梁板式后澆帶大直徑鋼管一次支頂技術(shù)探討

趙榮生

(山西四建集團(tuán)廣業(yè)分公司，山西太原 030006)

1 概述

現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)的民用建筑:如高層住宅樓、寫(xiě)字樓、大型酒店、高校園區(qū)等，這些建筑由于人口密集，車(chē)輛出入頻繁，一般均設(shè)計(jì)有地下車(chē)庫(kù)，地下車(chē)庫(kù)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(chē)庫(kù)施工組織的空間利用難度大的矛盾，應(yīng)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(shí)，可實(shí)現(xiàn)上部場(chǎng)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(shí)現(xiàn)較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)綜合效益。

2 工藝原理及特點(diǎn)分析

2．1 目前工程中使用的傳統(tǒng)梁板后澆帶的支撐做法

1)在支設(shè)樓層模架體系時(shí)，后澆帶處與周?chē)＜荏w系應(yīng)分開(kāi)支設(shè)，拆除模板時(shí)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(shè)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(jiǎn)易的“四管支柱”，支頂在后澆帶處的梁下面(如為無(wú)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(shuō)明:后澆帶處支撐應(yīng)在樓層模架體系拆除后及時(shí)支頂;后澆帶處支撐，均應(yīng)從底層向上連續(xù)支設(shè)，上下層頂柱對(duì)齊。

圖1 后澆帶支撐立面圖

圖2 后澆帶支撐平面圖

2．2 上述幾種作法的主要缺點(diǎn)

1)雖然使用的鋼管及扣件等材料也可以多次周轉(zhuǎn)重復(fù)利用，但其材料使用量相對(duì)較大，不僅占用了大量的鋼管及扣件，而且浪費(fèi)了大量的勞動(dòng)力，沒(méi)有起到預(yù)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(shè)，不僅現(xiàn)場(chǎng)材料堆放凌亂，占有場(chǎng)地多，與建筑工地上傳統(tǒng)作法無(wú)本質(zhì)的區(qū)別，成本甚至更大些，有的施工單位對(duì)上述作法進(jìn)行了改進(jìn)，但效果不好。3)時(shí)間上來(lái)不及，要實(shí)現(xiàn)后澆帶部位的及時(shí)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(shí)際施工中此部分現(xiàn)場(chǎng)可利用場(chǎng)地一般較小，嚴(yán)重影響施工進(jìn)度。4)鋼管數(shù)量少，與主體結(jié)構(gòu)梁部位接觸小，無(wú)可靠的有效拉結(jié)，容易引起模板的橫向失穩(wěn)。

2．3 改進(jìn)作法

我們?cè)谑┕?shí)踐中對(duì)地下車(chē)庫(kù)等大跨度后澆帶采用了如下改進(jìn)作法:由于地下車(chē)庫(kù)后澆帶長(zhǎng)，跨度大，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)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(yīng)長(zhǎng)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(shè)，即頂托鋼板作為梁底模，下部用400 mm×400 mm×200 mm的C20預(yù)制鋼筋混凝土墊塊支撐，加墊木方進(jìn)行高度調(diào)節(jié)，待主體結(jié)構(gòu)的梁板強(qiáng)度達(dá)到拆模條件后，拆除后澆帶兩側(cè)的支撐體系，留設(shè)后澆帶處的粗鋼管支撐體系。另在主體模板支設(shè)過(guò)程中鋼管頂部需用8號(hào)鉛絲環(huán)套，用鋼釘?shù)扰c梁側(cè)模混凝土等有效拉結(jié)，避免橫向失穩(wěn)。

3 適用范圍

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(yīng)用。

4 施工工藝

4．1 使用材料

φ6．5的鋼筋、φ150×6鋼管、鋼板(200 mm ×200 mm ×6 mm)、C20預(yù)制混凝土塊(400 mm×400 mm×200 mm)。

4．2 施工工藝

1)工藝流程為:制作鋼筋籠→預(yù)制C20混凝土塊→養(yǎng)護(hù)混凝土墊塊→鋼板及鋼管構(gòu)件的制作安裝→模板支設(shè)→支撐體系驗(yàn)收→鋼筋安裝→混凝土澆筑→模板拆除→留設(shè)后澆帶處梁的鋼管支撐。

