蔡歷穎,李 龍,鄧 勇,但心怡

中建海峽建設(shè)發(fā)展有限公司,福建 福州 350030

0 引言

后澆帶是為防止現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)因不均勻收縮或沉降而產(chǎn)生的有害裂縫,在梁、板等結(jié)構(gòu)中,預(yù)留一定寬度、一定澆筑時(shí)間后的混凝土帶。傳統(tǒng)的后澆帶支撐體系施工采用鋼管腳手架體系,操作簡單,然而在后澆帶支撐施工的整個(gè)過程中,由于后澆帶施工須在結(jié)構(gòu)頂部密封60 d以上才能封閉,導(dǎo)致了鋼管腳手架支撐等材料周轉(zhuǎn)的浪費(fèi),同時(shí)容易在排架的支撐中,后澆帶支撐和排架支撐混用,導(dǎo)致后期誤用、混合拆除等現(xiàn)象[1]。因此本文設(shè)計(jì)了一種單側(cè)可調(diào)式鋼管砂桶支撐后澆帶體系施工技術(shù),為類似工程提供了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

1 工藝原理及特點(diǎn)

1.1 工藝原理

本文從定型化、可調(diào)化角度出發(fā)并結(jié)合傳統(tǒng)后澆帶支撐設(shè)置體系優(yōu)缺點(diǎn)[2],研制出一種可調(diào)節(jié)、可周轉(zhuǎn)、易拆除的新型臨時(shí)鋼管支撐(見圖1)。臨時(shí)鋼管支架由鋼管、法蘭盤和砂桶組成。為滿足不同高度位置的后澆帶支撐,將不同長度的鋼管組合成支撐桿,鋼管兩端焊接法蘭板,并在法蘭盤上圍繞6個(gè)孔,通過螺栓連接鋼管法蘭盤組件,將鋼管端部插入砂桶,形成可進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整的砂桶鋼管支撐。將大直徑鋼管底部的焊接鋼板制成砂桶,底側(cè)設(shè)有漏砂孔,可通過對砂箱中砂的厚度進(jìn)行調(diào)節(jié)[3],達(dá)到對整體鋼管支撐高度進(jìn)行微調(diào)的目的。

1—框架柱;2—樓板;3—后澆帶;4—次梁;5—可調(diào)式鋼管砂桶支撐;6—主梁。圖1 可調(diào)式鋼管砂桶支撐布置平面示意圖

在澆筑梁、板施工前,為避免兩側(cè)懸挑,后澆帶位置每隔30～40 m進(jìn)行布置,并對后澆帶位置進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,一側(cè)盡量靠近柱邊,靠近柱邊的距離不大于1 500 mm,根據(jù)梁和板的底部標(biāo)高,兩側(cè)進(jìn)行梁板模板和腳手架的搭設(shè)支撐,隨后在后澆帶另一側(cè)用不同長度的法蘭板鋼管進(jìn)行組合,確保支撐距離小于300 mm,進(jìn)而計(jì)算出砂桶內(nèi)砂的填充厚度并填充壓實(shí),在距離后澆帶300 mm處通過次梁底模板開1個(gè)200 mm×200 mm預(yù)留洞,通過預(yù)留洞沿后澆帶方位搭設(shè)可調(diào)節(jié)的砂桶鋼管支撐,預(yù)留洞孔上部用快易收口網(wǎng)進(jìn)行封堵。澆筑梁、板混凝土,滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,將梁板模板和腳手架支撐拆除,留下可調(diào)節(jié)的砂桶鋼管支撐,待整體結(jié)構(gòu)澆筑完畢60 d后,進(jìn)行后澆帶施工。

鋼管腳手架沿主體結(jié)構(gòu)搭設(shè),后澆帶位置一側(cè)靠近框架柱邊,根據(jù)次梁和下層樓面板的高度,中間設(shè)置支撐鋼管,支撐鋼管的頂部設(shè)有法蘭板與次梁連接,支撐鋼管的頂部和底部均設(shè)置連接頭并均開設(shè)開口,砂桶內(nèi)部設(shè)置有用于放置連接頭的底座,砂桶的側(cè)壁開設(shè)出砂口,鋼管腳手架、可調(diào)式鋼管砂桶支撐布置立面示意圖如圖2～3所示。

