浅谈大型排架结构混凝土柱预制及吊装技术

山东胜越石化工程建设有限公司

单层工业厂房由于面积大、构件类型少、数量多，尤其是为了运行时检修的便利而设置行车，一般多采用装配式钢筋混凝土结构。针对石化项目底层钢结构都需要采取防火措施的特点，从技术经济的角度，国外施工的多个工程的主管廊和排架结构的厂房都采用了钢筋混凝土的排架结构，钢筋混凝土预制构件重量大，预埋件多，成型精度高。本文探讨如何高效，安全并精确地预制并安装排架结构的混凝土柱，从而更好的推进项目的进展。

1 预制柱施工

(1)底模在夯实土上砌三层砖胎模，在砖顶面抹1:3水泥砂浆20mm找平抹光，侧模采用木模板拼制而成，底层用三角铁架支撑侧模，铁架锚入地下固定牢固，间距600mm一道，侧模上端用定型钢芯模的侧翼卡紧固定；牛脚处采用创光木模板。基土必须夯实，砖胎模板平整度控制在5mm以内，隔离剂不得漏刷，干后方能绑筋。预制构件埋件种类多标高不一，在绑筋及打砼前应逐个核对，无误后用电焊点牢，表面与模板紧贴，但电焊时不能烧伤主筋。构件强度必须达到100%设计强度方可吊装。现场采用两榀叠浇生产。

(2)底层第一榀构件的底模要控制在同一水平面上，拆模后沿构件四周弹出水平线，逐层校正上层模板的平整。

(3)柱预制时，特别需要注意确保其外形尺寸和预埋件位置以及柱的编号的准确。

(4)重叠生产时，注意柱的吊装顺序，先吊装的柱在上面，后吊装的柱放在下面，为便于吊装，柱预留穿钢丝绳的孔道或吊环。砖胎底模面层可做混合砂浆或水泥砂浆，隔离层可在混合砂浆，水泥砂浆面层上直接刷废机油，或撒滑石粉、刷脱模剂等。柱模支撑后绑扎钢筋，并检查钢筋的种类、直径、数量。弯起角度位置、尺寸等与设计是否相符。砼浇捣前，对模板尺寸，所配制的钢筋、预埋件等进行隐蔽工程验收，并作记录。砼浇捣时必须振捣密实，振捣时耍注意振动棒的头子严禁碰动模板，钢筋、预埋件。

(5)预制柱的构造特点是长度较长，在牛腿处，柱中钢筋较密，柱边有许多伸出的钢筋或预埋件，以便与圈梁或墙体连接，其埋置标高必须准确，所有预埋件，要求埋设准确以保证屋架和吊车梁的安装。

(6)柱子要求一次捣完，不允许留设施工缝，浇筑从一端向另一端推进。

(7)要防止侧模在砼振捣时往上浮动，必要时加压重，重叠法制作构件砼，并应有隔离措施，可采用纸筋石灰膏作隔离层。

(8)在构件上根据就位、校正需要弹好轴线，柱子应弹好三面中心线、牛腿面与柱顶面中心线、±0.00线，吊点位置。基础杯口弹出纵横轴线。

(9)检查厂房柱基础轴线和跨度是否符合设计要求，找好柱基标高。

(10)按图纸对构件进行编号。不易辨别上下左右的构件，应用记号标明，以免搞错。

当同型号的预制柱较多时，可以采用定性钢模，以加快预制速度，并得到更好的成型。

2 测量准备

2.1 柱插在柱基的杯口中，为了便于柱吊装对位和校正，确保其轴线位置的正确，柱吊装前，应在杯口面弹出杯口十字中心线或轴线，并用红漆作出标记。

2.2 为了保证柱吊装标高的正确，柱基施工时，杯底标高一般做得比设计标高要求低2.5～5cm，以便在柱吊装前，根据量得柱的实际长度和用水平仪测得杯底的实际标高，用1:2水泥砂浆将杯底抹至所需的高度。

2.3 构件的检查和弹线

1)结构构件在安装时，砼的强度不应低于设计要求的标号，为保证构件吊装后，其标高与设计标高一致，且为了保证吊装工作的顺利进行，吊装前，应检查整个柱的长度以及柱顶到牛腿面的长度，是否与设计规定的尺寸相符，如果总长过大，则凿去过长的砼，如果总长过小，则在基础杯口底加厚垫层，如果总长符合要求，但上柱过长，也即牛腿标高低了，则可在柱吊装后，在牛腿面上加放钢垫板来解决，因此，在构件制作时，我们就应加强对尺寸的检查。

