辦公樓屋面大梁施工技術淺述

吳偉平

（湖南建工集團第五工程有限公司，湖南 株洲 412000）

辦公樓屋面大梁施工技術淺述

吳偉平

（湖南建工集團第五工程有限公司，湖南 株洲 412000）

某辦公大樓屋面大梁采用疊合梁施工技術，通過在施工中控制支模架搭設質量、模板安裝平整垂直度和幾何尺寸，控制鋼筋加工及綁扎質量，砼分次及分層澆灌并控制砼澆搗質量，有效地保證了屋面大梁工程質量和施工安全，施工效果好。本文介紹其工藝流程、施工方法和技術措施。

屋面大梁；疊合梁施工；施工要點；質量控制

某辦公樓工程位于株洲市天元區天臺路和黃河南路交匯處南側，為高層建筑。建筑高度74.55 m，地上19層，地下1層，框剪結構，總建筑面積20736.08 ㎡。該工程部分屋面梁為大跨度鋼筋砼大梁，施工難度較大。本文介紹某辦公大樓屋面大梁施工技術。

1　工程概況

某辦公樓工程，框剪結構，總建筑面積20736.08 ㎡，地下1層，地上19層。各層層高為：地下室4.5 m（地下車庫），1層7.2 m，2層3.9 m，3~18層3.6 m，19層5.1 m，第19層設有大空間會議室。建筑物為二類高層公共建筑，結構安全等級為二級，耐火等級二級，建筑設計使用年限50年，屋面防水等級二級，地下室防水等級一級，工程抗震設防烈度為6度。大空間會議室上部屋頂1-1軸、1-6軸設有2根大梁，大梁有關參數詳見表1。

屋面大梁WKL9斷面示意圖詳見圖1。

圖1　屋面大梁WKL9斷面示意圖說明：未標注尺寸單位mm

2　本工程施工特點

（1）大梁位于辦公大樓頂層屋面，最大梁梁頂標高75.37 m，跨度大，最大跨度為25.2 m。（2）屋面大梁采用疊合梁施工技術，釆用三次澆搗，大梁支模架釆用三層支撐，支模系統確保安全，確保支模架強度、剛度和穩定性。（3）屋面大梁跨度較大，主筋鋼筋較長，加工及起吊不方便，主筋采用分段加工、在屋面上用直螺紋連接，應采取措施確保鋼筋加工和安裝質量。（4）屋面大梁較大且鋼筋較多較密，并在屋面上澆搗，砼澆搗難度大，應采取措施確保砼澆搗密實。

3　施工方案選擇

第19層設有大空間會議室，跨度大，故需要設置屋面大跨度梁。屋面大梁由于跨度大且梁較高，梁承受的豎向荷載大，因此屋面大梁施工難度大。

方案一：屋面大梁一次澆搗。若大梁一次澆搗，大梁需一次性支模，則梁支模系統需在樓面上連續搭設九層支模架方可承受梁的自重和施工荷載，支模架施工需一次投入大量模板和支撐材料，并需要大量人工搭拆支模架，施工成本大，且搭設拆除支模架施工工期長。

方案二：屋面大梁采用疊合梁澆筑法分次施工。屋面大梁采用疊合梁澆筑法支模，應用疊合梁原理將屋面大梁分三次澆搗成型，支撐系統只需考慮第一次砼自重和施工荷載。采用三層支撐與方案一比較投入少、成本低、施工方便。

方案二與方案一比較，具有以下優點：由于屋面大梁采用分次施工，施工厚度不大，大大降低了砼的水化熱，質量便于控制。屋面大梁分次施工荷載遠遠小于一次施工荷載，減小了其下各層的支撐負荷，安全可靠。支撐系統形式簡單，采用鋼管扣件按常規搭設，可減小一次性材料投入，其選材合理、成本低。經過以上2個方案的比較，決定屋面大梁采用方案二：采用疊合澆筑法分三次施工。第一次梁板自重及施工荷載由第19層支模架和第18層及第17層支撐承擔。第二次梁自重及施工荷載由第一次澆筑成型的梁結構承擔。第三次梁自重及施工荷載由第二次與第一次疊合成型的梁結構承擔。屋面大梁第一次、第二次澆搗高度分別為0.9 m，第三次澆搗高度為0.7 m。

