一種單側(cè)工具式后澆帶支撐體系

宋君勇

鴻廈建設(shè)有限公司 浙江 溫州 325000

超長建筑工程的梁、板等結(jié)構(gòu)中的后澆帶可有效防止現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由于自身收縮或沉降的不均而產(chǎn)生的有害裂縫。后澆帶封閉前，兩側(cè)梁板為懸挑構(gòu)件，為減少懸挑構(gòu)件變形，需對(duì)懸挑構(gòu)件設(shè)置臨時(shí)支撐。后澆帶兩側(cè)懸挑構(gòu)件的支撐通常采用鋼管腳手架體系，該支撐體系搭設(shè)簡單、施工速度較快，但設(shè)計(jì)要求后澆帶混凝土澆筑封閉必須在主體結(jié)構(gòu)封頂60 d以上才能進(jìn)行，從而降低了后澆帶兩側(cè)支撐鋼管腳手架等周轉(zhuǎn)材料的使用次數(shù)，并且在支架搭設(shè)時(shí)容易將后澆帶支撐和兩側(cè)梁板支撐混搭，導(dǎo)致拆除梁板支撐時(shí)，誤拆后澆帶支撐[1-8]。采用一種可調(diào)節(jié)、易周轉(zhuǎn)、易拆除的工具式后澆帶支撐體系，通過優(yōu)化后澆帶位置，改兩側(cè)支撐為一側(cè)支撐，梁板混凝土的支撐腳手架和模板在達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后即可拆除，僅保留后澆帶的工具式支撐，從而有效提高大面積模板、方木、鋼管等材料的周轉(zhuǎn)率，節(jié)約了施工成本。

1 工程概況

甌海中心區(qū)行政綠軸建設(shè)工程位于浙江省溫州市甌海中心區(qū)南單元B-39、B-40、B-41地塊，設(shè)2層地下室。工程新建地上計(jì)容建筑面積為669.49 m2，地下不計(jì)容建筑面積為50 488.89 m2（其中，計(jì)容面積為2 167.98 m2）。工程地下結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)，地下2層層高為3.70 m，地下1層層高為4.85 m；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全等級(jí)為二級(jí)。地下室南北長404.40 m，東西寬71.40 m，結(jié)構(gòu)施工時(shí)設(shè)置1條縱向和9條橫向后澆帶，地下1層和頂板后澆帶總長度約2 100 m。

2 工藝原理

在澆筑梁板混凝土前，對(duì)后澆帶位置進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以避免后澆帶兩側(cè)梁板懸挑過長，后澆帶靠近柱邊的距離不大于1 500 mm（圖1），搭設(shè)后澆帶兩側(cè)梁、板模板和盤扣式腳手架支撐，然后在后澆帶一側(cè)選擇不同長度的法蘭板鋼管進(jìn)行組合，保證支撐底與地面之間的間距小于350 mm，從而確定砂桶內(nèi)砂的填充厚度，然后在梁底離后澆帶邊約400 mm處預(yù)留與法蘭板尺寸一致的孔洞，在預(yù)留孔洞位置安裝工具式支撐，工具式支撐頂部法蘭板頂面與梁底標(biāo)高一致。后澆帶兩側(cè)梁板混凝土澆筑完畢且達(dá)到拆模要求后，拆除梁、板模板和盤扣式腳手架支撐，只留下工具式支撐，待整棟主體結(jié)構(gòu)混凝土澆筑完畢，并且間歇時(shí)間符合設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行后澆帶混凝土施工。

圖1 工具式支撐布置平面示意

后澆帶梁底單側(cè)工具式支撐由DN150鋼管、法蘭板和DN250砂桶組成，采用不同長度的鋼管進(jìn)行組合來適應(yīng)不同后澆帶支撐高度，鋼管兩端焊接法蘭板，并在法蘭板上開4個(gè)孔，鋼管接長時(shí)用螺栓連接固定，將鋼管一端插入砂桶，形成可調(diào)節(jié)的支撐。其中，砂桶由DN250鋼管底部焊接鋼板，并在側(cè)面底部開設(shè)漏砂孔，通過調(diào)節(jié)砂桶中砂的厚度對(duì)工具式支撐高度進(jìn)行微調(diào)（圖2）。

圖2 工具式支撐組裝及構(gòu)件結(jié)構(gòu)示意

3 工藝流程及操作要點(diǎn)

