浅谈抗爆结构钢筋混凝土施工工艺__墨水学术,论文发表,发表论文,
所属栏目：推荐论文发布时间：2011-02-25浏览量:562
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摘要：抗爆结构钢筋混凝土是指发生爆炸事故时能承受设计药量爆炸空气冲击波和碎片的局部作用而不发生震塌、飞散和穿透的钢筋混凝土结构，它广泛用于生产或贮存民爆行业危险品的建筑物，其施工难度较大、工艺技术较强。本文运用工程实例介绍抗爆结构钢筋混凝土的施工工艺及质量控制的一些关键环节。
关键词：抗爆结构 钢筋混凝土 施工工艺
前言：抗爆结构钢筋混凝土最典型的是危险品建筑物中的抗爆间室，所谓抗爆间室，是指具有承受本室内因发生爆炸而产生破坏作用的间室，结构设计时通常可根据间室内生产或贮存的危险品性质、恢复生产的要求，按能承受一次或多次爆炸荷载进行设计，能承受偶然的瞬时荷载。其墙体和屋盖宜为抗爆现浇钢筋混凝土，当设计药量大于1㎏时，墙厚不宜小于300㎜；抗爆间室防护门通常为大于10㎜厚的钢板门；抗爆间室朝向室外的一面为轻型泄压安全窗。抗爆结构钢筋混凝土的施工工艺与普通混凝土相比，其难度主要体现在钢筋加工与安装、模板安装、门洞尺寸及预埋件控制、防雷接地等方面，本文通过一工程实例, 总结抗爆结构钢筋混凝土施工经验供大家参考。
一、工程概况
本工程为火雷管装配工房，工程地上1层, 建筑物总长96.77 m，总宽15 m，建筑高度6m, 建筑面积为1067m2 ；建筑结构类型:框架结构，其中抗爆间室为现浇钢筋混凝土抗爆结构，建筑结构安全等级为二级。本雷管生产工房含压炸药间、装起爆药间等危险工序抗爆操作间14间，横向连续布置,每间净宽与净深3 m、净高3.5 m,墙体及屋盖钢筋混凝土厚度均为300㎜，基础为钢筋混凝土条形基础，抗爆间室外为无盖抗爆屏院。
二、施工工艺技术
（一）技术要点
1、抗爆结构混凝土强度等级不小于C30，混凝土保护层最小厚度：
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墙（板）厚度h |
h≤200 |
h≤300 |
h≤500 |
H＞500 |
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±0.000以上 |
15 |
25 |
30 |
40 |
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±0.000以下 |
25 |
35 |
35 |
45 |
2、抗爆结构混凝土应连续浇筑，不得设置施工缝。当不可避免时，施工缝应设在基础顶面以上或屋面板以下500㎜处，并以不少于受力主筋截面之半的插筋加强，插筋锚入施工缝上下均应不小于45d。
3、抗爆结构中纵向钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值应不小于1.25；钢筋的屈服强度实测值与强度标准值不应大于1.3；且钢筋在最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%。
4、抗爆结构纵向受力钢筋的锚固长度为：HPB235钢筋为35d、HRB335钢筋为45d；受力钢筋绑扎接头的搭接长度为锚固长度的1.2倍。
5、抗爆结构受力钢筋应尽量避免采用接头，必要时应用绑扎或闪光接触对焊。接头位置应设在墙或板距支座四分之一附近处，并应相互错开，在任意搭接长度l（54d）区段内，有接头受力钢筋截面面积不得超过总截面面积的25%。
6、抗爆间室墙或板内外层钢筋网之间设置单个S形拉接连系筋，直径及间距视具体情况确定。
7、抗爆间室相邻两间配筋不同时，中间隔墙按大者配筋。
8、抗爆间室墙上开设孔洞，必须进行加固，通常在孔洞四角附加加强斜筋，墙内外两侧各4根，直径与主筋直径相同；所有其它专业在抗爆间室墙或板上预留套管或孔洞，均须在设备管线安装完毕后用益胶泥堵塞严密或内外用钢板焊实。
