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摘要:混凝土预制柱具有较大的刚度以及较强的刚度,吊装方便,其发展前途广阔。文章探讨了混凝土预制柱的预制及吊装施工方案,具有一定参考价值。
关键词:混凝土预制柱;吊装;施工技术
混凝土预制桩施工需要多工种配合,施工前要将准备工作做好,施工过程中要加强管理,和合理组织进而确保各工种得以密切配合,进而确保混凝土预制质量与吊装质量。
一、混凝土预制桩的预制技术
当钢筋混凝土预制桩的长度较短(10m以下)时,可选择在预制厂制作,当长度较长时可选择在现场预制。施工现场预制桩时,主要采用叠层浇筑的方法,层数不宜超过4层。预制场地应保持坚实、平整,制桩底模应采用素土夯实,或者采用石渣炉灰等,夯实后上面要抹一层水泥砂浆。桩与底模之间、临近桩体之间以及上下层桩之间要将隔离措施做好,以免拆模时棱角被损坏以及接触面粘接。临桩及上层桩的混凝土浇筑时,要确保临近桩以及下层的混凝土强度达到设计强度的30%[1]。
除主筋外,钢筋混凝土预制桩的钢筋骨架要采用焊接连接的方式,主筋接头在同一截面内的数量应控制在50%以内;同一钢筋的两个相邻接头之间的距离要不小于500mm。撞见模板要采用钢模板,桩尖要与轴线正对。桩顶主筋的上方要伸出到最上一层钢筋网片的下面,连接成“H”形以便于传递、承受冲击力。桩身混凝土保护层的厚度不宜过厚,控制在25mm即可,否则打桩的过程中容易出现脱落情况。
二、桩的运输与堆放要求
1.桩的运输要求
结合打桩进度与顺序确定桩的运输方案,多采用随打随运的方法以减少二次搬运。运输桩体之前,要先对桩的尺寸、质量、牢固行以及标志等进行检查。结合预制桩的运输距离确定运输方案:当桩的运输距离较远时,采用轻便轨道小平台运输;当桩的运输距离较近时,将滚筒放置在桩体下方,采用卷扬机将桩身拖动;当桩是工厂生产的短桩时,采用汽车运输的方式。桩的堆放及运输过程中,都要注意垫木的位置等同于吊点的位置,确保二者在同一平面上,上下对齐。
2.桩的堆放技术要求
堆放混凝土预制桩时,要注意堆放场地要保持坚实、平整,结合吊点确定垫木之间的距离,确保处在同一竖直线上。堆放管桩要在垫木上加设三角木以预防滚动,最下层的垫木要加强。控制桩的堆放层数,不超过4层。将各种规格的桩分别堆放。
三、混凝土预制桩的吊装施工技术
1.做好吊装前的准备工作
1.1 技术准备
混凝土预制桩制作之前,项目部技术人员就要进行计算来确定混凝土预制桩翻身九尾的预埋吊环位置及大小,同时确定卡环、滑车以及钢丝绳的数量以及规格等,提前委托进行螺杆以及钢楔的加工。提前报验钢筋混凝土吊车梁、钢筋混凝土预制柱以及钢筋混凝土杯口承台等。基础回填之前,组织进行基础工程的验收[2]。
1.2 施工现场准备
对所有基坑槽的土方进行分层回填,确保回填土压实系数在0.93以上;修筑场内道路以及进场道路,将吊装范围内存在的障碍物清除干净,确保吊车得以顺利通行,进而为正常开展吊装作业提供保障。
对柱长进行检查,弹出柱身的轴线;将杯口杂物清除干净,弹出杯口的底面、内壁以及上表面的线;根据柱顶到柱脚的实际长度以及吊车梁牛腿面,采用细石混凝土对杯口底面做找平处理,对标高进行调整进而确保柱安装后的各牛腿面的标高相同。对预制构件的预埋铁件进行检查,提前凿除铁件表面的水泥浆。弹各牛腿面及柱顶的轴线与中心线以便安装。利用控制轴线放出桩位,采用小木桩或者30cm长的短钢筋打好桩位,采用白灰画圈做好标志。
2.柱子吊装
2.1 桩机就位
打桩机就位时,要与桩位对准,确保稳定、垂直,施工过程中不能发生移动、倾斜。
2.2 柱子翻身就位
待预制柱混凝土的强度完全达到设计强度后,此时才能翻身就位。翻身就位时,采用两组钢丝绳进行4点起吊,通过计算确定吊环直径、索具以及吊点位置等,对第3层及第2层柱子进行翻身时,要将道木垛设置于柱子的梁端,要提前夯实道木垛下的地基,拉结道木之间。翻身起模时,预制柱与绳索的水平面夹角呈48°。柱子起模后,及时将塑料布隔离层以及工字型部分的芯模去除,要确保柱子就位位置方便吊装。
