混凝土结构反力墙精细化施工技术探讨

万琛 唐逸

(1.无锡市德宁节能科技有限公司 江苏无锡 214000;2.无锡市德济商品混凝土公司 江苏无锡 214000)

1 概况

在进行结构实验时，要想顺利完成足尺寸构件或者大比例建筑模型的抗震性能试验，就必须要有反力墙作为支撑。一般来说，反力墙作为大型特种结构，是非常不常见的。因为，它有着空洞多、体积大、承受较大的静力和动力载荷等特点，是一般结构不能达到的。在实际实验过程中，反力墙质量的好坏直接影响实验结构的成败以及实验数据的准确性。因此，在设计反力墙时，通常以混凝土结构较为常见，且必须要做到精细化施工。

在拥有土木工程专业的高校，通常会建立一座混凝土结构反力墙实验系统。实验台座被设计成L形结构，垂直于地面的地上部分长度为6m、高度为10m、厚度为2m。横排和竖排都有加载孔设计，分别为11个和19个，共计209个加载孔。由于反力墙的建造是为了承受反力作用，所以，墙自身要具有很高的强度和硬度。因此，反力墙体在受力时才不至于出现裂痕和倾斜的情况。采用混凝土结构的反力墙，不仅可以给反力墙提供足够的强度和硬度，而且还可以很大程度上避免墙体裂痕和倾斜等情况的发生。此外，反力墙上加载孔的位置要求非常精准，因此在施工的过程中要采用精细化施工技术，才能保证所建造的反力墙达到实验的标准。

2 关键工艺控制点

混凝土结构反力墙的施工，主要分为以下几个阶段，准备阶段、技术交底、加载孔制作、混凝土浇筑、二次处理、预应力张拉以及验收等几部分。准备工作和技术交底主要是在设计阶段，验收主要是对材料、工程质量、施工记录等进行审核。其余阶段属于施工工艺的关键项，下面将会详细介绍。

2.1 加载孔制作工艺

加载孔定位是选取的直径为M52的螺栓，该螺栓的承载能力应大于50t。螺栓固定形式的加载孔锚孔管需要精细化施工，否则会影响安装定位的施工。在加工和制作前，需要确定加载孔的误差控制指标，包括加载孔中心与两端头钢板的垂直度误差以及两端头钢板的平行度等。为了满足施工精度的要求，可以利用专用模具，便于加载孔焊接成型，通过模具不仅可以校正加载孔的垂直度还能够确保端头钢板的平行度，为了减小误差，定型模具钢板的厚度建议小于12mm。

另外，加载孔定位和M52螺栓都需要与20mm厚的Q345B抗拉拔垫板进行焊接，焊接量大，并且焊缝交错，容易造成焊接后发生变形，需要采取一些技术手段来保障焊接质量。例如：采用合理的装配和焊接顺序，对于对称焊缝可以采用对称焊接，不对称的焊缝优先焊接焊缝少的一侧，再焊接焊缝多的一侧，从而使后焊的焊缝变形与先焊的焊缝变形量相抵消，从而减小整体的变形量。对于长焊缝可以采用分段退焊和跳焊方法，有效控制因高温所造成的应力变形。同时，焊接时可以选择较小的焊接电流和小直径焊条，减少焊接的热变形。另外，在焊接冷却阶段，可以对焊缝进行敲击，使其发生塑形变形，抵消部分收缩变形，减小变形量。待冷却完成后，对焊接进行质量检查，待检验合格后方可进行下一道工序。对于变形的检测可以使用M52的螺杆反复插拔几次，确定通畅无卡顿后即可视为合格。

2.2 钢筋及预埋件要求

反力墙中钢筋设计十分密集，配筋数量较大，为保证锚栓垫板的上下附加钢筋与反力墙钢筋可靠连接，施工时应增设拉筋，每个垫板外侧至少2个直径18mm的钢筋，同时还应增加预应力筋和预埋件加载孔。在进行钢筋绑扎作业时，如若发生钢筋位置与预埋件加载孔位置冲突时，应优先保证预埋件加载孔位置的准确，在征得设计单位同意后，可以对钢筋的间距进行调整，但是仍然要保障钢筋的数量。并且为了防止钢筋绑扎过程中出现碰撞预埋件，导致预埋件位置变形，可以优先计算好设计数量的钢筋布置在定位加载孔之间，再安装预埋件，待预埋件安装完成后，再开始钢筋绑扎作业。

