CN107191006A - 一种导流槽耐火混凝土层拆除修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种导流槽耐火混凝土层拆除修复方法，运用长臂挖掘机+混凝土盘锯+人工辅助相结合的方法，在拆除体量大、强度高的船型导流槽内部实现了高效快捷的控制性拆除；在导流槽顶板施工中采用窄边模板、精细捣打浇筑，在斜板上采用快拆快支模板法，用铁丝绑扎固定模板，节省钢管、扣件、游托等消耗资源,减少模板施工作业量；结合三维激光扫描技术，避免了拆除后型面超差导致的耐火混凝土浪费，实现了施工的节能环保高效，扫描检测同时为后期试验研究提供了基础数据，有利于形成导流槽改造修复标准化成果，拓展了BIM技术的应用范围，具有可推广性。

Description

一种导流槽耐火混凝土层拆除修复方法

技术领域

本发明涉及航空航天建筑设施技术领域，尤其涉及一种大体量耐火混凝土修复技术，特别涉及一种船型导流槽内部耐火混凝土衬层全面积拆除、修复高效施工方法。

背景技术

导流槽为卫星发射时导出高温高速气流的船型深基坑构筑物，其内部基层普通混凝土表面为一层耐火混凝土衬层，经多次烧蚀冲击后需进行拆除、修复, 整个修复工程主要工作内容为原有耐火层混凝土剔除、基层凿毛、植筋、钢筋绑扎、模板制作支设、耐火混凝土浇注等。

原有耐火层混凝土经高温高速气流烧蚀，强度逐渐增大（超过原设计C30，局部区域达到50～65Mpa）；导流槽异型部位多，导流槽底板、顶板及侧壁内侧厚度60～300mm不等，不同厚度布置有单层双向或双层双向的钢筋网，同时拆除过程中，要确保拆除工作不对原有结构造成破坏，且不能对上部卫星发射塔造成影响，如此大体量、全面积的控制性拆除在国内尚属首次，无相关施工经验作为参考。 导流槽分为发射圆弧口、顶板、侧墙、底板等部位，耐火混凝土衬层修复在卫星发射维保间隙进行，工期压力大；平流段顶板存在吊模施工，侧墙、基本段、折流段斜板施工中按常规施工需要搭设大量的辅助支撑体系，难以满足工期要求。因此需要在拆除、修复两方面着手，研究高效、快捷的控制性拆除、修复施工方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种导流槽耐火混凝土层拆除修复方法，固化导流槽改造修复技术成果，进而推广到大体量、高强度内部结构快速改造修复施工，上述目的是通过如下技术方案实现的。

一种导流槽耐火混凝土层拆除修复方法，所述导流槽为半地下建筑物，槽体为船型，导流槽内表层为耐火混凝土层，所述耐火混凝土层包括底部的侧墙、底板、斜板和顶部的顶板，耐火混凝土层的内侧为基层普通混凝土层，耐火混凝土层拆除修复方法包括如下步骤：

1）侧墙、底板、斜板耐火混凝土层的拆除：运用长臂挖掘机在导流槽内部作业对侧墙、底板、斜板耐火混凝土层进行拆除，保持基层普通混凝土层完好；

2）脚手架搭设：侧墙、底板、斜板耐火混凝土层拆除、建渣清除后，自导流槽底部自下而上搭设满堂手脚架作为顶板耐火混凝土层拆除操作平台；

3）顶板耐火混凝土层的拆除：在操作平台上运用混凝土盘锯分块切割顶板耐火混凝土，再辅以风镐人工拆除；拆除完成后用风镐进行基层大面积凿毛、植筋，并进行钢筋绑扎；

4）顶板耐火混凝土层的修复：采用耐火混凝土精细捣打浇筑的施工方法：利用窄边模板拼接构建窄边模板支撑体系，耐火混凝土连续现场搅拌进行浇筑，采用人工填料、塞缝，胶锤敲击捣制成型，混凝土强度达到拆模强度时拆掉模板；所述窄边模板为1.5～2.0m，宽度120～150mm的木工板或胶合板，所述窄边模板支撑体系不用背楞，直接由钢管、游托竖向顶撑；

