劉傳林

摘 要 本文以大跨度鋼筋混凝土空腹網(wǎng)架施工生產(chǎn)實踐為基礎，就該技術的施工工藝及施工過程中的質(zhì)量控制進行了闡述，提出了該施工技術的質(zhì)量控制要點及關鍵點。

關鍵詞 大跨度 空腹網(wǎng)架 施工工藝 控制要點

現(xiàn)代火車站通常要求有大空間的候車大廳，為了降低進站天橋的高度，滿足功能需求，建筑的層高不宜高，而空調(diào)等設備管線占去較大的空間，留給結(jié)構的高度受到很大的限制，采用實腹式井字梁結(jié)構往往不容易滿足建筑的需求而不得不采用空腹式結(jié)構?；炷量崭咕W(wǎng)架將大型空調(diào)管等放入空腹內(nèi)，可最大限度地滿足建筑的功能需求。空腹式結(jié)構主要有鋼筋砼空腹網(wǎng)架結(jié)構和鋼網(wǎng)架結(jié)構，兩者各有優(yōu)缺點，其中鋼筋砼空腹網(wǎng)架結(jié)構在結(jié)構整體剛度、耐久性、防火性、防腐蝕性方面有明顯的優(yōu)勢。

1 空腹網(wǎng)架的特點

1.1 大跨度、大荷載 、高空間

1.2 鋼筋混凝土空腹網(wǎng)架比鋼結(jié)構網(wǎng)架整體剛度要好，結(jié)構整體協(xié)同受力性能更優(yōu)。

1.3 鋼筋混凝土空腹網(wǎng)架耐久性、防火性均比鋼結(jié)構有明顯的優(yōu)勢。

1.4 鋼筋混凝土空腹網(wǎng)架可將各種大型的設備、管、線等均置于網(wǎng)架內(nèi)部，各種管線的位置及固定更為方便、靈活，且管線布置整齊、美觀，最大限度的滿足建筑的功能需求。

圖1 網(wǎng)架架立面圖

1.5 鋼筋混凝土空腹網(wǎng)架較普通實腹式井字梁結(jié)構減少了構件的截面尺寸，大大的減少鋼筋、混凝土的用量，節(jié)約施工成本。

2 空腹網(wǎng)架施工工藝原理

2.1 根據(jù)大跨度、重荷載的結(jié)構特點，通過計算確定網(wǎng)架空腹梁的起拱值，采用梁下模板預起拱方法起拱，密切檢測施工各階段拱值變化并及時修正及調(diào)整。

2.2 根據(jù)設計施工圖紙，鋼筋混凝土施工技術、預應力鋼筋混凝土施工技術及施工現(xiàn)場條件等要求進行綜合優(yōu)化，確定施工順序及關鍵部位的交叉節(jié)點的作業(yè)辦法。

2.3 合理安排鋼筋綁扎、模板支設、混凝土澆筑的施工順序。采取小模型樣板工序、繪制三維控制節(jié)點、現(xiàn)場預控定位等方法措施確保工程施工質(zhì)量。

2.4 針對節(jié)點部位鋼筋分布密集且小空間的特點，制定針對性的鋼筋綁扎和混凝土澆筑質(zhì)量技術控制措施。

3 施工工藝及操作要點

3.1 施工工藝流程

場地夯實碾壓平整→彈線定位→搭設碗扣架支撐體系→安裝下弦桿底?！Ъ茴A壓→安裝下弦桿鋼筋同時預應力預埋→安裝豎桿鋼筋→安裝斜腹桿鋼筋→安裝下弦桿側(cè)?！鷿仓孪覘U混凝土→安裝網(wǎng)架洞口?！惭b上弦桿鋼筋→安裝上弦桿側(cè)模、頂板模板→安裝頂板鋼筋→澆筑網(wǎng)架豎桿、腹桿、上弦桿、頂板混凝土→網(wǎng)架、頂板混凝土強度達到100%后拆?！A應力張拉、灌漿、固定。

3.2 現(xiàn)場施工工藝

3.2.1 場地平整：搭設支撐體系的地面必須平整并夯實（可采用3：7灰土回填夯實和澆筑100mmC20素混凝土墊層）同時做好支撐地面四周的排水（可設置排水溝或者積水坑）。

3.2.2 彈線定位：根據(jù)網(wǎng)架梁布置位置及支撐設計計算確定的支撐體系的布置圖，彈線畫出支撐桿件位置。

3.2.3 搭設碗扣件及支撐體系：

對于搭設高度較高（4米以上）一般應盡量選擇碗扣件滿堂紅支撐體系，搭設高度較低（4米以下）可選擇滿堂紅鋼管腳手架。支撐體系（網(wǎng)架下弦梁下部）一般間距不應超過1200×1200mm，步距不超過1200mm。四周部位控制在900×900mm以內(nèi)。確保施工腳手架安全。為了增加立桿的有效傳力面積，支撐體系下墊支通常的腳手板（250×50×4000mm），在碗扣架立桿下面沿縱向墊通長腳手板，要求墊板在一條直線上，確保支撐體系統(tǒng)一協(xié)同受力。

