何亞強 辛宏偉 李 昶
(中國建筑第四工程局有限公司,陜西 西安 710000)
近年來,隨著我國經濟和科技的蓬勃發展,現澆井字梁以其空間大、美觀舒適、受力合理等優點在建筑中得到廣泛應用[1],曲江·漢華城南區綜合體4F西北角影院頂設計為超高、超深井字梁、板結構,井字梁、板鋼筋綁扎、模板鋪設施工無法按照傳統的整體施工方式進行施工,且影院頂結構模板架體施工屬于超過一定規模的危險性較大的分部分項工程,此部位施工方法的選擇及施工過程管控是本工程順利完成的重點,更是難點,為順利完成此部位施工,影院超高、超深井字梁施工技術應運而生。
曲江·漢華城南區商業綜合體位于西安市雁塔區曲江池北路北側,曲江大道西側,項目致力于打造一個融合商業零售、商務辦公、公寓住宅集一體的多功能、高效率綜合體。
在本工程的裙樓4F西北角設計1個面積約2 300m2的影院,其中包括1個售票大廳,7個影廳,影院頂設計為井字梁、板結構,井字梁深為1.5m,梁寬分別有300mm,400mm,500mm,600mm,650mm,700mm,梁呈2.8m×2.8m均勻布置,由于梁分布密集,且梁深為1.5m,此部位梁、板的鋼筋綁扎及模板鋪設無法按照傳統的方式進行整體施工,且影院頂結構模板支撐架施工屬于超過一定規模的危險性較大的分部分項工程,施工危險系數高。
超深井字梁、板鋼筋綁扎:傳統梁板鋼筋綁扎、模板鋪設施工流程有兩種方式。方式一:梁、板支撐架體搭設→梁底模板鋪設→縱向梁鋼筋綁扎→板模板鋪設→利用撬杠撬起縱向梁鋼筋(方便穿橫向梁鋼筋)→橫向梁鋼筋綁扎→利用撬杠將撬起的縱向梁鋼筋復位→梁模板封閉→板鋼筋綁扎。方式二:梁鋼筋直螺紋連接→梁鋼筋綁扎、驗收→梁吊裝入模→工序交接→下道工序施工[2]。由于本工程的梁深1.5m、梁呈2.8m×2.8m,梁縱向鋼筋綁扎完成后,無法利用撬杠撬起縱向梁鋼筋為穿梁的橫向鋼筋創造工作面,導致后續橫向梁鋼筋、板鋼筋無法施工,因此方式一不適用本項目,如利用塔吊進行梁鋼筋吊裝,塔吊被占用,利用率低,施工不合規,方法二亦不適用本項目,因此超深井字梁、板鋼筋綁扎是本技術的難點。
2.2.1 超高、超深井字梁模板架體設計
本工程支模架體高度10.2m(超過8m),梁施工集中線荷載24.7kn/m(超過20kn/m),按照住房和城鄉建設部令第37號《危險性較大的分部分項工程安全管理規定》,需編制安全專項施工方案,其中超高、超深井字梁模板架體設計屬于方案的重要組成部分,其設計的合理性直接關系到施工的安全、質量、進度、成本目標是否實現,因此超高、超深井字梁模板架體設計是本技術的重點。
2.2.2 高大支模架體施工過程管控
近年來,高大模板支模架體坍塌事故頻發,究其原因,大多是因施工過程中管控不嚴格,現場未按照方案要求嚴格落實所造成的[3],因此,本技術能夠順利完成,高大模板架體施工過程嚴格管控是本技術的重點。
模板支撐架體方案設計→方案、安全技術交底→模板支撐架體搭設→“跳倉法”梁、板模板、鋼筋施工→驗收→砼澆筑→模板拆除。
3.2.1 支撐架體方案設計
(1)設計說明 支撐架體設計應按照不同構件(梁、板、墻、柱)、不同規格(梁、板、墻、柱截面尺寸)、支模架體不同高度分類設計、驗算,以下僅以120mm厚板、900mm×1500mm梁、支撐架高度9.05m為例對支撐架設計情況進行介紹,此支撐架設計方案已通過品茗建筑安全計算軟件V13.7.3計算,滿足施工工況要求,其他支撐架體設計類似,此處不在贅述。