1—鋼管腳手架;2—樓面板;3—法蘭板;4—次梁;5—后澆帶;6—框架柱;7—主梁;8—鋼管;9—砂桶;10—下層樓面板。圖2 鋼管腳手架、可調(diào)式鋼管砂桶支撐布置立面示意圖

1.2 工藝特點(diǎn)

1)采用可調(diào)式鋼管砂桶支撐,相比傳統(tǒng)鋼管腳手架支架,實(shí)現(xiàn)了本身的工具化、定型化,提高了梁、板模板和腳手架等材料的周轉(zhuǎn)率,節(jié)約了材料成本,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。

2)利用臨時(shí)可調(diào)式鋼管砂桶支撐后澆帶一側(cè),通過砂桶中砂的厚度來調(diào)節(jié)支撐鋼管的整體高度,有效克服傳統(tǒng)鋼管腳手架支架調(diào)節(jié)繁瑣的困難,節(jié)省了工期,提高了施工速度。

3)通過采用不同模數(shù)長度的支撐鋼管進(jìn)行組合,達(dá)到大幅度改變支撐高度的目的,對于多標(biāo)高的結(jié)構(gòu)形式,提高了適用范圍,具有推廣和借鑒價(jià)值。

4)本文中的可調(diào)式鋼管砂桶支撐解決了傳統(tǒng)支架隨意拆除導(dǎo)致懸挑處次梁底部支架承載力不足而造成梁、板變形的問題,并且配合砂桶內(nèi)裝砂體的厚度做到對高度的精細(xì)調(diào)節(jié),提高了梁、板懸挑處的施工質(zhì)量,并且可調(diào)式支撐桿砂桶本身具有工具化、定型化的特點(diǎn),體現(xiàn)了建設(shè)工程工業(yè)化、集成化理念,具有較高的社會(huì)效益和推廣性。

2 工程概況

某工程位于四川省成都市,該工程主要由住宅、商業(yè)及地下室組成,其中1#、2#樓為33F高層,3#樓為39F高層,17#、18#為1～2層商業(yè),地下2層地下室,其中1#、2#樓地下室為人防地下室,工程總建筑面積8.8萬m2。工程地下結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu),在施工過程中共有8條后澆帶,其中橫向后澆帶有2條,縱向后澆帶有6條,地下結(jié)構(gòu)和頂板后澆帶總長度約2 km。

3 工藝流程

單側(cè)可調(diào)式鋼管砂桶支撐后澆帶體系施工工藝流程為施工前期準(zhǔn)備、搭設(shè)梁板模板、搭設(shè)梁板支撐、制作可調(diào)鋼箱砂桶支撐、搭設(shè)次梁可調(diào)鋼箱砂桶支撐、澆筑梁和板混凝土、拆除梁和板混凝土模板、拆除梁、板支架、搭設(shè)后澆帶模板、澆筑后澆帶混凝土、拆除后澆帶模板和支架及一側(cè)可調(diào)式鋼管砂桶支撐。

4 施工要點(diǎn)

4.1 施工準(zhǔn)備

確定施工方案,針對施工現(xiàn)場情況清理現(xiàn)場建筑垃圾并使材料準(zhǔn)備、人員準(zhǔn)備、機(jī)械準(zhǔn)備均符合施工要求。確保鋼管和模板均符合施工要求,人工準(zhǔn)備齊全,并配備相應(yīng)安全設(shè)備,現(xiàn)場混凝土澆筑確保能及時(shí)到達(dá)施工現(xiàn)場。

4.2 搭設(shè)梁、板模板

計(jì)算梁和板下的支撐系統(tǒng),并確定施工具體參數(shù),進(jìn)行抄平、彈線,設(shè)置支撐架,搭設(shè)柱頭模板、梁底和板模板,在拉線找平后搭設(shè)側(cè)模板并涂刷界面隔離劑。樓板模板施工安裝順序?yàn)?搭設(shè)支架和拉桿、安裝垂直和水平鋼筋、調(diào)平柱頂標(biāo)高、鋪設(shè)模板塊、檢查模板平整度和水平度(見圖4～5)。