3.1 工藝流程

單側(cè)工具式后澆帶支撐體系施工工藝流程為：施工準(zhǔn)備→搭設(shè)梁、板盤扣式腳手架→梁底模板鋪設(shè)→制作及安裝梁底工具式支撐→板底模板鋪設(shè)→梁鋼筋加工與綁扎→梁側(cè)模安裝加固→板鋼筋加固與綁扎→墻、柱鋼筋加工與綁扎→隱蔽驗(yàn)收→墻柱混凝土澆筑→梁板混凝土澆筑→拆除梁、板底模板及盤扣式支撐腳手架→后澆帶支模→澆筑后澆帶混凝土→拆除后澆帶模板及盤扣式腳手架→拆除工具式支撐。

3.2 操作要點(diǎn)

3.2.1 施工準(zhǔn)備

1）根據(jù)支模架專項(xiàng)施工方案，準(zhǔn)備盤扣式腳手架立桿、橫桿、斜桿、扣件、模板和方木等周轉(zhuǎn)材料和足夠的施工人員，并配備相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備及安全設(shè)施，提前落實(shí)預(yù)拌混凝土供應(yīng)措施，確保預(yù)拌混凝土能及時(shí)運(yùn)達(dá)施工現(xiàn)場。

2）按照施工圖加工墻、柱、梁和板鋼筋，分類堆放并掛好標(biāo)簽。

3.2.2 搭設(shè)梁、板盤扣式腳手架

1）梁施工工藝流程：測量放線→搭設(shè)盤扣式腳手架→安裝可調(diào)托座和主楞→擺次楞→梁底模板安放并固定→梁鋼筋綁扎→梁側(cè)模安裝并固定→隱蔽驗(yàn)收→梁板混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護(hù)。

2）板施工工藝流程：測量放線→搭設(shè)盤扣式腳手架→安裝可調(diào)托座和主楞→擺次楞→鋪設(shè)模板→清理、刷脫模劑→板鋼筋綁扎→隱蔽驗(yàn)收→梁板混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護(hù)。

3）搭設(shè)梁、板支撐系統(tǒng)。選擇盤扣式腳手架作為梁、板支撐體系，并通過品茗安全計(jì)算軟件計(jì)算確定梁板底立桿縱橫間距、水平桿步距等參數(shù)。采用可調(diào)底座或可調(diào)頂托調(diào)整支撐架高度，可調(diào)底座或可調(diào)頂托插入立桿長度不得小于150 mm，絲桿外露長度嚴(yán)禁超過400 mm，可調(diào)頂托的懸臂長度嚴(yán)禁超過650 mm。立桿下方應(yīng)墊墊板，梁板底次楞方木規(guī)格為40 mm×90 mm，梁底次楞方木中心間距不大于200 mm，板底次楞方木中心間距不大于300 mm，并拉通線找平。用長50 mm的釘子將模板固定在次楞方木上。支撐體系必須設(shè)有拉桿以及剪刀撐。在支撐體系施工過程中作業(yè)人員必須正確佩戴各種個(gè)人防護(hù)用品，戴好安全帽并系好帽繩，作業(yè)高度超過2 m時(shí)系好安全帶，安全帶必須固定在牢固可靠的部位掛件上。

3.2.3 制作工具式支撐

1）標(biāo)準(zhǔn)支撐桿制作。采用無縫鋼管DN150制作長度分別為1 000、1 500、1 800 mm的3種標(biāo)準(zhǔn)支撐桿，每根鋼管兩端焊接φ250 mm的圓形法蘭板形成整體構(gòu)件。在法蘭板上等間距開4個(gè)φ22 mm的孔，支撐接長時(shí)采用φ20 mm螺栓將鋼管端部的法蘭板構(gòu)件進(jìn)行連接，形成對(duì)應(yīng)高度的豎向支撐桿件。

2）可調(diào)式砂桶制作。采用無縫鋼管DN250制作可調(diào)式砂桶，砂桶高度為350 mm，底部焊接鋼板，并在側(cè)面底部開設(shè)φ60 mm的漏砂孔。砂桶里裝入中砂或粗砂，通過調(diào)節(jié)砂桶中砂的厚度來對(duì)工具式支撐的整體高度進(jìn)行微調(diào)。從根本上解決支撐高度微調(diào)問題，同時(shí)便于鋼管支撐的拆除和回收利用。

