柱端多埋件組合施工

李興波

(山西建筑工程(集團)總公司，山西 太原 030002)

隨著國家經濟大發展的推動，我國工業建設迎來新的機遇，預制混凝土及鋼結構混合式排架結構被越來越多的工業廠房所采用，同時越來越復雜的埋件出現在施工技術的難題中，為了克服預制柱端同一截面設計預埋件較多，且標高、位置、大小不一，各預埋件錨固筋相互交錯，柱鋼筋安裝、綁扎困難，施工速度慢、難度大、精確度不高等困難，通過先組合焊接制作及安裝預制柱端多預埋件，后綁扎鋼筋的施工方法，不僅為預制柱端部多埋件安裝解決根本性問題，為其他部位多埋件的組合及安裝也起到了拋磚引玉的作用。

1 工程實例

青海黃河水電再生鋁電解車二車間工程為單層廠房，排架結構，總建筑面積為62 109 m2，總高度為21 m，車間總長998.4 m，跨度27 m，預制柱共計334根，柱間距6.4 m。每根柱子10 m以下為預制混凝土柱，10 m以上為“H”形鋼柱，預制混凝土柱與鋼柱之間連接采用鋼構件連接，如圖1所示。

在預制柱小截面兩側預埋1 300 mm×500 mm×25 mm(1 000 mm×500 mm×20 mm)兩塊預埋件(錨固筋采用20Φ22的對錨)和預制柱頂端水平方向預埋750 mm×500 mm×20 mm一塊預埋件(錨固筋12Φ20長度800 mm)，然后用16個φ24高強螺栓連接鋼柱。同時，該部位預制柱大截面處需要預埋吊車梁走道板預埋件750 mm×530 mm×10 mm(錨固筋采用12Φ16的對錨)兩塊。由于在同一截面安裝預埋件較多，且錨固筋縱橫交錯安裝困難，造成施工速度慢，難度大，鋼柱預埋件埋設精準度要求高的困難，為克服上述難點，有效控制預埋件位置及標高的精確度，提高結構的安裝質量與結構安全，提高預埋件預埋施工速度，實用性強，所需設備少，縮短預埋時間。項目部針對該課題成立“QC”小組，從人員、機具、材料、方法、測量、環境六方面反復論證，最終得出從制作安裝預埋件找出路，采取了柱端多預埋件組合焊接制作施工的新型施工技術。

2 施工工藝

預埋件傳統方法是:先綁扎預制柱鋼筋，再安裝埋件，存在的問題是如果滿足一處埋件的位置標高，其他埋件的錨固筋則很難插入預制柱鋼筋骨架內，標高及位置無法控制，施工質量不易保證，且施工速度慢。而采用先組合埋件，后穿插柱鋼筋的逆施工方法無疑可以解決以上問題。

預埋件逆施工的工藝流程:對柱端多預埋件采取組合焊接施工，一次成型安裝就位，按圖紙設計要求，將鋼柱連接預埋件、行車梁走道板預埋件及柱端箍筋全部組合焊接成型后(在已做好的加工臺上焊接)，一次安裝于預制柱胎模內，然后再進行柱鋼筋綁扎，支模澆筑混凝土。

預埋件逆施工工藝流程圖見圖2。

3 施工要點

預埋件施工前，預埋件的原材料應該確保合格，符合設計要求及強制性標準規定，加工前必須檢查其合格證，進行必要的力學性能試驗及其化學成分分析，同時觀感質量必須合格，表面無明顯銹蝕現象。

3.1 預埋件組合優化設計

1)計算機演示并優化改進:首先根據圖紙設計要求，在計算機上利用CAD三維成像平臺建立各級主筋的模型，進行模擬組合，不斷調整各預埋件錨固筋位置，避免與主筋交叉搶位，以便預制柱主筋可以輕松穿入組合預埋件;2)模型試驗:根據計算機演示結果，用木板代替預埋件，用鋼筋直徑大小的PVC管代替預制柱主筋及預埋件錨固筋，制作1∶1組合預埋件模具模型進行實驗，進一步優化下料，達到預期效果后，進行試驗性組合焊接施工，確定方法可行后開始大批量加工制作。