圖4 搭設(shè)梁模板

圖5 搭設(shè)板模板

4.3 搭設(shè)梁、板支撐

支撐架體安裝前,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的支撐系統(tǒng),立桿間距和水平桿步距等參數(shù)應(yīng)由PKPM安全計(jì)算軟件確定。立桿接長須采用對拉扣件進(jìn)行對接,高度調(diào)節(jié)應(yīng)使用可調(diào)底座或可調(diào)頂托。插入可調(diào)底座或可調(diào)頂托的鋼管的最小長度為150 mm,頂托超出立桿長度不大于30 cm。梁、板支撐采用滿堂腳手架支撐下墊墊板,頂板縱橫格柵用壓刨刨成同樣規(guī)格,并拉線找平。應(yīng)特別注意格柵周圍,彈線應(yīng)保持相同的標(biāo)高,板和格柵用50 mm長的釘子固定,格柵間距為300 mm。

4.4 制作可調(diào)鋼箱砂桶支撐

為符合不同高度下后澆帶的支撐情況,所需鋼管應(yīng)采用模數(shù)化的設(shè)計(jì)和連接。設(shè)計(jì)鋼管長度分別為0.9、1.2、1.5和1.8 m,幾乎能夠滿足不同高度下的支撐要求。選擇1個(gè)合適的法蘭盤,其直徑略大于鋼管,隨后將鋼管兩端與法蘭盤進(jìn)行焊接形成整體。在法蘭盤的周圍打6個(gè)孔洞,方便螺栓對鋼管法蘭板構(gòu)件進(jìn)行連接,形成豎向受力構(gòu)件,砂桶里裝有精選的工程砂,砂桶底部設(shè)計(jì)有漏砂孔。通過調(diào)整砂桶中砂的厚度來調(diào)整支撐鋼管的整體高度。當(dāng)需要拆除支架時(shí),只要把砂箱中的砂子排出,支撐鋼管就會(huì)緩慢下落,從而解決支撐高度微調(diào)的問題,同時(shí)便于鋼管支撐的拆除和回收。

4.5 搭設(shè)次梁可調(diào)鋼箱砂桶支撐

依據(jù)后澆帶支撐區(qū)域主梁和次梁的底標(biāo)高度不同,來選取不同長度模數(shù)的鋼管用以調(diào)整支撐的高度,確保預(yù)留高度不大于300 mm并由底部砂箱進(jìn)行微部調(diào)整,通過6個(gè)螺栓進(jìn)行鋼管法蘭構(gòu)件的連接。確定需要支撐的主梁和次梁位置,施工作業(yè)前在其下部投影位置放置砂箱,用膨脹螺栓固定砂箱底部。依據(jù)對梁底高度的計(jì)算,選取合適的鋼管和砂箱組合高度,可準(zhǔn)確計(jì)算出砂箱內(nèi)石英砂的充填高度,待填充后壓實(shí)。在施工主次梁模板時(shí),在梁底模板預(yù)留200 mm×200 mm的洞口,通過預(yù)留洞口將鋼管從梁板平臺(tái)垂直放入砂箱內(nèi)。采用2層快易收口網(wǎng)對梁底部預(yù)留洞孔上部進(jìn)行密封作業(yè),在作業(yè)過程中,須保證快易收口網(wǎng)放置在鋼管法蘭構(gòu)件的法蘭板上,同時(shí)與梁底保護(hù)層下部平行。次梁下搭設(shè)可調(diào)鋼管砂桶支撐現(xiàn)場如圖6所示。

圖6 次梁下搭設(shè)可調(diào)鋼管砂桶支撐現(xiàn)場

4.6 澆筑梁、板混凝土

清理模板內(nèi)的垃圾、泥土等雜物以及鋼筋上的油漬,檢查鋼筋的水泥墊塊是否正確放置。使用木模板施工時(shí),應(yīng)先進(jìn)行澆水和濕潤[4]。柱模板清理高度較高時(shí),應(yīng)在清理雜物后封閉。應(yīng)同時(shí)澆筑樓板的梁和板,從一端開始澆筑,采用“趕漿法”推進(jìn)澆筑,即先開始澆筑梁混凝土,然后根據(jù)梁的高度分層,形成階段形狀,當(dāng)澆筑到樓板底部時(shí),與板混凝土同時(shí)澆筑,隨著階段形持續(xù)延伸,梁板混凝土澆筑持續(xù)朝前推動(dòng)。澆筑完成后,應(yīng)在12 h內(nèi)進(jìn)行覆蓋灑水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)符合GB 50666—2011《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》[5]的相關(guān)規(guī)定。澆筑混凝土現(xiàn)場如圖7所示。

