大跨度密肋井字梁樓蓋施工工法

朱奎 黃勝芬 黃建光 葉長(zhǎng)青 金龍生

【摘要】介紹了大跨度密肋井字梁樓蓋施工工法特點(diǎn)、施工工藝、主要材料及機(jī)具、質(zhì)量控制措施，該施工方法根據(jù)大跨度密肋井字梁樓蓋的施工特點(diǎn)提出了合理的施工工藝，先搭設(shè)好井字梁模板支撐體系，然后再在井字梁梁底懸挑出的主龍骨上搭設(shè)板支撐體系，梁板下承重立桿高度一致。

【關(guān)鍵詞】大跨度密肋井字梁樓蓋；模板支設(shè)；施工

[文章編號(hào)]1619-2737（2016）01-02-624

1. 前言

井字梁結(jié)構(gòu)以其合理的受力特點(diǎn)和獨(dú)特的結(jié)構(gòu)布置方式，在工業(yè)、民用以及一些公共建筑中得到較為廣泛的應(yīng)用。井字梁結(jié)構(gòu)屬于交叉梁系，對(duì)于鋼筋混凝土井字梁結(jié)構(gòu)，由于梁板整體澆筑，各向梁布置沒有主次之分，因此，與其它一般結(jié)構(gòu)布置相比，有以下顯著特點(diǎn)：（1）各向梁協(xié)同工作，共同承擔(dān)和分配樓面荷載，具有良好的空間整體性能。（2）比一般梁板結(jié)構(gòu)具有較大的跨高比，對(duì)于受層高限制且建筑上又需要大跨度的建筑，具有廣泛的適用性。（3）由于減少了結(jié)構(gòu)的高度和自重，梁截面也小于一般梁板結(jié)構(gòu)中的主、次梁，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。井字梁施工荷載不均勻，梁、板模板荷載差距大，支撐體系受力不均，而且可與支撐體系拉接的結(jié)構(gòu)部位較少，因此井字梁模板支撐體系穩(wěn)定性要求高，在施工中需加強(qiáng)支撐體系自身的剛度。

2. 工法特點(diǎn)

該工法主要特點(diǎn)有2點(diǎn)：（1）梁板模板支設(shè)采用兩次搭設(shè)方法，板荷載通過(guò)梁支撐體系進(jìn)行傳遞。（2）該工法推廣應(yīng)用新技術(shù)HBR400級(jí)鋼筋接頭連接，采用剝肋滾軋直螺紋連接技術(shù)。

3. 施工工藝

3.1工藝原理。

井字梁板模板支撐體系的常規(guī)搭設(shè)方式為梁與板的支撐體系互相分開，荷載通過(guò)各自支撐體系獨(dú)立傳遞。由于大跨度密肋井字梁樓蓋肋梁間距間距小，梁板各自搭設(shè)獨(dú)立支撐體系會(huì)導(dǎo)致立桿高度不一致，會(huì)加大施工難度。大跨度密肋井字梁板模板支設(shè)方法是：先搭設(shè)好肋梁模板支撐體系，然后再在肋梁梁底懸挑出的主龍骨上搭設(shè)板支撐體系。板支撐體系搭設(shè)方式如下：板龍骨支設(shè)在水平鋼管上，水平鋼管通過(guò)碗式扣件與短豎向鋼管以及側(cè)向支撐鋼管進(jìn)行連接。短豎向鋼管與可調(diào)托撐連接，可調(diào)托撐支設(shè)在井字梁梁底懸挑出的主龍骨上。豎向鋼管和可調(diào)托撐將荷載傳遞到井字梁主龍骨木方，井字梁主龍骨木方依次將荷載傳遞給下方承重立桿。井字梁和樓板下方承重立桿高度一致。

3.2工藝流程。

工藝流程如下：定位放線確定立桿位置→立桿下鋪方木→搭設(shè)梁支模架→安裝梁模板→搭設(shè)板支模架→安裝板模架→安裝梁板鋼筋→混凝土養(yǎng)護(hù)→混凝土澆筑、振搗→拆模板→拆腳手架

3.3鋼筋工程施工工藝

3.3.1鋼筋綁扎方法。

第一種方法：先經(jīng)梁底模板支設(shè)，梁側(cè)模、板模板不支設(shè)，在梁底模板上綁扎梁鋼筋，支梁側(cè)模板、板模板。該方法直接在梁底模上就位。綁扎鋼筋，位置容易保證，省取搭設(shè)臨時(shí)架子的費(fèi)用。

