李彩紅,孫中華,孫冬梅,李鵬翱
(國網(wǎng)山東省電力公司經(jīng)濟技術研究院,山東 濟南 250021)
隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展,工業(yè)化規(guī)模不斷擴大,各行各業(yè)對電力需求量不斷增大,國家對電力設施的投入也逐漸加大,變電站的建設規(guī)模和數(shù)量都有擴大。傳統(tǒng)變電站圍墻采用清水混凝土現(xiàn)澆法施工,存在場地占用大,模板投入較大,且圍墻施工表面質(zhì)量差等多方面不利影響[1]。經(jīng)過大量的施工實踐,裝配式結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢凸顯。特別是變電站圍墻結(jié)構(gòu),在傳統(tǒng)施工方法存在多種問題情況下,急需對現(xiàn)有的設計和施工理念進行轉(zhuǎn)變。本文對變電站圍墻施工方法進行了研究,總結(jié)改進傳統(tǒng)施工方法,采用工廠化加工預制圍墻抗風柱、墻板、壓頂?shù)葮?gòu)件,采用小型吊機現(xiàn)場安裝,預防和治理了傳統(tǒng)圍墻施工質(zhì)量通病,加快了施工速度,提高了施工工效,有利于現(xiàn)場安全文明施工,具有很大的推廣應用價值。
傳統(tǒng)變電站圍墻現(xiàn)澆施工多采用支架鋼模板,對拉螺栓固定連接,造成后期墻面對拉螺栓孔,影響圍墻表面質(zhì)量及整體質(zhì)量,現(xiàn)場支架模板占用面積較大,并且對環(huán)境影響大。急需解決傳統(tǒng)工藝,解決表面施工質(zhì)量差及占地面積大的問題。傳統(tǒng)施工模板支架為在清理完成的施工場地澆筑模板支架基礎,模板采用分塊拼裝鋼模板,支撐體系采用鋼管腳手架支撐,兩側(cè)模板采用對拉螺栓固定,并且兩側(cè)設置防止傾倒支撐桿。
裝配式變電站圍墻主要組成部分在工廠內(nèi)制造、調(diào)試,現(xiàn)場施工時快速拼裝。使得裝配式變電站圍墻施工減少效率明顯高于傳統(tǒng)現(xiàn)澆變電站圍墻施工。
裝配式變電站圍墻與現(xiàn)澆變電站圍墻對比,占地有明顯的減少,特別是施工過程中對臨時用地的占用面積比傳統(tǒng)施工方法降低50%。裝配式結(jié)構(gòu)建設時更方便現(xiàn)場控制,能更好地貫徹“保證安全可靠、經(jīng)濟適用、符合國情”的設計方針,遵循“少占資源、控制造價、提高效率、安全可靠”的原則,最終降低建設用地的占用。
裝配式結(jié)構(gòu)施工時,構(gòu)件在工廠預制加工,現(xiàn)場施工基本無濕式作業(yè)、無污染、無噪聲,減少對施工作業(yè)人員健康的不良影響,減少水資源的消耗。
傳統(tǒng)現(xiàn)澆圍墻建設過程中,模板周轉(zhuǎn)材料消耗量大、現(xiàn)場建筑材料浪費嚴重。裝配式結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場不需要現(xiàn)澆混凝土模板,施工現(xiàn)場產(chǎn)生極少建筑垃圾。裝配式結(jié)構(gòu)符合我國環(huán)保、建筑節(jié)能的政策。
2)圍墻抗風柱、墻板、壓頂?shù)染捎枚ㄐ弯撃0澹S化加工預制,蒸汽養(yǎng)護,確保預制構(gòu)件實體質(zhì)量和外觀質(zhì)量。
3)圍墻抗風柱及墻板預留吊環(huán),便于吊裝。墻板與抗風柱承插連接。墻板兩端與抗風柱之間留有20 mm間距,便于安裝。
4)預制壓頂設有10 mm寬滴水線,防止壓頂頂部積聚的灰塵通過雨水流淌污染墻面。
5)圍墻抗風柱采用細石混凝土護腳,防止預埋件生銹,且工藝美觀。
裝配式圍墻施工流程如圖1所示。
圖1 裝配式圍墻施工流程圖
圍墻構(gòu)件鋼模板包括圍墻抗風柱、圍墻墻板、圍墻壓頂鋼模板。
圍墻抗風柱鋼模板包括平段抗風柱鋼模板和轉(zhuǎn)角柱鋼模板,圍墻抗風柱鋼模板為定型鋼模板。模板采用3 mm厚鋼板加工而成,邊角采用角鋼加固,內(nèi)部墻板安裝預留槽按圖紙設計要求設置。模板固定卡扣豎向間距為40 cm,每道定位卡扣之間設置5 mm×50 mm的鋼板加固面板,實現(xiàn)圍墻抗風柱澆筑完成后的表觀質(zhì)量和順直。