表1 大梁有關參數表

4　工藝流程

屋面大梁施工工藝流程如下：

施工準備→測量放線→搭設支模架→支梁板底模→綁扎梁鋼筋→第一次梁側模安裝→隱蔽驗收→第一次梁板砼澆搗→第一次梁板砼養護→第一次梁板側模拆除→第十九層支模架改架→第二次梁側模安裝→隱蔽驗收→第二次梁砼澆搗→第二次梁側模拆除→第二次梁砼養護→第三次梁側模安裝→隱蔽驗收→第三次梁砼澆搗→第三次梁砼養護→拆模。

5　主要施工技術及操作要點

5.1施工準備

（1）編制專項施工方案，并報公司和監理及建設單位審批，并組織專家進行論證。（2）組織施工操作人員進行技術交底，重點對屋面大梁支模架搭設、模板安拆、鋼筋加工綁扎和直螺紋鋼筋加工安裝、砼澆搗及養護等進行詳細交底。（3）對模板、鋼筋加工設備進行檢查和保養，對塔吊和砼泵送設備進行檢查和維護，確保機械設備正常。（4）組織材料進場，對木膠合板、木枋、鋼管扣件進行檢查驗收，對鋼筋進行見證取樣送檢，確保材料合格。鋼筋直螺紋套筒檢查出廠合格證和試驗報告，并對連接好的直螺紋鋼筋進行見證取樣送檢，確保合格。

5.2測量放線

將軸線位置和標高從設定的控制點引測到施工層，為軸線引渡、支架、支模做準備。測設控制軸線，放出柱梁軸線和邊線。測設標高點到柱鋼筋上。

5.3搭設支模架

（1）支模架設計。①材料選擇。梁側模：面板采用15 mm木膠合板、內楞采用60 mm×80 mm木枋現場加工拼制，外楞采用雙圓鋼管φ48×3.5，并采用可回收M14對拉螺栓進行加固。梁底模：面板采用15 mm木膠合板、內楞采用60 mm×80 mm木枋現場加工拼制，外楞采用單圓鋼管φ48×3.5。梁底支撐：承重架采用扣件式鋼管腳手架，由扣件、立桿、橫桿、斜撐、支座組成，采用φ48×3.5鋼管。 ②支模架設計。根據屋面大梁幾何尺寸、跨度、每m荷載、施工荷載等對支模系統進行計算。

屋面大梁支模架采用φ48×3.5鋼管扣件架，模板采用15 mm厚木膠合板和60 mm×80 mm木枋。經計算，屋面大梁模板及支模架系統設計如下（用PKPM計算軟件計算）：梁側支模設計。屋面層WKL9大梁斷面尺寸為600 mm×2 500 mm，梁側支模設計如下：梁底模采用15mm厚木膠合板，在膠合板下沿梁橫向采用60 mm×80 mm@150 mm木枋密排；梁側模采用15 mm厚膠合板，內楞采用60 mm×80 mm木枋間距@200 mm，外楞采用雙排Ф48×3.0鋼管支撐，并采用Φ14對拉螺桿，使用“3”型卡固定。對拉螺桿豎向四排，沿梁縱向間距為@400 mm，最下道對拉螺桿距底模高為200mm、豎向間距400 mm。另外，梁側沿梁高向設二道斜撐，支撐在滿堂腳手架支撐上，梁側模板設計見表2。

梁側模板計算書略。

梁模板的支撐系統設計：屋面大梁WKL9斷面尺寸為600 mm×2 500 mm，第一次澆搗高度為900 mm，梁底支模架設計如下：梁下支模架倆側立桿間距為1 200 mm，在倆側立桿之間增加二根立桿，增加的立桿距倆側立桿間距為400 mm，增加的二根立桿之間的間距為400 mm，梁下立桿縱向間距均為700 mm；在立桿離地面200 mm處設雙向掃地桿，為保證支撐體系的穩定性，在豎向每隔1 300 mm設一道雙向水平拉結桿。縱向設二道剪刀撐，橫向設剪刀撐間距2.8 m。梁與板支模架連接在一起，組成滿堂腳手架支撐系統。