第二種方法：把梁和板模板全部支設(shè)完畢，形成一個(gè)大的操作平臺(tái)，用鋼管在梁的原位上搭設(shè)臨時(shí)操作架，把粱主筋架設(shè)在臨時(shí)架子上進(jìn)行綁扎，綁完后整體下落就位。該方法鋼筋綁扎速度快，但臨時(shí)架子搭設(shè)較多，鋼筋整體就位難度大，建議采取第一種方法。

3.3.2鋼筋網(wǎng)片的定位。

單排鋼筋應(yīng)焊鋼筋撐桿，間距不宜大于1m，以保證鋼筋位置準(zhǔn)確。雙排鋼筋網(wǎng)片之間應(yīng)綁扎定位用的支撐筋，以保證網(wǎng)片的相對(duì)距離，鋼筋與模板之間應(yīng)綁扎砂漿墊塊，以保證保護(hù)層的厚度，間距不宜大于1m。

3.3.3鋼筋連接。

井字梁縱向受力鋼筋采用剝肋滾軋直螺絲紋連接。其施工要點(diǎn)為：

（1） 螺紋套筒：采用45號(hào)鋼，主要參數(shù)如熱處理狀態(tài)、螺距、牙型高度、牙型角、公稱直徑等均應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定，套簡(jiǎn)材料的機(jī)械性能屈服強(qiáng)度≥355MPa，抗拉強(qiáng)度≥600MPa，延伸率≥16%，進(jìn)場(chǎng)后檢查螺紋直徑，套筒直徑，套筒長(zhǎng)度及出廠合格證。

（2） 鋼筋絲頭現(xiàn)場(chǎng)加工：先經(jīng)鋼筋調(diào)直，切去端頭彎曲馬蹄嚴(yán)重部分，由剝肋滾軋直螺紋成型機(jī)剝肋滾軋成型。經(jīng)自檢合格后，檢查螺紋圈數(shù)、絲頭長(zhǎng)度、螺紋直徑，符合要求后安裝塑料保護(hù)帽。

（3） 現(xiàn)場(chǎng)連接加工：連接鋼筋時(shí)，檢查鋼筋規(guī)格與套筒的規(guī)格是否一致，鋼筋和套筒的絲扣干凈、完好無(wú)損，再用管鉗和力矩扳手先擰緊一端，然后擰緊另一端，擰緊程度以擰緊力矩為標(biāo)準(zhǔn)，隨即用紅油漆畫上標(biāo)記。

梁下排縱筋在跨中10m范圍內(nèi)不允許有接頭，接頭需按45d錯(cuò)開，同一截面內(nèi)接頭數(shù)量不能超過(guò)25%。

3.3.4鋼筋保護(hù)層。

梁縱向受力鋼筋保護(hù)層用50mm×50mm×25mm的花崗巖塊，沿梁長(zhǎng)度每800mm一塊；板中的負(fù)彎矩鋼筋位置，用通長(zhǎng)的鋼筋馬凳固定。

3.4模板工程施工工藝。

井字形梁板結(jié)構(gòu)模板支撐體系的常規(guī)搭設(shè)方式為梁與板的支撐體系互相分開，荷載通過(guò)各自支撐體系獨(dú)立傳遞。由于梁板各自搭設(shè)勢(shì)必造成梁下立桿高度和板下立桿高度不一致，而大跨度密肋井字梁樓蓋肋梁間距間距小，從而支撐體系施工難度較大，故對(duì)傳統(tǒng)方法進(jìn)行改進(jìn)，選擇板支撐在井字梁底主龍骨搭設(shè)的平臺(tái)上的方法以便于施工。具體做法是先搭設(shè)好梁模板支撐體系，在這個(gè)模板支撐體系中立桿高度統(tǒng)一，然后再在井字梁底懸挑出的主龍骨搭設(shè)板支撐體系。板支撐體系搭設(shè)方式如下：板龍骨支設(shè)在水平鋼管上，水平鋼管通過(guò)碗式扣件與短豎向鋼管以及側(cè)向支撐鋼管進(jìn)行連接。短豎向鋼管與可調(diào)托撐連接，可調(diào)托撐支設(shè)在井字梁梁底懸挑出的主龍骨上。豎向鋼管和可調(diào)托撐將荷載傳遞到井字梁主龍骨木方，井字梁主龍骨木方依次將荷載傳遞給下方承重立桿?？烧{(diào)托撐的高度可以調(diào)節(jié)，可調(diào)托撐高度調(diào)節(jié)范圍為800mm，可調(diào)托撐示意圖如圖1所示。

