鋼管支撐作為筏板支架以及降溫管的應用

馮 靖

（甘肅建投建設有限公司，甘肅 蘭州 730050）

1 引言

在本次研究中主要以高層或者規模相對較大的主樓筏板基礎的施工工作為實例，在對筏板基礎進行深入研究的基礎上對其需注意和借鑒的部分進行較為深入的說明，同時通過分析總結地下室筏板基礎的施工工藝，以施工當中常用的鋼管腳手架作為筏板基礎中的馬凳鋼筋，同時也作為大體積筏板基礎澆筑之后的循環降溫管使用，采用這種措施使得鋼筋支撐馬凳筋與循環降溫管之間實現了更為合理有效的結合。根據實際的工程實踐可以了解到，采用這種方法不但可以有效降低施工成本，同時在一定程度上可以提升施工進度，以此提高施工的安全性和施工質量。

2 工程概況

岷縣迭藏河西岸連片棚戶區二、三期改造項目A區1#、3#、4#樓工程總承包項目建設于定西市岷陽鎮長虹村，該項目擬建建筑主要為3棟商住樓，其中住宅樓的建筑層數為28層到34層。此外還配備有一定數量的商業裙房等。

擬建建筑中地下部分面積約為4 283.54 m2，而地上部分建筑面積約為84 103.36 m2，地下室底板采用筏板基礎，該部位基礎沿東西向為47.8 m，沿南北方向的最大長度約為21.9 m。住宅樓的主樓部分包括有筏板基礎，電梯井以及建筑的消防集水坑等，其中消防集水坑的基礎筏板厚度為1.5 m，此位置處混凝土垂直位置上的最大厚度可達3.8 m，所采用的混凝土強度等級為C40，考慮到地下潮濕以及地下水位較高的因素，因此選擇采用抗滲等級為P6的混凝土，地下室的底板以及厚度相對較大，因此在進行混凝土澆筑時合理控制其水化熱所產生的裂縫也就較為重要。

本次研究中主樓位置的筏板基礎，消防集水井以及電梯井等在其筏板上部位置處采用直徑為25 mm的鋼筋，鋼筋間距為200 mm，筏板基礎所采用的鋼筋直徑相對較大，因此重量較高，僅1#樓上層鋼筋的重量就達到40.77 t，選擇采用大直徑鋼筋馬凳筋對筏板上部受力筋進行支撐，所采用的支撐應相對密集，同時支撐焊接所耗費的時間，材料和勞動力也較多，這種支撐方式并不經濟。

3 大體積鋼管支撐兼做冷卻水管的施工工藝流程

采用大體積混凝土作為鋼管兼做冷卻水管的工藝流程如下所示：首先采用彈線的方式完成鋼管支撐的定位工作，而后對其底層鋼筋進行綁扎，再對焊接底座的鋼管進行蓄水驗收工作，隨后將帶有焊接底座的鋼管立桿進行搭設，搭設底部與上部水平鋼管，增強架體的穩定性，完成上部網片鋼筋綁扎以及立桿的U型套的加固焊接工作，待驗收完成后在，按照施工方案位置預埋阻測溫線，而后對完成澆筑的混凝土進行組織驗收，完成冷卻水管的蓄水的啟動工作，對于冷卻水管進行壓漿封閉處理。

4 施工方法及操作

4.1 對支撐鋼管進行定位

在基礎防水保護層上根據建筑物位置進行軸線的彈線和定位，確定墻柱的位置以及支撐鋼管支架的位置，在確定好鋼管支架位置后要進一步確保墻柱的插筋與鋼管支架間不會發生位置重疊的影響，進而影響后續施工。