9、所有构件交接处（包括墙、屋面板、基础底板、檐口梁、基础拉梁等构件）均应加腋（45度斜角），并用斜筋加强。
10、抗爆间室与主厂房间宜设置抗震缝。
（二）工艺流程
本工程抗爆间室钢筋混凝土的工艺流程概述如下：定位放样、装订龙门板→抗爆墙基槽开挖→验槽→砼垫层→基础钢筋加工与安装（含基础内接地钢筋焊接）→基础钢筋隐蔽验收→基础支模板→基础混凝土浇筑（混凝土浇筑至基础顶面以上500㎜处）与养护→抗爆墙内侧及屋盖底面支模板→抗爆墙及屋盖钢筋加工与安装（含接地线焊接）→防爆装甲门框及室内人工接地连接板（并与墙内柱接地引下线主筋焊接）安装→钢筋隐蔽验收→抗爆墙外侧及屋盖侧面支模板→尺寸较核→抗爆墙及屋盖混凝土浇筑→养护→分部分项结构验收→回填土。
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（三）防雷接地
危险品生产工房对生产安全接地特别严格，所谓生产安全接地是指在生产或贮存火药、炸药、弹药、引信及火工品的环境中为了安全生产所必须的接地，它是防感应雷击、防静电、防高位电阻引入、保护接地、重复接地和等电位联接等的综合接地系统。本工程要求工频接地电阻不大于1欧姆，且室内所有金属、用电设备、导静电把手、门帘等均应与室内接地干线可靠联结。这就对抗爆间室等抗爆结构钢筋混凝土提出了特殊的要求，为了满足防雷电感应，混凝土屋盖内钢筋应绑扎或焊接成闭合回路，并与引下线焊接，引下线通常利用混凝土柱内两根直径不小于Ф12的钢筋通长焊接，下端与基础内接地钢筋焊接，中间与预埋接地钢板焊接；铝合金门窗采用Ф10圆钢与抗爆墙或梁预埋件焊接；室内接地干线采用-25×4㎜镀锌扁钢沿墙明敷，高度距地面0.3米；室外接地干线采用-40×4㎜镀锌扁钢，埋深－0.80米。
（四）防爆装甲门框安装
为了满足抗爆要求，抗爆间室要求安装的是防爆装甲门。其四周门框为∠100×10角钢，角钢两翼间距＠250㎜预埋M20×40螺栓（钢板门与门框连接用），角钢内间距＠250㎜焊接Ф10锚筋（长度为250㎜）。抗爆结构钢筋混凝土浇筑前必须保证抗爆装甲门框及传递窗框先安装。安装过程中，应特别保证门框垂直度与水平度的准确性，砼浇筑过程中，应特别保护好螺栓与锚筋的完好性。
三、施工方案设计
施工方案设计能使施工人员做到心中有数，保证施工顺利进行，结合抗爆结构钢筋混凝土施工的实际情况，其施工方案设计主要包括图纸审查、确定施工顺序与施工方法、技术交底和材料准备等。
（一）图纸审查。通过召集相关技术人员对图纸进一步进行审查，才能充分了解抗爆设计意图，掌握抗爆设计的主要参数。抗爆结构钢筋混凝土施工质量除一般要求外，重点是必须能够达到设计抗爆要求，图纸审查过程中应做到建筑、结构、工艺、水、暖、电、热等专业融会贯通，各专业图有无矛盾，掌握在结构施工时应为防雷接地、防爆门框与传递窗框、防爆电器安装等作哪些预留预埋；审查结构施工图中各结构标高、檐高、墙板厚度、轴线布设、开间与进深等各相关尺寸是否存在矛盾；发现问题及时与设计人进行沟通。
（二）确定施工顺序与施工方法。
施工顺序：抗爆间室原则上与主体框架同步施工，而抗爆间室外的抗爆屏院则应待工艺设备安装完毕后再组织施工；抗爆结构钢筋混凝土应连续浇筑，因此，基础施工完后，墙板混凝土应同时浇筑，具体施工顺序见本工程工艺流程。
施工方法：
1、模板工程：模板安装应保证结构的轴线位置、几何尺寸正确，并具有足够的刚度、强度和稳定性，能承受新浇筑混凝土的重量和侧压力以及施工中产生的荷载，可选用木模或组合钢模，且所有模板表面均应涂刷隔离剂。由于抗爆结构钢筋混凝土墙、板较厚（本项目为300㎜），除应满足一般规定和施工要点外，为防止模板变形，墙模及屋盖模板支撑应采取加强措施：墙模应加撑头和对拉螺栓，屋盖模板支柱应支承在坚实的地面上，且在支柱底部垫上木板，支柱也要加密；墙模底部应开有清理孔，并在便于混凝土浇筑位置沿高度每隔2m开设浇筑孔。