3.4.1井字梁梁底模板支撐

（1） 底模采用18 mm厚多層板，次龍骨木方沿梁跨方向布置，間距為100～150mm，垂直于次龍骨木方方向設(shè)置主龍骨木方，主龍骨木方厚度比次龍骨木方大，間距為500～700 mm，與梁底支撐一致。梁底模起拱高度為50mm。在井字梁交叉部位，梁底增加一條縱向主龍骨木方。

（2） 梁底支撐采用碗扣式鋼管支撐，以梁中為對(duì)稱軸對(duì)稱布置，支撐最上面一道橫桿距梁底模支撐點(diǎn)不大于500 mm，最下面一道橫桿距通鋪腳手板不大于500 mm，可調(diào)托撐在立桿端部以外部分不大于200mm。梁底支撐與樓板支撐整體構(gòu)成滿堂紅碗扣鋼管支架，橫桿連續(xù)設(shè)置，不得遺漏。

3.4.2井字梁梁側(cè)模板支撐。

（1） 梁側(cè)模采用18 mm厚多層板，次龍骨木方沿梁跨方向布置，間距為100～150mm，垂直于次龍骨方向設(shè)置主龍骨，主龍骨木方厚度比次龍骨木方大，間距為300～500mm。主龍骨采用對(duì)拉螺栓連接，對(duì)拉螺栓采用14mm，沿梁跨方向間距為300～500mm，與主龍骨一致，在梁底另加一道14mm對(duì)拉螺栓，防止漏漿。

（2） 梁側(cè)模支撐采用梁間橫桿對(duì)頂?shù)姆绞剑瑱M桿端頭設(shè)置可調(diào)托撐，通過(guò)木方頂住梁側(cè)模.對(duì)頂橫桿沿豎向設(shè)置，間距為300～500mm。

3.4.3模板安裝施工要點(diǎn)

（1） 主次龍骨順直且調(diào)整在同一個(gè)水平面內(nèi)，以保證模板接觸面平實(shí)。頂板模板拼縫若有小縫隙時(shí)用海綿條封堵。支頂模板時(shí)，應(yīng)用水平靠尺，以確保兩相連板縫高低差不大于l mm。

（2） 按照2‰的樓板跨度起拱。

（3）在井字梁交叉的陰角用30mm×40 mm的L角鐵護(hù)邊。

（4） 安裝支撐時(shí)應(yīng)使立桿垂直，上下層支撐立桿應(yīng)在同一中心線上。支撐底部鋪通長(zhǎng)木方。

（5） 多層板的接頭必須在次龍骨中部，次龍骨的接頭必須搭在主龍骨上，主龍骨的接頭處必須加支撐，次龍骨宜垂直于板長(zhǎng)布置。

（6） 模板在配置時(shí)應(yīng)注意節(jié)約，考慮周轉(zhuǎn)使用及以后在其他部位的改制使用，板邊要找平、刨直，接縫嚴(yán)密不漏漿。多層板下料尺寸準(zhǔn)確，下料后應(yīng)及時(shí)刷封邊漆。放線人員應(yīng)在鋼筋及墻體上放出標(biāo)高控制線及定位軸線。

3.4.4頂板模板的拆除要求

（1） 拆模強(qiáng)度要求：根據(jù)井字梁樓蓋跨度，需待預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢，混凝土強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的100%，方可拆除底模及支撐。

（2） 頂板模板拆除時(shí)需由工長(zhǎng)提前填寫拆除模板申請(qǐng)，注明混凝土澆筑時(shí)間、澆筑部位、同條件試塊強(qiáng)度，由技術(shù)負(fù)責(zé)人簽署意見，同意后方可拆除模板。

（3） 拆除頂板模時(shí)要搭設(shè)高凳，拆下的模板由拆模人員傳遞至樓板面堆放，嚴(yán)禁野蠻拆模，以免損壞頂板模板。

3.5腳手架工程施工工藝。

為確保井字梁安全施工，對(duì)井字梁進(jìn)行施工階段的驗(yàn)算，驗(yàn)算包含三方面的內(nèi)容：（1）井字梁立桿的強(qiáng)度和剛度驗(yàn)算；（2）整體腳手架穩(wěn)定性驗(yàn)算；（3）樓板強(qiáng)度驗(yàn)算。

