浅谈混凝土预制柱的预制与吊装

浅谈混凝土预制柱的预制与吊装首钢京唐钢铁联合有限责任公司钢铁厂机车联合修理库为单层钢筋混凝土柱排架结构，构件以预制钢筋混凝土为主，除吊车梁外，均采用叠层预制。本文只介绍叠层施工难度最大，最具代表性的钢筋混凝土柱的预制及吊装施工。一、混凝土预制柱的制作本工程柱子均采用预制工字型钢筋混凝土柱，柱为C40混凝土。基础回填土完成后，预制柱开始预制，其构件预制的施工顺序为：制作底模→扎钢筋→安预埋件→支侧模→浇筑混凝土→养护→拆模。1、模板工程本工程现场预制的砼构件底模均采用砖砌筑成底模，采用定型钢模板作侧模，均采用三层叠浇。其支模示意图所示。砖胎模水泥砂浆找平第一层柱组合卡具钢模板组合卡具钢模板第二层柱预制柱模板支设示意预制构件地模一定要按要求认真处理，并在周边作好排水坡度。地模具体作法如下：铺30cm厚砂夹石，由振冲压路机碾压密实后，上铺三层砖，砖上再抹水泥砂浆，砌砖时沿长度方向每1m留设一个架管孔洞。为保证构件观感质量，应在构件砼浇筑前在地模表面满刷隔离剂2~3道，在构件与构件之间也要认真涂刷2~3道隔离剂。为防止粘结易于脱模，在构件与构件间还应加铺一层地板革。2、钢筋工程钢筋加工严格按照钢筋配料单进行加工，加工的钢筋半成品堆放在指定的范围内，并按规定明码挂单，防止使用时发生混乱。钢筋的绑扎，将严格遵照施工与验收规范，并注重原材料检验，构造要求以及锚固搭接长度等技术规范。现场设专人制作砼垫块，以控制砼保护层的厚度。在砼浇筑施工时，配备钢筋工跟踪检查、校正；对于在安装预留预埋中被损坏的钢筋，必须采取有效的加固措施。3、砼工程本工程混凝土采用商品混凝土，在浇筑砼之前，应认真检查，模板尺寸要准确，支撑要牢固，模板应浇水湿润，缝隙应堵严。钢筋骨架不得有歪斜、扭曲、扎结松脱等现象。埋件的数量、规格、位置是否与设计图相符，保护层垫块要合适，并及时作好隐蔽工程验收记录。预制构件要求一次浇筑完毕，不留施工缝，从一端向另一端推进。在砼浇筑完毕后的12小时以内对砼加以覆盖和浇水养护，拆模后立即用湿润草袋覆盖养护。构件制作时，其下层构件砼的强度需达到30％后，翻转上模，方可浇筑上层构件砼，在构件砼浇筑完毕后，应标注构件的型号和制作日期，并应标注在统一的位置上。二、混凝土预制柱的吊装1、吊装前的准备1）柱吊装前应对基础杯底抄平，具体方法为：先测出杯底的实际标高，量出柱底至牛腿顶面的实际长度，然后根据牛腿顶面的设计标高与杯底实际标高之差，可得柱底至牛腿顶面的应有长度，将其与柱量得的实际长度相比，得到杯底标高应有的调整值Δh，可在杯口内标出，并用C30细石混凝土将杯底抹平至标志处，使柱安装后标高一致。2）柱应在柱身的三个面弹出安装中心线，矩形截面柱按几何中心线；工字形截面柱除在矩形部分弹出中心线外，为便于观测和避免视差，还应在工字形截面的翼缘部位弹出一条与中心线平行的线，柱顶和牛腿面也应弹出屋架及吊车梁的安装中心线。3）在基础杯口上面，内壁及底面弹出轴线，（杯底弹线在抹平层后进行）并在杯口内壁及底面弹出供抹杯底找平层使用的标高线。4）根据构件重量及最大吊装高度，选用40t履带式起重机一台。为防止吊装时发生下陷，现场准备200×200×2000mm道木60根，25厚钢板垫脚1000×1000mm计8块。