2)預(yù)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(jiǎn)易鋼筋籠備用，也可點(diǎn)焊。

3)預(yù)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(qiáng)度不小于C20)。

4．3 后澆帶模板支設(shè)

后澆帶模板支設(shè)見(jiàn)圖3～圖5。

4．4 模板拆除后的效果

模板拆除后的效果見(jiàn)圖6。

5 梁板式后澆帶一次支頂技術(shù)研究與應(yīng)用

現(xiàn)以山西職工醫(yī)學(xué)院1號(hào)～3號(hào)公寓樓項(xiàng)目為例進(jìn)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(shè)效果

圖6 模板拆除后的效果

5．1 工程概況

山西職工醫(yī)學(xué)院1號(hào)，2號(hào)，3號(hào)公寓樓項(xiàng)目位于榆次市烏金山鎮(zhèn)小南莊村，結(jié)構(gòu)類(lèi)型為框架結(jié)構(gòu)，占地面積約為7 800 m2，其中1號(hào)，3號(hào)公寓樓地下車(chē)庫(kù)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(chē)庫(kù)基礎(chǔ)及頂板縱橫向共設(shè)9道后澆帶。

5．2 項(xiàng)目的施工特點(diǎn)

本工程屬于山西省高校園區(qū)的重點(diǎn)工程，工期短(要求年底交工)，車(chē)庫(kù)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(gè)高校園區(qū)施工單位多，可利用的場(chǎng)地少，后期施工要利用車(chē)庫(kù)頂板作為施工通道及施工材料和小型機(jī)械的堆放場(chǎng)地。

5．3 技術(shù)研究

為了保證工程進(jìn)度和施工質(zhì)量的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，我們研究與應(yīng)用了梁板式大跨度后澆帶一次支頂技術(shù)，針對(duì)后澆帶支頂體系的承載力、剛度、穩(wěn)定性及可重復(fù)利用問(wèn)題，從設(shè)計(jì)、制作、安裝、拆除等方面進(jìn)行探討，研究相應(yīng)對(duì)策，確定選用大直徑鋼管一次支設(shè)梁底的技術(shù)制定了專(zhuān)項(xiàng)實(shí)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(fù)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(guò)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(shí)現(xiàn)了后澆帶模板支撐體系無(wú)需二次支頂，避免二次支頂變形及利用上部場(chǎng)地的目的。有效避免了后澆帶在施工過(guò)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(zhuān)項(xiàng)施工方案并與設(shè)計(jì)單位溝通，請(qǐng)教有關(guān)專(zhuān)家論證、驗(yàn)算，設(shè)計(jì)詳細(xì)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(yán)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(shí)施全過(guò)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(jī)械，合理安排吊裝順序，提高工效。

6 優(yōu)點(diǎn)

1)施工簡(jiǎn)便。支頂構(gòu)件由專(zhuān)業(yè)加工廠或現(xiàn)場(chǎng)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(jiǎn)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(shè)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)需二次支頂，且解決了二次支頂容易導(dǎo)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(dòng)力的問(wèn)題，安裝方便，固定簡(jiǎn)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(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的施工，本作法很好的實(shí)現(xiàn)了這一點(diǎn)。該技術(shù)的應(yīng)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(shí)有效提高了勞動(dòng)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(shè)，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(shè)，支設(shè)間距較大且不受必須在梁底支設(shè)的條件限制，空間利用力較大，給人以好的視覺(jué)效果，外形美觀。5)經(jīng)濟(jì)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(fù)利用，大大降低了工程成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著提高。經(jīng)過(guò)我們的工程實(shí)踐運(yùn)行與專(zhuān)家理論的潛心研究，得出該做法確實(shí)在建筑工程領(lǐng)域可行而且經(jīng)濟(jì)適用。

7 結(jié)語(yǔ)

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(jiǎn)便，技術(shù)效益優(yōu)，安全性能高，空間利用力大，經(jīng)濟(jì)效益顯著等諸多優(yōu)點(diǎn)。相信在框架結(jié)構(gòu)或類(lèi)似結(jié)構(gòu)的地下車(chē)庫(kù)施工中對(duì)建筑行業(yè)均有著深遠(yuǎn)意義且可借鑒，應(yīng)該具有廣闊的應(yīng)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(yàn)收規(guī)范［S］．

［4］GB 50661，鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范［S］．