反力墙工程建设过程的难点及解决对策

朱芹

（厦门万嘉翔房地产开发有限公司）

1 反力墙简介

反力墙工程是由两片相互垂直的反力墙和满天星设备台座（即反力台座）构成的一种伪动力试验设施，可以开展结构和部件的二维伪动力试验研究。反力墙、反力台座在受外界作用力的情况下，其墙体和台面产生抵抗力（即反作用力），使墙体和台面具有足够的稳定性、刚度和强度，从而使整体处于相对的平衡状态。因此反力墙和反力台座的质量和精度直接关系到试验数据的可靠性以及试验过程的安全性。

以华侨大学厦门校区反力墙工程为例，其位于抗震防灾中心内，由两片反力墙和两片反力台座组成。两片反力墙长度分别为24.6m 和12.6m，高度均为15m，成L型布置，为钢筋混凝土空腹结构。两片反力台座平面分别为25.75m×11.4m 和11.95m×8.4m。预埋于反力墙中的加载孔共计2200 个，预埋于反力台座中的加载孔共计1301 个。

反力墙和反力台座的平整度和垂直度以及加载孔的中心偏差的精度要求为5m×5m 范围内±1.5mm。

2 招标阶段工作难点及解决方法

由于反力墙工程的特殊性和不常见性，在其招标阶段就存在较多工作难点，两次公开招标均以流标告终，集中体现在以下方面：

⑴反力墙工程在国内高校及科研院所中并不多见，此前在福建省内仅有两所高校涉及过，且其中一所并未投入使用，在招标方式方法上可作为参考的实例偏少。

⑵反力墙的施工难度大、工艺精度要求极高，大面积的墙面和成千的加载孔，精度要求均为5m×5m 范围内只允许偏差±1.5mm，相较于省内已建成使用的反力墙工程的施工精度要求更高。

⑶考虑到工程的特殊性、高精度要求以及后续施工过程、维保阶段的管理，建设单位和使用单位对投标单位的资质、业绩等方面提出需求，如施工单位需要具有一级及以上资质、要有反力墙的施工经验、为本市企业或在本市设有分公司、总部在省内的企业等。

⑷由于反力墙工程较为特殊，且已建成的数量较少，工程造价方面可参考的实例不足，故初始审定的招标控制价偏低。

通过实践检验，针对反力墙招标难点，可通过以下方法解决：

⑴委托代建单位的工程，代建单位在开展招标工作前，要全面了解反力墙工程的施工工艺和精度要求，实地考察已完工项目，充分与已完工项目的建设方、代建方、有经验、有能力的承建单位交流讨论，从专业技术、经济效益、施工难点精度把控措施、质量安全保证措施等全方位统筹考虑，以确保招标文件满足工程要求。

⑵委托代建单位的工程，代建单位与建设单位进一步协商，适当增加预算价格，并与财政审核中心充分沟通，提高招标控制价。

⑶拟设定的招标条件应提前与招标主管部门充分沟通，尽可能采用公开招标方式，让更多符合条件的企业参与投标，既利于择优选定有经验的中标单位及合理的工程造价，又可避免围串标等违法行为。但倘若两次公开招标均流标，则可将两次招标情况向建设主管部门汇报说明，申请采用邀请招标方式，邀请符合条件的企业参与，并要求投标企业在开标时提交整体施工思路及施工精度控制计划。

