大型工业厂房弧形上料汽车坡道关键施工技术_叶永健.pdf

浙江建筑第40卷第1期2023年2月随着工业化进程的不断推进，城市垃圾无害化、资源化处理已成为时代难题，建设焚烧发电厂无疑是垃圾“变废为宝”的一大举措 1-2。但是，在建造过程中，总会受重大难题困扰，例如弧形上料坡道的施工。弧形坡道作为厂房与市政道路连接的通道，若采用露天式（如城市高架类设计），将会影响建筑美观，而且建筑功能也受到极大地约束。因此，越来越多的弧形坡道会结合钢结构进行整体设计，进而对弧形坡道的施工质量提出更严格的要求。1工程概况本文以绍兴市十大民生实事重要项目之一的绍兴滨海循环生态产业园（二期）为例。项目地处钱塘江南岸，用地面积230 416 m2，是一座日处理2 000 t生活垃圾的焚烧发电厂。弧形上料坡道（图1）是连接厂房与市政道路的唯一通道，由引桥段、直线段、坡度段、弧度段、上部钢棚五部分组成；汽车坡道平面位置和标高定位较为困难，现场按伸缩缝留设位置分段进行施工。其中设计要求上料坡道面所采用的金刚砂耐磨地面必须一次抹光成型，坡道护栏板必须提前预埋钢棚柱脚螺栓。2工程施工重难点难点1：坡道圆弧半径大，长达14.5 m和21.5 m（图2），整体呈螺旋式上升，施工难度较大，且有钢棚柱脚螺栓的预埋，精度要求高。难点2：坡道面经常有机械车辆通行，设计要求坡道面所采用的金刚砂耐磨地面必须一次抹光成型，同时严格控制表面平整度、裂缝发生量、空鼓现象及保证分仓缝的顺直度。难点 3：坡道混凝土护栏结构（图 3）大型工业厂房弧形上料汽车坡道关键施工技术Construction Technology ofArc-shaped Loading Ramp in Large Industrial Building叶永健，童仙敏，顾文强YE Yongjian,TONG Xianmin,GU Wenqiang浙江环宇建设集团有限公司，浙江 绍兴 312000摘要以绍兴市循环生态产业园（二期）焚烧厂工程为背景，针对弧形上料坡道施工中遇到的重难点，采取了一系列技术措施予以解决，主要包括弧坡测量信息化放线技术，金刚砂耐磨坡面一次整体浇捣成型技术，定制护栏模板支设应用技术等。通过应用这些技术措施，最终使得坡道混凝土成型质量高，坡道上部钢架被精准定位安装，最后取得了较好的应用效果并总结出一套完整的弧形坡道关键施工技术经验。关键词弧形上料坡道；信息化放线技术；一次整体浇捣成型技术；定制护栏模板支设应用技术中图分类号：TU229文献标志码：B文章编号：1008-3707(2023)01-0062-04AbstractThe study takes the Shaoxing city recycling ecological industrial park(phase II)incineration plant project as the example,a series of technicalmeasures have been taken in view of the difficulties encountered in theconstructionofthearc-shapedfeedingramp,mainlyincludingtheinformation-based release of arc slope measurement,line technology,one-time integral pouring and tamping technology of emery wear-resistantslope,customized guardrail formwork support technology,etc.By applyingmentioned technical measures,the final ramp concrete has high quality,and the steel frame on the upper