时间,使混凝土表面平整度质量符合要求。

5.1 反力墙与反力台座模板安装。
进行反力台座模板安装时,为精确定位主楞的位置,在剪力墙位置设模板水平可调控制杆,模板水平可调控制杆带微调装置,配合测量放样,精确调整可调控制杆,用调整好的控制杆来保证模板的平整度。在模板调整到位后,可先行拆除模板水平可调控制杆,以重复利用,也方便之后工序作业。

反力墙模板受力主要由加载孔组合支架承担;为保证模板体系的抗倾覆能力,在反力墙两侧增设模板支撑,M16拉接螺栓通过间距为500mm的加载孔孔径。一层外侧模板可调支撑通过反力台座加载孔固定;二层以上外侧模板可调支撑,通过在下层反力墙加载孔设格构式斜撑支架,模板可调支撑下端固定在斜撑支架上。通过加载孔组合支架,外侧模板可调支撑,内侧水平可调支撑,模板内侧紧贴加载孔端头钢板,对拉螺栓的拉结等一系列措施,形成一拉一顶的整体支撑体系,保证反力墙模板的垂直度和整体稳定性。

5.2 反力墙与反力台座混凝土浇筑。
浇筑反力台座混凝土时,从中间往四周分层流水作业,以减少不均匀沉降。严禁作业人员踩踏加载孔及其连接件,严禁振捣器触碰加载孔及其连接件,避免加载孔的变形或位移误差。设置临时钢轨道,卡在加载孔上端连接角钢上面,利用钢滚筒平整表面。平整度符合要求后,移走临时轨道,,及时修补临时轨道处的混凝土,在初凝前通过人工进行表面抹光作业。加强混凝土的养护,用塑料薄膜和草帘被严密覆盖,保湿养护以降低混凝土的收缩率。
反力墙配筋密集,预埋件众多,间隙小,通过性差,要求反力墙混凝土分层浇筑,从中间往两边浇筑。在背侧模板上预留布料和振捣临时孔道。垂直方向在800mm和1500mm高度留设,横向按800mm间隔布置,考虑避开模板主次楞和加载孔等预埋件,纵横向临时孔道要根据实际进行调整。浇完下层,及时封堵临时孔道,进行上一层的布料和振捣。拆模后及时清理加载孔板端残留混凝土,板端除锈选用角磨机,加载孔孔内用钢丝刷除锈,加载孔板端和孔内刷防锈漆保护。
6.结语
通过编制质量控制计划,明确各施工环节的质量控制要点,落实各施工环节的质量预控措施,克服了施工过程中出现的各种质量问题,实现了加载孔加工和安装误差的控制目标,保证了反力墙与反力台座的施工质量。
参考文献
[1] 陈旗.反力墙木模板的设计与施工实践[J] 北京:施工技术, 2007.
[2] 江正荣,朱国梁.简明施工计算手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.
[3] 顾勇新.施工质量控制[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.