本文以絕熱加速量熱儀為實驗平臺,如圖7所示,以3 g濃度分別為20%、30%、40%、60% DTBP-甲苯溶液為樣品對上述動態(tài)補償模型進行驗證和分析,其中,經(jīng)PSO尋優(yōu)算法得到的動態(tài)補償器參數(shù)分別為τ1=0.664 7 s、τ2=20.576 5 s和τ3=53.148 2 s。實驗過程中,STM32硬件平臺負責溫度采集(采樣頻率10 Hz)、數(shù)據(jù)發(fā)送和動態(tài)特性補償算法的實現(xiàn),溫度數(shù)據(jù)通過上位機接收并記錄,實驗完成后,對數(shù)據(jù)進行處理和分析。
圍墻墻板采用定型鋼模板,預制場采用3塊模板為一組進行面板澆筑,下部有澆筑鋼支墊,兩側(cè)墻面板與底部支墊采用螺栓連接為整體,限位嚴格控制墻板厚度。中間面板與底部支撐焊接為整體,3塊模板頂板設置防變形限位孔,圍墻面板混凝土澆筑前采用對拉螺栓固定。
圍墻壓頂鋼模板包括抗風柱頂部壓頂模板和圍墻墻板頂部壓頂鋼模板,壓頂鋼模板結(jié)構(gòu)嚴格按照壓頂設計尺寸采用鋼板加工而成。
圍墻構(gòu)件(包括抗風柱、墻板、壓頂)均采用定制鋼模板[2],其加工制作工藝如下:
1)清潔模具。將模具的內(nèi)外用小鏟刀鏟凈,保持模具清潔,用膠帶堵住模具氣嘴,在模具內(nèi)壁以及底面均勻刷薄層脫模劑。
2)裁剪玻璃網(wǎng)格布和焊接鋼網(wǎng)。對于不同規(guī)格的模具,裁剪玻璃網(wǎng)格布的長寬均應比模具小50 mm。
3)送料、分料。下料的速度以及分料由紅外攝像頭監(jiān)控,下料期間攪拌機應一直攪拌,直到攪拌機內(nèi)的物料下完為止。
4)混凝土通過下料口流入模具,布料分層進行振動密實,第一層厚度150mm為宜,每層振動3 min,最后一層振動完成后,對表現(xiàn)進行抹光。
5)前養(yǎng)護。成型好的構(gòu)件放入養(yǎng)護房中養(yǎng)護(溫度20~30℃,相對濕度大于80%),一直養(yǎng)護到規(guī)定的時間送往脫模工段,養(yǎng)護時間不少于10 h,可根據(jù)實際情況調(diào)整。
6)脫模。養(yǎng)護好的構(gòu)件拖入到脫模工段脫模,用雙嘴氣桿插入到模具的氣孔上吹出蓋板。
7)后養(yǎng)護。脫模后放置30 min,然后放入蒸汽室內(nèi)養(yǎng)護溫度保持不低于55℃,濕度大于85%,養(yǎng)護72 h,然后即可檢驗入庫。
8)檢驗、入庫。產(chǎn)品入庫前至少進行尺寸、顏色、表面平整度、棱角缺失等項目的檢驗。
1)抗風柱采用小型吊機逐柱吊裝。
2)抗風柱與基礎通過預埋件焊接。焊接時,先點焊固定,然后進行定位尺寸和垂直度的校核,檢查合格后,再滿焊連接,其中焊縫高度hf≥6 mm。
1)墻板采用小吊機起吊,將每檔5塊墻板由下至上逐塊安裝到圍墻抗風柱的卡槽內(nèi)。
2)就位后,調(diào)整校核其水平度、垂直度,然后用1:3水泥砂漿將預留槽填縫密實。
3)安裝時,保持墻板水平,輕拿輕放,防止凹槽邊角在吊裝過程中破損。
1)預制壓頂頂部雙向排水,坡度為5‰,壓頂?shù)撞吭O置10 mm×10 mm滴水線,有效預防墻面污染。
2)圍墻壓頂按“先安裝抗風柱壓頂,后安裝墻板壓頂”的順序進行安裝。
3)柱子壓頂?shù)牡撞坑?10 mm×310 mm深度為10 mm的凹槽,安裝時套在柱子頂端即可(需要砂漿固定)。墻板壓頂?shù)撞坑袑挾葹?0 mm,深度為10 mm的凹槽,安裝時套在墻板頂端即可(需要砂漿固定)。
1)圍墻抗風柱凹槽側(cè)面縫隙采用1∶3水泥砂漿填縫,黑色硅酮膠密封。
2)墻板接縫使用黑色硅酮結(jié)構(gòu)膠勾縫。
3)圍墻構(gòu)件安裝完成后,抗風柱采用細石混凝土做成內(nèi)高外低的棱臺狀護腳。
裝配式圍墻全方位、全過程節(jié)約資源,減少對資源的占用。圍墻采用現(xiàn)場裝配式施工,實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)和配送式施工,減少濕作業(yè),節(jié)約水資源,保護生態(tài)環(huán)境。通過裝配式圍墻的研究與應用,使科技進步對建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得新成效。面對電網(wǎng)建設呈現(xiàn)的任務重、要求高、工期緊等工程特點,裝配式圍墻更呈現(xiàn)顯著的優(yōu)勢和強大的生命力。
[1] 范磊.變電站施工中的重點與難點分析[J].通信電源技術,2014,31(5):117-118.
[2] 鄭宇.鋼結(jié)構(gòu)裝配式變電站建筑設計研討[J].建筑節(jié)能,2014(7):260-261.