李沿東
(福建省中寅建設(shè)工程有限公司,福建 廈門(mén) 361000)
根據(jù)住建部印發(fā)的《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法》中的定義,高大模板是指混凝土構(gòu)件模板支撐超過(guò)8m或搭設(shè)跨度超過(guò)18m或施工總載荷大于20Kn/m的模板支撐系統(tǒng)。在高大模板支撐體系中,其支撐體系承載力性能直接影響高大模板的支撐性能,進(jìn)而影響大跨度建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,甚至造成模板結(jié)構(gòu)失穩(wěn)和坍塌事故發(fā)生,因此,有必要深入研究高大模板支撐體系施工技術(shù)要點(diǎn),以期保障大跨度建筑工程順利施工。
本工程為泉州市臺(tái)商投資園區(qū)廠房工程項(xiàng)目,廠房為3層建筑,建筑等級(jí)為3級(jí),主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為50年,建筑火災(zāi)危險(xiǎn)分類(lèi)為丁類(lèi),耐火等級(jí)為2級(jí),采用鋼混結(jié)構(gòu),抗震設(shè)防烈度為7度。本工程輻照廳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通過(guò)增加墻體與頂板鋼筋混凝土厚度實(shí)現(xiàn)防輻射,墻體厚度分別為1800mm、2100mm?;A(chǔ)底板至輻照廳高度為6.0m,輻照廳頂板厚度為1200mm,部分區(qū)域厚度為2630mm。根據(jù)大體積混凝土施工技術(shù)規(guī)范中的定義,本工程屬于大體積混凝土結(jié)構(gòu)。輻照廳屏蔽范圍內(nèi)墻板均采用C30密實(shí)性混凝土,混凝土密度不低于2.35kg/cm3,輻照廳位置位于首層J軸至L軸交4軸至10軸位置,分為4塊板,墻板結(jié)構(gòu)尺寸為8300mm×9100m,結(jié)構(gòu)柱尺寸為500mm×500mm。為滿(mǎn)足高大模板支撐要求,根據(jù)工程采用扣件式腳手架搭設(shè)支撐體系,經(jīng)支撐體系承載力驗(yàn)算,滿(mǎn)足大體積混凝土澆筑安全施工要求。
根據(jù)《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》相關(guān)規(guī)定,當(dāng)現(xiàn)澆混凝土梁、板跨度大于4m時(shí),主梁跨中起拱最大高度為11mm,主跨板起拱最大高度12mm。以地面為基準(zhǔn),立桿設(shè)置高度應(yīng)距地面200mm處向上搭設(shè)。掃地桿應(yīng)沿水平、縱向方向設(shè)置,掃地桿與頂部水平拉桿之間的距離應(yīng),滿(mǎn)足水平拉桿步距要求并按步距均布。鋼管立桿掃地桿、水平拉桿、剪力撐均采用Φ48.3×3.6鋼管,使用扣件連接方式與鋼管立柱扣牢。鋼管掃地桿、水平拉桿應(yīng)采用對(duì)接方式進(jìn)行固定,剪力撐應(yīng)采用搭接方式進(jìn)行固定,搭接長(zhǎng)度應(yīng)不小于500mm,并采用2個(gè)旋轉(zhuǎn)扣件分別在高桿端部小于100mm處固定。所有的水平拉桿端部與構(gòu)建物頂緊,因施工條件限制無(wú)法頂緊時(shí),應(yīng)在水平拉桿端部和中部設(shè)置連續(xù)剪刀撐。
圖1:剪刀撐、掃地桿構(gòu)件連接示意圖
在高大模板施工中,其模板安裝精準(zhǔn)度直接影響現(xiàn)澆混凝土性能,甚至因模板安裝出現(xiàn)偏差而造成倒塌事故,因此,在模板施工前應(yīng)彈出模板安裝控制線,加強(qiáng)立桿、剪刀撐、掃地桿等關(guān)鍵桿件的安裝質(zhì)量控制。在高大模板體系施工中,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整模板步距、橫距、縱距,并對(duì)模板水平度和垂直度進(jìn)行驗(yàn)算。