预埋件 [反力墙及强力台座预埋件精度控制]

  摘要:反力墙与强力台座位于中铁大桥局集团武汉桥梁科学研究院有限公司原结构大厅内,是大吨位斜拉索、斜拉桥与悬索桥锚箱、节点等疲劳试验、钢混模型试验等研究的试验设备基础及综合试验平台。为满足使用要求,整个项目预埋件共计1909件(套),预埋件数量多,密度大,精度高。结合目前国内反力墙与强力台座研究现状,制定了预埋件的设计目标,对影响其安装精度的原因进行了分析,总结出了一种简单实用的预埋件精度质量控制方法,达到并超过了预计设计目标。
   关键词:反力墙与台座;预埋件精度;质量控制方法
   Abstract: the reaction force wall and strong pedestal DaQiaoJu group located in wuhan railway Bridges science research institute Co., LTD original structure in the hall, is large tonnage stay-cables, cable-stayed bridge and suspension bridge, such as the anchor box node fatigue test, the steel model test of test equipment foundation and comprehensive test platform. To meet the application requirements, the whole project embedment parts total of 1909 pieces (sets), embedded parts number, density, high precision. Combining the current domestic reaction force wall and strong pedestal research status, formulated the embedment parts of the design goal, influence the installation precision of the causes for the analysis, summed up a kind of simple practical embedment parts quality control precision method, reach more than expected and design goal.
  Key words: the force wall and base; Precision embedded parts; Quality control method
  
  
   中图分类号: TH161 文献标识码:A 文章编号:
  1 工程概况
   反力墙与强力台座是各类试验设备的基础及综合试验平台。预埋件是连接试验设备及各类模型的关键部件,因此,对预埋件的精度要求很高,其精度决定了台座及反力墙建成后能否正常使用。目前国内台座及反力墙项目主要集中在少数大专院校或国家级的工程检测机构内,已建成项目数量较少,缺乏成熟的台座及反力墙预埋件定位及安装施工经验。通过对国内已建成的多个反力墙及强力台座项目进行调研,普遍反映建成后预埋件的安装精度不易达到设计要求,部分项目因预埋件安装精度较差影响其正常使用。本项目通过大量实践总结出了一种简单实用的精度控制法并逐步推广。
   台座及反力墙为整体现浇钢筋混凝土箱型结构,采用后张有粘结预应力混凝土结构,台座高3.2m,底板长30.84m,顶板宽14.8m,底板宽11.7m;反力墙高12m,宽9.8m,厚3.2m。为满足使用要求需要台座上设预埋件抗剪件124件,40Cr螺杆312套,加载孔923件;反力墙上设预埋件加载孔550件,整个项目预埋件共计1909件(套)。预埋件数量多,密度大,精度高。
  
  
  2 确定预埋件精度设计目标
   台座及反力墙是试验设备基础及综合试验平台,预埋件安装精度必须保证台座及反力墙能与试验加载设备可靠连接,以满足开展各类试验研究的需求。预埋件安装精度的确定需考虑预埋件内径、连接螺杆直径、试验设备加载架预留螺孔直径和精度以及加载中构件受力等综合因素影响。
   对国内近期建成的反力墙及强力台座项目进行调研,通过现场实测等多种方式,收集预埋件安装精度的
  
  
   考虑到相关因素影响及结合国内近期建成的反力墙及强力台座项目结果,确定目标如下:
  预埋件精度关键控制项目 允许偏差 合格率
  相邻预埋件中心距 ≤3mm 95%
  相邻预埋件顶面高差 ≤2mm 95%
  预埋件垂直度 ≤2‰ 95%
  3影响预埋件精度的主要原因分析
   从“人、材料、测量、方法、环境”五个方面对台座及反力墙预埋件精度低的原因进行了分析,并整理成因果分析图如下:
  
