防射线钢筋混凝土结构探伤室施工工法中铁十八局集团建筑安装工程有限公司李明 李振华 陈衍芳 梁华强 王辉1 前言近年来，在我国机械加工特别是焊接工艺中，探伤室的应用得到了迅速的发展，射线探伤对探伤室的防射线能力要求极高，探伤室墙体高度高、厚度大，并且不能设置施工缝。本工法是我公司以中航黎明锦西化工机械（集团）葫芦岛有限公司北港新区建设项目容器厂房探伤室施工为工程背景研究开发的，结合我公司大体积钢筋砼墙体施工经验，对施工方法、工艺、技术措施进行总结、改进，形成的防射线钢筋混凝土结构探伤室施工工法。2 工法特点（1）探伤室墙体厚度达2.5m，墙体高度达16m，顶板厚度达0.9m，长度达42m，宽度达17.8m，且必须一次性连续浇筑成型，不能设置施工缝，对模板、支架的安全性与稳定性要求很高，采用定点、定量的浇筑方式，严格控制混凝土浇筑速度、分层厚度，确保混凝土质量。（2）混凝土一次性浇筑方量大，混凝土配比必须严格控制水泥用量，且选用低水化热水泥，控制水灰比及混凝土入模温度，采用循环水降温系统来降低混凝土内温度，控制混凝土内外温差，防止混凝土产生温度裂缝。3 适用范围本工法适用于防射线探伤室钢筋混凝土结构施工以及其它厚度较厚防射线混凝土墙体施工。4 工法原理中航黎明锦西化工机械（集团）葫芦岛有限公司北港新区建设项目容器厂房探伤室施工有四个探伤室，其中探伤室二、三存在合用墙，为一个整体，需同时浇筑，且探伤室三在标高12.000m位置设置牛腿，安装天车。探伤室墙体厚度达2.5m，墙体高度达16m，顶板厚度达0.9m，长度达42m，宽度达17.8m，且必须一次性连续浇筑成型，不能设置施工缝，对模板、支架的安全性与稳定性要求很高。首先，为了减小缝隙和漏浆、跑浆现象，模板选用18mm木模板；其次，模板对拉丝杆中间焊接50mm50mm3mm止水片，避免射线通过拉杆与混凝土间的细微缝隙穿透墙体。对模板支撑系统进行了严密的设计，保证模板支架的稳定性、可靠性，保证墙体及顶板的施工质量。5 施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程施工工艺流程见图5-1施工工艺流程图。施工准备-2.1m -0.5m基础钢筋绑扎-2.1m -0.5m基础模板安装-2.1m -0.5m基础混凝土浇筑墙体钢筋绑扎丝杆止水片焊接墙体模板安装墙体混凝土浇筑基础硬化支架搭设顶板模板安装顶板钢筋绑扎墙体预埋件安装顶板预埋件安装图5-1 施工工艺流程图5.2 操作要点5.2.1 施工准备5.2.1.1 技术准备安排图纸会审、单位工程施工组织设计编制及有关新工艺、新技术、新材料、新设备引进、试验和试制工作、编制劳动力需用计划，组织各工种岗前的技术培训工作、编制各项物资（原材料、成品、半成品、机械设备以及施工工具等）需用计划，并落实货源，确定分批进场时间。5.2.1.2 混凝土准备探伤室为C35密实混凝土，混凝土干容重不得少于2350kg/m3，并且混凝土中需掺入12%HEA替代水泥，水泥采用普通硅酸盐水泥，混凝土绝对温度不超过35。对商品混凝土进行适配试验，以确定混凝土搅拌时间、搅拌温度、初凝时间、养护方式、脱模时间等施工参数及控制方法。5.2.1.3 混凝土浇筑方式探伤室墙体厚度达2.5m，墙体高度达16m，顶板厚度达0.9m，长度达42m，宽度达17.8m，为满足施工需要，混凝土浇筑采用汽车泵泵送入模。5.2.2 基础工程施工5.2.2.1 基础施工顺序测量放线 土方开挖平整 垫层浇筑 承台、基础梁测量放线、模板制安、钢筋制绑 承台、基础梁砼浇筑、养护 测量放线 回填土。5.2.2.2 基础垫层施工垫层浇注时应随土方逐块施工，做到清完一块，验收一块，封闭一块。