某总装测试厂房综合施工技术

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某总装测试厂房综合施工技术工程概况及特点工程概况某总装试厂房是国家“八五”期间重点工程项目之一。该工程是集火箭、飞船、宇航员，进行总装测试及发射前有效荷载进入发射区前，完成一切技术准备的基地，是一项跨世纪的国防重点工程。本工程位于高原严寒沙漠地区。场区地质属于四世纪堆积层、微倾斜的戈壁平原，为半坚硬、半松散的砂砾层，地下水埋置较深，地震烈度为6度。该区冬寒夏炎，春秋季短，气温温差大（41.2~-34℃），最大冻土深度为1.4m，年平均降水量43.9mm。场区风沙大，平均风速为4m/s，4~6月最大风速达40m/s。该厂房建筑面积30600m2，占地面积3100m2，平面尺寸74m×46.3m，建筑总高度93.8m，结构布局为“E”字型，中间设两个总装测试大厅。地上14层，地下1层，1~13层层高为6.8m，14层层高为4.2m，地下1层层高为4.5m。13层为非封闭式箱型屋盖，14层为设备层，1~12层为标准层。整个建筑为现浇钢筋混凝土框架——巨型多筒体结构，基础采用钢筋混凝土整体扩展式箱型基础，埋深9m，天然地基；主体结构由9个钢筋混凝土筒体，24个框架柱组成，其中6个简体内配有20个劲性柱。屋盖为现浇钢筋混凝土箱型屋盖。厂房测试大厅平面轴线尺寸为26.8m×38.8m，大厅顶板标高为81.6m，大厅南侧为16.6m宽、74m高倒“T”

1字型巨型升降推拉钢大门，以供组装件整体垂直运出，另外三侧为12层各种工艺测试用房、辅助机房及走道平台，大厅内每层设有固定钢平台及活动工作平台和走道平台相连。二个测试大厅上部分别设有一台起重量为50t/30t的桥式行车，吊车最大起吊高度为75.5m。该工程电气及设备功能齐全，线路复杂，设备先进。工程特点该工程结构复杂，技术要求高，施工难度大，其工程特点可以归结为：高、大、新、特、难。高——指单层厂房高度是国内之最高；大——指74m高钢大门是国内之最大；新——大跨度钢筋混凝土屋盖结构新颖；特——箱型屋盖由24根框架柱、9个钢筋混凝土简体作支撑，在其中6个筒体内有20个劲性柱，以及悬挑大梁、活动钢平台等为国内少见的独特结构形式；难——上述高、大、新、特所反映的施工难度以及地处沙漠高寒气候条件所带来的施工难度。特别是与世界第一高度单层厂房——美国肯尼迪航天中心39号发射场垂直总装测试厂房相比，它还具有以下特点：美国及法国、日本等国家建造的单层厂房都是采用钢结构，建造时其构件可以在工厂进行加工，现场安装，湿作业少，施工速度快，但造价高，整体刚度小，在风荷载作用下，竖向变形大。而本工程采用钢筋混凝土结构，它具有造价低、整体刚度好，在风荷载作用下不会产生大的竖向变形。但这种结构形式现场湿作业多，施工受环境影响大，且由于其单层高度高、跨度大、屋盖重，因而增加了施工难度。是国内和亚洲当前规模最大、高度最高的单层工业厂房。

2箱型基础底板大体积混凝土每期施工本工程处于高寒沙漠地区，气候干燥，冬季最低气温-34℃，冬期施工时间从10月21日至次年4月8日，基础底板大体积混凝土施工正处在1994年12月底（日平均最低气温-15~-25℃），属冬期施工。钢筋混凝土扩展式箱型基础埋深9m，基础平面形状为并联两个“口”字形，底板厚1.5m，箱体壁厚500mm，混凝土强度C30，抗渗等级为P8。箱体在④—⑤及⑧—⑨轴线间各设后浇带一条，后浇带混凝土强度为C35，掺微膨胀剂UEA10.5%，整个基础底板混凝土量为5200m3。依据本工程的结构特点和施工条件，通过对施工方案的可行性研究，施工采用暖棚法，即搭设暖棚，热拌混凝土，不加防冻剂，使混凝土达到设计强度标准值的30%后，仍在正温条件下进行养护，以满足抗冻临界强度的要求。施工中对基础底板温度应力的抗裂度进行了理论验算，制定了相应的控制基础底板混凝土温度及混凝土收缩缝等一系列施工技术。施工技术措施1.混凝土原材料水泥：525号普通硅酸盐水泥，具有早强性；砂：采用中砂，砂率40%，平均粒径大于0.5mm，含泥量不大于3%；石子：采用碎卵石，粒径5~40mm，含泥量不大于l%；外加剂：掺入水泥用量10.5%UEA膨胀剂及0.25%M型高效减水剂。2.混凝土配合比