4.2 綁扎底層鋼筋網片

筏板底部基礎的鋼筋綁扎順序為：首先根據施工圖剖面圖標的要求，短向鋼筋在下部，長向鋼筋在上部，在完成基礎底部鋼筋的放線工作后，組織人員進行檢查驗收處理，在此過程中應該注意柱插筋，集水坑邊線以及剪力墻的位置線，采用油漆在墨線的位置以及交角位置處繪制出長標記，其中該標記的寬度應不小于50 mm，長度為150 mm。本次工程設計施工中所采用的筏板基礎厚度為1 500 mm，局部位置為3 800 mm。因此在板頂完成頂部鋼筋的綁扎后，應該組織專人采用油漆對插筋位置進行二次確認，而后方可組織人員進行基礎插筋工作。

筏板底部鋼筋的保護層為55 mm，采用和筏板基礎相同強度等級的C40混凝土墊塊進行墊平處理，墊塊布設的間距保持在1塊/m2。

4.3 立鋼管及支座

為了確保鋼管自身的受力面積，最大可能地避免鋼管由于立在混凝土墊層所對于底部筏板基礎的防水效果所造成的影響，在其底部位置處應設置支座，同時為了使得鋼管具有防水作用，防止地下水從受到破壞的地下防水層冒出，因此將鋼管的底部以及頂部都采用混凝土進行封堵處理，計算筏板基礎上的鋼筋重量及其他施工荷載，為了避免采用馬凳筋所造成的成本較高問題，因此選擇采用鋼管支架搭設進行替代，實現對上層鋼筋的支撐。在本次施工中支撐的立柱和橫梁都采用參數為?48×2.8 mm的鋼管完成搭設工作，立桿底部使用3 mm厚，80 mm×80 mm的鋼板進行焊接，同時在本工程中通過荷載計算最終確定所使用的鋼管間距為2 000 mm×2 000 mm。

4.4 鋼管支架的搭設

在本工程當中主樓采用厚度為1 500 mm，局部為3 800 mm的筏板基礎，所采用的鋼管支撐參數為?48×2.8 mm，厚度為1 500 mm的筏板基礎支架搭設過程中。底部有一層縱橫向鋼管，離地面高度約為600 mm。厚度為3 800 mm的筏板基礎位置處共計采用三層鋼管進行支撐，其中在中間1 500 mm位置處留設一層縱橫向鋼管作為分布支撐使用，立桿的間距保持在2 m，頂部有一層縱橫向鋼管，離筏板完成面為55 mm+50 mm，作為上層鋼筋網片的支撐。

橫向水平桿對縱向水平桿和立桿進行固定，同時為了盡量節省所使用的鋼管用量，橫向水平桿間距為6 m與立桿之間完成連接工作，橫向水平桿之間采用對接扣件的方式實現連接接長。

縱向水平桿間距為6 m與立桿之間完成連接工作，因此和立柱之間可以采用直角扣件完成連接工作，同于水平桿采用廢棄的半截扣件作為鋼管的支撐固定構件使用，對于搭設過程中臨時性的固定扣件進行拆除，同時對于扣件進行滿焊處理，促使其更為牢固。

4.5 U型套固定立桿管道

為了保證上層鋼筋網片不下沉，使用U型套將立桿與上層網片其焊接牢固，每排采用U型套進行焊接處理。將立桿高度與筏板厚度設置為一致。（本項目筏板無地面做法，如有地面做法可適當將立桿高度提高，作為筏板板面標高控制器，亦可防止封堵不嚴導致混凝土灌入。）

對于所使用的原材料進行逐一檢查，確保鋼管無裂縫。

對于立桿支撐底座位置處的焊接質量應進行嚴格控制，禁止出現焊縫裂紋以及漏焊的問題，導致混凝土澆筑時在管內混入水泥漿，導致立桿發生傾斜，并對U型套與筏板鋼筋焊接加以注意，禁止出現焊縫裂紋以及漏焊的問題，導致筏板上層鋼筋網片下沉，確保網片的撓度變化滿足計算要求。然后將底部的縱橫向鋼管進行拆除，僅保留上層6 m×6 m的鋼管網片。

為了防止在進行工程施工時，被踩踏或者被混凝土沖擊產生變形，進而導致混凝土進入或者是水泥漿堵塞的問題，對整個縱、橫向水平管和立桿之間采用扣件進行連接，并對扣件進行焊接。