3.5.1井字梁立桿的強(qiáng)度和剛度驗(yàn)算。

立桿強(qiáng)度驗(yàn)算要考慮新澆混凝土側(cè)壓力和傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載設(shè)計(jì)值；撓度驗(yàn)算只考慮新澆混凝土側(cè)壓力產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)值。荷載計(jì)算可參照《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，對(duì)于施工中存在的不可預(yù)見荷載綜合考慮乘以1.2的安全系數(shù)。井字梁立桿的強(qiáng)度和剛度驗(yàn)算包括井字梁底模立桿、側(cè)模橫桿的強(qiáng)度和剛度驗(yàn)算。

井字梁底模立桿強(qiáng)度驗(yàn)算要考慮傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載設(shè)計(jì)值；剛度驗(yàn)算時(shí)采用傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)值。井字梁側(cè)模橫桿強(qiáng)度驗(yàn)算要考慮新澆混凝土側(cè)壓力產(chǎn)生的荷載設(shè)計(jì)值；剛度驗(yàn)算時(shí)采用考慮新澆混凝土側(cè)壓力時(shí)產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)值。撓度如不滿足要求，將側(cè)模橫桿支撐間距變小，直至剛度滿足要求。

3.5.3腳手架直接支撐面的加強(qiáng)。

如果井字梁腳手架直接支撐在樓面上，樓板強(qiáng)度驗(yàn)算可參照《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，一般包括抗沖切驗(yàn)算、抗彎驗(yàn)算以及抗剪驗(yàn)算。由于井字梁樓蓋施工時(shí)產(chǎn)生的荷載較大，可能樓板無(wú)法承擔(dān)井字梁樓蓋施工所產(chǎn)生的荷載，需對(duì)已有支撐進(jìn)行加密，各層支撐體系須連續(xù)設(shè)置，且保證上下層對(duì)準(zhǔn)，以逐層將井字梁樓蓋的荷載傳遞至基礎(chǔ)底板。

如果井字梁腳手架直接支撐在地面，先用打夯機(jī)把地面夯實(shí)，在立桿下面鋪設(shè)50mm厚的木板；根據(jù)梁底標(biāo)高和起拱高度，將水平桿固定在立桿的相應(yīng)位置。

3.5.4構(gòu)造措施

（1） 豎向八字撐。

四角設(shè)抱角斜撐，四邊與中間縱橫向立桿設(shè)置豎向八字撐，八字撐間距不超過(guò)8排，沿長(zhǎng)度、高度方向連續(xù)設(shè)置，剪刀撐與地面夾角呈50°～60°，下端部與結(jié)構(gòu)頂緊。

（2）水平剪刀撐。

沿縱橫向滿設(shè)水平剪刀撐，與縱橫向呈45°。從倒數(shù)第二步水平桿開始向上每隔兩步設(shè)置一道，共設(shè)三道，須與立桿牢固連接。

（3）剪刀撐與八字撐的搭接與固定。

剪刀撐、八字撐的搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于1m，應(yīng)采用不少于3個(gè)旋轉(zhuǎn)扣件固定，端部扣件蓋板的邊緣至桿端距離不應(yīng)小于100mm。剪刀撐、八字撐用旋轉(zhuǎn)扣件固定在立桿上，旋轉(zhuǎn)扣件中心線至主節(jié)點(diǎn)的距離不宜大于150mm。

（4）腳手板。

在滿堂紅支架梁底最上一步橫桿上滿鋪腳手板，作為操作層，板下滿掛大眼安全網(wǎng)。在操作層上堆放材料荷載控制在2KN/m²以內(nèi)。

（5）連墻桿、頂墻桿、抱框。

沿滿堂紅支架四周或相臨墻體、框架柱設(shè)置頂墻桿，遇到窗洞的設(shè)置連墻桿、窗間墻或柱處均設(shè)抱柱，每個(gè)窗洞口、窗間墻或柱處均設(shè)置連墻桿、抱柱與支架剛性連接，連墻桿、頂墻桿間距不得大于1800mm，且至少與滿堂紅支架三根立桿十字扣件連接，高度方向每步均設(shè)置。

