何亞強(qiáng) 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(jīng)濟(jì)和科技的蓬勃發(fā)展,現(xiàn)澆井字梁以其空間大、美觀舒適、受力合理等優(yōu)點在建筑中得到廣泛應(yīng)用[1],曲江·漢華城南區(qū)綜合體4F西北角影院頂設(shè)計為超高、超深井字梁、板結(jié)構(gòu),井字梁、板鋼筋綁扎、模板鋪設(shè)施工無法按照傳統(tǒng)的整體施工方式進(jìn)行施工,且影院頂結(jié)構(gòu)模板架體施工屬于超過一定規(guī)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(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
曲江·漢華城南區(qū)商業(yè)綜合體位于西安市雁塔區(qū)曲江池北路北側(cè),曲江大道西側(cè),項目致力于打造一個融合商業(yè)零售、商務(wù)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(shè)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(shè)計為井字梁、板結(jié)構(gòu),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(shè)無法按照傳統(tǒng)的方式進(jìn)行整體施工,且影院頂結(jié)構(gòu)模板支撐架施工屬于超過一定規(guī)模的危險性較大的分部分項工程,施工危險系數(shù)高。
超深井字梁、板鋼筋綁扎:傳統(tǒng)梁板鋼筋綁扎、模板鋪設(shè)施工流程有兩種方式。方式一:梁、板支撐架體搭設(shè)→梁底模板鋪設(shè)→縱向梁鋼筋綁扎→板模板鋪設(shè)→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(fù)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?!ば蚪唤印碌拦ば蚴┕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(chuàng)造工作面,導(dǎo)致后續(xù)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(jìn)行梁鋼筋吊裝,塔吊被占用,利用率低,施工不合規(guī),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(shù)的難點。
2.2.1 超高、超深井字梁模板架體設(shè)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(xiāng)建設(shè)部令第37號《危險性較大的分部分項工程安全管理規(guī)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(shè)計屬于方案的重要組成部分,其設(shè)計的合理性直接關(guān)系到施工的安全、質(zhì)量、進(jìn)度、成本目標(biāo)是否實現(xiàn),因此超高、超深井字梁模板架體設(shè)計是本技術(shù)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(fā),究其原因,大多是因施工過程中管控不嚴(yán)格,現(xiàn)場未按照方案要求嚴(yán)格落實所造成的[3],因此,本技術(shù)能夠順利完成,高大模板架體施工過程嚴(yán)格管控是本技術(shù)的重點。
模板支撐架體方案設(shè)計→方案、安全技術(shù)交底→模板支撐架體搭設(shè)→“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(shè)計
(1)設(shè)計說明 支撐架體設(shè)計應(yīng)按照不同構(gòu)件(梁、板、墻、柱)、不同規(guī)格(梁、板、墻、柱截面尺寸)、支模架體不同高度分類設(shè)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(shè)計情況進(jìn)行介紹,此支撐架設(shè)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(shè)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(guī)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(shè)計 模板支撐架基礎(chǔ)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(shè)置U型托,U型托內(nèi)設(shè)置主楞,主楞上設(shè)次楞,次楞上鋪設(shè)木模板。
(4)梁底支撐架設(shè)計 模板支撐架基礎(chǔ)為鋼筋混凝土樓板,梁兩側(cè)立桿間距900mm,梁底再單獨設(shè)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(shè)置U型托,U型托內(nèi)設(shè)置主楞,主楞上設(shè)次楞,次楞上鋪設(shè)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(shè)→梁底模板鋪設(shè)→按照梁位置分布,隔一布一的方式進(jìn)行板模板鋪設(shè)(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(shè)→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(chǔ)。各類因素對支架的穩(wěn)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(guān)鍵的構(gòu)造因素[4]。穩(wěn)定性主要通過水平桿步距、其他構(gòu)造措施保證,因此高大支模以此作為主要思路進(jìn)行過程管控,此處針對支撐架體立桿間距、水平桿步距、構(gòu)造措施的過程管控進(jìn)行闡述(表1)。
圖1 按照梁位置分布,隔一布一的方式進(jìn)行板模板鋪設(shè)
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(jié)構(gòu)板上,每根立桿底部應(yīng)加設(shè)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(yīng)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(yīng)按縱下橫上的程序設(shè)掃地桿。
