大型结构实验室反力墙及反力台座施工关键技术

王学彦 谭春腾

摘 要：反力墙和反力台座是实验基础结构实验楼中各种材料、构件经及结构体系的准静态或拟动态试验的重要设施。 为了确保测试精度，实验室对其自身的变形和安装和定位精度提出了严格的要求。因此，对施工质量预埋件的定位精度要求相当高。本文以某大型结构实验室为对象，首先介绍了其相关情况，再根据反力墙及反力台座的施工情况，对其具体的施工技术做出了总结，旨在为同类型项目提供理论指导。

关键词：大型结构实验室 反力墙 反力台座 施工技术

中图分类号：TU741 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）12（a）-00-02

1 实验室概况

该实验室是某公司生产基地，总建筑面积达到了17218m2，其主要包括机电实验楼、结构实验楼、模型加工区域、综合实验楼以及相关配套的附属设施。项目于2016年3月开工，于2018年2月竣工。

在结构实验楼的试验大厅中，项目采取了反力墙及反力台座施工，其反力墙的宽度为3.2m、高度为9m、长度为8.1m，单侧分别配置了216个内径为88mm的加载孔，其壁厚为70cm，而在加载孔与加载孔之间间隔了50cm。反力台座的宽度为10.1m、长度为16.5m、底板的厚度为60cm、顶板的厚度为80cm。在反力台座顶板根据需要分别设置了344个内径为88mm的加载孔、128套预埋螺栓以及76个抗剪键，而在加载孔与加载孔之间间隔了50cm。为了确保反力墙及反力台座施工的受力达到设计标准，在对其进行处理期间，运用了预应力钢筋混凝土箱式结构，其混凝土的等级采用了C50。

2 反力墙及反力台座施工技术

2.1 预埋件加工与安装技术

由于本项目中涉及到了大量的反力墙及反力台座，若采取单个现场调位的方式，必然需要花费较长时间，很难确保实验室建设工期满足相关要求。为此，结合当前施工的实际情况，预埋件均通过工厂模块化来进行预制处理，再将其运输到现场进行定位安装。本项目中反力墙及反力台座均分别进行了9个模块加工处理，前者每个模块分别有24个加载孔，而后者则分别有40个加载孔。

2.1.1 加载孔单体加工制作

反力墙及反力台座在进行施工中，其主要借助加载孔来与试验构建相互连接，同时这也是受力传递最关键的位置，为此，对其端头板的平整程度以及垂直程度均有着非常高的要求[1]。其高度的误差通常保持在±0.50mm范围内；两端头钢板垂直度与加载孔中心之间的误差均控制在±1mm范围内；端头钢板的平整程度的误差则控制在1.5mm范围内。为了能够更好的保证加载孔具有较高的制作精度，故提出了同轴钢构件精加工系统。同轴钢构件精加工系统主要分为支撑、定位以及固定3个装置部分，并且三套装置同轴。加载孔构件主要经由精加工的方式来进行处理，其能够较好的满足设计的相关要求，并且能够通过系统完成固定处理。首先，经由调节活动来实现定位，确保加载孔构件均能够密切贴合；其次，对各个构件做出相应的调节，确保其能够处在同轴上；再经由端头对称来进行点焊处理，在进行检测处理之后，各个构件之间相对位置能够更好的满足设计要求，再对称进行焊接处理之后完成加载孔的加工制作。

2.1.2 模块加工制作

通过上述方法完成了加载孔的处理之后，即可在工厂内部对其进行拼装。为了能够提升模块的拼装精确程度，为此研发了整体模块精加工定位系统，其主要是通过纠偏、定位以及紧固装置三部分组成，其中纠偏与定位装置其所处的面板的平整度为0～2mm，同时在其平面范围内配置了上下对应的高精度钢定位柄，其能够将误差控制在1mm范围内。各个模块主要经由加载孔、精加工定位系统以及加载孔连成整体劲性骨架共同组成。在对模块进行拼装的过程中，主要基于整体匹配的制作理念，简单来说就是，构建一个工装平台，在这个平台上同时对反力墙或反力台座的模块进行定位匹配，同时在完成的验收之后，即可通过模块精加工定位系统迅速将其连接起来，形成一个整体，再经由紧密测量放样的处理方式，将其加载孔所处的平面位置放出；最后经由拼装的方式完成初调位处理，最后借助纠偏装置来实现对垂直度和平面位置的相应调整；最后经由劲性骨架来实施安装处理，通过加载孔来实现连接，形成一个整体模块[1]。在对模块实施加工之后，各个加载孔的平整度以及平面位置均能够达到设计明确的相关要求，再分别在相应模块上设置4个控制点，即可迅速完成坐标的测定，并完成现场的安装。