在進行立桿的布設時，立桿與電梯井的深度，墻柱的主筋以及集水坑位置等應進行錯開處理，對于局部錯開有困難的情況，應該盡量調整立桿的位置。

4.6 通水試驗

在立桿加工完成后利用基坑降水井，對立桿進行灌水，保證立桿無滲漏，采用這種方式可以有效保障管內灌水無滲漏，同時也防止水泥漿灌入管內。筏板鋼筋綁扎完畢后需要進行試水試驗確保管內不漏水后，將上口用膠帶封堵方可進行后續混凝土澆筑。

在筏板鋼筋綁扎完成焊接U型套后進行試水試驗，對于其接頭和管體進行仔細檢查，對于檢查所存在的漏水情況進行標記同時及時進行處理，在對立桿內的水放空之后及時進行二次補焊處理，第二次進行試水試驗直到確定其不存在漏水情況。

4.7 預埋電阻測溫線

根據筏板基礎上的長度，寬度和厚度等確定具有代表性的監測點，所確定的監測點在平面上按照分層方式進行布置，同時在進行測試的位置上其監測點個數不應小于3個。

根據監測點位置處筏板基礎厚度的不同，其深點位置與底板底部距離約為50 mm，中點位置應為筏板厚度的一半，而淺點位置應在頂部下50 mm。

測溫線的選擇應根據測溫點的深度進行選取，一般而言較為理想的測溫線應在測溫點位置下200 mm處。

測溫線的預埋應在混凝土澆筑前進行處理，首先將其在豎向固定的鋼管和鋼筋上進行綁扎處理，在完成測溫線的綁扎之后使其高出混凝土面30 cm。測溫點的高度位置根據其厚度的不同在不同深度處進行留設，預留在混凝土外部的插頭應采用電工絕緣膠帶按照不同顏色根據深度不同進行標記，同時為了避免其潮濕，澆筑時被破壞，應采用飲料瓶封閉好處理。

在進行混凝土澆筑時，不得將下料的混凝土沖擊測溫導線，進行混凝土振搗時也不得使振搗棒與測溫線相接觸。

4.8 啟動循環水管

混凝土澆筑完成后由于其內部水化熱的作用導致其升溫，此時將立桿封閉的膠帶揭開，借助于內外循環進行冷卻作用，通過將養護水管插入立桿底部進行冷卻水的循環與更換，實現混凝土內部溫度的降低，最終使其內外達到合理的溫差范圍。根據每次對于筏板大體積混凝土的測溫，進而在養護過程中控制冷卻水的循環頻率，從而使大體積混凝土溫差控制在規定范圍內。

4.9 冷卻水管細石混凝土封閉

為了防止冷卻水管后期影響混凝土功能，在完成大體積混凝土的養護工作后，混凝土內外溫差小于25℃，拆除覆蓋后表面溫度與大氣溫度不高于25 ℃時即可停止立桿的換水降溫工作，此時應該對筏板基礎內的立桿進行填充處理，首先應采用空壓機對管道內部的雜物進行清理，而后采用比筏板強度等級高一級的微膨脹細石混凝土進行封閉，為確保所灌入的混凝土整體較為密實，使用φ16的鋼筋在鋼管內進行插搗。

5 結語

當前隨著我國建筑業建設水平的不斷提升，高層建筑已經成為趨勢，而建筑物的基礎也更深，類似于筏板基礎等大體積混凝土的施工質量問題也更為凸顯，直接關系到結構的整體性和穩定性，在本次研究中通過鋼管支架代替傳統馬凳鋼筋，同時其中的水平向鋼管兼做冷卻管使用，利用地下水以及鋼管實現對混凝土的循環導熱降溫處理，同時對工程中全部點位的測溫確定混凝土內外溫差在合理范圍內，這在保證大體積混凝土施工質量，控制其裂縫等方面具有十分重要的作用。