工业装置中钢筋密集结构施工注意要点

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工业装置中钢筋密集结构施工注意

要点

【摘要】在工业装置中施工，经常涉及到结构复杂、钢筋密集的结构，虽然形式上雷同，但根据装置工艺特点、生产能力以及各地区地质情况、抗震设防要求等方面，结构内部配筋有很大的区别。因此在施工过程中，必须透彻地分析、研究，编制可行的施工方案，才能保证施工有序进行。 【关键词】工业装置 钢筋 密集 施工 要点

在石油化工项目施工中，经常会遇见结构形式复杂、钢筋密集的钢筋混凝土结构。例如：乙烯装置中的框架式油洗塔基础、空分装置中的大型框架式压缩机基础等，这些框架式基础由于上部设备在使用过程中荷载较大，或其上部为动力设备，或考虑当地抗震设防等级等一些情况，设计配筋密集，是工业装置中较为典型的钢筋密集型结构。加上设备安装所需要的地脚螺栓或螺栓孔，形成一定的施工难度。认真分析图纸，明确设计意图。充分考虑施工中遇到的问题是进行正常、有序施工的前提。 1.确定施工程序

分清结构层次，是了解设计意图、编排合理施工程序的前提。 框架式设备基础(大多数为急冷油塔、料仓基础)，通常传力方式为：设备荷载→底座环形梁→斜梁→框架梁(主次梁按框架方向设置)→框架柱→基础底板→地基。压缩机基础传力方式较为简单，荷载传到基础顶板后，由柱子传到底板，最后所有荷载由地基承载。由于在厚大的顶板内部配筋中，通常隐藏着暗梁(与顶板同高度的梁)，因此在施工时需分清主次。如图1、2所示。

图1 基础底板及柱分布

图2 基础顶板各层次梁分布

根据上述分析的传力途径及结构分布层次，可以得出钢筋铺设的先后顺序：框架主梁→框架次梁→斜梁→环梁→板。 2.施工图自审和会审 2.1图纸自审时应注意的问题

在该类结构计算时，按照荷载传递途径，依次进行环梁、斜梁、框架梁、柱及底板的结构设计。在图纸自审时，搞清楚这种结构各层次之间的相互关系。

1)各层次梁的高度 各层次的梁在完成混凝土浇注成型后，整个截面(专指梁高)应该为同一个高度。如果按照单层次设计进行钢筋下料加工，在钢筋相互叠放后，势必造成超过设计标高；而为了达到设计要求的截面尺寸和顶面标高，需使各层次的梁保证同一高度，两者相互矛盾。

2)钢筋相互叠加在这种结构中，钢筋的直径以φ28~φ36mm为常见。钢筋配筋，一般都在2层以上。例如：在扬子石化60万吨/年乙烯改扩建项目：急冷区101E急冷油塔基础，框架梁底筋为3层，φ32mm，顶筋2层，φ32mm；斜梁和环粱的钢筋φ28mm，上下各布置2层。钢筋叠放后，若以主梁为标准，将高出：32+12+28+12+28=112mm，不仅影响设备安装、工艺配管，而且增加结构荷载。

3)钢筋净距钢筋密集结构的配筋较密，且要满足设计规范的钢筋最小净距。框架梁宽度与柱子相同，在梁筋锚固到柱子内部后，由于主筋的限制，锚固端钢筋净距小于规范规定的限值范围。在梁的锚固端，梁下部钢筋主次梁相互叠放，将形成数量为主次梁底筋层数总和的钢筋层次。例如：101E急冷油塔基础在该部位形成36×6=192mm高的钢筋叠放区，形成非常小的钢筋孔洞隔离区，成为整个结构混凝土最难浇注和质量最难控制的部位。 4)梁筋锚入柱内与柱筋的重叠结合抗震要求，框架梁上部钢筋全部弯折锚到柱子内部，而且锚固长度较长。柱子承受上部传

来的荷载，配筋密集，当无法满足钢筋最小净距要求时，将进行2排以上的配筋设计。当梁的钢筋锚到柱子内部时，若不考虑锚固端(竖向)与柱筋的层次问题，柱子钢筋与梁锚到柱内的钢筋将形成钢筋排布而成的钢板，混凝土无法裹住柱筋，使柱子丧失承载能力。

2.2会审应征求设计解决的问题

根据上述施工图自审发现的问题，应在图纸会审时提出，并向设计者提出解决的建议。

1)梁的高度和钢筋叠加 如果按照设计给定的梁高、混凝土保护层进行钢筋下料，并将各层次梁的钢筋叠加，将无法进行施工。对于这个问题，有两种措施可采纳：①保证框架梁高度，不提高结构顶面标高，按照各层次钢筋叠加后增加的尺寸。相应地降低结构底面标高，将增加整体结构的荷载，需设计重新核验。②保证整个结构的截面尺寸，相应减少支座梁的截面高度，可能会使支座梁的承载力降低，必须经过设计的验算，采取可靠的措施，或者进行提高钢筋或混凝土的强度级别。