5）侧墙、斜板耐火混凝土层的修复：采用斜板、侧墙铁丝加固快拆快支模板法浇筑：在钢筋绑扎时预留铁丝，在模板支设中直接用铁丝绑扎主楞方木加固模板，浇筑混凝土，浇筑完成后混凝土达到拆模强度时解开铁丝、拆模，回收方木、模板周转使用。

进一步的，拆除作业完成后应用三维激光扫描仪获取拆除后型面三维模型，得出理论用量与实际用量偏差，可视化纠偏避免耐火混凝土浪费；浇筑完成后再次扫描获取成型面模型数据检测施工成果，为后期发射试验烧蚀冲击分析提供依据。

进一步的所述的加固快速模板法所用的铁丝为12～14号铁丝。

本发明特点主要为：

1）所述的窄边模板为人工裁分的长1.5～2.0m，宽度120～150mm的木工板或胶合板，窄边模板支撑体系不用背楞，直接由钢管、游托竖向顶撑；本发明中选用的窄边模板面积远远小于常规施工所使用的模板，窄边模板小巧轻薄，在顶部施工过程中拼接方便，能大幅度降低施工难度提高施工效率；

2）所述的加固快速模板法所用的铁丝为强度、延展性适宜的12～14#铁丝；本发明在侧墙、侧板耐火混凝土层浇筑过程中支设模板没有使用传统的钢管手脚架支撑体系，直接使用钢筋捆扎过程中预设的12～14#铁丝绑扎主楞方木，浇筑完成后再拆掉铁丝，回收方木、模板，简化了施工工艺，达到了快拆快支的目的，大大提高了施工效率；

3）融合三维激光扫描技术进行预判、分析及后期处理，实现精细化施工。

本发明专利的有益效果是：

1）运用长臂挖掘机+混凝土盘锯+人工辅助相结合的方法在拆除体量大、强度高的船型导流槽内部实现了高效快捷的控制性拆除；

2）运用窄边模板、精细捣打、快拆快支模板等一系列措施进一步提高施工效率，节省钢管、扣件、游托等消耗资源；

3）结合三维激光扫描技术，提高了施工的精度和准度，避免了拆除后型面超差导致的耐火混凝土浪费，实现了施工的节能环保高效，为后期试验研究提供了基础数据，有利于形成导流槽改造修复标准化成果，拓展了BIM技术的应用范围，可推广于类似工程施工。

附图说明

图1是本发明导流槽结构模型分段示意图（纵向剖面）。

图2是步骤5）中快拆快支模板结构示意图。

图3为图2的A-A剖面图。

图中：A.耐火混凝土层，B.基层普通混凝土层，C.导流槽基本段，D.导流槽平流段，E.导流槽折流段，1.侧墙，2.底板，3.斜板，4.顶板，5.主楞方木，6.次楞方木，7.铁丝，8.支撑模板，9.钢筋；黑色粗箭头表示发射气流导出方向。

具体实施方式

如图1所示，一种导流槽耐火混凝土层拆除修复方法，所述导流槽为半地下建筑物，槽体为船型，导流槽内表层为耐火混凝土层A，所述耐火混凝土层A包括底部的侧墙1、底板2、斜板3和顶部的顶板4，耐火混凝土层A的内侧为基层普通混凝土层B，本实施方式中，导流槽的船型底部由导流槽基本段C、导流槽平流段D和导流槽折流段E构成，导流槽基本段C由基本段的侧墙、斜板和底板依次连接构成，导流槽折流段E由折流段侧墙、斜板、底板依次连接构成，导流槽平流段D处于导流槽基本段C和导流槽折流段E之间，导流槽平流段D的底板与导流槽基本段C的底板及导流槽折流段E的底板连接，耐火混凝土层拆除修复方法包括如下步骤：