   根据现场调查,讨论分析及工程经验,确认了本项目中必须重点控制的2个主要因素:
  预埋件制作精度
  预埋件精度低,将会使预埋件安装定位极为困难,并且会影响预埋件安装精度
  预埋件定位加固方案
  反力墙及台座项目预埋件定位加固方案没有成熟经验可借鉴,方案是否具有可操作性,能否保证定位精度是本项目的关键和难点。
  4制定和实施对策
   针对上述影响预埋件安装精度的两个主要原因,我们分别制定了相应的对策,以达到最终的精度控制目标。
  对于预埋件制作精度差,采取的控制措施如下:
  在预埋件制造前召集设计单位,对预埋件制造厂家项目负责人、技术负责人、操作人员进行预埋件制造图纸交底和技术交底,明确预埋件制造应达到的精度要求、用途和重要性。
  对预埋件制造工艺进行专家评审:要求预埋件制造厂家上报详细的制造工艺,QC小组召集制造厂家一起对制造工艺进行评审,找出工艺中影响预埋件制造精度的因素,如精加工和装配顺序、焊接变形、定型胎架等,同制造厂家一同研究解决问题,确定合适的制造工艺。
  定期到制造厂检查、指导预埋件加工,解决技术问题:坚持定期到预埋件制造厂一次,检查预埋件制造是否按已定工艺实施,并进行效果评价,及时发现影响制造精度的因素,经过总结和分析后找出应对方法并指导制造厂家整改落实。
  委派专人驻厂检查预埋件精度:安排QC小组成员驻厂对已加工完成预埋件精度经行严格检查,达不到精度的预埋件一律要求返工整改,满足设计要求方准许出厂。
  检查结果:QC小组安排专人对预埋件进场进行验收。
   经过以上几项措施,预埋件制造精度合格率达到100%。
  对于三类预埋件――抗剪件,40Cr螺杆,加载孔定位加固采用不同的方案。
   抗剪件定位步骤
  
  
  调节竖向和水平螺栓达到精度焊接固定
  安装抗剪件初步定位
  预埋定位槽钢,槽钢顶端设竖向和水平调节固定螺栓
  
  b)40Cr螺杆定位步骤
  
  
  
  预埋定位槽钢,槽钢顶端设竖向和水平调节固定螺栓
  槽钢线切割精确开洞后与40Cr螺杆连接成整体定位单元
  安装单元初定位,调节竖向和水平螺栓达到精度焊接固定
  加载孔定位步骤
  
  
  底板精确定位木塞并固定
  利用木塞安装加载孔,初步定位
  精度调整合格后,焊接槽钢形成整体
   在实施过程中,抗剪件和40Cr螺杆安装、定位、精度调整较为方便,精度调整后能满足目标要求,焊接加固后精度无明显变化,模拟混凝土浇筑过程中的扰动锤击预埋件精度无明显变化,方案可行。但是加载孔的定位存在几个问题:木塞子、加载孔数量多,单个精度调整工作量巨大,且加载孔精度调整时空间有限操作不便;下端定位木塞约束较弱,在焊接加固和模拟混凝土浇筑扰动锤击时会产生1-2mm位移,精度无法保证,方案不可行。
   于是,我们对加载孔的定位固定方案进行了修改。加载孔固定步骤修改如下:
  精加工一个15孔加载孔单元定位台座
  使用定位台座上下约束加载孔,完成15孔加载孔定位
  焊接上下两层槽钢形成定位单元
   使用原有桁车整体吊运加载孔定位单元初步定位,人工精调定位单元达到精度要求后,再用槽钢将定位单元相互焊接形成整体完成加固。
   按照修改后的方案进行加固试验,加载孔使用定位单元形式进行定位,大大减少了预埋件定位、调整的工作量,定位单元经人工调整后精度能满足目标要求;单元间加固焊接也会出现焊接变形,但是单元数量较少便于调整;模拟混凝土浇筑过程中的扰动锤击,精度无明显变化 ,方案可行。
  5施工总结
   经过各项对策的实施,反力墙及台座项目予2011年4月顺利完工。对其预埋件精度关键控制项目实际测量得到的数据进行整理,与近期建成项目及预定目标进行比较,效果检查如下:
  
  
  
   从上图可以看出,反力墙及台座项目将预埋件精度关键控制项目偏差控制的达到并超过了预期目标要求。反力墙及台座予2011年5月开始试运行,试运行情况反映良好,予2011年9月顺利通过竣工验收正式投入使用。
  参考文献:
  [1]  陈旗.反力墙木模板的设计与施工实践[J] 北京:施工技术, 2007.
  [2]  江正荣,朱国梁.简明施工计算手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.
  [3]  顾勇新.施工质量控制[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.

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