劉傳林

摘 要 本文以大跨度鋼筋混凝土空腹網(wǎng)架施工生產(chǎn)實(shí)踐為基礎(chǔ)，就該技術(shù)的施工工藝及施工過(guò)程中的質(zhì)量控制進(jìn)行了闡述，提出了該施工技術(shù)的質(zhì)量控制要點(diǎn)及關(guān)鍵點(diǎn)。

關(guān)鍵詞 大跨度 空腹網(wǎng)架 施工工藝 控制要點(diǎn)

現(xiàn)代火車站通常要求有大空間的候車大廳，為了降低進(jìn)站天橋的高度，滿足功能需求，建筑的層高不宜高，而空調(diào)等設(shè)備管線占去較大的空間，留給結(jié)構(gòu)的高度受到很大的限制，采用實(shí)腹式井字梁結(jié)構(gòu)往往不容易滿足建筑的需求而不得不采用空腹式結(jié)構(gòu)?；炷量崭咕W(wǎng)架將大型空調(diào)管等放入空腹內(nèi)，可最大限度地滿足建筑的功能需求?？崭故浇Y(jié)構(gòu)主要有鋼筋砼空腹網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，兩者各有優(yōu)缺點(diǎn)，其中鋼筋砼空腹網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)整體剛度、耐久性、防火性、防腐蝕性方面有明顯的優(yōu)勢(shì)。

1 空腹網(wǎng)架的特點(diǎn)

1.1 大跨度、大荷載 、高空間

1.2 鋼筋混凝土空腹網(wǎng)架比鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架整體剛度要好，結(jié)構(gòu)整體協(xié)同受力性能更優(yōu)。

1.3 鋼筋混凝土空腹網(wǎng)架耐久性、防火性均比鋼結(jié)構(gòu)有明顯的優(yōu)勢(shì)。

1.4 鋼筋混凝土空腹網(wǎng)架可將各種大型的設(shè)備、管、線等均置于網(wǎng)架內(nèi)部，各種管線的位置及固定更為方便、靈活，且管線布置整齊、美觀，最大限度的滿足建筑的功能需求。

圖1 網(wǎng)架架立面圖

1.5 鋼筋混凝土空腹網(wǎng)架較普通實(shí)腹式井字梁結(jié)構(gòu)減少了構(gòu)件的截面尺寸，大大的減少鋼筋、混凝土的用量，節(jié)約施工成本。

2 空腹網(wǎng)架施工工藝原理

2.1 根據(jù)大跨度、重荷載的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過(guò)計(jì)算確定網(wǎng)架空腹梁的起拱值，采用梁下模板預(yù)起拱方法起拱，密切檢測(cè)施工各階段拱值變化并及時(shí)修正及調(diào)整。

2.2 根據(jù)設(shè)計(jì)施工圖紙，鋼筋混凝土施工技術(shù)、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土施工技術(shù)及施工現(xiàn)場(chǎng)條件等要求進(jìn)行綜合優(yōu)化，確定施工順序及關(guān)鍵部位的交叉節(jié)點(diǎn)的作業(yè)辦法。

2.3 合理安排鋼筋綁扎、模板支設(shè)、混凝土澆筑的施工順序。采取小模型樣板工序、繪制三維控制節(jié)點(diǎn)、現(xiàn)場(chǎng)預(yù)控定位等方法措施確保工程施工質(zhì)量。

2.4 針對(duì)節(jié)點(diǎn)部位鋼筋分布密集且小空間的特點(diǎn)，制定針對(duì)性的鋼筋綁扎和混凝土澆筑質(zhì)量技術(shù)控制措施。

3 施工工藝及操作要點(diǎn)

3.1 施工工藝流程

場(chǎng)地夯實(shí)碾壓平整→彈線定位→搭設(shè)碗扣架支撐體系→安裝下弦桿底模→支架預(yù)壓→安裝下弦桿鋼筋同時(shí)預(yù)應(yīng)力預(yù)埋→安裝豎桿鋼筋→安裝斜腹桿鋼筋→安裝下弦桿側(cè)?！鷿仓孪覘U混凝土→安裝網(wǎng)架洞口?！惭b上弦桿鋼筋→安裝上弦桿側(cè)模、頂板模板→安裝頂板鋼筋→澆筑網(wǎng)架豎桿、腹桿、上弦桿、頂板混凝土→網(wǎng)架、頂板混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%后拆模→預(yù)應(yīng)力張拉、灌漿、固定。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)施工工藝