2.1.3 预埋件模块现场调位安装

在完成模块的处理之后，通过模块精加工定位系统将其完成拼装和调整处理之后，即可将其运输到施工现场。在现场进行安装的过程中，同时只需要对模块与模块之间的相对位置做好相应的调整即可，通过这种方式不仅使得现场的调位次数得到了控制，也较好的实现了对现场调位之间的控制。模块与模块在完成了调位处理之后，即可形成一个整体，这就能够保证在后续的相关操作中，该模板不会发生任何的改变。在完成预埋件的安装之后，需要经由第三方检测，预埋件平面位置偏差也能够控制在±1.5mm范围内，其平整度也能够保持在2mm范围内。

2.2 清水混凝土施工技术

2.2.1 混凝土原材料

（1）骨料：所选择的骨料粒径在5～20mm范围内，采用级配较佳的中砂，其细度模数在2.5～3.2范围内，并且能够穿透0.315mm筛孔的砂需达到15%以上；水灰比根据设计要求，必须达到0.32～0.38范围内，初凝时间保持在4～6h内，而终凝时间必须保持在8～12h范围内；不得采用任何的氯化物的外加剂。

（2）优化配合比：在对混凝土进行施工处理之前，必须对配合比做出相应的优化设计，结合本项目情况选取了中热水泥或者地热水泥，其能够更好的控制坍落度，同时也能够减少水化热现象，促使水泥使用量减少。

（3）使用减水剂和缓凝剂：因项目在施工期间，采取的是商混运距的方式，为此，为了保证施工要求，加入了适量的混凝剂，以此控制施工冷缝问题的出现。水泥本身有着较好的分散作用，减水剂能够实现对其流动性和易性的改善，更好的实现泵送，同时这也能够更好地实现对抗渗等级和抗压强度的提升，促使泌水率得到控制，促使抗裂性能得到提升。

（4）由于反力墙及反力台座在施工过程中，涉及到了大量的劲性骨架、预埋件等，为此，在浇筑期间非常容易出现不密实的现象，为此，在施工中采取了双掺技术，简单来说就是在混凝土中加入一定剂量的减水剂和粉煤灰，促使混凝土的黏塑性与坍落度得到提升[2]。

2.2.2 混凝土浇筑施工

运用1台汽车泵来进行混凝土浇筑，并且在进行浇筑期间采取分段分层的泵送方式。在进行浇筑的过程中，必须对钢筋密集程度进行充分考虑，尽可能地避免出现预应力筋与预埋件的碰撞处理，为此，在混凝土进行浇筑期间，需要插入振动棒来实施振捣，但必须严格控制振捣时间，以防出现漏振和过振现象。这并不利于振捣的部位，从而在模板的外侧贴附一个附着式振捣器。

在完成混凝土的浇筑处理之后，在12h内必须加强养护处理，养护的时间必须达到14d以上，在混凝土表面覆盖一层土工毛毯，并安排专门的人员来负责养护工作。

3 结語

本项目只花费了8个月时间就完成了反力墙及反力台座的施工，创下了历史记录。项目所采用的预埋件在经过调试安装后，通过监测其平整度均保持在2mm范围内，而偏差则保持在±1.5mm范围内，与设计相符合。

参考文献

[1] 陈云漭.大型预应力反力墙施工技术分析与研究[D].东南大学，2016.

[2] 姚琳.结构试验室反力墙设计与施工关键问题研究[D].广西大学，2015.

[3] 江怀雁.某高校大型试验加载反力系统施工关键技术[J].施工技术，2018，47（20）：47-51，133.