2)钢筋净距 保证钢筋的净距，是实现混凝土浇注、振捣成型的前提，是保证整体结构正常使用的关键。因此，对于这种钢筋密集的结构，必须事先计算好设计的钢筋净距，选择有相应骨料粒径的混凝土。若浇注时振捣有困难时，需征求设计方增大钢筋的净距，进行等强代换或重新布筋。

3)梁筋锚固 若改变梁上部钢筋锚固段与柱筋所形成的“钢板”现象与梁底筋锚固到柱内所形成的“孔洞隔离区”，建议做如下改动：①由于框架柱截面大，建议框架梁顶部钢筋提前弯折锚入到柱子内部，与柱筋形成内外层次的划分，从而使钢筋之间形成一定的间距；②对于下部钢筋，设计者将底筋直锚到柱子外侧钢筋的位置，建议在锚固长度不变的情况下，进行弯折锚固；③在框架梁顶筋按照设计位置铺设完毕后，在底筋铺设前，先行浇注框架梁下部柱子，将施工缝留设在框架梁底部。 钢筋提前弯折锚固的处理方式，要相互错开弯折点。 3.编制施工方案

类似这样结构复杂、钢筋密集的构件，不能按照常规的、普通的结构施工方案去编制，必须认真考虑施工中的难度，否则就会造成无法继续操作而停工。如果重新分析解决办法，势必在工期、材料、人力以及形象上造成一定的损失，甚至会失去企业在资质方面的能力信誉。

根据已经成型的扬子石化60万吨/年乙烯改扩建工程101E急冷油塔基础、扬子石化高压聚乙烯装置料仓框架基础施工经验，介绍施工中应注意的几点问题。 3.1设计问题

应根据结构的实际情况，认真分析施工图，在图纸会审时一并提出。 3.2施工问题

1)施工程序的合理安排 首先设备地脚螺栓的安装，应穿插到整个工序之中，安装支架、锚板、穿螺栓以及螺栓的最后找正加固，应根据实际情况，在各层次梁的钢筋施工过程中，进行合理穿插；其次框架梁与斜梁相互交叉，两种梁的宽度截面都较大，交叉部位的箍筋安装和绑扎都很困难，在框架梁形成后，不能将其支架拆除，当框架梁落到正常位置后，斜梁与框架梁交叉处的箍筋很难安装，因此交叉处的箍筋在框架梁下落之前安装上，然后再将框架梁复位；再次在框架梁落到正确位置之后，不能急于进行斜梁的主筋绑扎，因为斜梁主筋绑扎形成之后，与框架梁之间形成加固形式的“八”字，一旦框架梁位置不正，无法恢复和模板安装，因此在绑扎斜梁主筋前，要对框架梁的位置进行检查校验，对于位置偏差部位用倒链复位，再进行斜梁主筋的绑扎，然后再拆除倒链，此时，框架梁与斜梁就会形成一个较为牢固的体系。

2)顶板混凝土的浇注和振捣 建议针对钢筋间距的不同部位选择相应骨料粒径的泵送混凝土。要合理选择混凝土的入模点，尤其是顶板下部联系梁上部柱子。由于框架梁底筋锚固相互叠加的问题，若从顶部下料，该部分混凝土将无法彻底入模和振捣。

该部分混凝土应该从侧面入模和振捣，并事先准备好下料口所用的模板，待混凝土浇捣到振捣口位置后，立即封堵。其他部位可按正常施工方式进行下料，但一定要控制下料数量和速度，保证下层混凝土振捣完毕后，方可进行上层混凝土入模。 3)混凝土的养护

类似结构一般都属于大体积混凝土结构，防止大体积混凝土结构因水化热过高而形成裂缝是养护期间的关键。首先在配置混凝土时，要使用水化热低的矿渣硅酸盐水泥，掺加一定量的外加剂，降低水灰比。其次，在养护时，采取比较理想的覆盖保温措施，使混凝土养护环境温度与混凝土内部温度差在规范规定范围内。在养护期间，要选择有代表性的点进行温度测量。 在养护期间，要随时注意内部温度变化，当内部温度呈下降趋势时，逐渐减少覆盖层。切不可突然拆去覆盖层，以防止温度变化太快，造成裂缝。另外，混凝土在凝结硬化期间，需水量较大，因此，在覆盖层下应覆盖一层塑料薄膜，并注意洒水。