3.2.1 場(chǎng)地平整：搭設(shè)支撐體系的地面必須平整并夯實(shí)（可采用3：7灰土回填夯實(shí)和澆筑100mmC20素混凝土墊層）同時(shí)做好支撐地面四周的排水（可設(shè)置排水溝或者積水坑）。

3.2.2 彈線定位：根據(jù)網(wǎng)架梁布置位置及支撐設(shè)計(jì)計(jì)算確定的支撐體系的布置圖，彈線畫(huà)出支撐桿件位置。

3.2.3 搭設(shè)碗扣件及支撐體系：

對(duì)于搭設(shè)高度較高（4米以上）一般應(yīng)盡量選擇碗扣件滿堂紅支撐體系，搭設(shè)高度較低（4米以下）可選擇滿堂紅鋼管腳手架。支撐體系（網(wǎng)架下弦梁下部）一般間距不應(yīng)超過(guò)1200×1200mm，步距不超過(guò)1200mm。四周部位控制在900×900mm以內(nèi)。確保施工腳手架安全。為了增加立桿的有效傳力面積，支撐體系下墊支通常的腳手板（250×50×4000mm），在碗扣架立桿下面沿縱向墊通長(zhǎng)腳手板，要求墊板在一條直線上，確保支撐體系統(tǒng)一協(xié)同受力。

3.2.4 安裝下弦底模

下弦底模安裝，模板起拱是關(guān)鍵。模板的起拱高度按照跨度的1/1000～3/1000進(jìn)行控制。由于跨度很大（32×36m）雙向空腹梁中心起拱高度達(dá)70～100mm?？紤]自重荷載及基礎(chǔ)因素中心預(yù)起拱值應(yīng)控制在120mm。預(yù)起拱是沿空腹梁在立柱支撐上設(shè)置控制點(diǎn)（梁中兩側(cè)1/3跨度范圍內(nèi)每1.8m設(shè)置一個(gè)點(diǎn)，支座1/3跨度每隔3.6m設(shè)置一處），起拱時(shí)通過(guò)梁底背楞方木+木楔達(dá)到起拱效果。下弦模板底模板將承受較大的結(jié)構(gòu)自重及施工荷載，應(yīng)采用厚度18mm以上木膠合板。

3.2.5 支架預(yù)壓

模板安裝完畢后，對(duì)其進(jìn)行預(yù)壓。為保證預(yù)壓荷載的合理分布，模擬混凝土澆筑順序進(jìn)行加載。第一步加載下弦桿鋼筋混凝土重量；第二步加載腹桿、豎桿、上弦桿、頂板鋼筋重量；第三步加載腹桿、豎桿、上弦桿、頂板混凝土重量?？紤]到混凝土振搗產(chǎn)生的動(dòng)荷載及小型機(jī)具設(shè)備荷載。預(yù)壓值按照混凝土實(shí)體重力荷載的1.1倍考慮。

3.2.6 安裝下弦桿、豎桿、斜腹桿鋼筋安裝

（1） 鋼筋加工

鋼筋加工前對(duì)網(wǎng)架各細(xì)部節(jié)點(diǎn)進(jìn)行三維放樣，以確定各鋼筋空間定位位置。根據(jù)受力特點(diǎn)和構(gòu)造要求，確定鋼筋的疊放順序，同時(shí)做好鋼筋標(biāo)號(hào)工作，對(duì)每個(gè)標(biāo)號(hào)鋼筋確定精確加工尺寸。三維鋼筋大樣繪制相當(dāng)重要；鋼筋混凝土空腹網(wǎng)架施工有別于一般的混凝土結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵，是網(wǎng)架施工前準(zhǔn)備工作的核心之一，是鋼筋精確加工精確安裝的關(guān)鍵。

