趙榮生
(山西四建集團廣業(yè)分公司,山西太原 030006)
現(xiàn)行設計規(guī)范設計的民用建筑:如高層住宅樓、寫字樓、大型酒店、高校園區(qū)等,這些建筑由于人口密集,車輛出入頻繁,一般均設計有地下車庫,地下車庫一般均為框架結(jié)構(gòu),框架結(jié)構(gòu)體量大、占地面積大、后澆帶多,施工中常面臨主樓與地下車庫施工組織的空間利用難度大的矛盾,應用大直徑鋼管一次支頂后澆帶技術(shù),在保證結(jié)構(gòu)安全的同時,可實現(xiàn)上部場地的有效利用,大大方便了主樓施工,提高了模板及支撐體系的周轉(zhuǎn)率,實現(xiàn)較好的經(jīng)濟效益和社會綜合效益。
1)在支設樓層模架體系時,后澆帶處與周圍模架體系應分開支設,拆除模板時保留后澆帶處模架體系。2)在拆除樓板模架體系后,重新按樓層模架方案支設后澆帶處模架體系。3)在拆除樓板模架體系后,由鋼管、扣件組成簡易的“四管支柱”,支頂在后澆帶處的梁下面(如為無梁樓板,則支在后澆帶處的板下面),如圖1,圖2所示。
備注:“四管支柱”的橫桿數(shù)量根據(jù)樓層層高確定。
說明:后澆帶處支撐應在樓層模架體系拆除后及時支頂;后澆帶處支撐,均應從底層向上連續(xù)支設,上下層頂柱對齊。
圖1 后澆帶支撐立面圖
圖2 后澆帶支撐平面圖
1)雖然使用的鋼管及扣件等材料也可以多次周轉(zhuǎn)重復利用,但其材料使用量相對較大,不僅占用了大量的鋼管及扣件,而且浪費了大量的勞動力,沒有起到預期的效果。2)上述做法中有的需在主體模架拆除后二次支設,不僅現(xiàn)場材料堆放凌亂,占有場地多,與建筑工地上傳統(tǒng)作法無本質(zhì)的區(qū)別,成本甚至更大些,有的施工單位對上述作法進行了改進,但效果不好。3)時間上來不及,要實現(xiàn)后澆帶部位的及時使用,需等到后澆帶兩側(cè)頂板混凝土拆模后方可使用,而實際施工中此部分現(xiàn)場可利用場地一般較小,嚴重影響施工進度。4)鋼管數(shù)量少,與主體結(jié)構(gòu)梁部位接觸小,無可靠的有效拉結(jié),容易引起模板的橫向失穩(wěn)。
我們在施工實踐中對地下車庫等大跨度后澆帶采用了如下改進作法:由于地下車庫后澆帶長,跨度大,現(xiàn)場應根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)樓層凈高尺寸(上層梁底至下層地面結(jié)構(gòu)板頂)選擇相應長度的φ150×6 mm鋼管,一般比凈高小250 mm~300 mm,并在鋼管兩端焊接200 mm×200 mm×6 mm的鋼板作為頂托及底托,另需將上部木模板套空支設,即頂托鋼板作為梁底模,下部用400 mm×400 mm×200 mm的C20預制鋼筋混凝土墊塊支撐,加墊木方進行高度調(diào)節(jié),待主體結(jié)構(gòu)的梁板強度達到拆模條件后,拆除后澆帶兩側(cè)的支撐體系,留設后澆帶處的粗鋼管支撐體系。另在主體模板支設過程中鋼管頂部需用8號鉛絲環(huán)套,用鋼釘?shù)扰c梁側(cè)?;炷恋扔行ЮY(jié),避免橫向失穩(wěn)。
適用于工業(yè)與民用建筑中框架結(jié)構(gòu)或其他結(jié)構(gòu)的梁板式大跨度后澆帶模板支撐體系的應用。
φ6.5的鋼筋、φ150×6鋼管、鋼板(200 mm ×200 mm ×6 mm)、C20預制混凝土塊(400 mm×400 mm×200 mm)。
1)工藝流程為:制作鋼筋籠→預制C20混凝土塊→養(yǎng)護混凝土墊塊→鋼板及鋼管構(gòu)件的制作安裝→模板支設→支撐體系驗收→鋼筋安裝→混凝土澆筑→模板拆除→留設后澆帶處梁的鋼管支撐。
2)預制350×350×180的鋼筋籠。用工地剩余的直徑10以下的圓鋼廢料綁扎成簡易鋼筋籠備用,也可點焊。
3)預制規(guī)格為400 mm×400 mm×200 mm的C20混凝土塊用澆筑結(jié)構(gòu)混凝土剩余量制作完成(強度不小于C20)。
后澆帶模板支設見圖3~圖5。
模板拆除后的效果見圖6。
現(xiàn)以山西職工醫(yī)學院1號~3號公寓樓項目為例進行探討。
圖3 大直徑鋼管一次支頂詳圖
圖4 拆模后的效果圖
圖5 模板底部的支設效果
圖6 模板拆除后的效果
山西職工醫(yī)學院1號,2號,3號公寓樓項目位于榆次市烏金山鎮(zhèn)小南莊村,結(jié)構(gòu)類型為框架結(jié)構(gòu),占地面積約為7 800 m2,其中1號,3號公寓樓地下車庫面積為5 457.9 m2,柱網(wǎng)及主梁間距7.2m,次梁間距3.6 m,層高3.95 m,車庫基礎及頂板縱橫向共設9道后澆帶。
