祖金龍 張 雙 王國(guó)慶
中國(guó)建筑第二工程局有限公司 廣西 南寧 530022
某工程地下室結(jié)構(gòu)具有單層面積大、承臺(tái)數(shù)量多的特點(diǎn)。承臺(tái)斜面墊層工序時(shí),傳統(tǒng)方法一般為干硬性砂漿抹灰或單磚斜砌再抹灰。此做法工序復(fù)雜,速度慢,平整度難以保證,施工時(shí)間長(zhǎng),對(duì)承臺(tái)二次開挖要求精準(zhǔn)度高,需現(xiàn)場(chǎng)拌制砂漿人工抹灰,不可避免地會(huì)浪費(fèi)材料。砂漿與混凝土交接處易造成收縮裂縫,斜面斜率無法保證,且需清理平面墊層和基層砂漿殘?jiān)?/p>
因此,如何降低施工難度、加快施工進(jìn)度,提高承臺(tái)斜面墊層成形質(zhì)量,最終控制成本,成為亟待解決的技術(shù)難點(diǎn)[1-7]。
廣西某項(xiàng)目建筑用地面積6.8萬 m2,總建筑面積20.8萬 m2,其中地下建筑面積3.47萬 m2,地上建筑面積17.33萬 m2,均為天然地基+獨(dú)立承臺(tái)基礎(chǔ),開挖面積大,底板開挖面積22 515 m2,獨(dú)立承臺(tái)共有3種尺寸,需封閉墊層數(shù)達(dá)535個(gè),承臺(tái)側(cè)邊均為135°斜邊,如圖1所示。
圖1 承臺(tái)剖面示意
工程重難點(diǎn):地下室獨(dú)立承臺(tái)較多且均為斜面,施工工期緊,常規(guī)工藝施工復(fù)雜,混凝土平整度難以保證,施工時(shí)間長(zhǎng)。
根據(jù)技術(shù)特點(diǎn)、工效、經(jīng)濟(jì)性等方面進(jìn)行分析評(píng)估,需摸索出一種能大幅度提高墊層澆筑施工質(zhì)量、施工速度的方法,經(jīng)過技術(shù)特點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)性、工效比對(duì),3種成形方法分析如下。
1)方案內(nèi)容:在澆筑墊層混凝土前,木模板逐個(gè)安裝,固定穩(wěn)固。
2)技術(shù)特點(diǎn):需提前根據(jù)承臺(tái)的尺寸進(jìn)行加工,配好模板;承臺(tái)側(cè)壁一次性和墊層面澆筑成形,混凝土平整度、斜度有保障;模板需逐個(gè)承臺(tái)定位,工人勞動(dòng)強(qiáng)度較大,木模板的定位固定相對(duì)困難;模板加工和定位精度要求高;周轉(zhuǎn)次數(shù)使用率低,沒有回收價(jià)值;在澆筑混凝土?xí)r應(yīng)加強(qiáng)巡查,防止在混凝土澆筑、振搗過程中發(fā)生模板變形,定位跑偏。
3)經(jīng)濟(jì)性:木模板的加工需要使用大量的模板材料,費(fèi)人工,費(fèi)材料;定位及固定工作量大,特別是尺寸拼接處,難以完全避免縫隙,可能導(dǎo)致漏漿,需于后期剔鑿重新抹面,造成施工成本的消耗;模板易變形損壞,周轉(zhuǎn)率較低。
4)工效:承臺(tái)側(cè)壁混凝土直接成形,提高了工效;加工模板需逐個(gè)拼接、定位及固定,施工速度較慢。
5)評(píng)價(jià)結(jié)論:木模板加工和安裝質(zhì)量保障率一般,澆筑出來的混凝土面平整度保障率一般,施工效率一般,經(jīng)濟(jì)性好,加快后續(xù)施工。
1)方案內(nèi)容:同一尺寸的承臺(tái)按預(yù)先確定的位置放置墊塊,定制組合式鋼模板提前拼接成整體,現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)僅需用塔吊吊運(yùn)至相應(yīng)位置并固定即可。
2)技術(shù)特點(diǎn):需提前根據(jù)承臺(tái)的尺寸,加工成模板數(shù)一定的鋼模板,整片的鋼模板再組合成完整的鋼模板;一般只需在整體成形后的鋼模板中的4個(gè)角點(diǎn)、4個(gè)中心點(diǎn)進(jìn)行固定即可完成鋼模板的定位及固定工作,施工操作難度降低,工人勞動(dòng)強(qiáng)度大幅減少,施工質(zhì)量和工期有望提高;墊層和承臺(tái)內(nèi)壁一次澆筑成形,混凝土平整度、斜度有保障;墊塊定位精確度要求高;在澆筑混凝土?xí)r應(yīng)加強(qiáng)巡查,防止在混凝土澆筑、振搗過程中發(fā)生鋼模板移位;周轉(zhuǎn)使用率高,可適用于不同尺寸的承臺(tái)。
