反力臺座加載孔模塊化預埋安裝施工技術

康建軍 （安徽三建工程有限公司，安徽 合肥 230001）

1 工程概況

安徽建科院抗震檢測實驗室反力臺座 為 13.25m×14.15m 和 6.30m×11.75m兩片，厚度為800㎜，混凝土強度等級為C45。預埋于反力臺座混凝土中的加載孔計538個，縱橫間距500㎜（1000㎜）。加載孔內直徑80mm，兩端設置垂直于加載孔的鋼板。加載孔為89mm×4.5mm無縫20#焊接鋼管，端板尺寸為200mm×200mm×12mm，鋼材牌號為Q345。反力臺座里有預應力筋及大直徑、密間距鋼筋。

設計要求反力臺座加載孔預埋件平面位置誤差不得大于1mm，并與平面垂直，不得大于0.1度（即上下最大偏差不得大于1.5mm）；各預埋件端板及端板間垂直于臺面方向偏差不得大于1mm，端板平行于臺面。由此可見，加載孔預埋件定位、端板的平整度、標高等參數指標要求很高，加載孔精度、安裝質量將直接影響試驗數據的精度及試驗荷載的級別。反力臺座里的加載孔精確預埋安裝是整個工程關鍵之處。

2 施工方案分析及確定

由于加載孔預埋安裝精度要求高，普通的預埋件安裝方法已經不能滿足施工要求。經大量調研論證，確定采用工廠制作加載孔單件并組裝成加載孔矩陣模塊，加載孔矩陣模塊尺寸根據反力臺座尺寸及運輸安裝等諸多因素綜合考慮。加載孔模塊根據工程進度分批運至施工現場，起吊加載孔模塊就位，用高精密度測量儀器測控，調整加載孔模塊預埋件位置和垂直度、平整度、標高等，符合設計要求進行固定。

3 工藝流程

施工準備→模塊進場驗收→加載孔定位放線→模塊吊裝→模塊平面定位測調→加載孔標高測調→模塊連加固→鋼筋、預應力筋、混凝土分項施工→反力臺座加載孔驗收。

4 施工方法及操作要點

4.1 施工準備

①根據工程設計圖紙對反力臺座加載孔的技術參數及安裝工藝要求，設計2×6 （500mm×2500mm） 、 3×6（1000mm×2500mm）、4×6（1500mm×2500mm）三種規格加載孔矩陣模塊，并委托機械制造工廠制作，廠檢合格，進行編號，按進度分批進場堆碼。

②根據工程設計圖紙、施工工藝及相關要求等，編制試驗方案，進行試驗段制作，對試驗過程中出現的問題進行分析，優化改進施工方案，并經審核審批。

③對技術人員和作業工人進行技術培訓和安全技術交底。

④根據安裝工藝，制作安裝輔助工具。包括定位卡尺、定位圓柱等。安裝輔助工具精度誤差小于0.3mm。

⑤檢查臺座模板支撐系統強度、剛度及穩定性；檢查加載孔鋼柱支撐系統；檢查反力臺座模板表面標高及平整度。

⑥供電及各種機械設備正常運行，滿足施工需要。

4.2 模塊進場驗收

加載孔模塊的進場質量驗收檢驗是一個重要的關鍵點。具體檢測標準及方法如下。

①加載孔模塊平整度：用3m長鋁合金靠尺及鋼片塞尺，沿加載孔模塊的縱橫方向、斜方向分別檢測檢驗加載孔模塊各加載孔端板的平整度。平整度誤差不應超過0.5mm。

②加載孔模塊整體長寬尺寸：用自制孔距測量鋼卷尺分別測量加載孔模塊四邊長度及斜對角線長度，各邊長誤差不應超出標準尺寸0.5mm。

③加載孔間距：用鋼卷尺及自制的加載孔檢查模具，檢驗各加載孔之間的距離，孔距誤差不應超過0.5mm。

④加載孔長度：用鋼卷尺逐個測量加載孔單件長度，長度誤差不應超過0.5mm。

⑤整個施工周期采用同一檢測工具。

4.3 加載孔放線定位

利用BIM技術精確定位每個加載孔模塊的位置，安排專人負責測量。經緯儀、水準儀、鋼尺等測量儀器必須經過校核檢定，精度滿足要求。依據反力臺座加載孔控制線，在驗收合格的模板上按設計加載孔縱橫間距500mm位置精確放線，確定每個加載孔在臺座上的位置。

4.4 模塊吊裝

依據設計的加載孔模塊分割圖，用塔吊按次序吊起加載孔模塊。先吊入加載孔控制線位置的模塊，再吊其四周的加載孔模塊。加載孔模塊慢慢放置在臺座模板上，對應于加載孔定位線，見圖1所示。