就位时,注意保证牛腿面向上,柱子就位的场地应坚硬、平整,采用道木作为垫点,吊点位置要与吊环设置位置一一对应。柱子的重心较高,因此就位后要将钢管支撑或者木撑加设在柱子的两侧。
2.3 起吊预制桩
将吊装用的索具与钢丝绳拴好,采用索具将桩上端吊环附近捆住,通常不超过30cm,启动机器将预制桩吊起,将桩尖与桩位中心垂直对准,缓慢放下并插入土中,应注意确保位置准确。将桩帽或桩箍扣在桩顶上,此时可将索具除去[3]。
2.4 柱子校正及临时固定
柱子吊装过程中要注意采取校正措施,待柱子进入杯口后,落钩应缓慢,进行平面位置对线,确保杯口基础上的轴线与柱子的轴线重合,采用两台经纬仪观测垂直度并进行校正。确认平面位置以及垂直度与规定要求相符合后,即可对柱子进行临时固定,采用钢楔进行8点固定,柱子的每个面均固定2个点,同时采后4根缆风绳固定,采用钢桩对地面与缆风绳进行固定,与地面呈45°-60°夹角。完成临时固定后,吊车可松钩吊装下一根柱子。
2.5 柱子灌浆
完成校正后,要立即开始杯口灌浆。采用C30细石混凝土进行灌浆,混凝土加水泥用量5%的外加剂以提高混凝土的抗冻性能、强度以及其它性能。分为两次完成杯口灌浆,首次灌浆到钢楔底面,待混凝土的强度达到设计强度的30%后将钢楔拔出后灌满。对混凝土进行振捣时,要注意不能对钢楔造成碰撞。待混凝土强度达到设计值的50%后才允许将缆风绳拆除。
四、预制混凝土柱的吊装实例
某厂房组合车库工程,该工程采用预制混凝土牛腿柱及抗风柱共计368根。吊装工程量大,耗时长,因此吊装是工程的关键工作之一。
1.吊装工艺流程
该工程的吊装工艺为:施工准备→绑扎→起吊→就位、临时固定→平面位置校正→垂直度校正→最后固定。
2.吊装关键技术
2.1 准备工作与绑扎
准备工作包括遵循就近原则预制牛腿柱,柱身弹线,基础弹线,杯底找平层,安装牛腿柱。当采用斜吊法时,将吊索从柱的上方引出,不适用横吊梁,柱子不翻身,这一方法只适用于不翻身起吊不会引起裂缝时。当采用垂直吊法时,绑扎时将吊索从柱两侧引出,上端通过滑轮或者卡环挂在横吊梁上。起吊前柱子要翻身。
2.2 起吊
采用单机吊装以便于满足工期要求,旋转法吊装,起重机起钩的同时回转,让柱子绕着柱脚旋转进而将柱子吊起。起吊时,尽可能确保基础杯口中心、柱脚中心以及柱的绑扎点在同一个圆弧上,以起重机的停点为圆弧的圆心,半径是停点到绑扎点的距离,进而提高吊装效率。
2.3 就位与临时固定
起重机落钩,将柱子放到杯底,将柱身中线与杯底中线对准,使用坚硬的石块卡死柱脚。柱子就位后,采用8个硬木楔临时固定,逐步打紧以以免柱脚移动。
2.4 校正平面位置与垂直度
采用钢钎校正法,将钢钎插入基础杯口底部,两边垫钢板,敲打钢钎进而对柱脚进行平面校正。同样采用敲打钢钎的方法校正垂直度。
2.5 最后固定
将细石混凝土浇灌在柱与杯口之间,完成平面位置与垂直度的校正后立即灌缝。清除干净杯口孔隙的垃圾后充分湿润杯口壁与杯口柱面。首次灌到楔子底面,等待混凝土强度达到设计强度的30%后拔除楔子灌满。期间保持楔子固定,当发现楔子移动后立即复查柱的垂直度并进行校正。
结束语
为了确保混凝土预制柱的预制及吊装质量,施工过程中要严格把握每个施工步骤。严格遵守操作规程,加强技术交底与工程管理,进而为工程质量提供保障。
参考文献
[1]张党生.某装配式办公楼预制柱施工技术[J].福建建筑,2018(12):68-72.
[2]沈瑞海,唐波,吕晓波,等.预制桩复合地基在工程中的应用[J].治淮,2019(10):41-42.
[3]张梅宇,蔡明博.浅谈建筑工程混凝土预制桩施工技术[J].科技创新导报,2011(30):32.