圖2下弦、豎桿、斜腹桿鋼筋三維效果圖 圖3上弦、豎桿、斜腹桿鋼筋三維效果圖

（2） 鋼筋安裝

① 下弦桿鋼筋安裝是豎桿、斜腹桿鋼筋安裝的基礎(chǔ)，同時(shí)對(duì)預(yù)應(yīng)力波紋管的預(yù)埋也有很大的關(guān)系，安裝時(shí)按照如下順序進(jìn)行安裝：下弦桿底部縱向受力鋼筋→下弦桿內(nèi)外側(cè)箍筋（內(nèi)側(cè)箍筋先不綁扎固定）→下弦桿上部縱向受力鋼筋→焊接預(yù)應(yīng)力波紋管定位筋→安裝預(yù)應(yīng)力波紋管→下弦桿內(nèi)側(cè)箍筋綁扎固定）→安裝豎桿鋼筋（含支座附加鋼筋）→安裝斜腹桿鋼筋

② 下弦桿箍筋安裝時(shí)，為保證波紋管在上下縱向鋼筋間的位置，需在波紋管穿完后再進(jìn)行綁扎固定。

豎桿鋼筋安裝前，應(yīng)在下弦鋼筋安裝完畢后，使用油漆在模板上畫(huà)出其位置，根據(jù)油漆點(diǎn)位置。準(zhǔn)確定位。同時(shí)注意錨固段彎鉤位置的擺放，與避免預(yù)應(yīng)力波紋管和斜腹桿錨固段鋼筋發(fā)生沖突。

③ 網(wǎng)架端節(jié)點(diǎn)是關(guān)鍵部位，該處承受網(wǎng)架支座的垂直和水平方向壓力，上下弦桿之間水平剪力和預(yù)加應(yīng)力的水平預(yù)應(yīng)力，因而端節(jié)點(diǎn)區(qū)域應(yīng)力比較復(fù)雜，混凝土較易出現(xiàn)裂縫。因此在預(yù)應(yīng)力下弦部錨固區(qū)增加鋼筋網(wǎng)片，螺旋鋼筋以承受預(yù)應(yīng)力或環(huán)向張力。鋼筋網(wǎng)片可采用（φ10@100）

3.2.7 下弦桿混凝土澆筑

下弦桿混凝土澆筑前，計(jì)算澆筑面積、方量，分析澆筑區(qū)域的平面特點(diǎn)，計(jì)算所需運(yùn)輸及澆筑設(shè)備數(shù)量，制定并繪制詳細(xì)的施工現(xiàn)場(chǎng)混凝土澆筑行走路線。采用分層分段澆筑，盡量縮短混凝土澆筑接茬時(shí)間，避免冷縫的出現(xiàn)。特別是下弦桿與豎桿、腹桿相交處和制作端部。

3.2.8 網(wǎng)架洞口模板安裝

由于混凝土空腹網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在豎桿內(nèi)、腹桿內(nèi)易形成垃圾死角，難以清除，同時(shí)不可能每個(gè)豎桿內(nèi)留置清掃口。因此網(wǎng)架洞口模板合模前，其內(nèi)部雜物、垃圾必須清理干凈。同時(shí)在施工上弦及頂板鋼筋混凝土?xí)r要做好雜物、垃圾的管理，保證內(nèi)干凈。模板拼接全部采用45°角拼接，保證網(wǎng)架內(nèi)節(jié)點(diǎn)混凝土成型線條棱角分明。

3.2.9 安裝上弦鋼筋

（1） 上弦鋼筋安裝與下弦鋼筋鋼筋安裝有類似之處。按照如下順序進(jìn)行安裝：上弦桿底部縱向受力鋼筋→下弦桿內(nèi)外側(cè)箍筋→上弦桿上部縱向受力鋼筋→安裝斜腹桿箍筋

（2） 豎桿、腹桿縱向受力鋼筋應(yīng)錨固在上弦桿內(nèi)伸主梁底，且加直鉤36d，且大于150mm（這點(diǎn)必須保證，豎桿、斜腹桿是聯(lián)系上弦的關(guān)鍵構(gòu)件，是力傳遞的核心節(jié)點(diǎn)，錨固長(zhǎng)度的保證是整體受力的有效保證，也是控制交匯處裂縫的關(guān)鍵）。

3.2.10 安裝上弦側(cè)模

上、下弦梁側(cè)模板與空腹洞口模板之間的節(jié)點(diǎn)是混凝土漏漿的主要原因，必須拼接嚴(yán)密，施工時(shí)在洞口模板的側(cè)面粘貼10mm海綿條，合側(cè)模時(shí)頂緊。