梁模板支撐計算書略。

（2）支模架搭設。①支模架搭設原則：a.屋面大梁分次施工的第一次梁板砼澆搗前，屋面大梁下三層梁板支模架（第17~19層）均同時搭設，且三層支模架立桿垂直，使結構共同受力。b.第一次梁板的施工：屋面大梁嚴格按計算確定的立桿、橫桿間距及其它要求搭設支模架，屋面大梁下各層立桿支撐與19層立桿支撐對應設置，以保證荷載的正確傳遞。c.第二次梁的施工：當第一次梁板砼達到規范規定和計算需要的拆模強度。不考慮拆除，將屋面大梁19層梁底支模架支撐頂部橫桿扣件全部松動，在第二次梁板砼澆搗前重新扣緊支撐，使第一次澆筑成型的梁板結構受力。屋面大梁17-18層支撐不變。d.第三次梁板的施工：同第二次梁的施工，依次類推，直至完成屋面大梁的施工。②支模架搭設施工要點：支模架由專業架子工按照施工方案和建筑施工模板安全技術規范要求搭設。a.嚴格按照設計尺寸搭設，立桿采用定尺鋼管，不存在接頭，水平桿的接頭應錯開在不同的框格層中設置，鋼管掃地桿，水平拉桿應采用對接，剪刀撐應采用搭接，搭接長度不小于500 mm，并采用兩個旋轉扣件分別在離桿端不小100 mm處進行固定；b.確保立桿的垂直偏差和橫桿的水平偏差小于《扣件架規范》的要求；c.確保每個扣件和鋼管的質量是滿足要求的，每個扣件的擰緊矩都要控制在45~60 N.m，鋼管不能選用已經長期使用發生變形的。d.下層支架立柱應對準上層支架立柱，并應在立柱底鋪設墊板。

5.4梁底模安裝

（1）模板及支撐材料：梁模板采用15 mm厚木膠合板和60 mm×80 mm木枋配制。支撐采用φ48×3.5鋼管和配套頂托。

（2）模板安裝：根據專項方案的模板設計進行安裝。先用φ48×3.5鋼管、扣件搭設支模架（詳見上述5.2），然后鋪設木枋和模板。經計算，在鋼管上鋪設60 mm×80 mm木枋，木枋間距100 mm；木枋上鋪設15 mm厚膠合板，模板鋪設平整，接縫嚴密。模板起拱2‰。應遵照《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB50204-2002中的模板分項工程規定安裝模板。模板安裝牢固，軸線、標高、幾何尺寸準確。

表2 梁側模板設計

圖2　屋面大梁支模架平面布置圖

說明：屋面大梁支模架平面布置圖詳見圖2。

屋面大梁支模架剖面示意圖A-A詳見圖3。

5.5綁扎梁鋼筋

（1）屋面大梁鋼筋綁扎一次到位，板鋼筋與梁鋼筋同時綁扎，梁鋼筋綁扎完再綁扎板鋼筋。先綁扎板底鋼筋，再綁扎板面筋。因梁過高，為防止梁鋼筋籠變形，應搭設鋼管架臨時支撐。（2）屋面大梁原設計有負彎矩筋，但在施工過程中，因分次施工，從第一次開始每次疊合層均應增加負彎矩筋、封閉箍筋（用開口箍與梁箍焊牢），負彎矩筋通過計算確定，保證每次澆筑成型的梁板在施工過程中不產生負彎矩裂紋。（3）為增強疊合面的抗剪力，保證屋面大梁的整體承載力，在疊合面應采取特殊的構造處理：①在疊合面預埋φ25，長度600 mm豎向短筋，錨固長度上、下層各300 mm，縱橫間距300 mm左右。②清除表面浮漿。③砼表面形成凹凸不平的粗糙面。（4）鋼筋加工綁扎要點。鋼筋在施工現場鋼筋加工棚加工，用塔吊吊至屋面層安裝。梁主筋全部采用直螺紋套筒連接，接頭按規范要求錯開。

綁扎梁鋼筋：先綁扎底部鋼筋、再綁扎上部鋼筋，相交點全部綁扎。相鄰梁鋼筋貫通，梁底筋搭接可在梁跨中1/3范圍且接頭錯開50%，梁面筋搭接可在梁端部1/3范圍且接頭錯開50%，并滿足錨固和搭接長度。控制好梁箍筋高度。鋼筋錨固和搭接滿足設計和規范要求，鋼筋搭接長度、位置按設計和規范規定要求。梁筋底下墊設25 mm厚砼墊塊，間距500 mm×500 mm。板筋底下墊設15 mm厚砼墊塊，間距500 mm×500 mm。