(2)模板選型 本工程模板支撐架體體系采用扣件式鋼管腳手架,鋼管規格為Φ3.0mm×48.0mm,主楞采用Φ3.0mm×48.0mm雙鋼管,次楞采用50mm×100mm木枋,模板采用18mm厚木模板。
(3)板底支撐架設計 模板支撐架基礎為鋼筋混凝土樓板,立桿間距900mm×900mm,水平桿步距1 500mm,立桿頂部設置U型托,U型托內設置主楞,主楞上設次楞,次楞上鋪設木模板。
(4)梁底支撐架設計 模板支撐架基礎為鋼筋混凝土樓板,梁兩側立桿間距900mm,梁底再單獨設置2根立桿,沿梁長度方向間距450mm,水平桿步距1 500mm,立桿頂部設置U型托,U型托內設置主楞,主楞上設次楞,次楞上鋪設木模板。
3.2.2 “跳倉法”梁、板模板、鋼筋綁扎施工
支撐架體搭設→梁底模板鋪設→按照梁位置分布,隔一布一的方式進行板模板鋪設(圖1)→橫向梁鋼筋綁扎、安裝→縱向梁鋼筋綁扎、安裝(圖2)→梁模板封閉→剩余板模板鋪設→板鋼筋綁扎。
3.2.3 高大支模架體施工過程管控要點
高大模板荷載傳遞路線為:恒荷載、活荷載→模板→主楞→次楞→U型托→架體立桿→架體基礎。各類因素對支架的穩定承載力均有不同程度的影響,其中掃地桿、豎向剪刀撐和連墻件的影響最大,是最關鍵的構造因素[4]。穩定性主要通過水平桿步距、其他構造措施保證,因此高大支模以此作為主要思路進行過程管控,此處針對支撐架體立桿間距、水平桿步距、構造措施的過程管控進行闡述(表1)。

圖1 按照梁位置分布,隔一布一的方式進行板模板鋪設

圖2 橫向、縱向梁鋼筋綁扎、安裝

表1 施工要點
3.2.4 主要施工方法
(1)立桿底座 立桿底部均在混凝土結構板上,每根立桿底部應加設木墊塊,長度不小于2跨、厚度不小于50mm、寬度不小于200mm的木墊板,立桿應立在木墊塊的中心。
(2)掃地桿 在立桿底距地面200mm高處,沿縱橫水平方向應按縱下橫上的程序設掃地桿。
(3)立桿 立桿間距應滿足搭設參數要求,搭設過程應根據每一塊樓板的實際面積排布立桿,局部不滿足搭設參數要求時,只能增加立桿,保證立桿間距不大于搭設參數。立桿接長應采用對接,采用可調底座或可調頂托精確調整立桿高度,可調底座或可調頂托插入鋼管的最小長度應大于150mm,可調頂托伸出長度不宜大于200mm。嚴禁搭接,相鄰兩對接接頭不得處于同一步距范圍內,接頭宜設置在h/3處(h表示步距),且兩相隔接頭應相互錯開不小于1000mm的距離。嚴禁將上段的鋼管立柱與下端鋼管立柱錯開固定在水平拉桿上。立桿的間距、步距應嚴格按照施工方案設計的技術參數進行搭設。立桿應錯茬搭設,確保統一截面上立桿搭接率不大于50%。
(4)剪刀撐 模板滿堂支撐架應在外側周圈設置由下至上的豎向連續剪刀撐,中間在縱橫向應每隔5跨且不大于5m設置由下至上的豎向連續式剪刀撐,在架體頂部橫桿處設置連續水平剪刀撐。剪刀撐應用旋轉扣件與模板支撐體系固定。豎向剪刀撐桿件的底端應與地面頂緊,夾角宜為45°~60°。模板架內部豎向剪刀撐,從徑向梁底部中心開始布置,即在徑向梁底部布置一道豎向剪刀撐,其余按照上述方法進行布置。
