湯漢斌,朱正光
(湖北建設監理有限公司,湖北 武漢 430076)
我國經濟的快速發展,成就了城市建設發展的日新月異,各種現代化建筑如雨后春筍般不斷涌現。如展廳、宴會廳、會議廳等對大空間(中間無柱)有特殊需求的場所,對跨度、荷載等要求也越來越高,出現了大跨度的預應力梁板結構、鋼結構等。U型鋼空腹夾層組合樓蓋是利用有限空間高度、解決大跨度重荷載的有效結構形式,是一種技術創新,其將鋼結構的靈活輕巧、高強度與混凝土結構組合樓蓋有機結合在一起,巧妙地解決了安裝工程、暖通工程、智能建筑、裝飾工程等各種工藝管道在上下層組合梁空腹中的布置問題,一舉多得。
某工程位于武漢市經濟開發區,由1棟22層酒店、1棟13層綜合寫字樓、1棟4層酒店配套及3層地下室組成,建筑高度為99.9m,總面積為70125.27m2,其中地上面積為45197.99m2、地下面積為22759.98m2、設備轉換層建筑面積為2180.24m2。工程平面布置呈長方形,4層酒店配套工程位于兩棟塔樓中間。該酒店配套工程三、四層為U型鋼空腹夾層組合樓板結構,大空間平面軸線尺寸為33600mm×32400mm,每層建筑面積約1088.64m2;二、三層建筑層高分別為9.6m、8.65m,樓板標高分別為19.75m、28.4m。U型鋼板的斷面尺寸( 寬×高) 有 350mm×400mm、400mm×400mm、450mm×400mm、600mm×400mm四種類型,材質為Q345B。組合樓板混凝土強度為C40(一次澆筑時),二次澆筑時為C45,組合樓蓋高度為1500~1600㎜。組合空腹夾層板空間示意圖如圖1所示。
工程采用的U型鋼空腹夾層組合樓蓋,僅在空腹夾層板樓蓋下肋采用U型鋼板組合結構,U型鋼板的厚度采用6~20mm厚的鋼板制作、高強螺栓連接。U型鋼板除在施工階段做施工模板用外,在正常使用階段,U型鋼板與鋼筋混凝土共同工作承受使用荷載。
在節點處,U型鋼板底板采用高強螺栓連接,在節點內側采用鋼板焊接。U型鋼板梁用高強螺栓組裝連接,高強螺栓固定布置,螺栓等級為10.9級,規格為M16~M22。U型鋼板內的栓釘采用Q235鋼錨固,直徑全部為Φ16mm,栓釘等級為8.8級。所有栓釘均在工廠完成焊接,避免現場施焊。
U型鋼空腹夾層組合樓蓋施工技術復雜、鋼結構加工精度要求高、鋼筋密集,施工難度大,參與施工的各方都非常重視,并組織相關人員對圖紙、鋼結構、高強螺栓、涉及的施工規范、檢驗檢測要求進行學習、準備,并準備了進行圖紙會審時要提出的問題或要求答疑的初步《圖紙會審紀要》書面資料。設計單位在圖紙會審及設計交底的會議上,介紹了他們的設計思路和施工應注意的質量安全重難點問題,并對提出的問題進行了解答。質量方面的重點是U型鋼的連接板的加工精度、高強螺栓的錨固、U型鋼內側的栓釘的加工質量、混凝土的密實度等;安全方面的重點是高大支模、樓蓋面周邊防高墜等。

圖1 組合空腹夾層板空間示意圖
根據施工管理要求,結合設計院提出的質量安全重點問題,施工單位有針對性地編制申報相關的鋼結構加工方案、U型鋼空腹夾層組合樓蓋施工方案、U型鋼空腹夾層組合樓蓋高大支模施工方案等。其中,U型鋼空腹夾層組合樓蓋高大支模施工方案報請了市級專家委論證,并在落實了專家論證的相關意見后付諸實施。
針對U型鋼空腹夾層組合樓蓋高大支模施工方案,專家委還提出了幾點注意事項。