5.6梁側模安裝

（1）模板及支撐材料：梁側模板采用15 mm厚木膠合板和60 mm×80 mm木枋加工配制。支撐采用φ48×3.5鋼管和φ14對拉螺桿。（2）模板安裝：根據專項方案模板設計進行安裝。

梁側模板分三次安裝。每次安裝先鋪設模板和木枋，然后安裝外楞鋼管和對拉螺桿。經計算， 60 mm×80 mm木枋間距200 mm；外楞鋼管間距400 mm；對拉螺桿豎向六排間距400 mm、跨度方向450 mm；木膠合板模板鋪設平整，接縫嚴密。應遵照《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB50204-2002中的模板分項工程規定安裝模板。模板安裝牢固，軸線、標高、幾何尺寸準確。

5.7隱蔽驗收

梁鋼筋、模板及支模架安裝完后，進行自檢、互檢、專檢和驗收，合格后報監理進行驗收。

5.8鋪設施工便道、安裝砼泵管

模板及支模架、鋼筋隱蔽工程驗收合格后，鋪設施工便道、安裝砼泵管。施工便道用鋼管扣件和竹架板搭設，竹架板鋪設在鋼管上，用鐵絲綁牢。工程施工中應在樓面搭設專門的架空砼施工運輸道，運輸道下鋪設彩條布防止澆搗過程中的二次污染。混凝土泵送管不得直接放在鋼筋上。

5.9 澆搗砼

根據設計要求確定混凝土配合比。

圖3 屋面大梁支模架剖面示意圖A-A

3.未標注尺寸單位mm

在澆筑混凝土之前，除對鋼筋、預留預埋質量檢查驗收外，應對模板及支模架進行檢查驗收，符合規定要求后，才可澆筑混凝土。在澆筑混凝土時應模板及支模架進行觀察和維護，當發生偏移時，應及時校正處理。施工中應注意：（1）在工程施工中混凝土采用輸送泵輸送的施工方法，設1臺砼輸送泵澆搗梁的混凝土。（2）施工中應在樓面搭設專門的架空砼施工運輸道，運輸道下鋪設彩條布防止澆搗過程中的二次污染。混凝土泵送管不得直接放在鋼筋上。（3）砼用粗骨料的最大粒徑應根據砼澆筑要求確定，不大于40 mm。（4）砼的布料、振搗應同步進行，混凝土布料時應在梁鋼筋的兩側均勻下料，相對振搗，施工時采用插入式震動棒振搗。泵送混凝土時，輸送管出口應鋪設墊板，避免混凝土直接沖擊模板及鋼筋。（5）每次混凝土的澆搗一般要求一次成型，不留有施工縫，砼應分層澆搗密實。（6）澆搗混凝土過程中，施工人員不得直接踩踏鋼筋和側模，應在鋪設竹架板的臨時通道上行走操作。（7）澆筑砼時，應對模板進行觀察和維護，發生異常情況時，及時處理。

5.10養護砼

砼的養護采用人工自然養護法，在砼澆筑完畢后的8 h以內對砼加以覆蓋一層麻袋并澆水養護；養護時間，不得少于14晝夜。

5.11砼拆模

模板拆除：側模板拆除待砼強度達到1.2 N/mm2，其表面棱角不因拆模而損壞方可拆除。底模待砼強度達到100%后方可拆模。

6　施工驗收

（1）現澆混凝土屋面梁工程的施工及驗收除應遵守《建筑施工模板安全技術規范》（JGJ162-2008）的規定外，還應符合國家現行標準《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB50204-2002的有關規定。（2）現澆砼屋面梁工程施工現場應有健全的質量管理體系、施工質量控制和質量檢驗制度。現澆混凝土屋面梁工程施工項目應有專項施工技術方案，并經審查批準。（3）現澆混凝土屋面梁的模板安裝應按模板分項工程的要求進行施工質量控制和驗收；對模板應進行單項驗收。（4）屋面梁支模系統應重點進行施工過程控制，施工完后應單獨進行驗收。（5）屋面梁鋼筋綁扎完后，應對鋼筋工程進行隱蔽驗收。并重點對鋼筋直螺紋加工及連接進行重點監控和驗收。