3.2.4 安裝下弦底模

下弦底模安裝，模板起拱是關鍵。模板的起拱高度按照跨度的1/1000～3/1000進行控制。由于跨度很大（32×36m）雙向空腹梁中心起拱高度達70～100mm?？紤]自重荷載及基礎因素中心預起拱值應控制在120mm。預起拱是沿空腹梁在立柱支撐上設置控制點（梁中兩側(cè)1/3跨度范圍內(nèi)每1.8m設置一個點，支座1/3跨度每隔3.6m設置一處），起拱時通過梁底背楞方木+木楔達到起拱效果。下弦模板底模板將承受較大的結(jié)構自重及施工荷載，應采用厚度18mm以上木膠合板。

3.2.5 支架預壓

模板安裝完畢后，對其進行預壓。為保證預壓荷載的合理分布，模擬混凝土澆筑順序進行加載。第一步加載下弦桿鋼筋混凝土重量；第二步加載腹桿、豎桿、上弦桿、頂板鋼筋重量；第三步加載腹桿、豎桿、上弦桿、頂板混凝土重量?？紤]到混凝土振搗產(chǎn)生的動荷載及小型機具設備荷載。預壓值按照混凝土實體重力荷載的1.1倍考慮。

3.2.6 安裝下弦桿、豎桿、斜腹桿鋼筋安裝

（1） 鋼筋加工

鋼筋加工前對網(wǎng)架各細部節(jié)點進行三維放樣，以確定各鋼筋空間定位位置。根據(jù)受力特點和構造要求，確定鋼筋的疊放順序，同時做好鋼筋標號工作，對每個標號鋼筋確定精確加工尺寸。三維鋼筋大樣繪制相當重要；鋼筋混凝土空腹網(wǎng)架施工有別于一般的混凝土結(jié)構施工的關鍵，是網(wǎng)架施工前準備工作的核心之一，是鋼筋精確加工精確安裝的關鍵。

圖2下弦、豎桿、斜腹桿鋼筋三維效果圖 圖3上弦、豎桿、斜腹桿鋼筋三維效果圖

（2） 鋼筋安裝

① 下弦桿鋼筋安裝是豎桿、斜腹桿鋼筋安裝的基礎，同時對預應力波紋管的預埋也有很大的關系，安裝時按照如下順序進行安裝：下弦桿底部縱向受力鋼筋→下弦桿內(nèi)外側(cè)箍筋（內(nèi)側(cè)箍筋先不綁扎固定）→下弦桿上部縱向受力鋼筋→焊接預應力波紋管定位筋→安裝預應力波紋管→下弦桿內(nèi)側(cè)箍筋綁扎固定）→安裝豎桿鋼筋（含支座附加鋼筋）→安裝斜腹桿鋼筋

② 下弦桿箍筋安裝時，為保證波紋管在上下縱向鋼筋間的位置，需在波紋管穿完后再進行綁扎固定。

豎桿鋼筋安裝前，應在下弦鋼筋安裝完畢后，使用油漆在模板上畫出其位置，根據(jù)油漆點位置。準確定位。同時注意錨固段彎鉤位置的擺放，與避免預應力波紋管和斜腹桿錨固段鋼筋發(fā)生沖突。

③ 網(wǎng)架端節(jié)點是關鍵部位，該處承受網(wǎng)架支座的垂直和水平方向壓力，上下弦桿之間水平剪力和預加應力的水平預應力，因而端節(jié)點區(qū)域應力比較復雜，混凝土較易出現(xiàn)裂縫。因此在預應力下弦部錨固區(qū)增加鋼筋網(wǎng)片，螺旋鋼筋以承受預應力或環(huán)向張力。鋼筋網(wǎng)片可采用（φ10@100）

3.2.7 下弦桿混凝土澆筑

下弦桿混凝土澆筑前，計算澆筑面積、方量，分析澆筑區(qū)域的平面特點，計算所需運輸及澆筑設備數(shù)量，制定并繪制詳細的施工現(xiàn)場混凝土澆筑行走路線。采用分層分段澆筑，盡量縮短混凝土澆筑接茬時間，避免冷縫的出現(xiàn)。特別是下弦桿與豎桿、腹桿相交處和制作端部。