1）侧墙、底板、斜板耐火混凝土层的拆除：运用长臂挖掘机在导流槽内部作业对侧墙、底板、斜板耐火混凝土层进行拆除，保持基层普通混凝土层完好，其中侧墙、底板、斜板耐火混凝土层为烧蚀后强度较大部位，首先对此部分进行大面积混凝土拆除；

2）脚手架搭设：侧墙、底板、斜板耐火混凝土层拆除、建渣清除后，自导流槽底部导流槽平流段底板自下而上搭设满堂手脚架作为顶板耐火混凝土层拆除操作平台，；

3）顶板耐火混凝土层的拆除：在操作平台上运用混凝土盘锯分块切割顶板耐火混凝土，再辅以风镐人工拆除；拆除完成后用风镐进行基层普通混凝土层的大面积凿毛、植筋，并进行钢筋绑扎；

4）顶板耐火混凝土层的修复：采用耐火混凝土精细捣打浇筑的施工方法：利用窄边模板拼接构建窄边模板支撑体系，耐火混凝土连续现场搅拌供应进行浇筑，采用人工填料、塞缝，胶锤敲击捣制成型，达到拆模强度时拆除模板；所述窄边模板为1.5～2.0m，宽度120～150mm的木工板或胶合板，所述窄边模板支撑体系不用背楞，直接由钢管、游托竖向顶撑；

5）侧墙、斜板耐火混凝土层的修复：见图2、3，采用斜板、侧墙铁丝加固快拆快支模板法浇筑：在钢筋9绑扎时预留铁丝7，在模板8支设中代替传统的钢管手脚架支撑体系直接用铁丝7绑扎模板主楞方木5加固模板8，再进行浇筑混凝土，浇筑完成后混凝土达到拆模强度时解开铁丝、拆模，回收方木、模板周转使用。

拆除作业完成后应用三维激光扫描仪获取拆除后型面三维模型，得出理论用量与实际用量偏差，可视化纠偏避免耐火混凝土浪费；浇筑完成后再次扫描获取成型面模型数据检测施工成果，为后期发射试验烧蚀冲击分析提供依据。

实施例1

以下结合西昌某导流槽事例、附图对本发明作进一步的详细描述。如图1~3所示，

1）运用长臂挖掘机进行导流槽内部原高强度耐火混凝土初步拆除；

如图1所示， 某型导流槽为船型半地下构筑物，尺寸为55.50m×17.00m×15.95m，结合内部空间选用22m长臂挖掘机，通过吊装进入导流槽内对烧蚀严重、强度较高的导流槽基本段C底板2、侧墙1，导流槽平流段D侧墙1、导流槽折流段E侧墙1、底板2等部位进行大面积控制性拆除，保持基层普通混凝土面B的完好。

2）简易满堂脚手架、操作平台搭设；

上述大面积耐火混凝土层拆除、建渣清理后，在船型结构导流槽平流段D底板2表面自下而上搭设简易满堂脚手架，顶层脚手架上满铺脚手板并固定，作为顶板耐火混凝土拆除操作平台，施工前做好安全围栏等防护。

3）混凝土盘锯分块瓦解+人工拆除；

利用导流槽顶板4钻孔固定混凝土盘锯，首先运用盘锯沿纵横向将导流槽原耐火混凝土层A顶板4平板切割划分为0.8～1.5㎡大小的分块区域，再用风镐人工破碎拆除；对导流槽内圆弧角处、阴阳角、管道、预埋件及凹凸不平等细部直接采用人工风镐辅助拆除；原耐火混凝土层A拆除完成后，依照施工顺序用风镐进行基层普通混凝土层B进行大面积凿毛、植筋及钢筋绑扎。

