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摘要:变电站的防火墙是变电站的主要标志性建筑,在各主变之间起防火的重要作用。防火墙的防火功能的不仅要满足基本要求,也要注重其整体的美观效果。因此,清水混凝土施工技术应运而生。本文就探讨变电站防火墙清水混凝土施工技术,结合具体工程,介绍了清水防火墙的施工工艺流程,从钢筋工程、模板工程以及混凝土工程出发,着重阐述防火墙-0.30m以上墙体的清水防火墙施工技术,可为此类工程提供技术指导。
关键词:变电站;防火墙;清水混凝土;安装;设计
引言
在变电站工程建设的创优评比过程中,主变压器防火墙的施工效果,对变电站整体观感效果有着重要的作用。目前变电站防火墙都采用清水钢筋混凝土结构,由于对建筑材料的质量,施工工艺的质量要求特别高,且影响混凝土工艺质量的因素又较多,导致极易出现涨模、模板接缝处痕迹明显,漏浆、混凝土颜色不均等质量缺陷,成为无法弥补的缺憾,严重影响了防火墙的整体效果。因此施工企业必须要重视清水混凝土防火墙施工技术,并对其进行优化创新,以避免或杜绝质量缺陷的产生。
1工程概况
某220kV变电站,本期1台180MVA有载调压变压器,终期3台,本期设有2面11200×350×8600(mm)(长×宽×高)C30钢筋混凝土防火墙。为争创国家优质工程,墙体采用清水混凝土施工工艺,并进行了创新。模板选用18mm厚双面覆膜胶合板,模板接缝及对拉螺设置在分格缝凹槽内。墙身分两次施工,第一次施工-0.30m标高以下部分,第二次施工-0.30m以上部分,施工缝留在-0.30m标高处。
2工艺流程
标高-0.30m下墙身施工→基坑回填土施工→脚手架搭设→钢筋制作及安装→模板制作→模板拼装→钢筋隐蔽工程验收→模板合拢就位→模板加固→模板验收→混凝土浇筑→养护→拆模→分格缝木线条取出→对拉螺栓孔砂浆封堵→分格缝凹槽涮漆。
以下着重阐述防火墙-0.30m以上墙体的施工工艺。
3钢筋工程
3.1钢筋制作
(1)钢筋的种类、规格必须符合设计要求,有出厂质量证明及检验报告,并经现场复检合格。
(2)根据设计图纸,确定钢筋规格、型号、尺寸和形状,并进行放样,钢筋弯钩和弯弧内直径应符合规范要求,加工成型后,分类堆放并认真保护。
3.2钢筋安装
(1)钢筋绑扎材料选用20-22号绑扎钢丝,墙体钢筋绑扎前,先在两端及中间立2~4根竖筋、将竖筋与下层伸出的搭接筋绑扎,在竖筋上画好水平筋分档标志,在下部及齐胸处绑两根横筋定位,并在横筋上画好竖筋分档标志,接着绑所其余竖筋,最后再绑其余横筋。
(2)钢筋绑扎时,应在侧壁设φ20钢筋剪刀撑,以防钢筋倾覆和变形。
(3)墙体钢筋应逐点绑扎,双排钢筋之间应绑拉筋或支撑筋,其纵横间距不大于600mm,竖向与横向水平钢筋的搭接长度及位置要符合设计和规范要求,防火墙两面的横向水平钢筋在防火墙端头连接闭合。钢筋绑扎铁丝尾端应弯向结构内侧,不接触模板,防止混凝土表面出现锈点。
(4)钢筋保护层采用新型塑料垫块,间距不大于1200mm。
4模板工程
4.1模板设计
(1)材料选用
①模板:米用1220mm×2440mm、厚18mm的优质双面覆膜胶合板。
②加固体系:米用100mm×50mm的方木、φ48×3.5mm钢脚手管、M12对拉螺栓、顶托及脚手架。
③防火墙阳角线条:采用R=35mm的圆弧PVC线条。
④分格缝凹槽:采用断面为35mm宽、15mm厚半圆形木条。
⑤模板内支撑:米用断面30mm×20mm、长度350mm(与防火墙同厚)的花岗岩。
(2)分格缝设置:防火墙尺寸为11200mm×350mm×8600mm(长×宽×局),为使分格缝规则、对称、美观,结合1220mm×2440mm单块模板尺寸,模板分格缝设置如图1。
图1防火墙立面分格缝设置图
(3)模板配模设计:根据分格缝设置图,考虑尽量采用整张模板的原则,配模如下:中间4列模板尺寸加工为1750mm×1220mm,边上两列为2100mm×1220mm,顶部模板高度350mm、下口根部模板高度930-300=630mm,长度与中间模板相对应;防火墙另外两个侧面:自下往上为3块350mm×2440mm的模板、最上一块为350mm×980mm(2440×3+980=8300mm)。牛腿处模板严格按牛腿尺寸加工,注意牛腿模板与墙身模板接缝应严密。
