高大屋面鋼筋混凝土梁模板支撐技術(shù)的改進

蔣瑋

【摘要】建筑高空大跨度梁板結(jié)構(gòu)施工是一項綜合性的技術(shù)，本文研究改進原來傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)施工方法，確保工程質(zhì)量和進度，降低施工成本，為今后的高空大跨度梁板結(jié)構(gòu)施工積累更好的經(jīng)驗。

【關(guān)鍵詞】高空大跨度梁板結(jié)構(gòu)；技術(shù)難點；問題分析；改進方案

1 工程概況

某工程為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)；建筑設(shè)計使用年限50年，耐火等級二級，建筑防雷為三類，屋面防水等級為二類，防水層合理使用年限15年。

1#樓：層數(shù)五層（局部六層）；建筑高度：21.9m；標準層層高：3.4m，六層層高：4.2m，建筑面積：3826平方米。建筑物長46.04m、寬15.84m，五屋屋面層建筑物長42.04m、寬15.84m。在屋面框架層21.6m標高處，屋面共有5根梁長14.4米、梁截面尺寸寬為0.35米、高為1.3米的屋框梁。五層樓面到屋框梁凈高為7米。屋面標高為21.6m，屋頂層結(jié)構(gòu)形式為現(xiàn)澆鋼筋混凝土大跨度梁板結(jié)構(gòu)，施工層標高為13.6～21.6m，現(xiàn)澆鋼筋混凝土大跨度梁板體量大，支模架施工難度較大。

2 高大屋面鋼筋混凝土梁模板支撐技術(shù)難點及問題分析

在高層建筑現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)施工中，主要解決現(xiàn)澆板的模板支撐系統(tǒng)問題，鋼筋綁扎問題，施工腳手架和安全設(shè)施問題，由于本工程主樓頂層屋面框架梁結(jié)構(gòu)特殊性，在解決以上問題時有存在以下難點。

2.1 由于模板支撐高度離樓面面高度有8m，屬高支模架。

2.2 由于大框架梁跨度大，梁內(nèi)有大量的鋼筋，按設(shè)計要求綁扎到位必須有可靠的支架。

2.3 施工腳手架和安全設(shè)施在該特殊結(jié)構(gòu)的高空施工中，要做到既安全可靠又裝拆方便。空大跨度梁板結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上.根據(jù)一般工程混凝土結(jié)構(gòu)施工中主要解決的問題進行對照分析，采用決策優(yōu)序法，對八大問題進行一一評判。通過相關(guān)系數(shù)統(tǒng)計作雷達圖，明確了頂層屋面特殊結(jié)構(gòu)在施工的主要問題。

本工程技術(shù)人員高空大跨度梁板結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)一般工程混凝土結(jié)構(gòu)施工中主要解決的問題進行對照分析.采用決策優(yōu)序法，對八大問題進行一一評判。通過相關(guān)系數(shù)統(tǒng)計作雷達圖，明確了頂層屋面特殊結(jié)構(gòu)在施工的主要問題。

從雷達圖可以看出其的主要原因（K>7）為以下三個方面：（1）結(jié)構(gòu)支承體系；（2）鋼筋砼的施工；（3）安全設(shè)施體系。

3 高大屋面鋼筋混凝土梁模板支撐技術(shù)的改進施工方案

項目組在施工現(xiàn)場改進了如下施工方案：

3.1 鋼管構(gòu)架方案優(yōu)化

荷載取定參照規(guī)范規(guī)定的荷載取值方法，考慮施工的隨機性，荷載組合時采用滿荷載計算以增加安全系數(shù)。模板支撐0.5KN/m2，梁測模按0.5KN/m2，鋼支撐1KN/m2，人員及施工設(shè)備1.8KN/m2，澆搗荷載2KN/m2，承重鋼架的布置從8-12軸分布，承重鋼管架的選擇一方面考慮鋼管架所承擔的荷載的大小，滿足強度和剛度的要求，另一方面做到拆卸安全方便，承重鋼管架的驗算根據(jù)鋼架布置情況和各鋼梁所承擔的荷載進行驗算。

對于高支模大跨度鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工來說，支撐是相當關(guān)鍵的。為保證鋼管排架均勻地傳力到懸挑槽鋼上，排架下部設(shè)兩道地垅，下層地垅橫向設(shè)置，與梁垂直，以2根50×100硬質(zhì)木枋平鋪，要求木枋兩端至少寬出大梁主要受力支撐范圍30em，上層地龍采用[14a槽鋼口向上縱向設(shè)鋪。兩層地龍的間距均設(shè)于縱橫向地垅交叉處。排架立桿的縱向間距及水平橫桿的步距計算時，考慮屋面梁、屋面板、排架自重及屋面施工荷載等，主要驗算立桿的穩(wěn)定承載力及地基的最大荷載；同時為保證排架系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性，設(shè)置間距<5m豎向和水平剪刀撐。

3.2 鋼筋混凝土施工方案的優(yōu)化

3.2.1 高空定位方法的確定

根據(jù)現(xiàn)場施工實際情況，結(jié)合現(xiàn)場的測量定位儀器，采用以點到面，從面到位，從線到點引測和復(fù)標的方法。第一段施工：用垂直儀將建筑物四個控制點引到13.6m標高的樓面上，形成控制面，定出控制線并進行閉合復(fù)試，用全站儀投引到施工面定出構(gòu)架中心。第二段施工：將控制點、控制面、控制線及構(gòu)架中心線引測到21.60m標高，用全站儀控制構(gòu)架軸線從控制懸挑梁的軸線位置。