3经试验确定，同时满足物理力学性能和可泵性要求的施工配合比见表3-l-l。3.混凝土施工（1）暖棚搭设：在基坑内根据砖模的平面尺寸，搭设施工暖棚，暖棚长74.6m，跨度l4~l7m，棚高4m，采用扣件式脚手搭设满堂固定棚盖，上铺帆布及草袋各一层，暖棚设两个出入口，出入口挂帆布帘子防护，并由专人负责管理，暖棚搭设见图3-1-1。（2）供热：现场设两台3t开水锅炉，一台供混凝土搅拌加热，每小时可供量2.6t；一台供暖棚采暖，基坑内沿钢管架设循环供热管道，跨度较大区域范围加2~3道钢支撑。砂加热采用现场设置“砂炕”（下边为炉灶及烟道，上铺钢板，炉灶前架设4台鼓风机），砂炕附设6个预热水箱，供应热水量每小时7.5t，供给混凝土搅拌使用。并在现场设立预热蓄水池一座，贮存热水30t，以备混凝土拌制时停水和现场临时用水。（3）混凝土供应及输送：为保证混凝土供应，在现场设自动搅拌站一座。搅拌站由两套物料供给和拌制系统组成，两台搅拌机组出料容量为500L×2，最大生产率2×25m3/h。混凝土输送采用一台HBT60，一台HBT80混凝土输送泵输送，室外泵管用薄膜和草袋包裹保温。（4）热拌混凝土：开盘前进行砂加热，并使各处加热均匀，砂加热到40℃，将水加热到60℃，其它材料不加热，先让骨料和热水拌合，搅拌150s，拌合物出罐温度为20±5℃，混凝土人模温度>10℃。（5）混凝土浇筑

41）底板依据后浇带自然分成三个施工段，每段均采用分层斜面浇筑，每层浇筑厚度为300mm。为确保结构整体性，各段混凝土可连续施工，即必须在下层混凝土初凝之前浇筑上层混凝土，以避免出现冷接楼。2）由于底板钢筋分布很密，为增加混凝土密实性，每台泵车配备6只插入式振捣器，在混凝土斜面上各点均需振捣密实，以提高混凝土强度，减少混凝土收缩。3）由于大体积混凝土浇筑时泌水较多，各段均留设集水坑，再用高压泵将水排出水坑。4）混凝土表面处理：在浇筑后约2~3h左右进行，初步按标高用刮尺刮平，在初凝前用滚筒碾压数遍，用木蟹打磨，待混凝土收水后，再二次用木蟹搓平，以闭合收水裂缝。混凝土测温养护为保证混凝土早期不受冷，控制混凝土温度裂缝，施工中加强对混凝土进行监控和养护。（l）底板混凝土蓄热保温保湿养护：混凝土浇筑完表面处理后，在混凝土表面覆盖一层薄膜、二层草袋。通过基坑内布设的循环热水管，加热暖棚，保证棚内温度在5℃以上。

5（2）根据本工程底板平面尺寸、形状和厚度，布设测温点64组，用热敏电阻测温。具体做法：将两个热敏电阻分别接在预先埋置的1.5m的钢筋上，系在下部的热敏电阻埋于底板中层80cm处，上部的热敏电阻埋于底板表面层内l0cm处，测温时通电，直接从仪表上读出温度数。为了对比，在各施工段混凝土再埋设一根ø25钢管，深度80cm，待混凝土初凝后拔出，留出测温孔，用温度计读数作比较。测温频率：混凝土浇筑12~14h后开始测温，第1~7d为1次/2h，第8~18d为1次/8h。（3）测温后及时按测温孔编号做好记录，并进行整理分析，及时调整养护措施。为防止局部“死角"保温不严，使混凝土受冻，在连接处垫帆布和塑料薄膜。（4）测温结果。暖棚温度一直保持在5℃以上，前4天混凝土的实际温度为18~30℃之间，实测混凝土中心与表面温差及混凝土表面与环境温差均未超过25℃。实测表明，在上述保温保湿条件下，持续3d，一般可保证混凝土具有足够的抗冻临界强度。实施效果基础底板混凝土均为3~4d拆模，混凝土里实外光，棱角清楚。由于采取了暖棚法施工，经实测混凝土3d、7d、28d及60d的强度分别达到设计强度的76%、84.l%、110%及1l3%。混凝土质量达到了设计及规范要求，防止了混凝土早期受冻，也避免了有害温度裂缝的产生。80m高钢混组合柱施工为承担箱型屋盖及组装件整体吊运的巨大荷载，在测试大厅的六个简体内共设置有20个截面尺寸为350mm×370mm和360mm×600mm两种高度分别为80.6m、74m和62.7mH型劲性柱，劲性柱带有不同悬挑长度的锚梁和挑梁。其结构平面及劲性柱布置见图3-1-2。钢柱制作