4.2模板拼装及安装
(1)模板加工:根据模板配模设计,对模板进行裁切。模板加工要求:长宽方向尺寸偏差不超过2mm,对角线偏差不超过3mm,方木厚度、平整度偏差不超过2mm。加工时由专职质检员负责检査,对不符合要求的模板及方木严禁使用。
(2)脚手架搭设:防火墙正面及背面各搭设三排脚手架,脚手架底部、上口用钢管连接起来(底部在-0.30m标高以下施工时,在墙身预埋PVC套管作穿管用,脚手架上口在防火墙顶部以上连接),两个侧面搭设双排脚手架与正、背面脚手架连接成整体。脚手架步筒1500mm、排距1200mm、第一排距墙边800mm、柱距875mm(柱距取分格缝宽度1750mm的一半,立柱与分格缝竖缝对齐)。脚手架纵向与横向分别设置剪力撑,外侧设置斜撑,以加强脚手架的整体刚度和稳定性。
(3)脚手架顶部搭设遮雨棚,以防止模板在拼装、安装过程中受雨水淋湿,从而避免模板受潮及暴晒后产生收缩变形。
(4)模板拼装:模板拼装在墙身与脚手架之间进行,脚手架距墙身800mm。先在模板下口设水平方木,再将竖向背楞立在该水平方木上,背楞靠在脚手架上并加以临时固定,然后把模板固定在背楞上,拼装时所有模板接缝处夹双面海绵胶带,以保证模板接缝严密。模板拼装分层自下往上进行,使整面模板形成一个整体。
(5)分格缝木线条安装:根据分格缝设置图,进行木线条安装。
①木线条要确保规格一致、线条顺畅,进厂后使用前,要逐根挑选,挠曲变形及开裂者严禁使用。
②木线条往模板上固定时,必须拉出木线条边线,确保木线条在一直线上。
③木线条采用免钉胶、局部辅以小钉子固定在模板上,木线条接头处全部为45°角接头,不允许直接对接。
④木线条两边与模板接触处涂玻璃胶,以达到密封的效果。涂玻璃胶时,应先在模板上粘上保护纸带,待玻璃胶涂完时将保护纸带撕除。
⑤为便于拆除木线条、使分格缝凹槽较为光滑,线条安装好后在木线条表面涂上一层白蜡。
(6)防火墙阳角PVC圆弧线条安装:方法类似分格缝木线条安装。
(7)对拉螺栓布置及钻孔
①对拉螺栓沿分格缝布置,数量:每块模板(1750mm×1220mm)内横向布置9个,间距前8个220mm、最后1个210mm(220×7+210=1750mm);竖向布置4个,间距自下往上分别是:410mm、400mm、410mm(410×2+400=1220mm)。
②采用M12对拉螺栓,对拉螺栓设φl8mm的PVC套管(PVC管内径要比对拉螺检大2~3mm),钻φ20mm的圆孔(孔径比PVC管外径大1~2mm)。
③钻孔由模板内侧木线条上往外钻,钻孔时外侧垫方木,防止外侧模板孔边破损。
④钻孔定位要准确,保证前后两面模板的螺栓孔在同一水平线上。
⑤PVC管的长度要穿出模板两侧40mm~50mm,PVC管穿模板处缝隙用玻璃胶密封。
(8)安装花岗岩内支撑:加固大量采用对拉螺栓及顶托,为防止模板向内变形,模板内侧设置花岗岩条作为内支撑。花岗岩条断面30mm×20mm、长度350mm(与防火墙同厚),在花岗岩条两端与模板接触面刻“十”形状凹槽,以便端头与混凝土融为一体。花岗岩条用20号钢丝绑扎在防火墙钢筋上,花岗岩条呈梅花形布置。
(9)模板合拢就位:模板合拢就位前清理模板内杂物,完成钢筋、木线条的隐蔽工程验收及施工缝处的凿毛处理。在下层(标高-0.30m以下)墙身侧面四周水平粘贴一道双面海绵胶带,以确保模板底部与下层墙身侧面挤压紧密,防止根部漏浆。
(10)支撑体系、模板加固
①模板外侧用100×50mm方木竖放、间距200mm,方木外侧沿分格缝采用φ48×3.5mm双钢管及M12对拉螺栓加固,每块模板(1750×l220mm)内用3个顶托撑在脚手架上。
②为加强脚手架的刚度及整体性,使脚手架能承受浇筑混凝土产生的侧压力,通过延长对拉螺栓把两侧脚手架对拉起来形成一个整体,脚手架对拉每块模板(1750×1220mm)内设1个对拉点,对拉点设在每块模板中间上口分格缝处。
③加固过程中反复检査墙身截面尺寸、模板平整度及垂直度,如有不符,及时调节对拉螺栓及顶托。