3.2.4 梁、板底工具式支撐安裝

根據(jù)后澆帶區(qū)域支撐主、次梁的底標(biāo)高，選擇不同長度模數(shù)的鋼管來大幅度調(diào)節(jié)支撐高度尺寸，保證預(yù)留小于350 mm高度由底部砂桶進(jìn)行精確調(diào)節(jié)，鋼管法蘭構(gòu)件通過4個(gè)螺栓連接。選擇后澆帶區(qū)域需要支撐的主、次梁位置，在施工前在其下部投影位置放置砂桶，砂桶底部用膨脹螺栓固定。根據(jù)梁、板底計(jì)算高度，選擇鋼管、砂桶組合的高度，精確計(jì)算出砂箱內(nèi)石英砂的填充高度，填充后壓實(shí)。待施工此支撐區(qū)域主、次梁模板時(shí)，在梁、板底模板上開φ250 mm的圓洞，通過預(yù)留口將鋼管自梁、板平臺(tái)向下垂直放入砂桶內(nèi)。梁底部預(yù)留洞孔上部用2層快易收口網(wǎng)進(jìn)行封堵，施工過程需保證快易收口網(wǎng)放置在鋼管法蘭構(gòu)件的法蘭板上且與梁板底標(biāo)高一致。

1）地下2層工具式支撐安裝。本工程地下2層層高為3 700 mm，無梁處樓板厚為300 mm，板底支撐高度為3 400 mm，選擇長度為1 500、1 800 mm的支撐桿組合，剩余100 mm高度由底部砂桶進(jìn)行精確調(diào)節(jié)；梁底支撐高度為2 700 mm時(shí)，選擇長度為1 000、1 500 mm的支撐桿組合，剩余200 mm高度由底部砂桶進(jìn)行精確調(diào)節(jié)；梁底工具式支撐高度為3 000 mm時(shí)，選擇長度為1 000、1 800 mm的支撐桿組合，剩余200 mm高度由底部砂桶進(jìn)行精確調(diào)節(jié)；地下2層后澆帶處工具式支撐共有101個(gè)（其中，板底有74個(gè)、梁底有27個(gè)），施工后澆帶處梁板模板時(shí)，在需要安裝工具式支撐對(duì)應(yīng)的模板上預(yù)留φ250 mm的圓洞，鋼筋綁扎前安裝工具式支撐，工具式支撐上端的法蘭板頂部與梁板底標(biāo)高一致。

2）地下1層工具式支撐安裝。梁底支撐高度為3 850 mm，選擇2根長1 800 mm的支撐桿組合，剩余250 mm高度由底部砂桶進(jìn)行精確調(diào)節(jié)。地下1層有82個(gè)工具式支撐，施工后澆帶處梁底模板時(shí)，在梁底模板上預(yù)留φ250 mm的圓洞，鋼筋綁扎前安裝工具式支撐，工具式支撐上端的法蘭板頂部與梁底標(biāo)高一致。

后澆帶兩側(cè)梁板混凝土澆筑完成，強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)要求并拆除后澆帶兩側(cè)梁板模板及盤扣式腳手架后的效果如圖3所示。

圖3 后澆帶邊梁下工具式支撐效果

3.2.5 梁板鋼筋綁扎及混凝土澆筑

1）梁板鋼筋綁扎。梁板模板安裝完畢且驗(yàn)收合格后進(jìn)行梁板鋼筋綁扎，梁高大于700 mm的梁兩側(cè)模板不能全部安裝，先安裝一側(cè)的模板，另外一側(cè)模板待梁鋼筋綁扎完成后安裝，墊好鋼筋保護(hù)層墊塊，清理模板內(nèi)的垃圾，并組織隱蔽驗(yàn)收。

2）混凝土澆筑。本工程采用預(yù)拌混凝土，鋼筋隱蔽驗(yàn)收合格后進(jìn)行柱墻梁板混凝土澆筑，混凝土澆筑前澆水濕潤模板,墻、柱模板底部的清掃口在清除雜物后再封閉。樓板的梁板混凝土應(yīng)同時(shí)澆筑，澆筑方法應(yīng)由一端開始用“趕漿法”推進(jìn)，即先澆筑梁，根據(jù)梁高分層澆筑成階段形，當(dāng)達(dá)到樓板板底位置時(shí)再與板的混凝土一起澆筑，隨著階段形不斷延伸，梁板混凝土連續(xù)向前進(jìn)行。泵送混凝土?xí)r，宜設(shè)2名以上人員牽引布料桿。泵送管接口、安全閥、管架等必須安裝牢固，輸送前應(yīng)試送，檢修時(shí)必須卸壓。向模板內(nèi)灌注混凝土?xí)r，作業(yè)人員應(yīng)協(xié)調(diào)配合，灌注人員應(yīng)聽從振搗人員的指揮。混凝土澆筑后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)符合GB 50666—2011《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定。

