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超长双层结构内胆式蓄冷水池施工技术研究

    随着建筑技术的不断发展和环保节能意识的不断增强,绿色施工技术在新建建构筑物的应用也越来越频繁。其中蓄冷水空调技术利用冷水循环原理以达到降温恒温的目的,既保证了室内合理的温度湿度,又最大限度地节约了能源,成为绿色制冷恒温技术的首选。蓄冷水池的施工技术对蓄冷水空调技术的实现起着至关重要的作用,实践中该分部分项工程一直是重点难点。此外,由于蓄冷水池一般位于建筑物地下,与周边建构筑物不可避免地产生施工交叉及工作面重合,因此实际蓄冷水池施工中经常出现施工复杂、工作面交叉重合较多、工期节点要求紧迫等问题,给施工造成了较大的难度和影响。

一、工艺特点及适用范围

1、工艺特点
    文章针对自身施工复杂、施工条件困难、工作面交叉重叠及工期要求紧张等问题,提出相关施工技术,保证在复杂紧张条件下的蓄冷水池保质保量工作能够如期完成。超长双层结构内胆式蓄冷水池施工技术主要有以下特点:
    运用间歇法施工,采用合理措施控制超长混凝土结构裂缝,保证了混凝土结构的安全性与施工的可操作性。另外在施工缝部位合理设置止水钢板等保证措施确保接缝处的抗渗性能。
    双层结构内胆式外墙外侧及双层墙体之间均采用保温结构,有效提高了水池保温性能,进一步提高节能效果。
    双层内胆式水池除具有双层混凝土结构外,内部的保温层亦可作为抵消外力的缓冲层,有利于提高结构安全性与稳定性,尤其是对结构抗震性具有显著提升效果。

    合理运用挤塑板作为双层结构内填充材料,使空隙得以填满补充,同时通过合理措施有效保证了结构钢筋保护层的厚度,利于提高结构的耐久性和稳定性。

2、适用范围
    超长双层内胆式蓄冷水池的施工,尤其适用于超长超大结构、复杂施工环境及紧张工期下的施工。

二、结构及施工原理
1、超长双层内胆式蓄冷水池结构原理
  超长双层内胆式蓄冷水池采用双层墙体、底板及顶板结构,外侧墙体、底板及顶板即结构外墙、结构筏板及结构楼板,内侧水池内壁、底板及顶板采用专用抗渗硅另行浇筑施工,内外侧墙体、底板及顶板之间留有50mm空隙填充高密度挤塑板兼具保温及抗震作用。

2、超长双层内胆式蓄冷水池施工原理
    超长双层内胆式蓄冷水池均为超长钢筋混凝土结构,混凝土浇筑完成后干缩湿胀变形极大,极易产生裂缝,为此在水池底板施工时应采用间歇法施工,根据混凝土间歇法施工工艺规范并结合现场实际情况确定每次浇筑最大长度,设置安装有止水钢板的施工缝,浇筑完成后进行该段池壁及竖向墙体浇筑;待达到间歇时间后进行下一段水池底板的施工,随后进行池壁及结构墙体浇筑,形成流水施工。具体分为以下施工阶段。

    第1阶段:结构底板施工阶段。本阶段进行结构底板施工,根据设计图纸及规范要求进行施工,保证施工质量,同时浇筑结构外墙上返。浇筑完成并养护后在混凝土上表面铺设高密度挤塑板进行下一道工序的施工准备,如图1所示。

    第2阶段:水池底板施工阶段。本阶段浇筑水池底板时需进行间歇法浇筑施工,严禁多浇。每段的施工长度需依照间歇法施工要求及板厚、结构底板完成情况、外部气候环境综合确定并合理留置施工缝,施工缝处必须设置止水钢板,保证接缝处的防渗性能。水池底板浇筑时同时进行水池池壁上返浇筑,浇筑完成后需进行合理的养护以保证混凝土正常的强度发展,如图2所示。


    第3阶段:本阶段进行水池内壁、结构外墙、及水池顶板件的混凝土浇筑,竖向钢筋绑扎时在水池内壁与结构内墙之间安装挤塑板,浇筑时水池内壁与结构外墙同时浇筑以保证挤塑板不移位不偏离。此时可根据现场实际情况在确保间歇天数满足要求的情况下进行下一段水池底板的钢筋绑扎及浇筑,以形成流水作业提高施工效率,如图3所示。