part of the ramp is positioned andinstalled precisely,and the measures have achieved high quality results.With analysis,the paper has summarized a complete set of key constructiontechnology experience for arc ramps.Keywordsarc loading ramp;information technology;one-time integral casting andtampingtechnology;applicationtechnologyofcustomizedguardrailformwork support图1坡道三维模型62DOI:10.15874/33-1102/tu.2023.01.004Zhejiang Construction,Vol.40,No.1,Feb.2023突出体现坡道所兼具的景观功能及使用功能，护栏结构要达到内坚外美、高程准确、线形顺直的效果，需要严格把控。3弧形坡道测量信息化放线技术3.1信息化放线技术工艺原理信息化放线技术工艺原理如下：1）通过 BIM 技术依据设计图纸建立模型；2）利用圆弧微分及弦心距原理，借助CAD软件，将圆弧坡道分解为多个直线段，控制平面位置；3）利用软件强大的计算能力在BIM模型上标记坡道关键标高并进行计算，提取控制点标高，辅助测量人员放样。3.2具体实施过程第一步：建立BIM模型。借助Revit软件将二维图纸转化为三维模型，达到二维平面上难以想象的效果，减少了识图的时间及维度，巧用坡道族来代替结构族，使得坡面顺直平滑，达到设计效果。第二步：平面定位。审查和揣摩图纸意图，依据图纸确定放线计划。常规项目是通过找圆心的方式进行点位确定，但本项目圆心悬在半空，离地面高达8 m，若采取搭设架子增大工作面的方式，经济性不高。对此，技术人员通过CAD软件将圆弧按弧长进行多次定分（图4），利用弦心距原理及等腰三角形三线合一方法进行点位确定。现场应用如下：圆弧起始点及终点通过全站仪确定，微分后的弦长通过CAD软件计算，那么未知点距离弦的垂直距离d=圆弧半径R-弦心距。该办法可以在工作面不足，圆心架设困难，无法采用极坐标法放样的情况下使用。第三步：确定标高。常规的坡面标高是利用CAD软件，结合勾股定理进行坡度计算，不仅工作量繁琐，而且极易导致算数误差。本研究提出了借助BIM模型按坡度进行放样、融合，直接在模型上读取标高控制点的方式，具体点位见图5。3.3应用效果通过BIM模型上直接读取控制点标高，避免了圆弧带坡结构人工手算的困难；其次利用CAD软件，借助数学思维，解决了圆心定位困难的问题；最后利用弧长微分弦长放样，高性价比地完成预埋件点位确定，且保证圆弧坡道结构的美观性。效果见图。图2圆弧上料坡道平面图3坡道混凝土护栏剖面图5Revit模型标高读取图4CAD辅助弧长等分63浙江建筑第40卷第1期2023年2月4金刚砂耐磨坡面一次整体浇捣成型技术4.1工艺原理常规现有金刚砂耐磨地面施工方法为在找平层面上做金刚砂耐磨面层，但在重型车辆荷载的作用下，由于基层与面层的分开，极易产生裂缝空鼓的质量通病。故采取一次整体现浇技术（图7），利用金刚砂与耐磨骨料共同作用，采取随浇随抹的施工工艺可提高地面强度、耐磨性能以及抗冲击性能 3。4.2工艺流程工艺流程分为三个阶段：第一阶段：结构层混凝土施工。顺序为：安装梁板底模绑扎梁板钢筋安装梁侧模板面安放钢筋头标高控制点混凝土浇筑、刮平、收光、提浆。第二阶段：金刚砂面层施工。第一遍撒料磨光机第一遍抹平第二遍撒料磨光机第二遍抹平铁抹子对边角手工压光电动抛光机整体抛光。第三阶段：养护和成品保护。刷涂专用油性养护剂洗蓄水养护铺泡沫卷材腹膜养护。4.3主要质量控制要点4.3.1测量精度控制为了确保测量的精度要求，在施工前应当校验测量设备，合格后方可使用，同时派专人进行测量复核。