針對(duì)立桿長(zhǎng)度的情況,可采用扣件接長(zhǎng)的方式解決,提高支撐架體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在對(duì)水平拉桿進(jìn)行搭設(shè)時(shí),其跨度應(yīng)不少于4跨,水平桿搭接時(shí),扣件應(yīng)交錯(cuò)設(shè)置,禁止將水平拉桿扣件設(shè)置在同一跨度內(nèi)。當(dāng)水平拉桿搭接長(zhǎng)度大于1m時(shí),應(yīng)采用2個(gè)以上的搭接扣件進(jìn)行固定連接。在剪刀撐設(shè)置時(shí),與地面夾角應(yīng)在45~50°以?xún)?nèi),并確保剪刀撐連續(xù)布設(shè),斜撐應(yīng)哎呀2~4個(gè)扣件進(jìn)行固定,扣件間距應(yīng)控制在1.8m以?xún)?nèi)。
根據(jù)工程設(shè)計(jì),高大模板搭設(shè)流程為:剪力墻(柱)模板安裝—剪力墻(柱)模板垂直度、平整度校驗(yàn)—剪力墻(柱)模板加固—模板驗(yàn)收
(1)墻模板安裝
為確保剪力墻模板正確安裝,保持模板平直,應(yīng)在模板安裝前彈出安裝控制線,用以定位剪力墻并校核剪力墻垂直度。在彈控制線時(shí),應(yīng)沿剪力墻墻體結(jié)構(gòu)300mm彈出模板定位控制線,并在距模板板面20mm位置設(shè)置HRB400 Φ25mm的鋼筋,鋼筋設(shè)置間距為600mm,主要起到模板加固作用,防止模板安裝過(guò)程中向內(nèi)移動(dòng)。
(2)側(cè)模板安裝
根據(jù)本工程設(shè)計(jì)要求,側(cè)模板采用18mm厚木膠合模板,以100mm×50mm木方作為模板支撐內(nèi)龍骨,設(shè)置間距為150mm;以φ48mm×3.0mm雙鋼管作為模板外龍骨,并使用φ20對(duì)拉高強(qiáng)止水螺桿進(jìn)行加固。根據(jù)本工程高大模板高度,以基礎(chǔ)底板標(biāo)高為基準(zhǔn),在150mm高度設(shè)置第一道拉桿,橫向間距為300mm,縱向間距為300mm,共計(jì)設(shè)置6道拉桿。拉桿安裝時(shí),采用雙鋼管同步調(diào)整方式,采用高強(qiáng)螺栓將[14槽鋼與外龍骨固定,確保高大模板支撐穩(wěn)固。
(3)內(nèi)支撐設(shè)置
本工程中,由于輻照廳內(nèi)墻板厚度較大,常規(guī)的混凝土或木板內(nèi)撐條難以滿(mǎn)足內(nèi)支撐性能要求。因此,本工程采用HRB400 Φ25鋼筋mm進(jìn)行加固,鋼筋布設(shè)間距為600mm,沿高大模板雙向布置,鋼筋長(zhǎng)度與墻體厚度一致,以焊接的方式固定在墻體鋼筋上。通過(guò)焊接加固內(nèi)支撐鋼筋,不僅能夠?qū)Ω叽竽0迤鸬搅己玫闹巫饔茫彝ㄟ^(guò)與墻體鋼筋網(wǎng)片固定,有利于控制鋼筋網(wǎng)片間距,防止鋼筋內(nèi)支撐在澆筑過(guò)程中發(fā)生傾斜、外露等情況,以免影響墻體混凝土結(jié)構(gòu)性能。在高大模板拆除后,采取人工剔鑿的方式外露鋼筋,并借助氧焊切割方式切除外露鋼筋,在涂刷防銹漆后利用高標(biāo)號(hào)水泥砂漿進(jìn)行二次封閉。
(4)頂板支撐體系安裝
本工程頂板厚度為1200mm,頂板次格楞方鋼管間距為400mm,板底模板立桿縱向、橫向間距為1000mm,縱向、橫向水平最大步距為1.5m。本工程輻照廳標(biāo)高為6.0m,扣除模板厚度和主次楞厚度外,支撐體系厚度應(yīng)為5.4m。掃地桿離地高度為200mm,縱向水平桿步距自下而上為1500mm、900mm和1000mm。支撐體系頂部采用可調(diào)頂托支撐結(jié)構(gòu),每個(gè)頂托內(nèi)平鋪規(guī)格為100mm×100mm×6mm的方鋼檁條,檁條上間距200mm放置100mm×50mm木方和18mm厚木膠合板,并與頂板頂緊固定。此外,為增強(qiáng)頂板支撐的穩(wěn)定性,在輻照廳頂板底部掃地桿位置和橫桿位置各增設(shè)一道水平剪刀撐,兩道剪刀撐中間區(qū)域加設(shè)兩道剪刀撐,共計(jì)布設(shè)4道剪刀撐。豎向剪刀撐節(jié)點(diǎn)夾角應(yīng)為45~60°