3.2 預埋件制作及組合

1)根據圖紙設計要求柱端預埋件的相對位置，進行預埋件制作與組合平臺，平臺由控制鋼板位置模具(工樁)和控制錨固筋及螺栓卡具組成。2)根據圖紙尺寸切割鋼板，對錨固筋、螺栓及螺栓孔的位置進行精確放樣及打孔。3)在操作平臺的模具上組合鋼柱兩側預埋件及水平預埋件，要通過專用卡具控制確保錨固筋、螺栓及螺栓孔位置準確，嚴格執行操作規程使預埋件制作焊接牢固。4)對鋼柱兩側及水平埋件的錨固筋及螺栓進行焊接，保證焊接質量及位置。5)根據圖紙及組合設計將柱端箍筋安裝組合在組合埋件內，要求點焊不可傷及主筋，位置準確、焊接牢固。6)組合行車梁走道板埋件，焊接行車梁走道板埋件錨固筋。7)組合完成退出操作平臺，校正預埋件間相對位置及鋼板、錨固筋、螺栓、螺栓孔、柱端箍筋之間位置，檢查焊接外觀質量。

3.3 預埋件安裝及就位

1)在胎模內準確放出鋼筋、模板及預埋件位置，特別是預埋件組合體的位置、標高要更加準確。2)用自吊運輸車或吊車對預埋件進行就位，就位后再次檢查預埋件、螺栓、螺栓孔和預制柱模板之間的相對位置，保證預制柱成型后預埋件、螺栓、螺栓孔位置、標高準確。

3.4 鋼筋安裝

1)柱端箍筋安裝:由于預埋件組合后基本成為箱體，預制柱主筋穿入后，箍筋無法綁扎，所以按組合埋件設計先將柱端箍筋按圖紙要求點焊在組合預埋件的錨固筋上，待主筋穿入后再與其進行綁扎固定。2)預制柱主筋安裝:根據組合埋件設計柱主筋穿入路線將預制柱端部主筋逐根穿入定位，再綁扎其他主筋，規格、數量、尺寸符合要求，綁扎牢固。

3.5 模板安裝

1)根據圖紙設計要求制作定型模板，尺寸準確、安裝牢固、表面光潔、接縫嚴密，混凝土澆筑時不能存在漏漿或脹模現象。2)模板安裝完畢后要同組合預埋件固定牢靠，預埋件鋼板與模板連接緊密、位置標高準確。

3.6 混凝土澆筑

1)由于組合預埋件內鋼筋密集，混凝土石子應采用10 mm～30 mm碎石，坍落度宜控制在100 mm～180 mm，流動性應較強(選用商品混凝土即可)。組合件內混凝土振搗應配備25 mm插入式振搗棒進行振搗。

2)混凝土澆筑振搗密實、一次成型不留施工縫，混凝土表面隨打隨壓、平整光潔、養護及時。

4 預埋件組合施工的特點

1)施工速度快:采用組合方式安裝預埋件，安裝工藝更簡便快捷，可提高施工速度近30%，更快更好的完成了施工任務。

2)施工精度高、質量易保證:預埋件組合后更加穩固，混凝土對其的握裹力更強;組合埋件時在專用加工臺組合預埋件加工前經反復驗證及CAD三維成像平臺演示精密定位確定組合方式，并在專用加工操作臺進行組合，組合成型后安裝在柱胎模內，比采用傳統散裝埋設方法精度更高，質量更容易保證。

3)環保、節能:預埋件制作、組合全部在加工車間完成，工廠化操作，大量減少現場施工，對環境保護、節約能源起到顯著效果。

4)施工成本低:由于施工進度快、精度高、質量好，省時省工，避免了重復加固返工，故施工成本的降低顯而易見。

綜上所述，預制柱端部組合埋件施工可以克服預制柱端同一截面設計預埋件較多，且標高、位置、大小不一，各預埋件錨固筋相互交錯，柱鋼筋安裝、綁扎困難，施工速度慢、難度大、精確度不高等困難。且經過多項工程實踐應用日趨成熟，能達到進度快、安裝精度高、工程質量易保證、施工安全系數高和顯著降低成本的效果。由于方法工藝簡單、施工精度高、易掌握、好操作，可以以較小改進取得較大收益，以科技進步帶動傳統施工，是一項創新型的施工工藝，具有廣泛的推廣前景。