3)經(jīng)濟(jì)性:需要定制模板數(shù)不一樣的鋼模板,量多,成本高;在拼裝單元式鋼模板時(shí),花費(fèi)一定的人工;鋼模板定位及固定工作量減小,人工費(fèi)得以節(jié)??;搬運(yùn)簡(jiǎn)便,不花費(fèi)機(jī)械倒運(yùn);周轉(zhuǎn)率高。
4)工效:承臺(tái)側(cè)壁混凝土直接成形,提高了工效;拼裝鋼模板,定位及固定效率高;后續(xù)施工直接拆除,吊轉(zhuǎn)方便,整體施工效率高。
5)評(píng)價(jià)結(jié)論:鋼模板拼裝、安裝定位、固定安裝質(zhì)量易保障;澆筑出來的混凝土平整度有保障,施工效率高,周轉(zhuǎn)率適用性高,經(jīng)濟(jì)性一般,可加快后續(xù)施工。
1)方案內(nèi)容:同一尺寸的承臺(tái)按預(yù)先確定的位置放置墊塊,采用定制的整體式鋼模板,現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)僅需用塔吊將鋼模板吊運(yùn)至相應(yīng)位置并固定即可。
2)技術(shù)特點(diǎn):根據(jù)承臺(tái)的尺寸,在鋼模板加工廠,直接加工成整體式的鋼模板,不需要后期人工拼裝;一般只需在整體形的鋼模板中的4個(gè)角點(diǎn)、4個(gè)中心點(diǎn)進(jìn)行固定即可完成鋼模板的定位及固定工作,施工操作難度降低,工人勞動(dòng)強(qiáng)度大幅減少,施工質(zhì)量和工期有望提高;墊層和承臺(tái)內(nèi)壁一次澆筑成形,混凝土平整度、斜度有保障;墊塊定位精確度要求高;在澆筑混凝土?xí)r應(yīng)加強(qiáng)巡查,防止在混凝土澆筑、振搗過程中發(fā)生鋼模板移位;模板周轉(zhuǎn)使用率低,對(duì)于不同的尺寸承臺(tái),需加工不同尺寸的鋼模板,適用率低,較死板。
3)經(jīng)濟(jì)性:定制量不多,笨重,加工難度高,進(jìn)場(chǎng)時(shí)需機(jī)械和人工配合才能拉運(yùn),成本高;無需人工拼裝,可以直接放置承臺(tái)使用,不費(fèi)人工;現(xiàn)場(chǎng)倒運(yùn)使用時(shí)需機(jī)械和人工配合,費(fèi)工,費(fèi)機(jī)械;模板周轉(zhuǎn)率低。
4)工效:承臺(tái)側(cè)壁混凝土直接成形,提高了工效,需要拼裝鋼模板,吊運(yùn)直接定位固定使用,效率非常高;后續(xù)施工吊運(yùn)周轉(zhuǎn)麻煩,效率低。
5)評(píng)價(jià)結(jié)論:鋼模板拼裝、安裝定位、固定安裝質(zhì)量易保障;澆筑出來的混凝土平整度有保障;施工效率低;周轉(zhuǎn)率適用性高;經(jīng)濟(jì)性差;對(duì)后續(xù)施工無影響。
通過對(duì)木模板成形法、組合式鋼模板成形法、整體式鋼模板成形法進(jìn)行分析,最終確認(rèn)選用組合式鋼模板成形法。經(jīng)過與設(shè)計(jì)討論,確定定型鋼模板固定在支點(diǎn)裝置上,模板與承臺(tái)基坑的斜側(cè)壁平行并留有空隙,模板的下端設(shè)有水平底邊框,支點(diǎn)裝置間隔設(shè)置在承臺(tái)基坑底部的4個(gè)角處和4個(gè)側(cè)邊的中心位置處,每個(gè)支點(diǎn)裝置均包括混凝土墊塊、插在混凝土墊塊中的豎向螺桿及螺母,豎向螺桿自上而下穿過水平底邊框和混凝土墊塊,豎向螺桿的下端插入在承臺(tái)基坑的底部,上端露出在混凝土墊塊外,螺母將定型鋼模板和豎向螺桿螺紋連接(圖2)。
圖2 組合式鋼模剖面示意
承臺(tái)模數(shù)統(tǒng)計(jì)分析→承臺(tái)鋼模板深化設(shè)計(jì)→鋼模板加工→承臺(tái)上下口輪廓放線→承臺(tái)開挖→按模數(shù)安裝組合式鋼模板→固定鋼模板→澆筑墊層→拆模,鋼模板轉(zhuǎn)移至下一施工區(qū)域
1)根據(jù)不同承臺(tái)尺寸進(jìn)行單元尺寸統(tǒng)計(jì),根據(jù)不同下料單,對(duì)外框架、背楞、鋼板按照規(guī)定尺寸進(jìn)行焊接,不行拼裝。