类似本项目这种坡度带圆弧结构，可以在主梁纵向受力钢筋处焊接钢筋头控制点（图8），并针对弧形带坡处增设测量控制点，可以考虑结合建立的高精度BIM模型，确定增设测量位置及标高。4.3.2两次撒料抹平质量控制要点第一次撒料应当在混凝土初凝前，首先将2/3的金刚砂耐磨材料进行第一次铺洒，在材料吸收混凝土中的水分变暗后，使用电动抹光机抹平。第一次抹平结束后，将剩余的1/3金刚砂耐磨材料进行第二次撒料，并且注意此次撒料应与第一次垂直，针对边角无法采用抹光机抹平的区域则采用铁抹子进行收光。4.4质量验收及应用效果根据国家现行标准建筑地面工程施工质量验收规范（GB 502092010）的规定，一般项目硬化耐磨面层表面平整度的允许偏差为4 mm，且至少90%合格。验收方法及检查方式见表1。检测项目表面平整度表面有无裂缝表面有无空鼓分仓缝顺直度允许偏差/mm43检验方法经纬仪、水平尺目测检测小锤敲击钢尺、全站仪表1坡面质量验收方法本工程应用金刚砂耐磨地面一次整浇成型技术，减少了50 mm找平层施工，可减轻结构恒荷载，降低了设计对结构梁板柱基础的用钢量；同时，相比传统方法提前了4 d综合工期，取得了约15万元经济效益。5定制护栏模板支设应用技术5.1方案选择本项目的护栏板造型独特，外轮廓线呈现坡度状，兼具景观及使用功能，但这也给模板支设带来了很大的难题。为此，结合现场情况及以前的施工经验，针对坡道模板的支设编制并论证了以下几个方案：1）方案1：采用常规的侧模施工工艺。通过面板、方木、钢管、对拉螺栓组成的体系，圆弧可以通过对拉螺栓进行调节，施工简便，但容易造成材料浪费，而且木工之间手艺不同，容易出现表面错缝等质量通病。2）方案2：采用定制钢模板。随着模板行业技术水平的不断提高，市面上出现了各式各样的可调圆弧钢模板，能保证圆弧坡道施工质量，且施工方便。但通过调查发现，定制模板的加工费用接近普通定制模板的3倍 4，成本投入太大。3）方案3：采用现场定制木模板。利用木模板可锯、可拆、便于安装的特点，首先针对护栏结构构造进行分析，确定定制模板的大致造型，然后技术人员对混凝土侧压力进行计算，选择合理的受力形式，确定次楞图8焊接钢筋头控制点图6圆弧坡道成型图7一次整体现浇技术现场应用64Zhejiang Construction,Vol.40,No.1,Feb.2023及主楞间距。此方案结合了前面两个方案的优点，造价低、易操作、质量高。技术人员从性价比、可行性综合考虑，决定采用方案3。5.2支模方案面板采用厚度 15 mm的覆塑胶合板，方木采用50 mm70 mm的小方木，本项目护栏外侧次楞间距 150 mm，主楞间距500 mm，内侧创新性地采用面板取代次楞的方式，具体设计见图9。5.3操作要点5.3.1定位放线考虑到护栏板上部后期有钢结构安装，且钢结构已经在工厂按设计图纸进行下料，所以必须精准定位钢柱脚的预埋件标高及平面位置，护栏放样采取的方法同坡道面的放样（即弧坡测量信息化放线技术），放样完成后，需要有专人对预埋件位置进行二次复核。5.3.2定制模板的就位支设将模板沿着定位线进行安装，侧模底部与伸出钢筋固定，防止移位，拼接采取子母口的形式，圆弧部位可以通过调节背楞的方式，确保模板与线重合，支设方法见图10。5.3.3混凝土浇筑栏板混凝土浇筑尽量一次性完成，非必要不留设施工缝，振捣做到快插慢拔，表面抹平做到随浇随抹。5.3.4检查验收坡道栏板的验收应符合我国规范要求，要确保整体线形流畅、平顺，高程准确，验收方法及标准见表2。6结语本文创新性地总结出弧坡测量信息化放线技术，金刚砂耐磨坡面一次整体浇捣成型技术以及定制护栏模板支设应用技术，解决了弧形上料坡道施工中所遇到的各种难题。时代在发展，作为新时代的工程人，应当学以致用，用数学方法突破思维定势，用BIM技术辅以传统测量，用新工艺突破传统的枷锁，与时俱进，镌刻时代芳华。参考文献1王海敏.城市生活垃圾焚烧发电技术及烟气处理