2、钢筋工程：抗爆结构钢筋多为直径Ф20以上间距＠150㎜内双层双向布置，本工程抗爆墙及屋盖配筋为Ф25＠125㎜，整个抗爆间室呈现一个密实钢筋笼，钢筋粗、间距密、预埋件多、防雷要求高，且受力钢筋应尽量避免采用接头。墙体钢筋安装时每侧先立4根竖筋，并在其上画好横筋分档标志，然后于下部及齐脑处绑两根横筋固定好位置，并在横筋上画好分档标志，而后绑其余竖筋，最后绑其余横筋；屋面板钢筋先绑底层再绑上层，钢筋焊接过程特别对接地钢筋要严格按避雷要求组织施工。钢筋绑扎完成后，各种操作人员不准任意蹬踏钢筋，浇筑混凝土时指定专人看管钢筋。
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3、混凝土工程： 本工程抗爆混凝土强度等级为C30，且宜采用现浇混凝土，混凝土配合比应按现场调整后的施工配合比进行配制，搅拌时间不少于90s，并严格控制水灰比。在浇筑墙混凝土前，应先在底部填以50～100厚与混凝土内砂浆成分相同的水泥砂浆，浇筑中不得发生离析现象，屋盖混凝土应用插入式与平板振动器振实。混凝土浇筑过程中，应经常观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞的情况，当发生变形、移位时，应及时采取措施进行处理。
（三）技术交底。分项工程施工技术交底是将管理层所确定的施工方法向操作者进行交底，是施工方案的具体系化，交底方法应采取书面形式。抗爆结构钢筋混凝土技术交底内容主要有：1、图纸交底。2、施工工艺交底。3、材料要求。4、施工安排与施工方法。5、工种配合要求。6、结合实际，提出质量、安全、节约等具体措施。
（四）物资准备。1、建筑材料准备，根据抗爆结构钢筋混凝土的材料分析和施工进度计划要求，及时备好模板、钢筋、水泥、砂、石等主要材料；做好材料数量和质量验收，并做好相应的验收记录和标识，严禁使用不合格材料，进入场地的材料必须有生产厂家材质证明和出厂合格证；钢筋、水泥等要求复试的材料要有取样送检证明报告。2、施工人员等劳动力计划。3、抗爆钢板门与抗爆灯预埋件、构配件加工。4、工具、施工机械准备。5、抗爆结构钢筋混凝土成品养护。
四．结束语：
综上所述,抗爆结构钢筋混凝土分部分项广泛用于民爆器材等危险品建筑物的核心区域，其施工质量直接关系到建筑物的安全等级，通过对这个项目的实践, 为类似工程积累了一些经验，取得了以下收获：
1、抗爆结构混凝土浇筑应尽量避免雨季、冬季施工，迫不得已时，应按有关规定采取相应措施。
2、施工时应与建筑、结构、工艺、水、暖、电、热等专业密切配合，并核对预留洞、预留管、预埋件、避雷接地装置等位置尺寸无误后方可进行下一工序的施工。
3、抗爆结构混凝土屋盖板较厚，模板及支架应有足够的强度、刚度及稳定性；墙板钢筋间距密直径粗，结构中又有预埋件，浇筑混凝土有困难时，应采用细实混凝土；钢筋的制作与安装难度非常大，必要应进行连接时应用闪光接触对焊。
4、抗爆结构钢筋混凝土的施工应高度重视防雷接地系统的设置，混凝土浇筑前应逐一检查柱内引下线钢筋与各接地钢筋的焊接、屋面板内钢筋闭合回路、室内与室外接地镀锌扁钢敷设、铝合金门窗接地等部位，为保证接地系统满足危险品生产工房生产安全接地要求奠定基础。
5、抗爆结构混凝土养护时间应不得少于12昼夜，浇水的次数要能使混凝土保持足够的润湿状态。
6、施工过程应严格执行GB50204-2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》及设计院相关专业院标通用图集，并及时做好钢筋、预埋件、防爆电器、基槽回填等工序的隐藏验收，按实填报隐蔽资料。
参考资料：
[1]、GB50089-2007《民用爆破材工程设计安全规范》；
[2]、五洲工程设计研究院危险品建筑物相关专业院标通用图集。
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