(5)連墻件的設置 在澆筑混凝土時,應先澆墻柱后澆梁板,以便滿堂支撐架與墻柱抱箍在一起形成整體,增加架體剛度;為強化架體的穩定性,架體在底部結構柱澆筑完成后應進行抱柱處理,待底部框柱混凝土澆筑3d之后再進行上部結構澆筑。
(6)可調頂托 立桿頂部應設可調支托,頂托內采用雙鋼管,U型支托與楞梁兩側間如有間隙,必須楔緊,其螺桿伸出鋼管頂部不得大于200mm,螺桿外徑與立柱鋼管內徑的間隙不得大于3mm,安裝時應保證上下同心。
鋼管扣件式滿堂支撐架必須嚴格控制立桿可調頂托伸出水平桿的懸臂長度,頂層水平桿距可調頂托頂部距離嚴禁超過500mm。
(7)混凝土澆筑 墻、柱和梁板的混凝土澆筑順序:先澆筑墻柱混凝土,后澆筑梁板混凝土。墻柱澆筑完成后,使梁板支架與框架柱連結后再澆筑梁板混凝土,兩者的澆筑時間應間隔72h以上或柱強度達到50%以上,柱與梁板之間的施工縫留在梁底以下50mm~100mm處,梁板應先澆筑吊模位置,再澆筑其他位置。澆筑過程應符合專項施工方案要求,并確保支撐系統受力均勻,避免引起高大模板支撐系統的失穩傾斜;不同架體連接處,因架體不同沉降不同,所以應分別進行澆筑,先澆筑插扣架部分,隔2h后再澆筑扣件式鋼管腳手架。梁板混凝土澆筑應按先低后高、先遠后近的順序進行澆筑,梁板澆筑的推進方向宜從中間部分開始向兩邊推進或者從兩端向中間推進。采用砼泵輸送,水平方向推進速度為每小時約6m~8m,嚴禁在澆筑面上隨意拋撒。每榀框架梁根據梁的截面高度分層澆筑,每次澆筑高度不大于400mm,澆筑時宜對稱澆筑,即應從跨中向兩端對稱分層進行澆筑,澆筑速度每小時為3m~5m。
必須符合《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB50204-2015及相關規范要求。即“模板及其支架應具有足夠的承載能力、剛度和穩定性,能可靠地承受澆筑混凝土的重量、側壓力以及施工荷載”。
立柱、縱橫向水平拉桿、剪刀撐等重要桿件的垂直偏差、水平偏差、質量等滿足《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》JGJ 130-2011。
搭設人員必須是經過按現行國家標準《特種作業人員安全技術考核管理規則》GB5036-85考核合格的專業架子工。上崗人員定期體檢,合格者方可持證上崗。
搭設人員必須戴安全帽、系安全帶,穿防滑鞋。
腳手架的構配件質量與搭設質量,應按安全技術規范規定進行檢查驗收,合格后方準許使用。
作業層上的施工荷載應符合設計要求,不得超載。不得將模板支架、攬風繩、泵送混凝土和砂漿的輸送管等固定在腳手架上,嚴禁懸掛起重設備。
不得在腳手架基礎及鄰近處進行挖掘作業,否則應采取安全措施,并報主管部門批準。
工地臨時用電線路的架設及腳手架接地、避雷措施等,應按現行行業標準《施工現場臨時用電安全技術規范》JGJ 46-2005的有關規定執行。
搭拆腳手架時,地面應設圍欄和警戒標志,并派專人看守,嚴禁非操作人員入內。
通過合理的設計支模架體系、嚴格落實高大模板架體施工管控措施,并采用創新性的“跳倉法”進行井字梁、板鋼筋、模板施工方法,使得曲江·漢華城南區綜合體影院頂部超高、超深井字梁鋼筋、模板施工一次全部完成并總結形成了超高、超深井字梁施工技術,為類似工程提供相應的參考經驗。