3.2.8 網(wǎng)架洞口模板安裝

由于混凝土空腹網(wǎng)架的結(jié)構特點，在豎桿內(nèi)、腹桿內(nèi)易形成垃圾死角，難以清除，同時不可能每個豎桿內(nèi)留置清掃口。因此網(wǎng)架洞口模板合模前，其內(nèi)部雜物、垃圾必須清理干凈。同時在施工上弦及頂板鋼筋混凝土時要做好雜物、垃圾的管理，保證內(nèi)干凈。模板拼接全部采用45°角拼接，保證網(wǎng)架內(nèi)節(jié)點混凝土成型線條棱角分明。

3.2.9 安裝上弦鋼筋

（1） 上弦鋼筋安裝與下弦鋼筋鋼筋安裝有類似之處。按照如下順序進行安裝：上弦桿底部縱向受力鋼筋→下弦桿內(nèi)外側(cè)箍筋→上弦桿上部縱向受力鋼筋→安裝斜腹桿箍筋

（2） 豎桿、腹桿縱向受力鋼筋應錨固在上弦桿內(nèi)伸主梁底，且加直鉤36d，且大于150mm（這點必須保證，豎桿、斜腹桿是聯(lián)系上弦的關鍵構件，是力傳遞的核心節(jié)點，錨固長度的保證是整體受力的有效保證，也是控制交匯處裂縫的關鍵）。

3.2.10 安裝上弦側(cè)模

上、下弦梁側(cè)模板與空腹洞口模板之間的節(jié)點是混凝土漏漿的主要原因，必須拼接嚴密，施工時在洞口模板的側(cè)面粘貼10mm海綿條，合側(cè)模時頂緊。

3.2.11安裝頂板模板

（1） 頂板模板安裝與普通頂板安裝方法相同。

（2） 頂板后澆帶模板處理：頂板后澆帶采用單獨的支撐體系，與下弦支撐體系分開，后澆帶澆筑達到設計強度100%后再拆除。

3.2.12 豎桿、腹桿、上弦、頂板混凝土澆筑

豎桿與斜腹桿、上弦桿相交處是兩處鋼筋特別密集的部位，普通粒徑石子配制的混凝土很難下料，同時振搗棒難以進入。因此，澆筑這個部位時，需配制小粒徑（石子）高強度細石混凝土，同時采用小直徑（20或者30型）振搗棒。

3.2.13 預應力張拉

預應力構件應在混凝土達到設計強度及網(wǎng)架全部構架施工完畢后方可張拉，采用超張程序，張拉應力校正后及時進行錨固，預應力孔道灌漿、預應力鋼筋端部處理。

3.2.14 孔道灌漿

對結(jié)束預應力張拉的孔道要及時灌注水泥漿，其水泥強度等級不低于425#，水灰比不大于0.5，水泥漿抗壓強度不低于30N/mm2，可摻入適量的減水劑或微膨脹劑。灌漿工作應緩慢均勻地進行，不得中斷，并應排氣通順。

3.2.13 張拉端多余預應力筋切除及封錨

為保證預應力張拉端錨具的耐久性，張拉后的張拉槽應用同標號的混凝土進行封閉。

4. 質(zhì)量控制措施

4.1 施工過程要把握鋼筋加工制作、安裝；嚴格控制模板工程質(zhì)量，加強定型洞口模板加工、安裝精度，做好后澆帶、施工縫處模板支設。混凝土細部施工、預應力施加等關鍵作業(yè)的質(zhì)量控制。即要做到深度規(guī)劃、精心組織，全面檢查、驗證并留存記錄。

4.2 要做好縮小模型的樣板施工，提前熟悉施工工藝流程，提前發(fā)現(xiàn)問題并認真做好質(zhì)量預控，制定詳細的質(zhì)量控制措施。

4.3 承載面支模前要認真進行加荷支模驗算，繪制模板支撐圖，嚴格照圖施工。鋼筋安裝及混凝土澆筑過程中要進行變形觀測，防止鋼筋混凝土結(jié)構超量變形。

4.4 鋼筋混凝土細部要配置高強細石混凝土，并指派責任心強、技術全面的技工操作，通常要手工扦插和機械振搗相結(jié)合，保證澆筑質(zhì)量。

4.5 預應力混凝土施工由專業(yè)班組執(zhí)行。

五、應用前景

從1986年在我國建成第一個鋼筋混凝土空腹網(wǎng)架結(jié)構至今，各類型鋼筋混凝土空腹網(wǎng)架結(jié)構相繼建成，由于這類結(jié)構的適應性好，造型美觀，實用性強，經(jīng)濟指標、防火防銹性能好且施工方便并能就地取材，所以其發(fā)展前景是廣闊的，特別是現(xiàn)在大規(guī)模的鐵路建設，對高空間、大跨度舒適候車環(huán)境和建筑美觀的追求，在將來的車站建設中，這類結(jié)構有著廣闊的推廣應用前景。