三、工艺流程及操作要点

1、工艺流程
      C1)第一阶段施工:筏板结构及外墙上返。基础处理及垫层施工一防水施工及清理一筏板钢筋绑扎一外墙上返插筋一结构筏板硅浇筑及养护一高密度挤塑板铺贴安装。
      C2)第二阶段施工:水池底板及池壁上返施工。间歇法确定施工长度一水池底板钢筋绑扎一水池内壁上返插筋一水池底板硅浇筑一硅养护。
      C3)第三阶段施工:水池内壁及顶板,外墙施工,满足间歇条件时进行下一段水池底板施工。水池顶板支架模板搭设一水池内壁钢筋绑扎一水池内壁内侧竖向模板搭设一高密度挤塑板拼贴加固一高密度挤塑板竖向安装一外墙钢筋绑扎一外墙外侧竖向模板搭设一水池顶板钢筋绑扎一硅浇筑一水池底板钢筋绑扎(下一段,需满足间歇时间)一水池底板硅浇筑(下一段,需满足间歇时间)一水池底板硅养护。

2、操作要点C1)超长结构间歇法硅浇筑。水池混凝土间歇施工。文章针对的水池为超长结构水池,具有混凝土结构长度大、体量大等特点,对实际施工有一定难度,根据混凝土间歇浇筑施工要求并结合水池底板厚度、硅标号等参数确定水池底板相邻两块浇筑段之间的间歇天数(通常为3一7d),当且仅当间歇天数满足后方可进行下段水池底板施工。
      C2)双层结构的钢筋定位及保护层控制。①钢筋定位。双层水池内钢筋通常较为密集,钢筋标号大数量多,实际施工时必须对钢筋定位进行严格控制,宜采用马橙、拉筋、定位钢筋等多种形式对钢筋进行定位稳固,以保证结构的整体性能。②保护层厚度控制。双层水池施工对构件的保护层控制要求较高,具体如下:

    第一,板保护层。双层水池结构筏板与水池底板之间完全依靠高密度挤塑板填充承压,此时保护层的控制尤为重要,不同于常规形式硅浇筑,底板浇筑时必须严格控制垫块及撑棍的数量及质量,保护层控制措施如下:结构筏板顶面保护层。不同于常规单层板浇筑,由于双层水池中结构筏板上表面需要承受一定压强,因此浇筑时必须加强振捣与养护,保证浇筑质量,提高硅表面的抗压能力,保证其强度正常增长。水池底板底面保护层。水池底板钢筋直接施工于高密度挤塑板之上,钢筋绑扎完成后及硅浇筑过程中会对高密度挤塑板产生较大的压强。为避免出现应力过于集中从而破坏高密度挤塑板,实际施工时应对水池底板钢筋笼下方加倍设置垫块及撑棍,将集中荷载转变为均布荷载,从而保护高密度挤塑板不被破坏。

    第二,墙保护层。重点处理水池内壁外侧及外墙内侧处的保护层厚度,以减少高密度挤塑板挠动影响保护层厚度,具体做法为在高密度挤塑板直接相邻的墙外侧钢筋表面绑扎垫块和撑棍,具体数量及布置方式以保证高密度挤塑板不与钢筋直接接触为宜,严禁不设或漏设垫块和撑棍。
      C3)高密度挤塑板施工。高密度高密度板作为双层水池之间的填充材料,需具备足够的抗压能力及整体稳定性,考虑到现场所用高密度高密度挤塑板单位面积较小,连接成整体后接缝处易变形,进而影响两侧混凝土结构的保护层厚度,因此需对高密度高密度挤塑板进行加固处理。
    ①整体刚度加强。每块高密度挤塑板拼缝处采用建筑结构胶粘接以保证其整体性,如图4所示。
    ②连接点加固。由于硅浇筑时高密度挤塑板必须具有一定的稳定性,否则容易导致墙表面成型质量差或保护层厚度不均匀,因此在U型扣件侧面绑扎垫块,使得高密度挤塑板与钢筋之间始终保持相对的保护层厚度。因为在位于结构筏板与水池底板之间的高密度挤塑板需要保证其上方水池底板钢筋的保护层厚度,所以在高密度挤塑板上纵横方向每隔1一1. 5m设置U型扣件,扣件上方绑扎撑棍以保证水池底板保护层厚度,如图5所示。
    另外水池内壁与结构外墙钢筋之间安装高密度挤塑板时应注意接缝处U型扣件的数量不宜过少,一般纵横向保证间距不大于1一1. 5m}  U型扣件两边与撑棍固定,撑棍与两侧钢筋固定以保证竖向构件保护层厚度,如图6所示。