(11)浇筑前模板验收:模板垂直度≤5mm(吊垂线检查),平整度≤3mm(水平拉通线检查),截面尺寸偏差±3mm(钢尺检査),逐一检査对拉螺栓及顶托已处于受力状态,模板加固体系具有足够的承载力、刚度和稳定性。
4.4模板拆除
(1)混凝土浇筑完成7天以后方可拆模,在不影响周转材料使用的情况下,尽量晚拆模板,使墙身在模板内充分养护,防止水分过早散失,当然墙身养护也可考虑拆模后立即覆塑料薄膜的办法,利用砼表面蒸凝水自然养护。养护时间不少于14天。
(2)模板拆除应从上而下分层拆除,拆除时切忌用铁钎插人模板与混凝土之间撬动,以免撬坏混凝土面。
5混凝土工程
(1)混凝土:采用商品混凝土,由混凝土罐车送到现场。原材料要求:
①水泥:采用42.5级矿渣硅酸盐水泥,水泥应有出厂合格证及检验报告,出厂日期超过3个月的水泥不得使用,并且使用同一厂家、同一品种、同一批次的水泥。
②砂:采用中粗砂,含泥量不得超过1.5%,泥块含量1%,同一批次。
③石:连续级配、含泥量1%、泥块含量0.5%,针片状含量15%,同一批次。
④水:拌合用水宜采用饮用水或经检测符合混凝土拌合用水标准的水;
⑤外加剂:与水泥品种相适应、具有出厂合格证并经检验合格;
(2)在混凝土浇筑前,防火墙根部先浇水湿润。
(3)为防止墙身根部漏浆,浇筑混凝土前在墙身根部浇筑一层50~100mm厚的同配合比的水泥砂浆(与墙身同一混凝土去除石子后的砂浆)。
(4)混凝土浇筑采用泵送工艺,由于浇筑高度8.30m,下料时为防止混凝土发生离析现象及污染模板表面,采用直径200mm的PVC管作为导管下料。设置3个导管均匀布置,下料时自一端向另一端分层浇筑,浇筑中保持导管下口离浇筑面不得大于2米。
(5)因混凝土浇筑高度较高,为减小模板的侧压力,浇筑速度沿高度控制在1.2m/h以内,计划在7小时左右完成防火墙的浇筑。
(6)浇筑混凝土时,应安排木工现场值班,仔细査看对拉螺栓及支撑有无松动。
(7)混凝土分层浇筑,每层浇筑高度控制在400~500mm之间,由于浇筑深度较深,可在振动棒的皮管上每隔500mm粘贴红色标签字,以便于控制混凝土分层高度。
(8)振捣点间距严格控制在300mm范围内,振捣过程中应避免撬振模板、钢筋;振捣时间一般为20~30s,振捣确保混凝土均匀密实,也要避免过振发生混凝土离析而产生色差。振捣上层混凝土时,振捣棒应插入下层混凝土50~100mm,保证上下两层混凝土交接良好;浇筑中上下两层混凝土间隔时间不超过1h,防止产生冷缝。
(9)振捣器操作时,要做到“快插慢拔”。快插是为了防止先将表面混凝土振实而与下面混凝土发生分层、离析现象;慢拔是为了使混凝土能填满振动棒抽出时所造成的空洞,在振捣过程中,宜将振动棒上下略微抽动,以使上下振捣均匀;
(10)混凝土的振捣必须由专人负责,由于深度较深,仓底较黑,很难直接目视到仓底,可采用辅助照明,以保证混凝土不漏振。
(11)混凝土浇筑到顶后,刮去表面浮浆,补以新混凝土找平并振实,初凝前完成抹面压光;
(12)混凝土终凝后,从墙体顶部洒水养护,保持顶部混凝土表面处于湿润状态。
(13)模板拆除后,取出分格缝木线条,切除对拉螺栓PVC套管外露部分并用砂浆封堵孔眼,分格缝凹槽清理后涂涮黑色防水油漆。
(14)对防火墙下口及时做好成品保护。
6结语
综上所述,在变电站工程建设过程中,防火墙的清水混凝土施工技术至关重要,直接决定着清水混凝土防火墙的外观效果和质量。本工程通过对模板支撑体系的改进,分格缝设置、模板拼装方法的创新,混凝土浇筑过程的精准控制,解决了模板接缝处痕迹明显、漏浆,对拉螺栓眼孔有砂眼、黑斑的外观缺陷问题。拆模后,墙身几何尺寸准确,混凝土表面无缺陷,墙身外观上也无任何的痕迹且美观,提高了防火墙的整体观感效果,同时也保证了防火墙的施工质量。
参考文献:
[1]贺双喜,赵家声.清水混凝土在水电站中的应用[J].混凝土.2013(03)
[2]张运海.浅谈变电站工程建设中清水混凝土防火墙施工技术[J].科技创新导报.2014
[3]谢勇生.220kV变电站工程清水混凝土防火墙施工技术[J].建筑工程技术与设计.2015