4）顶板耐火混凝土精细捣打浇筑；

顶板4耐火混凝土属于吊模浇筑施工，在施工段划分基础上，各区域构建窄边模板支撑体系：窄边模板下方首先利用已有满堂脚手架搭设纵横向支撑架并调整至耐火混凝土层A施工高度（支撑架顶预留出耐火混凝土层A厚度+模板8厚度），窄边模板直接放置于支撑横管上，后一块窄边模板与前一块窄边模板做好拼缝处理；耐火混凝土现场搅拌、斗车运输，浇筑时采用人工抛填集料，手工塞缝，并用胶锤捣打模板排除气泡、挤密集料；依次放置窄边模板、填料、捣打混凝土成型，混凝土强度达到后拆掉横杆、模板即可。

5）侧墙1、斜板3铁丝7加固快拆快支模板法浇筑；

如图2、3所示， 侧墙1、斜板3施工过程时，在钢筋9绑扎完成后，在第一层模板8上下端钢筋9处绑扎预留粗铁丝7，模板8支设采用快拆快支模板法代替钢管脚手架支撑体系，模板8直接采用次楞方木6作背楞，利用上下两端的粗铁丝扎紧主楞方木5固定模板8，浇筑完成达到强度拆模时解开铁丝7，回收方木（5、6）、模板8周转循环使用，第二层、第三层模板8……浇筑施工依次进行。导流槽平流段D底板2施工按常规施工。

6）耐火混凝土层A型面三维激光扫描成型控制及检测

拆除作业完成后在分别在底板2、操作平台上应用三维激光扫描仪获取拆除后型面三维模型数据拟合形成导流槽三维点云模型，与BIM建模理论设计数据对比，计算耐火混凝土实际用量与理论用量偏差，可视化纠错、调整，避免拆除后型面超差造成耐火混凝土浪费；浇筑完成后再次进行三维激光扫描，获取成型面模型数据与理论模型比对检测施工成果，并为后期发射试验烧蚀冲击分析等试验研究提供基础数据。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种导流槽耐火混凝土层拆除修复方法，所述导流槽为半地下建筑物，槽体为船型，导流槽内表层为耐火混凝土层，所述耐火混凝土层包括底部的侧墙、底板、斜板和顶部的顶板，耐火混凝土层的内侧为基层普通混凝土层，其特征在于：耐火混凝土层拆除修复方法包括如下步骤：

1）侧墙、底板、斜板耐火混凝土层的拆除：运用长臂挖掘机在导流槽内部作业对侧墙、底板、斜板耐火混凝土层进行拆除，保持基层普通混凝土层完好；

2）脚手架搭设：侧墙、底板、斜板耐火混凝土层拆除、建渣清除后，自导流槽底部自下而上搭设满堂手脚架作为顶板耐火混凝土层拆除操作平台；

3）顶板耐火混凝土层的拆除：在操作平台上运用混凝土盘锯分块切割顶板耐火混凝土，再辅以风镐人工拆除；拆除完成后用风镐进行基层大面积凿毛、植筋，并进行钢筋绑扎；

4）顶板耐火混凝土层的修复：利用窄边模板拼接构建窄边模板支撑体系，耐火混凝土现场搅拌进行浇筑，采用人工填料、塞缝，胶锤敲击捣制成型，混凝土强度达到拆模强度时拆掉模板；所述窄边模板为1.5～2.0m，宽度120～150mm的木工板或胶合板，所述窄边模板支撑体系不用背楞，直接由钢管、游托竖向顶撑；

5）侧墙、斜板耐火混凝土层的修复：在钢筋绑扎时预留铁丝，在模板支设中直接用铁丝绑扎主楞方木加固模板，浇筑混凝土，浇筑完成后混凝土达到拆模强度时解开铁丝、拆模，回收方木、模板周转使用。

2.根据权利要求1所述的导流槽耐火混凝土层拆除修复方法，其特征在于：拆除作业完成后应用三维激光扫描仪获取拆除后型面三维模型，得出理论用量与实际用量偏差，可视化纠偏避免耐火混凝土浪费；浇筑完成后再次扫描获取成型面模型数据检测施工成果，为后期发射试验烧蚀冲击分析提供依据。

3.根据权利要求1所述的导流槽耐火混凝土层拆除修复方法，其特征在于：所述的加固快速模板法所用的铁丝为12～14号铁丝。