本工程屬于山西省高校園區(qū)的重點工程,工期短(要求年底交工),車庫占地面積大,后澆帶多(考慮按后澆帶分區(qū)施工),給施工造成一定的難度,整個高校園區(qū)施工單位多,可利用的場地少,后期施工要利用車庫頂板作為施工通道及施工材料和小型機械的堆放場地。
為了保證工程進度和施工質(zhì)量的目標實現(xiàn),我們研究與應用了梁板式大跨度后澆帶一次支頂技術(shù),針對后澆帶支頂體系的承載力、剛度、穩(wěn)定性及可重復利用問題,從設計、制作、安裝、拆除等方面進行探討,研究相應對策,確定選用大直徑鋼管一次支設梁底的技術(shù)制定了專項實施方案。
后澆帶用大直徑鋼管一次支頂框梁技術(shù)是一種只需一次投入便可重復回收利用,且能保證工程質(zhì)量及施工安全的后澆帶支撐體系,能有效提高建筑工程中后澆帶兩側(cè)的承載力和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,通過在后澆帶兩側(cè)框梁的一次硬頂支撐,限制其豎向受力但不限制其橫向變形,實現(xiàn)了后澆帶模板支撐體系無需二次支頂,避免二次支頂變形及利用上部場地的目的。有效避免了后澆帶在施工過程中的損壞,具有保證后澆帶施工安全的優(yōu)越性。
梁板式大跨度后澆帶大直徑鋼管一次支頂技術(shù)需要制定專項施工方案并與設計單位溝通,請教有關(guān)專家論證、驗算,設計詳細的制作、安裝施工圖紙為施工提供技術(shù)支持,選擇合格的供方廠家,嚴格控制鋼管、鋼板原材的出廠質(zhì)量;把鋼管構(gòu)件的安裝、就位、拆除工作作為關(guān)鍵工序,實施全過程監(jiān)控,保證構(gòu)件安裝到位,支頂牢固,施工安全;選擇適合的吊裝就位機械,合理安排吊裝順序,提高工效。
1)施工簡便。支頂構(gòu)件由專業(yè)加工廠或現(xiàn)場制作加工,粗鋼管可以根據(jù)樓層的高度隨意切割,加工工藝簡單,安拆方便;因后澆帶模板支撐體系與主體模板工程一起支設,實現(xiàn)了無需二次支頂,且解決了二次支頂容易導致結(jié)構(gòu)變形及采用傳統(tǒng)的鋼管支撐體系投入大量勞動力的問題,安裝方便,固定簡單,提高了施工效率,大大縮短了施工工期。2)技術(shù)效益優(yōu)。涉及施工安全的技術(shù)措施,要做到標準化、規(guī)范化的施工,本作法很好的實現(xiàn)了這一點。該技術(shù)的應用不僅提高了后澆帶支頂質(zhì)量,而且在保證結(jié)構(gòu)安全性的同時有效提高了勞動效率。3)安全性能高。由于鋼管自重大,且和主體結(jié)構(gòu)一起支設,故架體不易失穩(wěn),比傳統(tǒng)的鋼管腳手架作法更安全可靠。4)空間利用大。梁板式大跨度后澆帶兩側(cè)采用了大直徑鋼管支設,支設間距較大且不受必須在梁底支設的條件限制,空間利用力較大,給人以好的視覺效果,外形美觀。5)經(jīng)濟效益顯著。由于采用工程結(jié)構(gòu)中的廢料鋼筋及澆筑結(jié)構(gòu)剩余的混凝土制作墊塊,大量的節(jié)約了鋼管的用量,且輔助材料可重復利用,大大降低了工程成本,經(jīng)濟效益顯著提高。經(jīng)過我們的工程實踐運行與專家理論的潛心研究,得出該做法確實在建筑工程領域可行而且經(jīng)濟適用。
梁板式大跨度后澆帶兩側(cè)用大直徑粗鋼管一次支頂技術(shù)具有施工簡便,技術(shù)效益優(yōu),安全性能高,空間利用力大,經(jīng)濟效益顯著等諸多優(yōu)點。相信在框架結(jié)構(gòu)或類似結(jié)構(gòu)的地下車庫施工中對建筑行業(yè)均有著深遠意義且可借鑒,應該具有廣闊的應用前景。
[1]JGJ 162,建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范[S].
[2]GB 3274,鋼管及鋼板原材碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金鋼熱軋厚鋼板和鋼帶[S].
[3]鋼筋工程質(zhì)量驗收規(guī)范[S].
[4]GB 50661,鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范[S].