H型鋼梁結(jié)構(gòu)簡支撐快支模混凝土樓板施工技術(shù)

段文川，鄧海英

（1重慶建工住宅建設(shè)有限公司，重慶 404100；2重慶市建筑業(yè)協(xié)會，重慶 400014）

0 引言

近年來，我國鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展迅猛。與混凝土相比，型鋼輕質(zhì)高強(qiáng)、截面形式更合理、抗震性能好，在工業(yè)與民用建筑中的應(yīng)用日益廣泛[1-3]。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件由工廠預(yù)制，然后在現(xiàn)場完成拼裝，是典型的裝配式施工，符合建筑業(yè)工業(yè)化、綠色可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。此外，由于鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件在截面形式和受力特點(diǎn)上與混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件不同，為創(chuàng)新改進(jìn)傳統(tǒng)的施工工藝提供了可能。在H型鋼梁-混凝土樓板施工中，型鋼梁安裝完畢后，仍然沿用傳統(tǒng)的施工方法，搭建滿堂腳手架來支撐樓板底模，施工周期較長，施工效率較低，與型鋼梁的高效裝配式施工方法不匹配，施工成本較高[4-6]。為了充分利用型鋼梁構(gòu)件的特點(diǎn)，推動鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展[7-9]，有必要對現(xiàn)有H型鋼梁-混凝土樓板的施工方法進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新。

本文基于板溪綜合物流市場項(xiàng)目、南京星喬威泰克汽車零部件有限公司廠房改擴(kuò)建工程項(xiàng)目進(jìn)行了大膽創(chuàng)新，總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)施工工藝，研發(fā)了H型鋼梁結(jié)構(gòu)簡支撐快支模混凝土樓板施工技術(shù)，并形成施工方法。該工法在保證施工安全的前提下，將施工流程簡易化、高效化，為鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)施工工藝的發(fā)展積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)，社會效益和經(jīng)濟(jì)效益突出，值得進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

1 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)及適用范圍

1.1 創(chuàng)新性

（1）無需搭設(shè)滿堂腳手架，節(jié)約成本，施工效率高

該施工技術(shù)中提出的模板支撐體系的實(shí)質(zhì)是利用鋼梁提供的承載力，將槽鋼支撐固定于鋼梁下翼緣，再由槽鋼支承模板，省去了滿堂腳手架的搭設(shè)，減少了鋼材、木材及人工費(fèi)用的消耗，經(jīng)濟(jì)環(huán)保。

（2）模板體系穩(wěn)定性好，安全性高

為了保證立木和橫木的平面外穩(wěn)定性能，利用緊固件箍緊鋼梁兩側(cè)的立木和橫木，在槽鋼上設(shè)置限位角鋼穩(wěn)固橫木。為了預(yù)防槽鋼因?yàn)槭芰Σ痪鶆蚨l(fā)生側(cè)面傾翻，利用木楔將槽鋼端部與鋼梁上翼緣卡住。以上措施保證了整個模板支撐體系的穩(wěn)定，確保了支撐體系的安全性。

（3）符合當(dāng)下綠色建筑的施工要求以及降本增效的施工理念。

1.2 適用范圍

該工法可應(yīng)用于熱軋或焊接截面H型鋼梁-現(xiàn)澆混凝土組合樓板施工，其中，H型鋼梁間距不超過9m，且型鋼梁翼緣寬度不小于150mm。

2 施工技術(shù)原理

2.1 H型鋼梁間距≤4.5m類型

以鋼梁間距3m、模板支撐采用12#槽鋼為例，該技術(shù)原理示意圖如圖1所示。

圖1 3m間距鋼梁模板支撐方案

槽鋼支放在橫木上，橫木下設(shè)立木支撐，每根槽鋼位置下設(shè)一根立木。由于主、次梁下翼緣標(biāo)高不一致，因此需要調(diào)整木支撐高度，使槽鋼上口平齊。具體支撐固定措施如下：

為了確保槽鋼端部有足夠的支撐長度方便搭接橫木，同時考慮到施工操作的方便性，槽鋼長度取2.95m，在槽鋼兩端焊接L30×30限位角鋼。橫木布置在鋼梁腹板預(yù)留管道孔的位置處，利用緊固件固定住鋼梁腹板兩側(cè)的橫木，同時利用槽鋼上的限位角鋼進(jìn)行穩(wěn)固。立木上部用薄鋼片與橫木固定，在立木下方外表面?zhèn)韧瑫r緊貼鋼梁下翼緣表面布置一道橫檔，同時，利用緊固件固定在位于鋼梁上的橫檔上，從而達(dá)到立木與鋼梁穩(wěn)固連接。

2.2 H型鋼梁間距＞4.5m類型

以鋼梁間距6m為例（圖2），經(jīng)過計(jì)算，若采用跨度為6m的12#槽鋼，布置間距需要達(dá)到0.25m左右，但是整體穩(wěn)定性不易保證。為了減小支模跨度，在跨中搭設(shè)兩排腳手架，且確保腳手架頂部的橫木支撐在槽鋼上。腳手架立桿下部墊設(shè)枕木，通過調(diào)整頂托高度，確保橫木卡住槽鋼，防止松動。