3 施工阶段工作难点及解决方法

3.1 加载孔精度控制的难点及解决方法

加载孔自身的精度直接影响了整个反力墙工程的最终使用性能，对本工程而言，加载孔精度控制的难点在于：

⑴加载孔数量大，墙面及台座的加载孔共计3501个；

⑵现场加工场地受限，且存在与总包单位交叉作业的情况；

⑶加载孔定位应采用何种模具方可较好固定其位置；

⑷定位后的复核。

通过与有反力墙施工经验的技术人员的交流，结合现场实际情况，最终采取的解决方法为：

⑴加载孔预埋件均由工厂加工成型后再运至现场安装，加工尺寸偏差严格控制在±0.5mm以内，并在出厂前全部复核；

图1 出厂的加载孔

图2 墙面加载孔安装

图3 台座加载孔安装

⑵加载孔安装利用多道槽钢、角钢焊接成支撑体系，并采用由槽钢焊接成型的模具，在模具上焊接加载孔定位板；

⑶加载孔经模具初步定位后，在焊接固定前，需对标高、轴线进行多次调整校正直至达到设计要求；

⑷焊接过程、拆除模具后均要对加载孔进行多次校正，以消除焊接所产生的温差及拆除模具过程对加载孔定位精度的影响。

3.2 模板加固体系的做法

与加载孔中心偏差有同样精度要求的还有反力墙工程的平整度和垂直度，这一控制难点在于模板加固体系的设置。

本工程采取独立施工的模板加固体系，其具体做法为：采用100mm×100mm 的抛光方木作为龙骨，面板采用高密度镀塑模板。面板需紧贴加载孔的侧面钢板进行安装，并利用加载孔设置对穿螺杆用以固定模板。所采用的螺杆为Φ14 的螺杆，两面均需用双螺帽加固。

图4 方木抛光

图5 模板安装

3.3 确定精度评判标准的难点及解决方法

反力墙完成施工后应对其施工精度进行检测。设计精度要求为5m×5m 范围内允许偏差±1.5mm，但在实际检测中会存在偏差累积的情况，即5m×5m 范围内可满足设计要求，但经过高度累积后就可能出现超出±1.5mm 的要求。因此，精度评判标准就存在是仅考虑5m×5m 范围还是需要整体考虑的难点。

为解决这一难点，参建各方多次召开专题会进行讨论，在听取检测单位和设计单位的建议，综合考虑参建其他各方的意见，本工程最终确定在任意5m×5m 范围内，对获得的检测数据进行偏差分析和整理。对部分超出设计精度要求的数据，首先需要听取设计单位的意见。若设计单位认可检测数据符合设计要求和《混凝土结构工程施工质量验收规范》要求，则还需听取使用单位的意见。

3.4 偏差处理的难点及解决方法

对于检测出的偏差应当进行调整，但对于大体积的反力墙墙体及台座，难以采用常规的处理方法，更无法拆除重新建造。

以本工程为例，对平整度的偏差，可采用适度打磨的方法进行调整。打磨前应征求设计单位和使用单位的意见，确定打磨方案，对超出设计要求的区域进行标记，设定参照点，而后再进行打磨。打磨过程应循序渐进，及时检测，不可一次性过度打磨再修补，以确保工程质量。

对于个别中心偏差较大的加载孔，可在反力墙墙面上进行标识处理，以便在实验过程中避开使用。

4 验收阶段代建工作难点及解决方法

反力墙工程的验收，面对的主要在于验收标准的确定。反力墙作为特殊的构筑物，其平整度、垂直度和加载孔的中心偏差，尚无专门的规范能够作为可评判的标准，而其除了要满足《混凝土结构工程施工质量验收规范》的要求，更主要的是要满足设计的精度要求。

解决这一难点的方法，是开展两轮验收，即先开展专家组验收，再开展常规的结构竣工验收。专家组验收的目的是确认反力墙的使用功能以及检验反力墙的施工精度是否满足设计要求。以本工程为例，参与专家组验收的专家共有7 人，分别来自该反力墙工程的设计、使用、施工和建设单位，以及已使用反力墙的院校和其他专业单位。通过对检测数据的分析，参考已投入使用的反力墙工程的可行性能，专家组一致认为该工程的精度误差满足《混凝土结构工程施工质量验收规范》的要求，实测误差水平及分布状况可以满足试验要求，并建议施工单位绘制并提供准确的实际孔位分布图，以备使用单位试验过程使用。

由于设计精度的要求远高于《混凝土结构工程施工质量验收规范》的要求，因此在通过专家组验收后，反力墙工程较顺利地通过常规的结构验收。

图6 落成的反力墙

5 结束语

目前国内的反力墙工程数量还较少，主要分布于高校和科研机构，因此反力墙从招标到施工再到验收，整个建设过程可参考的经验仍然较少。而反力墙结构复杂、施工精度要求高，一旦出现较大的质量问题就会造成损失，甚至是无法使用。因此总结反力墙建设过程的难点及其解决方法显得极具使用价值，也为今后其他反力墙工程的建设提供了具有实践性的参考。