6长度根据不同标高分三种：（1）从-1.75~+1.5m为3.25m长，共20段；（2）一层以上标准段6.8m，共192段；（3）最顶层段长4.3~8.3m不等，共20段。采用30mm厚钢板作底座，其余均为20mm钢板切割后焊接而成。为保证加工精度，采用半自动精密气割机气割，放线时预留焊接收缩余量及气割余量，下料应避免在气温过高、过低进行。并采用经校核的统一量具，以消除或减小相对误差。采用船形焊接法焊接，确保焊缝高度及焊接均匀光滑。焊前先设计制作专用卡具、胎具及支撑，确保焊接后构件几何尺寸准确，焊接时采用先点焊再分段对称施焊。并采用跟踪检查外观质量，对有二级焊缝要求的构件和部位，按规范要求进行探伤检查。钢柱采用三向平衡定位法安装钢柱采用三向平衡定位法安装。第一段钢柱安装：先浇筑地下室-1.75m以下的混凝土，其浇筑面标高比钢柱底座设计低30~50mm，待混凝土达到一定强度后，安装第一段带钢板底座的钢柱，并在底座钢板上钻6ø50出气孔，安装时钢柱用ø25~ø32钢筋与地下室简体和暗柱内的钢筋连接固定，经复核无误后浇筑±0.00以下的简体和暗柱混凝土，混凝土中掺l0.5%UEA，并加强振捣，待钢板上每个出气孔冒浆后，再浇筑钢柱底座以上混凝土。接着进行第二段钢柱安装，先将连接钢板点焊在第一段钢柱的两侧翼缘板上，待钢柱安装就位无误后，再正式施焊。

7混凝土工程施工（1）钢筋工程：简体及暗柱钢筋在现场集中制作，暗柱纵向ø22~ø32钢筋采用电渣压力焊，简体墙内竖向分布钢筋接头采用搭接绑扎，粗直径钢筋制作接长用闪光对焊。钢柱吊装就位后，先绑扎暗柱立筋，再安装绑扎墙体的横向钢筋，箍筋开口安装后用10d焊接成封闭式。在梁、柱交接处，在钢梁腹板上钻孔，使墙体钢筋穿过。钢筋接头位置，搭接与锚固长度及剪力墙钢筋网片的拉结绑扎等均按图纸要求及验收规范施工。简体墙中暗柱竖向钢筋上下要贯通，钢筋保护层厚度用限位筋控制。（2）模板工程施工：筒体外模由两块大模板组合成定型模板，并高出楼层100mm，定型模板由18mm厚九夹板制作，横向木楞为55mm×80mm，间距300mm，纵向配双肢ø48×3.5钢管，间距700mm，通过ø16螺栓与胶合板、木楞及钢管连接，组合大模板最大重量1.2t。筒体内模纵向高度在内楼梯处断开，用小块模板先钻孔，使预留钢筋通过，然后与大模板拼装组合成一体。为了增强墙体模板的稳定，在筒体外侧用ø48钢管作三道斜撑，具体做法是在楼板上预埋ø25短筋，作为斜支撑的与水平钢管的连接支点。（3）混凝土工程施工：在浇筑混凝土时，由于劲性柱、梁内的混凝土流动及排气受到钢柱、钢梁、锚梁的限制，给混凝土的浇筑增加了施工难度，为保证施工质量结合地区气温条件，采取了以下措施：

81）采用大流动度泵送混凝土进行浇筑，粗骨料选用5~20mm的碎石，坍落度l4~16cm，混凝土中掺“M”型减水剂；2）混凝土分层高度控制在500mm以内，混凝土从钢柱四面下料，四面振捣；3）高温季节，混凝土的浇筑尽量安排在傍晚及夜间作业，混凝土入模温度控制在28℃左右；4）在-20℃之内的条件下冬期施工时，采用综合蓄热法。混凝土中掺水泥用量4.5%FDJ-1型防冻外加剂，水加热，人模混凝土温度控制在10℃以上，并在混凝土浇筑后进行覆盖保温。