(3)立桿 立桿間距應(yīng)滿足搭設(shè)參數(shù)要求,搭設(shè)過程應(yīng)根據(jù)每一塊樓板的實際面積排布立桿,局部不滿足搭設(shè)參數(shù)要求時,只能增加立桿,保證立桿間距不大于搭設(shè)參數(shù)。立桿接長應(yīng)采用對接,采用可調(diào)底座或可調(diào)頂托精確調(diào)整立桿高度,可調(diào)底座或可調(diào)頂托插入鋼管的最小長度應(yīng)大于150mm,可調(diào)頂托伸出長度不宜大于200mm。嚴(yán)禁搭接,相鄰兩對接接頭不得處于同一步距范圍內(nèi),接頭宜設(shè)置在h/3處(h表示步距),且兩相隔接頭應(yīng)相互錯開不小于1000mm的距離。嚴(yán)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(yīng)嚴(yán)格按照施工方案設(shè)計的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行搭設(shè)。立桿應(yīng)錯茬搭設(shè),確保統(tǒng)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(yīng)在外側(cè)周圈設(shè)置由下至上的豎向連續(xù)剪刀撐,中間在縱橫向應(yīng)每隔5跨且不大于5m設(shè)置由下至上的豎向連續(xù)式剪刀撐,在架體頂部橫桿處設(shè)置連續(xù)水平剪刀撐。剪刀撐應(yīng)用旋轉(zhuǎn)扣件與模板支撐體系固定。豎向剪刀撐桿件的底端應(yīng)與地面頂緊,夾角宜為45°~60°。模板架內(nèi)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(jìn)行布置。
(5)連墻件的設(shè)置 在澆筑混凝土?xí)r,應(yīng)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(qiáng)化架體的穩(wěn)定性,架體在底部結(jié)構(gòu)柱澆筑完成后應(yīng)進(jìn)行抱柱處理,待底部框柱混凝土澆筑3d之后再進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)澆筑。
(6)可調(diào)頂托 立桿頂部應(yīng)設(shè)可調(diào)支托,頂托內(nèi)采用雙鋼管,U型支托與楞梁兩側(cè)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(nèi)徑的間隙不得大于3mm,安裝時應(yīng)保證上下同心。
鋼管扣件式滿堂支撐架必須嚴(yán)格控制立桿可調(diào)頂托伸出水平桿的懸臂長度,頂層水平桿距可調(diào)頂托頂部距離嚴(yán)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(jié)后再澆筑梁板混凝土,兩者的澆筑時間應(yīng)間隔72h以上或柱強(qiáng)度達(dá)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(yīng)先澆筑吊模位置,再澆筑其他位置。澆筑過程應(yīng)符合專項施工方案要求,并確保支撐系統(tǒng)受力均勻,避免引起高大模板支撐系統(tǒng)的失穩(wěn)傾斜;不同架體連接處,因架體不同沉降不同,所以應(yīng)分別進(jìn)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(yīng)按先低后高、先遠(yuǎn)后近的順序進(jìn)行澆筑,梁板澆筑的推進(jìn)方向宜從中間部分開始向兩邊推進(jìn)或者從兩端向中間推進(jìn)。采用砼泵輸送,水平方向推進(jìn)速度為每小時約6m~8m,嚴(yán)禁在澆筑面上隨意拋撒。每榀框架梁根據(jù)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(yīng)從跨中向兩端對稱分層進(jìn)行澆筑,澆筑速度每小時為3m~5m。
必須符合《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50204-2015及相關(guān)規(guī)范要求。即“模板及其支架應(yīng)具有足夠的承載能力、剛度和穩(wěn)定性,能可靠地承受澆筑混凝土的重量、側(cè)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(zhì)量等滿足《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ 130-2011。
搭設(shè)人員必須是經(jīng)過按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《特種作業(yè)人員安全技術(shù)考核管理規(guī)則》GB5036-85考核合格的專業(yè)架子工。上崗人員定期體檢,合格者方可持證上崗。
搭設(shè)人員必須戴安全帽、系安全帶,穿防滑鞋。
腳手架的構(gòu)配件質(zhì)量與搭設(shè)質(zhì)量,應(yīng)按安全技術(shù)規(guī)范規(guī)定進(jìn)行檢查驗收,合格后方準(zhǔn)許使用。
作業(yè)層上的施工荷載應(yīng)符合設(shè)計要求,不得超載。不得將模板支架、攬風(fēng)繩、泵送混凝土和砂漿的輸送管等固定在腳手架上,嚴(yán)禁懸掛起重設(shè)備。
不得在腳手架基礎(chǔ)及鄰近處進(jìn)行挖掘作業(yè),否則應(yīng)采取安全措施,并報主管部門批準(zhǔn)。
工地臨時用電線路的架設(shè)及腳手架接地、避雷措施等,應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范》JGJ 46-2005的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
搭拆腳手架時,地面應(yīng)設(shè)圍欄和警戒標(biāo)志,并派專人看守,嚴(yán)禁非操作人員入內(nèi)。
通過合理的設(shè)計支模架體系、嚴(yán)格落實高大模板架體施工管控措施,并采用創(chuàng)新性的“跳倉法”進(jìn)行井字梁、板鋼筋、模板施工方法,使得曲江·漢華城南區(qū)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(jié)形成了超高、超深井字梁施工技術(shù),為類似工程提供相應(yīng)的參考經(jīng)驗。