2)通過單元式鋼模板背楞后的螺栓孔,采用螺栓連接,組合成單片式的鋼模板。
3)將角模板、斜面模板利用螺栓與各個(gè)模板單元連接成為整體,組合成完整的鋼模板。
4)固定鋼模板。定型鋼模板與承臺(tái)基坑的斜側(cè)壁平行并留有空隙,定型鋼模板的下端設(shè)有水平底邊框,支點(diǎn)裝置間隔設(shè)置在承臺(tái)基坑底部的4個(gè)角處和4個(gè)側(cè)邊的中心位置處,每個(gè)支點(diǎn)裝置均包括混凝土墊塊、插在混凝土墊塊中的豎向螺桿以及螺母,豎向螺桿自上而下穿過水平底邊框和混凝土墊塊,豎向螺桿的下端插在承臺(tái)基坑的底部,上端露在混凝土墊塊外,用螺母將定型鋼模板和豎向螺桿螺紋連接。
根據(jù)場(chǎng)地選用混凝土輸送泵進(jìn)行混凝土澆筑,按混凝土澆筑工藝進(jìn)行澆筑,坍落度宜控制在160 mm±20 mm范圍內(nèi)。
待混凝土達(dá)到強(qiáng)度后,按照拆模板順序進(jìn)行鋼模板拆除,隨后對(duì)平整度及整體混凝土觀感進(jìn)行檢測(cè)記錄。
當(dāng)作業(yè)區(qū)域承臺(tái)澆筑完成拆模板后,對(duì)鋼模板進(jìn)行分解轉(zhuǎn)移,具體的步驟如下:拆除固定鋼模板的螺桿→拆除連接鋼模板的螺栓→分解成單元式鋼模板→堆碼、吊運(yùn)→完成。
1)單元式定型鋼模板尺寸與圖紙偏需控制在±3 mm以內(nèi)。
2)定型鋼模板與螺栓桿連接變形≤3.0 mm。
3)預(yù)拌混凝土要有出廠合格證,混凝土所用的水泥、骨料、外加劑等必須符合規(guī)范及有關(guān)規(guī)定,使用前檢查出廠合格證及有關(guān)試驗(yàn)報(bào)告。
4)混凝土振搗均勻密實(shí),承臺(tái)斜面接槎處平整光滑。其他部分的實(shí)測(cè)誤差要小于規(guī)范要求。
5)構(gòu)件允許偏差為:軸線位移允許偏差值5 mm,目標(biāo)偏差值4 mm;承臺(tái)尺寸允許偏差值±10 mm,目標(biāo)偏差值±8 mm;表面平整允許偏差值4 mm,目標(biāo)偏差值3 mm;標(biāo)高允許偏差值±10 mm,目標(biāo)偏差值±8 mm。
廣西某商住配套設(shè)施項(xiàng)目根據(jù)實(shí)際情況出發(fā),研制了一種承臺(tái)斜面墊層模板作為解決承臺(tái)斜面墊層成形質(zhì)量的方案。采用鋼模板單元式拼裝,即分別制作角模板、斜面模板,之后利用螺栓將各個(gè)模板單元連接成為整體,進(jìn)行承臺(tái)斜面墊層一次性澆筑。該工藝具有以下特點(diǎn):
1)一次澆筑成形。采用傳統(tǒng)承臺(tái)斜面做法時(shí),承臺(tái)斜面均需二次抹面,會(huì)出現(xiàn)浪費(fèi)大量人工及材料的現(xiàn)象,而采用承臺(tái)斜面墊層定型模板一次澆筑成形,減少人工及材料的浪費(fèi),縮短了施工工期。
2)無需進(jìn)行殘?jiān)謇怼2捎脗鹘y(tǒng)承臺(tái)斜面做法后期需進(jìn)行基層殘?jiān)謇?,采用承臺(tái)斜面墊層定型模板澆筑后,基層無殘?jiān)?/p>
3)成形觀感質(zhì)量保證。采用承臺(tái)斜面墊層定型模板,增加了混凝土和易性,可有效防止空鼓、開裂等情況發(fā)生,同時(shí)避免了混凝土接縫問題,提高成形觀感及質(zhì)量。
4)適應(yīng)性強(qiáng)。定型鋼模板采用單元件拼接安裝的形式,可以適用于不同尺寸類型的承臺(tái),周轉(zhuǎn)使用率高。
承臺(tái)斜面墊層定型鋼模板施工工藝針對(duì)不同尺寸的承臺(tái),只需調(diào)整斜面模板,不需要調(diào)整角模板,可以針對(duì)不同類型的承臺(tái)進(jìn)行搭配,從而實(shí)現(xiàn)針對(duì)整個(gè)工程項(xiàng)目斜面墊層的一次性澆筑,成功解決了傳統(tǒng)承臺(tái)斜面二次施工方法的施工工期長(zhǎng)、斜面混凝土驗(yàn)收合格率低等問題,大幅提高了施工質(zhì)量,創(chuàng)造了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。