3.2.11安裝頂板模板

（1） 頂板模板安裝與普通頂板安裝方法相同。

（2） 頂板后澆帶模板處理：頂板后澆帶采用單獨(dú)的支撐體系，與下弦支撐體系分開(kāi)，后澆帶澆筑達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%后再拆除。

3.2.12 豎桿、腹桿、上弦、頂板混凝土澆筑

豎桿與斜腹桿、上弦桿相交處是兩處鋼筋特別密集的部位，普通粒徑石子配制的混凝土很難下料，同時(shí)振搗棒難以進(jìn)入。因此，澆筑這個(gè)部位時(shí)，需配制小粒徑（石子）高強(qiáng)度細(xì)石混凝土，同時(shí)采用小直徑（20或者30型）振搗棒。

3.2.13 預(yù)應(yīng)力張拉

預(yù)應(yīng)力構(gòu)件應(yīng)在混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度及網(wǎng)架全部構(gòu)架施工完畢后方可張拉，采用超張程序，張拉應(yīng)力校正后及時(shí)進(jìn)行錨固，預(yù)應(yīng)力孔道灌漿、預(yù)應(yīng)力鋼筋端部處理。

3.2.14 孔道灌漿

對(duì)結(jié)束預(yù)應(yīng)力張拉的孔道要及時(shí)灌注水泥漿，其水泥強(qiáng)度等級(jí)不低于425#，水灰比不大于0.5，水泥漿抗壓強(qiáng)度不低于30N/mm2，可摻入適量的減水劑或微膨脹劑。灌漿工作應(yīng)緩慢均勻地進(jìn)行，不得中斷，并應(yīng)排氣通順。

3.2.13 張拉端多余預(yù)應(yīng)力筋切除及封錨

為保證預(yù)應(yīng)力張拉端錨具的耐久性，張拉后的張拉槽應(yīng)用同標(biāo)號(hào)的混凝土進(jìn)行封閉。

4. 質(zhì)量控制措施

4.1 施工過(guò)程要把握鋼筋加工制作、安裝；嚴(yán)格控制模板工程質(zhì)量，加強(qiáng)定型洞口模板加工、安裝精度，做好后澆帶、施工縫處模板支設(shè)?；炷良?xì)部施工、預(yù)應(yīng)力施加等關(guān)鍵作業(yè)的質(zhì)量控制。即要做到深度規(guī)劃、精心組織，全面檢查、驗(yàn)證并留存記錄。

4.2 要做好縮小模型的樣板施工，提前熟悉施工工藝流程，提前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并認(rèn)真做好質(zhì)量預(yù)控，制定詳細(xì)的質(zhì)量控制措施。

4.3 承載面支模前要認(rèn)真進(jìn)行加荷支模驗(yàn)算，繪制模板支撐圖，嚴(yán)格照?qǐng)D施工。鋼筋安裝及混凝土澆筑過(guò)程中要進(jìn)行變形觀測(cè)，防止鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)超量變形。

4.4 鋼筋混凝土細(xì)部要配置高強(qiáng)細(xì)石混凝土，并指派責(zé)任心強(qiáng)、技術(shù)全面的技工操作，通常要手工扦插和機(jī)械振搗相結(jié)合，保證澆筑質(zhì)量。

4.5 預(yù)應(yīng)力混凝土施工由專業(yè)班組執(zhí)行。

五、應(yīng)用前景

從1986年在我國(guó)建成第一個(gè)鋼筋混凝土空腹網(wǎng)架結(jié)構(gòu)至今，各類型鋼筋混凝土空腹網(wǎng)架結(jié)構(gòu)相繼建成，由于這類結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性好，造型美觀，實(shí)用性強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、防火防銹性能好且施工方便并能就地取材，所以其發(fā)展前景是廣闊的，特別是現(xiàn)在大規(guī)模的鐵路建設(shè)，對(duì)高空間、大跨度舒適候車環(huán)境和建筑美觀的追求，在將來(lái)的車站建設(shè)中，這類結(jié)構(gòu)有著廣闊的推廣應(yīng)用前景。