直螺紋套筒在型鋼混凝土墻模板施工中的應(yīng)用

劉成蔭

陜西建工第一建設(shè)集團有限公司 陜西 西安 710068

型鋼混凝土結(jié)構(gòu)以其承載力高、自重輕、節(jié)約材料、抗震性能好等突出優(yōu)點，迎合了建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展。但這種在鋼筋混凝土中增加型鋼的混凝土構(gòu)件，也給施工中模板的支設(shè)帶來新的問題。常規(guī)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工時，模板可使用對拉螺栓進行固定。但在型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工時，因為增加了型鋼，而一般在型鋼上是不允許開孔的，這就給模板系統(tǒng)的支撐加固帶來一定的難度。結(jié)合工程實際，對型鋼混凝土柱支模施工技術(shù)進行分析和探討[1-2]。

1 工程概況

延長石油科研中心工程位于陜西省西安市高新區(qū)，總建筑面積為217 618.86 m2。塔樓建筑高度217.3 m，地上46層，地下3層；裙樓建筑高度26.6 m，地上5層，地下3層。塔樓結(jié)構(gòu)類型為鋼管混凝土柱鋼框架-鋼筋混凝土核心筒混合結(jié)構(gòu)，核心筒墻體為型鋼混凝土墻。在支設(shè)型鋼混凝土墻體的模板時，采用大鋼模板，因為相關(guān)規(guī)范要求型鋼上不允許開孔，所以如何實現(xiàn)墻兩側(cè)模板有效對拉支設(shè)，保證支模質(zhì)量，成為關(guān)注和研究的重點。根據(jù)對混凝土側(cè)壓力計算，模板的對拉螺桿采用φ20 mm螺桿。施工中通過焊接在勁型鋼骨上的直螺紋套筒來連接對拉螺桿，較好地實現(xiàn)了大模板的施工。

2 工程重難點分析

1）建筑抗震等級設(shè)計較高，型鋼墻內(nèi)鋼筋設(shè)計比較密，型鋼上所焊接直螺紋套筒既要滿足模板受力要求，又要確保與其連接的對拉螺桿能避開墻體鋼筋，且在型鋼墻轉(zhuǎn)角處不能實現(xiàn)螺桿對拉要求，只能通過螺桿與型鋼單側(cè)連接來固定模板。因此，對套筒固定位置精準度要求高。

2）在型鋼上焊接直螺紋套筒，首先需確保不能對型鋼產(chǎn)生影響，其次為實現(xiàn)螺桿良好的對拉加固，抵抗混凝土澆筑時對模板的側(cè)壓力，保證在混凝土澆筑時不跑模，直螺紋套筒需在工廠焊接，運輸安裝中不能造成套筒碰撞損壞，焊接質(zhì)量及施工過程控制要求較高。

3 施工質(zhì)量控制要點

3.1施工技術(shù)要點

3.1.1 模板受力計算

設(shè)計全鋼大模板，根據(jù)模板承載力計算確定對拉螺栓的型號及布設(shè)位置。經(jīng)計算，本工程需采用φ20 mm螺桿。節(jié)點構(gòu)造如圖1所示。

圖1 模板節(jié)點構(gòu)造

3.1.2 對拉螺栓套筒位置的確定

利用BIM技術(shù)建模分析，模擬型鋼、墻體鋼筋、墻內(nèi)預埋件及管線和對拉螺栓的相對位置關(guān)系。通過二次深化設(shè)計，確定套筒在型鋼上的焊接位置，確保對拉螺栓能順利穿過并與套筒連接。

3.1.3 套筒對拉螺桿的構(gòu)造

通過直螺紋套筒對拉螺桿來完成模板的加固，該加固體系包括鋼筋混凝土構(gòu)件中勁性鋼骨、鋼筋、套筒、定型模板和高強螺桿。套筒螺桿分為3部分：套筒、套絲鋼筋、連接螺桿，三者規(guī)格根據(jù)模板設(shè)計結(jié)果選取并保持一致。套筒對稱焊接在型鋼兩側(cè)，將鋼筋兩端套絲，一端通過套筒與鋼筋混凝土構(gòu)件結(jié)構(gòu)中的型鋼連接，另一端與高強螺桿一端連接，高強螺桿的外端通過螺栓固定在模板的主龍骨上。以型鋼混凝土構(gòu)件中勁性鋼骨作為螺桿傳力的連接點，通過鋼筋直螺紋套筒實現(xiàn)螺桿的對拉，利用螺桿良好的抗拉性能將混凝土構(gòu)件兩側(cè)模板進行對拉加固，抵抗混凝土澆筑時對模板的側(cè)壓力，如圖2所示。