准备好钢楔和木楔，每根柱需钢楔、木楔各8个，固定柱用。钢丝风绳10套。钢楔采用槽钢[10和15厚钢板焊接而成。木楔采用硬木制作，尺寸应适当放大（大头断面可用15cm×10cm）斜度与杯口壁应基本一致。20T卡环6个，直径37mm钢丝绳2.5m长四根，直径37mm钢丝绳6m长2根固定立柱用。预防柱棱角损坏所用防护夹具4套。2、预制柱的吊装1）柱强度必须达到设计强度100%后方可进行吊装。起吊前先脱模，在柱预留吊环用吊车起吊脱模、翻身，用60Х90木方垫置（如图），吊开后，支上支点、再用钢丝绳拴住距柱顶1/3处的牛腿下方，即可吊装。预制柱翻身示意图枕木井字架柱吊装一般采用一点绑孔起吊，吊装方法采用旋转法，旋转到位置后，垂直吊起，当柱脚面高出杯顶200mm左右后，再旋转吊臂到杯口顶，操作人员扶好柱子对准杯口，然后慢慢放绳，当柱脚接近杯底时(约3~5cm)时刹住车，对准底部轴线，四个面插入8个楔子，每个面两个，用大锤轻敲，先对小面中线，再对大面轴线，落到杯底，并锤打牢固，随时用坚硬石块将柱脚卡死，每边卡两点并卡到杯底，保证平面位置的准确性，再用大锤轻打，用经纬议在大小面调整垂直度，并用锤逐步打牢，然后起重钩即可脱钩。2）柱子校正有两个内容：平面位置校正和垂直度校正。首先校正柱的平面位置，平面位置校正完后，再校正柱的垂直度。平面位置校正，按照杯口上所弹的轴线和柱身的轴线对齐。垂直度校正，采用两台经纬仪在柱的正侧两面，经纬仪必须架设在轴线上，使望远镜视线与观察面相垂直，（夹角应大于75度）以防因上下测点不在一个垂直面而产生测量误差。校正时采用大锤击打钢楔和吊杆轻微移动。先校正偏差大的，后校正偏差小的。如两个方向偏差数相近，则先校正小面，后校正大面。校正好一个方向后，稍打紧两面相对的四个楔子，再校正另一个方向。全部校正好后用四根钢丝缆绳将柱固定，以防风大影响柱的垂直度。垂直偏差的允许值：柱高H≤5m时为5mm；柱高H＞5mm时为10mm；当柱高≥10m时为1／1000柱高，且不大于20mm。当垂直度偏差较小时，可用敲打楔块纠正，当垂直度偏差较大时，可用千斤顶进行校正。3）柱子校正后，立即进行最后固定，即在柱脚与杯口的空隙中浇筑C30细石混凝土，混凝土分两次浇筑，第一次浇至楔块底面，待混凝土强度达到25％时拔去楔块，再将混凝土浇满杯口，待第二次浇筑的混凝土达70％后，方能吊装上部构件。注意，第一次振捣砼时不得碰动楔子，避免影响柱的垂直度。以上施工的方案及吊装方法有以下优点及注意：(1)在有限的施工现场内，可顺利施工，安全可靠，保证了施工质量。(2)避免了长距离水平运输，节省了资金。(3)立模速度较快，省时省工。(4)吊装灵活。(5)柱子要注意预埋件，一般厂房柱子埋件有：柱间支撑埋件、牛腿面上的埋件、吊车梁连接刀板埋件、及吊车梁走道板埋件等等。(6)模板的支设必须准确掌握构件的几何尺寸，保证轴线位置的准确。(7)模板应具有足够的强度、刚度和稳定性，浇筑前应检查承重架及加固支撑扣件是否拧紧。(8)模板的安装误差应严格控制在允许范围内。(9)拆模时不得用铁撬棍撬开模板，还要保护模板边角和砼边角，拆下的模板要及时清理，并刷隔离剂，确保下次浇筑质量。