7　質量控制措施

（1）嚴格遵照執行國家和行業有關質量施工及驗收規范、規程和標準。主要有：《砼結構工程施工質量驗收規范》（GB50204—2002）、《建筑施工模板安全技術規范》（JGJ162-2008）。模板及其支架應具有足夠承載能力、剛度和穩定性，能可靠地承受澆筑混凝土重量、側壓力以及施工荷載。（2）建立健全質量保證和管理體系，規范和落實質量責任制，規范施工過程。（3）堅持工序自檢、互檢、專檢制度，上道工序檢查驗收合格后方可進行下道工序的施工。（4）測量員、施工員、質檢員在班組定位放線后，檢查梁的中線和標高，確保中線和標高的準確。梁底模板按設計要求起拱。（5）鋼筋加工前，檢查鋼筋出廠合格證和出廠檢驗報告，并見證取樣送檢，合格后方可進行加工。鋼筋綁扎后，嚴禁在上面踩踏，以保證鋼筋位置的正確。（6）鋼筋直螺紋加工及連接接頭由技術熟練專職人員進行施工，持證上崗，鋼筋直螺紋連接接頭取樣試驗合格后方可使用。（7）堅持隱蔽驗收及復查制度：各分部分項工程施工過程中，詳細檢查標高、中線，鋼筋綁扎及預埋件埋設、管道管線預埋等在通過自檢、專檢認可后均應會同監理、建設、設計等單位代表進行隱蔽驗收手續后方可隱蔽。（8）大梁支模架施工搭設嚴格按專項施工方案和相應國家及行業規范、規程和標準進行施工質量控制和驗收，合格后方可進行下道工序施工。（9）混凝土澆灌令經監理批準簽發后方可澆筑混凝土，砼采用分次分層澆灌、分層搗固密實。及時做好混凝土施工記錄和施工日記，并按規定留置試塊。（10）砼二次抹面完成后，在砼表面立即覆蓋一層麻袋，并澆水養護，養護時間不少于14天。

8　安全施工措施

（1）嚴格遵照執行國家和行業有關安全施工操作規程，嚴禁違章指揮、違章操作。進入施工現場必須戴好安全帽，高空作業系好安全帶。（2）所有操作人員必須是通過考核合格的專業人員，均應持證上崗。屋面大梁施工前，項目工程師向各操作班組進行書面安全技術交底。（3）屋面大梁施工安全的重點是保證模板支撐體系有足夠的強度、剛度、穩定性及結構有足夠的承載能力，故在施工前需進行：①模板支撐體系設計計算；②分次疊合澆筑的屋面梁結構及其下部各層結構施工階段的承載力驗算。（4）模板支撐體系的搭設嚴格按施工方案組織施工。（5）支模按工序進行，模板沒有固定前，不得進行下道工序；禁止利用拉桿、支撐攀登上下。（6）梁板支模架拆除前，必須根據拆模試塊強度，達到規范規定及計算所需的拆模強度后，才能拆模，保證結構安全。（7）用塔吊吊運模板、鋼筋、鋼管扣件等材料時，必須由起重工指揮，嚴格遵守相關安全操作規程。模板安裝就位前需有纜繩牽拉，防止模板旋轉撞傷人；垂直吊運必須采取兩個以上的吊點，且必須使用卡環吊運，不允許一次吊運二塊模板。（8）支模架搭拆時，應嚴格按施工方案進行，施工前進行技術交底，施工中專人指導施工。支模架搭設完后，應組織驗收，合格后方可進行下道工序施工。（9）嚴格執行《建筑安全檢查評分標準》（JGJ59-2005）。

9　結束語

某辦公大樓屋面大梁采用疊合梁施工技術，在施工中控制支模架搭設質量、模板安裝平整垂直度和幾何尺寸，控制鋼筋加工及綁扎質量，砼分次及分層澆灌并控制砼澆搗質量，有效地保證了屋面大梁工程質量，并保證了施工安全，且降低了施工成本，取得了較好效果，得到了建設單位和監理單位的好評。

[1] 羅居剛，崔德密，張今陽，等. 某辦公樓預應力大梁裂縫成因分析與處理[J].結構工程師，2011(S1).

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1671-0711（2016）09（上）-0148-04