圖7 澆筑混凝土現(xiàn)場

4.7 拆除梁、板混凝土模板

拆除模板應(yīng)按照先側(cè)板后底板的順序?，F(xiàn)場拆除模板前應(yīng)先制定詳細(xì)的拆除方案。拆除跨度較大的梁下支柱時(shí),應(yīng)從跨中拆向兩端。拆除跨度較大的挑梁下支柱時(shí),應(yīng)從外向里逐步拆除。后澆帶附近樓板模板的拆除應(yīng)滿足:當(dāng)上層樓板正在澆筑混凝土?xí)r,下層樓板上的模板支柱不得拆除,再下層樓板模板的支柱,僅可拆除一部分。

4.8 拆除梁、板支架

應(yīng)按照設(shè)計(jì)規(guī)定的方法和程序進(jìn)行支架拆除工作。拆除過程中,應(yīng)安排專人值班,拆除應(yīng)自上而下進(jìn)行,禁止自上而下多層交叉作業(yè);當(dāng)在框架上脫落后,應(yīng)首先拆除底部模板,再拆除支架;施工時(shí)先拆除側(cè)面模板,再拆除支架;支架的穩(wěn)定性不可受下放作業(yè)的影響。當(dāng)拆除過程受到影響而暫停施工時(shí),活動(dòng)部件須牢固支撐或固定,經(jīng)確認(rèn)后方可離開現(xiàn)場。

4.9 搭設(shè)后澆帶模板

根據(jù)圖紙位置,放出后澆帶位置線,在邊線內(nèi)測抹50 mm寬、50 mm或75 mm高的C25細(xì)石砼埂,將筏板、地梁及設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋綁扎牢固,然后沿后澆帶中心線架設(shè)1個(gè)鋼筋網(wǎng)片,在鋼筋網(wǎng)的上部和下部各設(shè)置1根?12 mm的鋼筋,同時(shí)用?12 mm的立筋連接2根鋼筋,立筋之間的間距為100 mm,每1 000 mm范圍內(nèi),立筋與筏板鋼筋用750 mm長的?12 mm斜撐焊接固定網(wǎng)片。鋼筋網(wǎng)設(shè)置好后,將雙層20目鋼絲網(wǎng)固定在鋼筋網(wǎng)片上,然后用3 mm×300 mm止水鋼板焊接,固定止水鋼板上半部鋼絲網(wǎng),采用厚度為50 mm的帶鋸齒型木條對鋼筋網(wǎng)的上層進(jìn)行綁扎,阻擋筏板上層鋼筋網(wǎng)片以上砼漿。根據(jù)后澆帶底計(jì)算高度,選擇鋼管、砂箱組合的高度,精確計(jì)算出砂箱內(nèi)石英砂的填充高度,填充后壓實(shí),搭設(shè)支撐。搭設(shè)后澆帶模板如圖8所示。

4.10 澆筑后澆帶混凝土

澆筑混凝土?xí)r,原則上應(yīng)按照先低后高的澆筑順序進(jìn)行施工。針對特殊部位且具有特殊順序的混凝土澆筑時(shí),不得將不同部位以及不同強(qiáng)度的混凝土進(jìn)行混合,同時(shí)應(yīng)確保其他部位的混凝土澆筑質(zhì)量和后澆筑的混凝土有充足的澆筑條件。澆筑部位標(biāo)高應(yīng)不高于原澆筑高度。澆筑時(shí),混凝土從中間向兩側(cè)進(jìn)行擴(kuò)展。禁止直接在混凝土側(cè)壁上進(jìn)行振搗。對于后澆帶混凝土,養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于21 d。