另外，为了保障加载孔定位的准确性，可以制作工装，例如分别用于顶部、底部以及侧面的定位模具。通过利用模具准确的将加载孔钢板的精确位置，在结合钢筋条以及角钢将加载孔进行锁接，进而确保混凝土浇筑过程中无位移偏差。

除此之外，在按照预埋件时，要根据图纸尺寸安装预埋件时，可以采用钢尺将每排预埋件中心线以及端部第一排的横向中心线放出，利用钢尺准确测定出第一个预埋件位置，利用模具确保加载孔的垂直度和径向位置，当加载孔安装完成后可以使用钢尺和激光测距仪等设备对所有的位置进行检测，对出现偏差的定位及时进行调整，使误差控制在0.3mm以内。然后开始钢筋绑扎作业，待完成作业后再进行一次检查，并且填充聚苯板到加载孔内部，外部盖上铁板，防止浇筑混凝土时堵塞加载孔。

2.3 模板

反力墙工程对墙面的平整度要求很高，要求误差小于2mm，并且垂直度为0.05%，另外还要求加载孔定位误差不能超过0.5mm。在正常施工过程中，会发生一些震动，从而造成偏移，为保障工程的质量，需要选择强度高、稳定性强的加固构件。目前工程上多选用400×300mm的H型钢作为单侧钢构结构支撑，模板选用厚釉面木模板。在支设钢结构前需要对钢柱进行垂直度校正。另外，木模板在进场前要进行检验，确保板厚均匀一致，缝隙采用腻子找平，并且在安装完毕后进行平整度的检验，将模板平整度误差控制在2mm以内。从而确保反力墙的工程质量。

2.4 预应力施工

对反力墙施加预应力，可以一定程度上提升反力墙的整体刚度，降低混凝土的拉应力，减小反力墙的变形量，减少裂纹的产生。反力墙为满足结构实验要求，在施工初期就要详细排布预应力筋、预埋件以及非预应力筋，减少三者间的冲突。在设计时，应优先保证预埋件的位置，预应力筋位置次之，最后是非预应力筋。预应力混凝土结构主要是通过预埋管道、穿筋、张拉以及灌浆等工序建立预应力。同时把控材料质量、施工质量等方面，确保工程质量，从而满足科研和教学的要求。

2.5 混凝土施工

反力墙属于大体积混凝土结构，容易受到温度变化而造成伸缩裂纹。为保障施工质量，首先可以从混凝土的配料方面入手，选择低热或者中热水泥，粗骨料可以选择5～40mm石子，其中的片状、针状颗粒占比小于15%，细骨料选用粗砂，如此配置的混凝土，会大幅降低水化热量，水泥用量少，减少混凝土的收缩。另外，还可以采用双渗技术，再混凝土中掺杂减水剂和煤灰，改善混凝土的黏聚性和坍落度。

其次，在进行混凝土浇灌时，可以将汽车泵软管直接插到模板底，借助泵送压力使混凝土上翻。另外在提升软管时要始终控制软管埋入深度大于50cm，一方面，该深度能够有效的避免混凝土下落时发生离析，另一方面，可以增加混凝土的密实度。此外，在灌注混凝土时，要使用振捣棒插入混凝土中进行振捣，振捣要均匀，并且要选择钢筋较稀疏的部位，对于钢筋密集区域可更换直径较小的振捣棒。振捣持续时间应不小于30s，混凝土表面无气泡产生、水分不再下沉为止。

最后，当砼初凝未终凝时，可以对砼表面进行处理，先用长刮尺按标高刮平，同时用木抹搓压，在终凝前进行二次抹压，并用铁抹板压光，这样能够有效的控制混凝土表面龟裂情况。

3 结语

在反力墙工程中，加载孔的精度和预埋件的定位直接影响工程的质量。本文详细介绍了加载孔、钢筋、模板、预应力以及混凝土施工过程中的技术措施，能够有效保障混凝土结构反力墙的工程质量，为混凝土结构反力墙工程建设提供了理论依据。