空腔柱施工方案設(shè)計(jì)一、工程概況1.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)本工程為框架結(jié)構(gòu)體系，空腔柱主要分布于地下1層至地上5層核心筒區(qū)域，共計(jì)36根。設(shè)計(jì)截面尺寸分為600×600mm（標(biāo)準(zhǔn)層）及800×800mm（轉(zhuǎn)換層）兩種類型，柱高3.6m-5.4m不等?？涨辉O(shè)計(jì)采用內(nèi)置PVC管成孔工藝，單柱空腔數(shù)量根據(jù)受力需求分為4腔（標(biāo)準(zhǔn)型）和6腔（加強(qiáng)型），空腔直徑150mm，沿柱截面均勻分布。混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，鋼筋采用HRB400E級(jí)，保護(hù)層厚度30mm。1.2工程地質(zhì)條件場(chǎng)地土層分布自上而下依次為：①素填土層（厚0.5-1.2m）、②粉質(zhì)黏土層（厚2.3-4.5m，地基承載力特征值180kPa）、③中風(fēng)化石灰?guī)r（揭露厚度5.8m，地基承載力特征值3000kPa）。地下水位埋深6.8m，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。二、施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備組織技術(shù)人員進(jìn)行圖紙會(huì)審，重點(diǎn)復(fù)核空腔位置與水電管線的沖突情況，編制專項(xiàng)施工技術(shù)交底文件。采用BIM技術(shù)建立空腔柱三維模型，模擬施工過程中可能出現(xiàn)的鋼筋與PVC管碰撞問題，提前優(yōu)化排布方案。對(duì)操作工人進(jìn)行崗前培訓(xùn)，考核合格后方可上崗。2.2材料準(zhǔn)備2.2.1主要材料性能指標(biāo)鋼筋：抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值400MPa，屈服強(qiáng)度360MPa，伸長(zhǎng)率≥16%PVC管：公稱外徑160mm，壁厚4.0mm，縱向回縮率≤5%，維卡軟化溫度≥70℃混凝土：坍落度180±20mm，初凝時(shí)間≥6h，28d抗壓強(qiáng)度≥40MPa2.2.2材料驗(yàn)收與存放鋼筋進(jìn)場(chǎng)時(shí)需查驗(yàn)出廠合格證及力學(xué)性能檢驗(yàn)報(bào)告，按每60t為一批次進(jìn)行抽樣送檢。PVC管應(yīng)水平堆放在陰涼通風(fēng)處，堆放高度不超過1.5m，距熱源不小于2m。采用防水布覆蓋防止陽光直射老化。2.3機(jī)具準(zhǔn)備主要施工機(jī)械設(shè)備配置表設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量功率用途鋼筋切斷機(jī)GQ402臺(tái)5.5kW鋼筋加工彎曲機(jī)GW402臺(tái)3kW鋼筋成型電渣壓力焊機(jī)HZ-6304臺(tái)38kVA豎向鋼筋連接振搗棒ZN506臺(tái)1.1kW混凝土振搗激光投線儀SW-3283臺(tái)-軸線定位全站儀TS-061臺(tái)-坐標(biāo)測(cè)量三、主要施工流程測(cè)量放線→柱鋼筋綁扎→PVC管安裝固定→模板支設(shè)→混凝土澆筑→養(yǎng)護(hù)→模板拆除→空腔清理四、關(guān)鍵施工技術(shù)4.1鋼筋工程4.1.1鋼筋加工采用數(shù)控鋼筋彎箍機(jī)加工箍筋，確保彎鉤角度135°，平直段長(zhǎng)度10d（d為箍筋直徑）。受力鋼筋采用直螺紋連接，絲頭加工長(zhǎng)度應(yīng)符合規(guī)范要求，絲扣完整牙數(shù)不少于11牙。加工完成的鋼筋應(yīng)分類堆放，掛標(biāo)識(shí)牌注明規(guī)格、數(shù)量、使用部位。