2)构件吊装时，应检查构件底垫座是否平整，构件是否挠曲。为了便于吊装对位、校正，构件吊装前应弹线，柱的弹线包括:柱身三面中心线、牛腿面与顶面中心线、地坪标高线(以牛腿面标高为准)等。

3 吊装工艺

3.1 柱的开片

将1000mm园钢插入开片孔，50T吊主钩头上挂上钢三角扁担，钢扁担上的两根吊索下端挂住柱上段的园钢，25T汽车吊主钩头挂住柱下段的园钢，两机同时缓慢起吊。

待柱脱模约15cm，在柱下端头两根柱间放置φ20圆钢一根，然后稍松钩，两吊装工分别用撬棍将柱向柱顶方向移动600mm，同时再微微起吊，在柱身顶部向下200mm处垫好木方将吊钩下放，卸去吊索重新将吊索对称绑扎在柱的大面重心起吊翻身。

3.2 柱的吊装

1)柱子吊装用三点翻身、二点起吊，吊点位置应根据结构配筋进行计算，要求吊装过程中不开裂。柱身混凝土强度达到100%设计强度方可吊装。

滑行法和旋转法是吊装柱的两个基本方法，在实际施工时，应根据具体情况布置构件并灵活使用吊升方法。

2)对位与临时固定

柱对位与临时固定的步骤如下:当柱脚接近杯底时(约离杯底3cm～5cm)，刹住车，每个柱面插入木楔然后目测柱的垂直度，并通过起重机操作使柱身大体垂直，接着用撬杆撬动或用大锤敲打楔块，使柱中心线(或轴线)对齐，再落钩让柱借助自重沉于杯底，并复查对位的情况，若已符合要求，即可将楔块打紧，使柱临时固定，起重机即可安全松钩，并拆除绑扎索具，等柱校正后，再予以最后固定。如楔块不能保证临时固定的稳定时，应增设缆风绳。

3)校正

柱校正是一件相当重要的工作，因为柱吊装的准确程序不但将影响吊车梁，屋架等构件的吊装，而且还影响到整个厂房的稳定性，必须引起充分的重视。所要校正的主要是竖直偏差。柱竖向偏差的检查，可用两台经纬仪于柱的纵横方向，观察柱的吊装中心线是否垂直，也可用吊锤来检查柱的竖向偏差，柱校正后，应即进行最后固定，在柱脚与杯口的空隙中灌筑细石砼，所用砼标号应比柱所用的砼标号提高一级。

细石砼的灌筑分两次进行:第一次灌筑至楔块下端，待第一次灌筑的砼强度达到25%设计强度时，即可拔去楔块，将杯口灌满砼。在第二次灌筑前，必须对柱的垂直度进行复查。

4 构件布置时，应注意以下几点

柱布置在跨处边，斜向布置、位于起重机的回转半径内。在场内就位堆放，其位置靠近吊装位置的柱列轴线。

地胎模距杯形基础基坑边1m以外布置。

5 吊装工程安全措施

(1)吊点位置要选准，吊索与构件水平面应成不小于450的角。必要时对构件耍进行吊点验算;有的应做加强加固措施。

(2)构件安装中及就位后，应具备临时固定的措施和工具以保证构件临稳定，防止倾倒砸坏构件自身和其他构件而影响整个质量。

(3)柱子吊装及基础灌缝强度达到设计要求时，才允许吊装上部构件。这一点必须控制好，而不要因抢工期而失控。

(4)吊装作业时应有专人负责指挥，统筹各项事宜，并随时监督全过程。

(5)起重机的行走道路必须平整坚实。

(6)吊装前必须对施工条件进行检查并确认,并对吊索、吊具等确认安全可靠后方可作业,遇大风雨天暂停吊装。

(7)严禁超载吊装，严禁歪拉斜吊。

(8)吊车司机必须服从指挥人员的指挥，指挥信号应统一、鲜明、准确。

(9)设置吊装区域警戒线，一律不准站在吊装物件下方，设立醒目的安全标志，清理吊装区域内的建筑杂物，确保吊装的顺利进行。

对于清水钢筋混凝土结构，在吊装前尤其要做好对混凝土结构的边角的保护，以提高施工的素质和水平。

需要说明的是，所有结构件的预埋件需要在吊装前做认真的清理，补漆和位置的检查工作，以确保所有的预埋件都按图埋设，以此保证将来的安装工作能顺利开展。

随着材料科技和施工工艺技术的进一步发展，钢筋混凝土排架结构的预制和安装也将越趋规范和成熟，保证实体质量和成型质量并安全的安装重型混凝土构件，是对我们项目执行人员的普遍要求。