圖1 加載孔模塊全部吊裝就位

4.5 模塊平面定位測調

在加載孔兩個方向延長線上架設DJ2型經緯儀，自制定位圓柱工具放置在加載孔內，其中心點就是加載孔圓心。用撬棍微調加載孔模塊位置，使經緯儀視準線與加載孔圓心重合，則加載孔模塊平面位置符合設計要求，見圖2所示。

圖2 加載孔模塊位置測調

采用相鄰模塊對角線量測及自制工具頂部定位卡尺，對加載孔模塊與模塊之間進行定位復測。量測同一單元模塊兩個方向對角線數值一致，定位卡尺的插頭能同時插入任意位置相鄰的加載孔里。使相鄰加載孔模塊間距為500mm（1000mm）。

4.6 模塊標高水平測調

加載孔模塊端板標高水平調整，可通過微調反力臺座加載孔支撐體系的鋼支撐柱頂部螺栓，輔助調整模板支撐立桿頂可調U托。用6m長鋁合金靠尺放在加載孔端板上，徠卡250高精度電子水準儀測量。反復調測對應加載孔模塊下部鋼柱可調螺桿，直至滿足加載孔上部端板水平允許偏差小于0.5mm的要求，見圖3所示。

圖3 模塊標高水平測調示意圖

4.7 模塊加固連接

反力臺座各單元加載孔模塊位置及標高、平整度校正無誤，達到允許偏差0.5mm以內，把相鄰單元模塊骨架用8#槽鋼焊接成整體。并在上部用固定卡具卡牢固。在已澆筑梁柱混凝土里埋置槽鋼，用于固定臺座加載孔模塊，避免加載孔模塊位移，見圖4所示。

圖4 加載孔模塊連加固接

4.8 反力臺座鋼筋、預應力筋、混凝土分項施工

綁扎800厚反力臺座梁板鋼筋，預應力鋼筋安裝固定（與鋼筋綁扎穿插進行），施工過程中盡量不要碰觸加載孔模塊。再次復測加載孔模塊水平標高、垂直度、端板平整度、加載孔間距等各項指標，允許偏差均在0.5mm以內。自檢合格后，報監理工程師隱蔽驗收，驗收合格后，澆筑混凝土。澆筑過程中，跟蹤測量加載孔端板標高，為抵消混凝土收縮，可在澆筑時適當提高設計標高2mm，分次進行表面抹光作業。混凝土澆筑完畢，應及時養護，用塑料薄膜和土工毛氈被嚴密覆蓋。養護時間不得少于14d。整個臺座滿鋪木膠合板，避免重物破壞臺座。

4.9 反力臺座加載孔驗收

混凝土澆筑時留置反力臺座混凝土同條件試塊，待試塊強度達到100%，進行臺座預應力張拉，張拉完成后，方能拆除反力臺座模板及支撐。拆模后，使用經緯儀、水準儀、鋼尺等工具，復測反力臺座加載孔標高、端板平整度、加載孔間距等各項指標，允許偏差均在1mm以內，符合設計要求。反力臺座成品，見圖5所示。

圖5 反力臺座成品圖

5 質量保證措施

①執行《鋼結構設計標準》（GB50017-2017）、《鋼結構工程施工質量驗收規范》（GB50205-2020）、《混凝土結構工程施工質量驗收規范》（GB50204-2015）等相關規范和設計圖紙的工藝要求標準規定，嚴格進行質量控制。

②編制反力臺座加載孔安裝專項施工方案，經專家論證及相關單位審核審批后實施。

③施工前對管理人員及操作工人進行各分項技術交底，把工序重點、難點交代清楚，讓每個人充分理解方案的精髓。

④嚴把原材料及半成品進場驗收關。加載孔模塊進場必須進行驗收，不符合要求的，必須返廠，嚴禁使用。模板系統的主、次龍骨，膠合板必須逐個檢查驗收，不合格的嚴禁使用。

⑤實施過程中，技術人員跟班作業，指導施工，發現問題及時解決。

6 結語

本工程采用了反力臺座加載孔模塊化安裝方式，依據反力臺座加載孔設計要求及運輸安裝的因素，在工廠制作加載孔模塊，通過微調反力臺座支撐體系的鋼支撐柱頂部螺栓，輔助調整模板支撐立桿頂可調U托，實現反力臺座加載孔平面位置、端板平整度等各項設計高精度指標。安全可靠、施工方便、易于質量控制，達到了加載孔安裝精度誤差的控制目標，保證了反力墻的施工質量。實踐證明，只要通過合理地加載孔安裝、測調、固定方式，就能解決這一技術難題，對于類似結構的預埋件施工具有現實的指導意義。