4.1.2綁扎工藝柱筋綁扎前先在墊層上彈出鋼筋定位線，按線擺放縱向鋼筋，采用粉筆在主筋上標(biāo)記箍筋間距?？涨粎^(qū)域箍筋需加工成開口式，待PVC管安裝完成后進(jìn)行封閉焊接，焊接長(zhǎng)度單面焊10d，雙面焊5d。每間隔2m設(shè)置一道定位箍筋，確保主筋保護(hù)層厚度符合設(shè)計(jì)要求。4.2PVC管安裝工程4.2.1管節(jié)加工根據(jù)柱高尺寸截取PVC管，切割面應(yīng)平整并與管軸線垂直。在管兩端200mm范圍內(nèi)均勻開設(shè)4個(gè)Φ10排氣孔，防止混凝土澆筑時(shí)產(chǎn)生氣囊。管外壁涂刷隔離劑，便于后期脫模。4.2.2固定體系采用"井"字形鋼筋支架固定PVC管，支架筋直徑12mm，間距1.2m設(shè)置一道。支架與柱主筋焊接固定，焊接點(diǎn)距PVC管外壁不小于50mm。管與支架之間墊30mm厚橡膠墊塊，避免混凝土振搗時(shí)產(chǎn)生硬性接觸導(dǎo)致PVC管破損。管兩端采用木塞封堵，木塞應(yīng)與管內(nèi)壁緊密貼合。4.2.3安裝精度控制利用激光投線儀進(jìn)行PVC管定位，確保其中心線偏差≤5mm，垂直度偏差≤1/1000且不大于10mm。安裝完成后采用全站儀復(fù)核，對(duì)超出允許偏差的部位及時(shí)調(diào)整。4.3模板工程采用18mm厚酚醛覆膜多層板（1220×2440mm）作為面板，50×100mm方木作為次楞（間距250mm），雙Φ48×3.5mm鋼管做主楞（間距500mm）。模板接縫處粘貼5mm厚海綿條，防止漏漿。采用M14對(duì)拉螺栓固定，螺栓橫向間距500mm，豎向間距450mm，螺栓中部設(shè)置3mm厚止水環(huán)。模板安裝完成后需檢查其軸線位置、截面尺寸及垂直度，允許偏差應(yīng)符合下表要求：模板安裝允許偏差表（mm）項(xiàng)目允許偏差檢查方法軸線位置5鋼尺檢查截面尺寸+4,-5鋼尺檢查垂直度5吊線檢查表面平整度42m靠尺檢查4.4混凝土工程4.4.1配合比設(shè)計(jì)混凝土配合比（每m3材料用量kg）：水泥42.5級(jí)380kg，粉煤灰60kg，礦粉80kg，砂720kg，碎石（5-25mm）1050kg，水185kg，減水劑8.5kg。采用雙摻技術(shù)改善混凝土工作性，粉煤灰取代水泥率12%，礦粉取代水泥率16%。4.4.2澆筑工藝采用布料機(jī)分層澆筑，每層厚度不超過500mm，澆筑順序由柱角向中心推進(jìn)。振搗棒插入點(diǎn)呈梅花形布置，間距300mm，振搗時(shí)間15-20s，直至混凝土表面泛漿且不再下沉。特別注意空腔底部混凝土的密實(shí)度，需在模板側(cè)面開設(shè)觀察窗檢查。當(dāng)混凝土澆筑至PVC管頂部200mm時(shí)，應(yīng)降低澆筑速度，防止管體上浮。4.4.3抗裂措施在混凝土中摻入聚丙烯纖維（摻量0.9kg/m3），纖維長(zhǎng)度19mm，直徑38μm。澆筑完成后1h內(nèi)進(jìn)行第一次抹面，終凝前完成第二次壓光。柱頂采用塑料薄膜覆蓋，側(cè)模拆除后立即包裹阻燃棉被保濕養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期不少于14d。五、質(zhì)量控制要點(diǎn)5.1鋼筋工程質(zhì)量控制直螺紋接頭外露絲扣不得超過2牙，每檢驗(yàn)批隨機(jī)抽取10%接頭進(jìn)行扭矩檢查箍筋加密區(qū)長(zhǎng)度符合設(shè)計(jì)要求，梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)箍筋間距誤差≤5mm鋼筋保護(hù)層厚度采用專用塑料墊塊控制，墊塊強(qiáng)度不低于C40，每㎡布置數(shù)量不少于4個(gè)5.2PVC管安裝質(zhì)量控制管體安裝前需進(jìn)行壓力試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力0.2MPa，保壓15min