木刮尺刮平，严格控制标高和砼表面质量。垫层施工采用分段分块，土方开挖至一定的面积时请建设、监理、设计进行基槽验收，合格后进行施工。根据土方工程施工的情况，随挖土的进度而确定基础垫层的施工时间，也就是挖土结束后立即进行基础垫层的施工，做到随挖随浇筑。5.2.2.3 基础钢筋施工（1）钢筋供应本工程钢筋采用HPB235级、HPB335级、HRB400级热扎钢筋。钢筋应严格控制原材质量，每批钢材质保书齐全，钢筋捆上的标牌、出厂检验报告及出厂单必须相符。钢筋表面应洁净，无损伤，油渍、漆污和铁锈应清除干净，带有颗粒状或片状老锈的钢筋不得使用。在此基础上再按规范要求取样合格后，方可用于施工。（2）钢筋连接受拉钢筋直径大于28mm、受压钢筋直径大于32mm时，不宜采用绑扎搭接接头，HRB400钢筋优先采用机械连接接头，现浇钢筋混凝土框架梁可采用绑扎搭接或焊接接头。纵向钢筋的接头位置，应在受力较小区域相互错开，且不宜设置在梁端、柱端的箍筋加密范围内。当接头位置无法避开梁端柱端箍筋加密区时，宜釆用机械连接接头，且钢筋接头面积百分率不应超过50%。当采用焊接接头时，应符合钢筋焊接及验收规程（JGJ18-2003）；采用机械连接时，接头等级为A级，连接应按钢筋机械连接通用技术规程（JGJ107-2003），带肋钢筋套管挤压连接技术规程（JGJ108-96）等有关规范、规程执行。（3）钢筋固定基础钢筋工程中，上部结构的外墙、柱的插筋量很大，为保证插筋位置准确, 采用如下方法施工：根据垫层上放出的控制轴线，在底板或基坑底、面层钢筋上放出墙、柱的外边线。按设计要求绑扎插筋，并留出保护层，用L305角钢将插筋与底、面筋点焊牢固，柱插筋采用焊接封闭箍固定，在底板或基坑面上800mm1000mm高的位置加绑两道水平箍筋，并在根部设钢筋斜撑，与主筋点焊牢固。插筋必须定位准确，绑扎固定牢固，以保证竖向结构轴线准确。出基础面的柱筋在距基础面上1m范围内设置二道以上定位箍或定位分布筋，保证竖筋位置准确，固定牢靠。5.2.2.4 基础模板施工基础部分模板采用18mm多层木模板，优点在于装拆方便，表面光洁，接缝易处理。主要材料采用18mm厚木模板、50mm70mm木方、48钢管支撑，对拉螺栓加固。模板及木方要堆放在干燥的地方，避免淋雨及曝晒，并注意防水，配制加工好的模板编号堆放整齐。模板运输时应水平堆放并采取加固措施，以避免倾翻造成损坏。5.2.3 墙体施工5.2.3.1 模板工程要求模板是工程施工的关键，尤其本工程为大体积混凝土，使用优质的模板材料、先进的模板体系、合理的支撑方式方是保证大体积混凝土质量、实现业主质量要求的关键。模板必须具有足够的强度、刚度，以保证结构构件的几何尺寸准确、断面均匀，结构造型准确。模板表面平整光洁，模板的接缝必须严密，不允许漏浆，拆模后无色差。加固模板的所有体系必须安全、可靠。模板工程必须从施工放线、选型、设计、制作、安装、浇筑过程控制和模板成品保护全过程采取有效的措施加以控制，确保质量目标的实现。模板工程施工安排：（1）依据结构形式和工程特点，结合总体施工部署，模板工程施工的总体原则为：质量第一：符合大体积混凝土结构设计要求标准。技术先进：积极推广使用先进的模板施工工艺，对成熟模板方法进行优化，深入研究，不断创新。安全可靠：强化细部设计，确保模板及支撑体系安全可靠。经济合理：尽量选用质优价廉的模板材料，充分考虑模板可周转性及后续工程的再利用。（2）在现场设木工加工棚和模板拼装场地，分别配备模板加工设备。模板加工在场内进行，部分构件需场外加工完成。（3）模板垂直、水平运输使用塔吊就位，人工配合。（4）模板的周转原则上分区按照流水段进行。