3.2.2 施工順序的確定--

搭設(shè)外腳手架→13.6m結(jié)構(gòu)施工→至構(gòu)架頂面標高21.6m→搭設(shè)鋼管支承架→安裝模板及節(jié)點處理→鋼筋綁扎（預(yù)埋件安裝）→澆搗第一段柱梁混凝土→養(yǎng)護→鋼管支承架與柱連接→澆搗第二段斜板梁混凝土→養(yǎng)護。

3.2.3 鋼筋接頭控制與施工

對于大跨度鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)來說，鋼筋接頭的難以避免的，關(guān)鍵的其位置與接頭質(zhì)量的控制。本工程大梁主筋采用冷擠壓套筒連接，其優(yōu)點是質(zhì)量保證且施工方便，但缺點是使梁局部主筋間距和排距縮小，給混凝土澆筑造成一定的困難，所以主筋接頭數(shù)量應(yīng)盡量減少。本工程底筋跨中6m范圍內(nèi)不設(shè)接頭，其它位置任意40d范圍內(nèi)接頭數(shù)量不超過主筋總數(shù)的1/3，施工中嚴格控制每個接頭的連接質(zhì)量，按規(guī)范要求逐一檢查。此外，由于梁箍筋箍口因主筋較密而無法按規(guī)范彎成135，故采用封閉焊接，以確保梁的抗剪承載力和剛度。本工程施工前先確定主筋接頭位置，并繪出示意圖，施工時對照檢查，使鋼筋接頭無出現(xiàn)任何差錯。

3.2.4 鋼筋制作安裝

鋼筋制作中，尺寸精確是最關(guān)鍵的，否則將影響鋼筋連接和安裝質(zhì)量及梁截面的大小，甚至出現(xiàn)質(zhì)量事故。該大跨梁鋼筋綁扎安裝時，先在已支好的梁底模上彈好梁寬的控制線，而后由下至上逐排地安放主筋和擠壓連接，并用鋼管搭設(shè)支架輔助施工。因大梁底筋較密，故在每排鋼筋間設(shè)置墊鐵，以保證排距足夠，操作中保證上下排鋼筋對齊，以保證澆筑時混凝土注入和振搗棒插入的順暢。此外，由于大梁中鋼筋數(shù)量較多且自重較大，故梁底保護層墊塊采用與混凝土同級別的特制去石混凝土。

3.2.5 施工關(guān)鍵

施工的關(guān)鍵是21.6m以上，迎風面的模板受風力較大，必須采取模板的加固措施。

3.2.6 難點處理

懸挑梁下面滿堂支模架.該部分支模架除立桿縱橫間距為0.8m，步高1.7m掃地桿高0.3m要求外，離懸挑端增設(shè)78°斜立桿，并從板底往下第一步、三步架沿縱向用短鋼管搭設(shè)成桁架。

3.3 優(yōu)化腳手架搭設(shè)、提高安全設(shè)施

3.3.1 腳手架與安全設(shè)施形式的選擇與確定

大樓頂層屋面層結(jié)構(gòu)施工是在21.60m標高層平面上展開，施工用腳手架和安全設(shè)施可以簡單地理解為施工操作平臺。

（1）荷載確定

施工腳手架設(shè)計荷載取q=1.5KN/m2，風荷載按《規(guī)范》要求進行計算取定。

（2）腳手架（操作平臺）形式的確定

腳手架（操作平臺）搭設(shè)采用鋼管腳手，由21.6m標高，與懸挑腳手架接上搭設(shè)，雙排架上至懸挑邊緣。

（3）懸挑腳手架驗算

計算得風荷載為0.65KN/m2，故對腳手架體影響不大，再驗算懸挑腳手架體的強

度和穩(wěn)定性，計算水平桿其抗剪強度，剛度，扣件的滑移和柱桿的穩(wěn)定性都滿足要求。

3.3.2 安全保證措施

安全保證措施的一般性條款同高層結(jié)構(gòu)施工的常規(guī)安全措施相同，同時還明確了針對性的安全保證措施。

由于本次結(jié)構(gòu)施工處于高空21.6m，防護設(shè)施如腳手架、防護欄、腳手片、安全網(wǎng)在施工時，全部固定牢固，以防墜落。毛竹腳手片四周固定，在屋面層位置設(shè)一道水平挑網(wǎng)，腳手架體與墻體連接按規(guī)范設(shè)置，水平方向間距4.5m，豎直方向間距3.6m，軟拉接與硬支撐連接。所有腳手架、安全防護設(shè)施，必須經(jīng)過專職安全員和項目技術(shù)負責人簽字認可后方可拆除。每項工作施工前，必須經(jīng)過安全上崗交底，做好記錄，及時進行安全跟蹤檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時整改。結(jié)構(gòu)樓面施工時，依靠鋼排架腳手架管承受所有荷載。每平方米的材料堆放量不得大于2.50kN/m2，且不得集中堆放。

4 檢查驗收

本工程屋面懸挑結(jié)構(gòu)，采用現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu)體系，由此對砼澆搗前后構(gòu)件的變形和垂直位移監(jiān)測是關(guān)鍵。

通過對大跨度懸挑結(jié)構(gòu)施工全過程的三次監(jiān)測.全部監(jiān)測所得的實測數(shù)據(jù)，大懸挑受力后，引起變形的垂直位移均滿足計算值，結(jié)構(gòu)懸挑梁的受力變形也滿足規(guī)范要求。

5 效果檢查

通過優(yōu)化各項施工技術(shù)性能指標和分項工程質(zhì)量檢驗評定均控制在技術(shù)標準以內(nèi)，施工質(zhì)量符合設(shè)計使用功能的要求，達到了預(yù)期的目標。

6 結(jié)語

通過對本工程屋面高空大懸挑結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的優(yōu)化，提高了施工單位在特殊結(jié)構(gòu)施工方面的能力，增加了技術(shù)儲備，為今后施工高層大懸挑結(jié)構(gòu)提供實例。

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