(1)酒店配套裙樓第二、三層梁兩側立桿和梁底沿梁跨度方向間距按450mm設置;頂層水平桿距模板底距離按300mm控制;立桿頂采用可調頂托頂撐,頂托絲桿插入立桿長度≥200mm。
(2)完善混凝土澆筑方案,包括混凝土澆筑路線、澆筑設備、布料機布置圖等。嚴格控制混凝土堆載高度≤100mm,梁分層澆筑厚度≤400mm,禁止使用趕漿法進行混凝土澆筑施工,混凝土澆筑期間禁止人員進入支架區域。
(3)完善方案的安全技術交底制度、支模用材料與器具檢查驗收制度及各階段的檢驗驗收制度,明確相關責任人。
針對U型鋼空腹夾層組合樓蓋的施工,監理工程師督促總包單位在上述施工方案基礎上統一思想,管理層向施工班組、施工操作人員進行口頭、書面交底,并且每一個操作人員在安全技術交底記錄的簽字欄簽字。
U型鋼空腹夾層組合樓蓋高大支模施工,必須按照批準的方案實施。從腳手架的搭設布局到立桿、水平桿、水平及豎向剪力撐等,每一步的施工,監理工程師都進行旁站巡查,重點檢查兩個“老大難”問題:頂層水平桿距模板底距離按300mm控制;頂托絲桿插入立桿長度≥200mm。施工單位報驗之前,邀請了市專家委回訪,確保方案的實施。
鋼結構加工的施工方案、U型鋼空腹夾層組合樓蓋施工方案的實施,是確保“U型鋼空腹夾層組合樓蓋”創新設計的重點。對U型鋼結構的加工進行駐廠監造,確保加工尺寸及加工誤差;U型鋼空腹夾層組合樓蓋施工,對U型鋼內密集的鋼筋綁扎、混凝土的澆筑順序、混凝土的連續澆筑及密實度的預控等問題,是施工技術交底和監理工程師控制的重點。
針對施工階段的監理過程管理,監理工程師在巡查、抽檢、旁站的過程中,要結合發現的隱患、不足,督促施工單位的相關責任人員主動履職,進行質量安全的自檢、復查、申報,將圖紙要求、技術安全交底的要求落實在施工過程中,將施工中的質量安全問題或隱患控制在萌芽狀態。
在監理工程師熟悉U型鋼空腹夾層組合樓蓋施工相關圖紙、方案的基礎上,項目機構組織多次的學習討論,確定監理工程師的質量安全控制重點:U型鋼結構的加工質量及誤差控制、U型鋼結構的安裝質量、高強螺栓安裝質量控制、U型鋼空腹夾層組合樓蓋的標高及控制軸線、U型鋼空腹夾層組合樓蓋的平整度、U型鋼空腹夾層組合樓蓋密集鋼筋綁扎質量控制、短柱位置及其誤差控制、混凝土澆筑順序及連續性、混凝土樓板面的平整度及其養護、施工過程中的安全控制、安全防護的執行情況等。
在此職責要求的基礎上,監理工程師通過日常的巡查、檢查、抽查、旁站等手段,動態掌握工程的進度、質量、安全的進展狀況,推動施工單位責任主體人員對工程質量安全的自檢、復檢、報驗程序的落實和各方提出問題或隱患的整改落實,確保了監理工程師主動履職。
兩個樓層的U型鋼空腹夾層組合樓蓋結構施工完成后,監理工程師組織建設單位、設計單位、施工單位等相關負責人員對兩個樓層的U型鋼空腹夾層組合樓蓋結構的施工質量進行了初步驗收,對兩個樓層U型鋼空腹夾層組合樓蓋結構的軸線位置、U型鋼梁軸線的誤差控制、上下肢結構的平整度、混凝土的強度等級及密實度、樓板面平整度及其養護效果等指標非常滿意。
U型鋼空腹夾層組合樓蓋的施工質量安全監理工作,貫徹落實了圖紙會審及設計交底、各種方案的編制申報(包含專家論證)、施工技術安全交底等預控措施;督促施工單位的責任主體人員到崗履職,加強自檢、復檢、報驗的質量安全控制程序的落實,加強監理工程師的現場巡查、檢查、旁站、資料報驗等主動履職。一系列程序保障了U型鋼空腹夾層組合樓蓋施工質量安全目標的順利實現,為U型鋼空腹夾層組合樓蓋創新設計的實施推廣邁出了堅實的第一步。