（5）操作平台随着施工进度的要求及时跟进。5.2.3.2 模板选型与配置本工程模板采用18mm多层木模板，优点在于装拆方便，表面光洁，接缝易处理。模板及木方要堆放在干燥的地方，避免淋雨及曝晒，并注意防水，配制加工好的模板编号堆放整齐。模板运输时应水平堆放并采取加固措施，以避免倾翻造成损坏。模板及支撑设置见表5-1模板及支撑设置表。表5-1 模板及支撑设置表序号使用部位支撑系统模板1剪力墙纵龙骨：双方木60100mm，间距500mm；横龙骨：双483.5mm钢管，间距500mm；对拉螺栓：18对拉丝杆，水平间距500mm，垂直间距500mm，对拉丝杆中间焊接50mm50mm3mm止水片；18 mm木模板墙体模板及支撑设计详见图5-3、5-4、5-5。图5-3 墙体模板及支撑平面示意图双钢管双方木对拉丝杆图5-4 墙体模板及支撑水平剖面图图5-4 墙体模板及支撑侧剖面图5.2.3.3 模板验算（以探伤室3为例进行计算）（1）工程属性混凝土墙墙厚（m）：标高-0.500m至12.000m：探伤室二、三合用墙体厚度为2.5m，其它三面墙体厚度为1.7m；标高12.000m至15.500m：墙体厚度为1.2m；混凝土墙的计算高度（m）：16m混凝土墙的计算长度（m）: 41.9m（2）墙体荷载组合混凝土侧压力：V混凝土浇筑速度，取 v=1m/h.F新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/m2）c混凝土的重力密度（KN/m3），取c =25KN/m3to新浇筑混凝土的初凝时间（h），假设温度为T=20，1外加剂影响修正系数，不加外加剂时取1.0；掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2。本工程取1 =1.22混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时，取0.85；5090mm时，取1.0；110150mm时，取1.15。本工程取2=1.15。则 取二者中的较小值，则F1=37.95KN/m2倾倒混凝土时产生的水平荷载本工程考虑倾倒混凝土时对侧面产生的水平荷载标准值为4KN/m2。荷载设计值混凝土侧压力取荷载分项系数为1.2，倾倒混凝土时产生的水平荷载取荷载分项系数为1.4，则作用在模板上的总荷载设计值为：q=（37.951.2+41.4）=51.14 KN/m2（3）模板验算本工程模板选用18mm厚木模板，板面为2440mm1220mm，则：按三跨连续梁计算，均布荷载为：q1=51.140.4=20.456KN/m=20.456N/mq2=37.950.4=15.18KN/m=15.18N/m模板的最大弯矩为：模板强度验算：，所以模板强度验算合格。模板刚度验算：刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用，则：，所以模板刚度验算合格。（4）龙骨验算本工程纵龙骨选用双60mm100mm方木，间距为500mm。其外侧采用双483.5mm钢管横向设置，间距为500mm。纵龙骨截面特征：纵龙骨强度验算：，所以纵龙骨强度验算合格。纵龙骨刚度验算：，所以纵龙骨刚度验算合格。横龙骨是为了保证整体刚度，不必计算。（5）对拉螺栓验算本工程采用18对拉丝杆，18对拉丝杆净面积a=254.34mm2。对拉螺栓的拉力N=q0.50.5=51.140.50.5=12.785KN对拉螺栓的应力=N/A=12785/254.34=50.27N/mm2 170N/mm2，所以对拉丝杆满足要求。综上所述，本工程墙体模板设计满足要求。5