圖2 套筒螺桿的構(gòu)造

3.2施工準備

1）根據(jù)施工圖紙，編制模板工程施工方案（包括模板配板圖、模板支撐計算書等），報公司技術(shù)部門審批。

2）根據(jù)模板支撐受力驗算和尺寸圖，確定螺桿、鋼筋、套筒的規(guī)格以及每根螺桿的準確位置，向型鋼加工廠交底螺桿位置。在加工鋼骨時，按設(shè)計位置將半個套筒焊接在勁型鋼骨鋼骨上，如圖3所示。

圖3 套筒與型鋼焊接

3）將用作螺桿的鋼筋按設(shè)計尺寸下料（鋼筋長度＝鋼骨到鋼筋混凝土構(gòu)件表面距離－0.5×套筒長度），并對鋼筋兩端進行直螺紋套絲。套絲后一端刷油保護，另一端安裝套筒備用。

3.3套筒螺桿的安裝及模板的加固

1）型鋼混凝土構(gòu)件周圍鋼筋綁扎完畢后，將套筒與已套絲的鋼筋連接。當型鋼周圍的鋼筋與螺桿的位置沖突時，需要將鋼筋稍做移動讓出螺桿位置，然后將已套絲的鋼筋通過專用扳手與型鋼上焊接好的套筒連接并擰緊，同時，對螺桿的位置做適當校正，同時將鋼筋另一端的套筒擰緊并預留一半絲口備用，如圖4所示。

圖4 安裝帶套筒的螺桿

2）剪力墻柱鋼筋綁扎完畢后進行模板定位卡和保護層墊塊的設(shè)置，隱蔽驗收通過后開始進行模板安裝。模板安裝時需與對拉螺桿位置對齊。先安裝一側(cè)模板，然后安裝對拉螺桿，再安裝另一側(cè)模板。

3）校正模板至預定位置，確定模板上所留螺桿洞與直螺紋套筒的位置相對應(yīng)。根據(jù)套絲鋼筋的設(shè)計尺寸，所預留套筒的外邊沿應(yīng)緊靠模板內(nèi)皮。將配套的高強螺栓穿過模板與套筒連接并擰緊，對模板進行加固。同時套上橡膠及鋼板墊片，防止在澆筑混凝土時螺栓孔漏漿。高強螺桿安裝前應(yīng)將螺紋部分涂刷潤滑油。

4）將螺桿通過螺母和墊板加固在模板的型鋼背楞上。模板及螺桿安裝后再輔以其他支撐加固模板，要求與普通施工方法一致，無特殊要求。

3.4螺桿拆除

1）待混凝土強度滿足模板拆除要求后，先將外段螺桿從套筒上擰下，然后拆除模板。

2）模板拆除后，套筒會留在混凝土內(nèi)。保護好本層鋼筋混凝土構(gòu)件外側(cè)最上一排套筒，在支設(shè)上層鋼筋混凝土構(gòu)件模板時，此處所埋入的套筒將用于上層模板支設(shè)時對模板下口的加固，依次循環(huán)。模板全部拆除后，在裝修前對此套筒用水泥砂漿填堵。

4 結(jié)語

在該工程型鋼混凝土擋土墻的模板加固措施中，通過對鋼筋直螺紋套筒連接的嫁接利用，將鋼筋直螺紋機械連接方法運用到模板加固中，解決了禁止在特殊部位的型鋼上開孔的難題，確保了結(jié)構(gòu)體系的安全性、穩(wěn)定性。直螺紋套筒對拉螺桿施工操作簡單，投入少，能有效保證型鋼混凝土不脹模，確保型鋼混凝土構(gòu)件模板的施工質(zhì)量。