4.11 拆除后澆帶模板、支架及一側(cè)可調(diào)式鋼管砂桶支撐

拆除模板時(shí),應(yīng)特別注意后澆帶附近的支撐質(zhì)量,防止在拆除模板過程中由于支撐松動(dòng)和移位導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。在拆除支架一側(cè)的可調(diào)鋼管砂桶支撐時(shí),先將砂桶底部的開關(guān)打開,排除工程砂,然后取出鋼管,擰下法蘭板螺栓,按類型堆放,并將其運(yùn)輸至下一個(gè)施工現(xiàn)場。后澆帶混凝土模板的拆除須嚴(yán)格執(zhí)行GB 50204—2002《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的有關(guān)條款規(guī)定。當(dāng)后澆帶混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí),須從上到下拆除后澆帶的模板支撐系統(tǒng)[6]。在進(jìn)行模板拆卸作業(yè)時(shí),應(yīng)遵循模板拆除和模板支撐由同一個(gè)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行的原則,這是由于施工工人更熟悉情況,方便模板拆卸,從而有利于加快模板拆卸進(jìn)度,并保證施工安全。

5 質(zhì)量控制措施

1)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)模板安裝允許偏差及檢驗(yàn)方法應(yīng)按照相關(guān)規(guī)定,如表1所示。

表1 現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)模板安裝允許偏差及檢驗(yàn)方法

2)模板、支架等材料的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)入現(xiàn)場時(shí),應(yīng)抽樣檢查模板和支架材料的外觀、規(guī)格和尺寸。

3)現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)模板和支架的安裝質(zhì)量應(yīng)符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和施工方案的要求。

4)后澆帶結(jié)構(gòu)不得有影響結(jié)構(gòu)性能或使用功能的尺寸偏差;混凝土設(shè)備基礎(chǔ)不得有影響結(jié)構(gòu)性能或設(shè)備安裝的尺寸偏差。

6 應(yīng)用效果

在本項(xiàng)目中,對于后澆帶的支撐體系進(jìn)行優(yōu)化,以后澆帶長度2 000 m為案例,支撐工期均為1年。采用傳統(tǒng)腳手架支撐體系時(shí),總租賃成本約為35萬元,而本項(xiàng)目采用可調(diào)式臨時(shí)鋼管砂桶支撐體系時(shí)的總成本約為20萬元,由此分析可知,本項(xiàng)目節(jié)約成本約為10萬元。同時(shí)鋼管腳手架支撐不但可拆除回收,同時(shí)縮短了大面積的模板、鋼管腳手架等材料的留設(shè)時(shí)間,從而縮短了施工工期,同時(shí)解決了梁底支架微調(diào)搭設(shè)的問題。經(jīng)分析,綜合節(jié)省施工工期和鋼管腳手架等材料成本19%,經(jīng)濟(jì)效益顯著。通過選擇不同模數(shù)長度的支撐桿來組合實(shí)現(xiàn)支撐桿砂桶較大幅度調(diào)節(jié)支撐高度,對于多標(biāo)高的結(jié)構(gòu)形式,提高了適用范圍,得到了業(yè)主的一致好評。

7 結(jié)束語

本施工技術(shù)采用可調(diào)式鋼管砂桶支撐對傳統(tǒng)后澆帶和兩邊支撐體系進(jìn)行了優(yōu)化,在留設(shè)時(shí)期采用可調(diào)式鋼管砂桶代替大面積的鋼管腳手架支設(shè),不但縮短了施工工期,節(jié)約了施工成本,獲得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益,還解決了傳統(tǒng)支架隨意拆除導(dǎo)致懸挑處次梁底部支架承載力不足而造成梁、板變形的問題,并配合砂箱內(nèi)裝砂體的厚度做到對高度的精細(xì)調(diào)節(jié),提高了梁、板懸挑處的施工質(zhì)量,同時(shí)可調(diào)式鋼管砂桶本身具有高強(qiáng)度、高穩(wěn)定、工具化、定型化的特點(diǎn),體現(xiàn)了建設(shè)工程工業(yè)化、集成化理念,具有較高的社會(huì)效益和推廣性。