無滲漏采用百分表監(jiān)測(cè)混凝土澆筑過程中PVC管的位移，允許偏差±10mm管與管連接采用專用套管，接口處用密封膠帶纏繞3層，確保不進(jìn)漿5.3混凝土工程質(zhì)量控制開盤鑒定時(shí)需測(cè)試混凝土擴(kuò)展度≥550mm，含氣量3-5%每工作班制作3組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試塊，同條件養(yǎng)護(hù)試塊留置數(shù)量根據(jù)施工段劃分確定混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2MPa前不得在柱上堆放材料，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%后方可拆除模板六、安全文明施工6.1安全防護(hù)措施操作平臺(tái)搭設(shè)高度超過2m時(shí)設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿，滿掛密目安全網(wǎng)鋼筋加工區(qū)設(shè)置防護(hù)棚，棚頂采用雙層腳手板搭設(shè)，層間間距500mm夜間施工配備足夠照明，燈具高度不低于3m，光照度≥50lux6.2環(huán)境保護(hù)措施切割作業(yè)采用濕法施工，配備移動(dòng)式霧炮機(jī)降塵施工廢水經(jīng)三級(jí)沉淀池處理后回用，沉渣定期外運(yùn)至指定消納場(chǎng)夜間施工噪聲控制在55dB以下，必要時(shí)設(shè)置聲屏障七、應(yīng)急預(yù)案7.1PVC管破損處理當(dāng)發(fā)現(xiàn)PVC管在混凝土澆筑過程中破損進(jìn)漿時(shí)，立即停止?jié)仓?，采用高壓水槍沖洗空腔，待積水排凈后重新安裝備用管節(jié)，接口處采用速凝混凝土封堵。7.2混凝土裂縫處理對(duì)表面寬度＜0.2mm的非結(jié)構(gòu)性裂縫，采用環(huán)氧樹脂漿液低壓灌注；對(duì)貫穿性裂縫，需鉆斜孔至裂縫深度2/3處，埋設(shè)注漿嘴進(jìn)行壓力注漿處理，注漿壓力控制在0.3-0.5MPa。7.3火災(zāi)事故應(yīng)急施工現(xiàn)場(chǎng)配備4組MF/ABC5型干粉滅火器，消防砂堆體積不少于2m3。發(fā)生火情時(shí)立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，組織人員疏散并切斷電源，同時(shí)撥打119報(bào)警電話。八、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)8.1主控項(xiàng)目空腔位置偏差≤15mm，空腔直徑允許偏差±5mm混凝土抗壓強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求，回彈法檢測(cè)強(qiáng)度推定值≥40MPa鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)合格率≥90%，不合格點(diǎn)偏差不超過1.5倍設(shè)計(jì)值8.2一般項(xiàng)目混凝土表面平整度≤8mm/2m，垂直度≤H/3000且≤20mmPVC管拔除后空腔內(nèi)壁光滑，無明顯混凝土瘤，局部缺陷修補(bǔ)面積不超過表面積的5%鋼筋綁扎搭接長(zhǎng)度符合設(shè)計(jì)要求，同一截面接頭面積百分率≤25%九、施工進(jìn)度計(jì)劃本工程空腔柱施工計(jì)劃工期45d，具體進(jìn)度安排如下：第1-3d：施工準(zhǔn)備及材料進(jìn)場(chǎng)第4-15d：地下1層空腔柱施工第16-28d：1-3層空腔柱施工第29-42d：4-5層空腔柱施工第43-45d：驗(yàn)收整改及資料歸檔十、勞動(dòng)力配置根據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃，高峰期