3.6混凝土工程施工工藝

3.6.1混凝土配合比。

由于大跨度密肋井字梁樓蓋井字梁體量較大，相互之間約束較多，容易產(chǎn)生裂縫，可采取收縮小的水泥如礦渣水泥，選用級(jí)配良好的骨料，通過(guò)合理使用減水劑手段來(lái)盡量降低水灰比，適當(dāng)減小坍落度，避免因收縮變形而開裂。另外，井字梁節(jié)點(diǎn)區(qū)域由于鋼筋密集，節(jié)點(diǎn)區(qū)域采用級(jí)配碎石，其中5～10mm占40%，10～20mm占60%。如鋼筋較密時(shí)，碎石粒徑可酌情減少，但水泥用量相應(yīng)增加，確保混凝土強(qiáng)度等級(jí)與其他部位一致。

3.6.2混凝土澆筑

（1）井字梁樓蓋的梁板應(yīng)同時(shí)澆筑，澆筑方法應(yīng)由一端開始用“趕漿法”，即先將梁根據(jù)梁高分層澆筑成階梯形，當(dāng)達(dá)到板底位置時(shí)再與板混凝土一起澆筑，隨著階梯形不斷延長(zhǎng)，梁板混凝土澆筑連續(xù)向前推進(jìn)。

（2） 井字梁澆筑與澆搗時(shí)必須緊密配合，第一層下料慢些，梁底充分振實(shí)后再下二層料。用“趕漿法”保持水泥漿沿梁底包裹石子向前推進(jìn)，每層振實(shí)后再下料，梁底部位要注意振實(shí)，振搗時(shí)不得觸動(dòng)鋼筋及預(yù)埋件。梁柱結(jié)點(diǎn)鋼筋較密時(shí)應(yīng)用小直徑振搗棒振搗。

（3）澆筑板的虛鋪厚度應(yīng)略大于板厚，用平板振搗器垂直澆筑方向來(lái)回振搗，厚板可用插入式振搗器順澆筑方向拖拉振搗，并用鐵插尺檢查混凝土厚度，澆搗完畢后用長(zhǎng)木抹子抹平。施工縫處或有預(yù)埋件及插筋處用木抹子找平。澆筑板混凝土?xí)r不允許用振動(dòng)棒鋪攤混凝土。

（4）樓板標(biāo)高用水準(zhǔn)儀控制混凝土樓面成型后，人工操作用拉板抹子抹壓一遍，保證樓面平整及混凝土表面不產(chǎn)生裂紋。

4. 主要材料及施工機(jī)具

4.1主要材料。

水泥、砂、碎石、鋼管、模板、扣件、可調(diào)托撐、螺紋套筒。

4.2施工機(jī)具。

剝肋滾軋直螺紋成型機(jī)、鋼筋切割機(jī)、鋼筋調(diào)直機(jī)、鋼筋彎曲機(jī)、砂輪切割機(jī)、管鉗、鋼卷尺、電鋸、電鉆、電刨、錘子、扳手、混凝土運(yùn)輸車、振搗電機(jī)、振搗棒、抹子、經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀。

5. 質(zhì)量控制

5.1梁軸線位移允許偏差不得大于5mm，梁截面尺寸允許偏差不得大于5mm。

5.2把好原材料試驗(yàn)關(guān)，確保鋼筋性能符合要求，不合格者一列清退；鋼筋搭接長(zhǎng)度、接頭位置符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。

5.3防止鋼筋位移，板上層筋放置馬凳，確保保護(hù)層厚度達(dá)到要求。梁板底部要振搗密實(shí)以避免漏筋或蜂窩。

5.4模板表面光滑并保持一定濕潤(rùn)，防止構(gòu)件表面混凝土粘附在模板上造成脫皮麻面。

5.5已澆筑梁板的上表面混凝土要加以保護(hù)，必須在混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2MPa以后，方準(zhǔn)在面上進(jìn)行操作。

6. 結(jié)論

本工法結(jié)合大跨度密肋井字梁樓蓋施工特點(diǎn)，采用了梁模板支架和板模板支架兩次搭設(shè)的方法，與傳統(tǒng)梁板一次搭設(shè)相比模板穩(wěn)定性容易獲得保證，安全性能好。梁模板支架中立桿高度一致，施工方便，易于操作。另外，本工法施工速度比傳統(tǒng)施工方法要快，工期縮短。

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