圖2 跨度為6m的鋼梁模板支撐示意圖

3 施工工藝及操作說明

3.1 工藝流程

H型鋼梁結(jié)構(gòu)簡支撐快支模混凝土樓板施工工藝的主要流程如圖3所示。

圖3 H型鋼梁簡支撐快支模混凝土樓板施工流程

在相關(guān)的施工準(zhǔn)備結(jié)束后，開始進(jìn)行相關(guān)的支撐系統(tǒng)安裝。

（1）H型鋼具有一定高度，需要在槽鋼下部設(shè)置木支撐以提升槽鋼頂面標(biāo)高，并在槽鋼上方鋪設(shè)方木和模板，使鋼梁頂面與模板面齊平。木支撐的起點(diǎn)位于鋼梁下翼緣上表面，根據(jù)不同鋼梁截面高度尺寸選用不同長度的立木，其長度通過計(jì)算和實(shí)測確定。

（2）在地面進(jìn)行立木與橫木的拼裝工作，以三根立木為一個單元，每間隔a（表1）放置立木，立木頂部安裝橫木，兩者通過薄角鋼與鋼片固定，組成木支撐。

表1 立木間距a最大值選擇表

（3）根據(jù)鋼梁腹板之間的距離確定切割槽鋼長度，槽鋼長度比腹板凈距短50mm，并在槽鋼兩端焊接L30×30限位角鋼，角鋼與槽鋼端部保持一定距離，其距離等于槽鋼與橫木的搭接長度。

（4）施工人員利用活動腳手架作為操作平臺，在高空安裝木支撐。立木置于鋼梁下翼緣上表面，在其底端外側(cè)通長放置橫檔，在對應(yīng)每一根立木的位置設(shè)置緊固件，操作如圖4所示。

圖4 立木支撐的搭設(shè)

（5）對應(yīng)每根立木的位置，將槽鋼兩端放置在橫木上，利用槽鋼上焊接的限位角鋼將橫木進(jìn)一步穩(wěn)固，并使用楔塊塞緊槽鋼端部與鋼梁上翼緣的間隙，如圖5所示。當(dāng)鋼梁間距不超過4.5m時，整體安裝方案及效果如圖1和圖6所示。

圖5 橫木穩(wěn)固方式

圖6 間距不大于4.5m時的安裝效果

值得注意的是，當(dāng)鋼梁間距超過4.5m時，為保證槽鋼對模板的承載能力，需在中間位置增設(shè)雙排腳手架，相應(yīng)的模板支撐方案、施工效果、施工現(xiàn)場腳手架安裝效果分別如圖2和圖7所示。

圖7 雙排腳手架安裝

3.2 模板拼裝安裝

（1）槽鋼上放置方木，方木按照荷載要求每250～350mm設(shè)置一道，方木兩端都需搭設(shè)到槽鋼上。

（2）模板材質(zhì)為膠合木模板，模板厚度選用標(biāo)準(zhǔn)滿足以下要求：其一，保證與鋼梁上翼緣板厚度一致，這樣便于控制標(biāo)高，該方案中選用的模板規(guī)格為2440mm×1220mm×16mm；其二，入場模板必須符合尺寸要求，兩對角線誤差小于1mm，裁切模板的側(cè)邊必須保證光滑，同時需進(jìn)行必要的涂刷封邊漆處理。

（3）模板鋪設(shè)必須按照同一順序、同一方向?qū)p平鋪的原則，并保證接縫處下表面布置有龍骨，且拼縫嚴(yán)密，表面無明顯的錯臺現(xiàn)象。

（4）模板在使用過程中應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)規(guī)范管理，分規(guī)格堆放，并保證編號清晰。模板運(yùn)輸堆放過程中應(yīng)防止雨淋水浸，使用后應(yīng)及時清潔處理。模板拼裝安裝方法簡易圖如圖8、圖9所示。

圖8 模板拼裝安裝

圖9 模板支撐系統(tǒng)整體照片

3.3 模板及支撐系統(tǒng)拆除

（1）當(dāng)混凝土樓板達(dá)到其設(shè)計(jì)強(qiáng)度值的75%時即可進(jìn)行拆模。模板拆除時，同樣需要采用活動腳手架。

（2）在槽鋼兩端底部分別搭設(shè)移動腳手架，腳手架上部放置長條木凳，使木凳頂面緊靠待拆卸槽鋼底部。

（3）先拆除木楔和緊固件，然后將橫木、立木、橫檔等全部拆除。

（4）拆除木方和模板。

（5）槽鋼兩端先放置于移動腳手架上，然后兩端栓系粗繩，由工作人員緩慢將槽鋼下放至地面。

4 結(jié)論

基于型鋼輕質(zhì)高強(qiáng)、截面形式合理、抗震性能好的優(yōu)點(diǎn)，提出了一種新的施工技術(shù)——H型鋼梁結(jié)構(gòu)快支模施工技術(shù)。本文結(jié)合項(xiàng)目實(shí)踐，對其適用范圍、技術(shù)原理、工藝流程等進(jìn)行了簡單介紹，發(fā)現(xiàn)該技術(shù)在保證施工安全的前提下，可將施工流程簡易化、高效化，具有明顯的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，對推動鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展意義重大。