在模板安裝完成后,為避免模板垂直度與平整度偏差過(guò)大,影響混凝土澆筑質(zhì)量,應(yīng)對(duì)模板垂直度和平整度進(jìn)行校驗(yàn)(如表1所示),確保高大模板垂直度與平整度滿(mǎn)足技術(shù)規(guī)范和工程設(shè)計(jì)要求。
表1:現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)模板的安裝允許偏差及檢驗(yàn)表
(1)剪刀撐設(shè)置
為提高高大模板支撐體系的穩(wěn)固性,應(yīng)加強(qiáng)高大模板立桿、剪刀撐結(jié)構(gòu)施工技術(shù)管理。本工程中,在架體底部設(shè)置掃地桿、頂部橫桿之間共計(jì)設(shè)置三道連續(xù)剪刀撐,架體室外部分增設(shè)1道水平剪刀撐,架體外側(cè)及中間部分每隔5m按水平、豎向方向自下而上設(shè)置連續(xù)剪刀撐,剪刀撐寬度為4~6m。本工程輻照廳建筑高度為8m,為滿(mǎn)足架體穩(wěn)定性需求,在相鄰剪刀撐之間增設(shè)“之”字型斜撐,用以提高架體結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性。
(2)立桿設(shè)置
在立桿施工時(shí),由于本工程墻體厚度較大,混凝土澆筑量大,梁板模板采用單立桿支撐結(jié)構(gòu),對(duì)立桿承載性能要求和施工質(zhì)量要求較高。為確保立桿承載力滿(mǎn)足模板支撐和混凝土澆筑要求,應(yīng)在澆筑立桿基礎(chǔ),基礎(chǔ)厚度不小于200mm,并在基礎(chǔ)上墊設(shè)5厚度為50mm、長(zhǎng)寬不小于200mm的木方。為防止立桿出現(xiàn)滑移現(xiàn)象,加固螺栓直徑不小于36mm,螺桿外徑與立桿內(nèi)徑間隙不得大于3mm,螺桿伸出長(zhǎng)度應(yīng)控制在200mm以?xún)?nèi),插入立桿長(zhǎng)度不小于150mm。立桿上端伸出頂板支撐點(diǎn)長(zhǎng)度應(yīng)控制在500mm以?xún)?nèi)。當(dāng)立桿長(zhǎng)度不足時(shí),應(yīng)采用扣件連接方式,嚴(yán)禁采用搭接方式。相鄰立桿接頭間距應(yīng)大于500mm,接頭距中心節(jié)點(diǎn)距離應(yīng)小于步距的1/3。此外,立桿安裝時(shí),應(yīng)保持立桿垂直并牢固固定在架體上,不宜將立桿錯(cuò)開(kāi)或分別安裝在不同的水平桿上,如安裝條件不滿(mǎn)足的情況下,應(yīng)將立桿適當(dāng)向低處延伸,并確保立桿高差應(yīng)控制在1m以?xún)?nèi)。
在高大模板支撐體系安裝完成后,由施工單位牽頭組織業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計(jì)等單位進(jìn)行聯(lián)合驗(yàn)收,驗(yàn)收時(shí)應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)《建筑施工和扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ130-2001)和高大模板專(zhuān)項(xiàng)方案檢查。經(jīng)項(xiàng)目驗(yàn)收,本工程高大模板支撐體系搭設(shè)質(zhì)量滿(mǎn)足施工技術(shù)規(guī)范要求和組織設(shè)計(jì)要求,模板支撐體系承載性能符合大體積混凝土澆筑和施工活荷載要求,取得了良好的施工實(shí)踐效果。
在工業(yè)建筑工程項(xiàng)目中,高大模板支撐體系關(guān)系到施工安全和施工質(zhì)量,對(duì)施工單位技術(shù)水平要求較高。在具體施工實(shí)踐中,施工單位應(yīng)加強(qiáng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)施工質(zhì)量的檢查與復(fù)核,確保無(wú)誤后方可進(jìn)行下一環(huán)節(jié)施工,并重點(diǎn)對(duì)架體立桿、剪刀撐等結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查,確保高大模板支撐體系滿(mǎn)足混凝土澆筑和施工荷載要求,保障工業(yè)建筑工程施工安全。