3.2.6 梁板模板及支撐的拆除

模板及支撐體系拆除嚴(yán)格遵守“從上而下，后支的先拆，先支的后拆，先拆非承重模板，后拆承重模板”的原則。在梁、板模板拆除時(shí)，先拆除螺栓或緊固件，再拆除側(cè)面模板，達(dá)到強(qiáng)度后拆除底面模板。拆模時(shí)不要用力過猛過急，拆下來的模板和支撐材料要及時(shí)整理運(yùn)走。拆除平臺(tái)模板時(shí)不得一次性將頂撐全部拆除，分工序分批拆除，以免模板在自重荷載作用下發(fā)生一次性大面積脫落。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，方可拆除底模及支架；當(dāng)設(shè)計(jì)無具體要求時(shí)，同條件養(yǎng)護(hù)的混凝土立方體試件抗壓強(qiáng)度應(yīng)符合表1的規(guī)定。

表1 底模拆除時(shí)的混凝土強(qiáng)度要求

模板支撐體系拆除必須待本層結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%，同時(shí)上層支模架梁板混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%以上，方可進(jìn)行本層支撐架拆除。

支架應(yīng)按照施工設(shè)計(jì)規(guī)定的方法、程序拆除；嚴(yán)禁使用機(jī)械牽引、推倒的方法拆除。拆除前，應(yīng)先清理施工現(xiàn)場，劃定作業(yè)區(qū)。拆除時(shí)應(yīng)設(shè)專人值守，非作業(yè)人員禁止入內(nèi)。拆除作業(yè)應(yīng)自上而下進(jìn)行，不得上下多層交叉作業(yè)；落架后，應(yīng)先拆底模，后拆支架；作業(yè)時(shí)應(yīng)先拆側(cè)模，后卸落支架；落架作業(yè)不得影響支架的穩(wěn)定。拆除作業(yè)暫時(shí)停止時(shí)，必須將活動(dòng)部件支穩(wěn)或固定，并確認(rèn)牢固后，方可離開現(xiàn)場。

3.2.7 后澆帶支模

后澆帶留置時(shí)間符合設(shè)計(jì)要求后，對(duì)后澆帶兩側(cè)混凝土鑿毛處理，清理沖洗干凈后，搭設(shè)后澆帶部位的梁板支撐系統(tǒng)，縱橫向立桿間距不大于900 mm，方木間距300 mm，立桿頂部采用可調(diào)托座，后澆帶兩側(cè)模板上貼雙面膠，保證混凝土澆搗時(shí)不漏水泥漿。

3.2.8 澆筑后澆帶混凝土

后澆帶混凝土澆筑順序原則上應(yīng)先低處后高處施工，

對(duì)特殊部件的混凝土澆筑，應(yīng)保證澆筑部位混凝土不亂流淌，不同部位不同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土不會(huì)混合，并保證其他部位的混凝土澆筑質(zhì)量。后澆帶鋼筋隱蔽驗(yàn)收合格后，按照設(shè)計(jì)要求采用高一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的微膨脹混凝土澆筑，用振動(dòng)棒振搗密實(shí)，表面抹平壓光。后澆帶部位的混凝土與兩側(cè)混凝土面高度應(yīng)保持一致，后澆帶混凝土表面覆蓋并淋水養(yǎng)護(hù)不少于14 d。

3.2.9 拆除后澆帶模板、支架

后澆帶模板及支架的拆模必須嚴(yán)格執(zhí)行GB 50204—2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的有關(guān)條款規(guī)定，以后澆帶混凝土同條件試塊達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求，并經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后，安排施工人員拆除后澆帶模板及支撐體系。

3.2.10 拆除工具式支撐

在后澆帶模板及支撐拆模后，后澆帶一側(cè)的工具式支撐拆除時(shí)，先打開砂桶底部開關(guān)使砂流出，然后擰開法蘭板螺栓拆卸鋼管，分類型堆放，運(yùn)至下一施工場地重復(fù)利用。

4 結(jié)語

后澆帶梁板底采用工具式支撐代替大面積的鋼管腳手架支撐，縮短了模板、鋼管等材料的留設(shè)時(shí)間，通過砂桶中的砂厚度來對(duì)支撐鋼管的整體高度進(jìn)行微調(diào)，不僅從根本上解決了傳統(tǒng)鋼管腳手架搭設(shè)高度微調(diào)煩瑣的問題，還加快了施工速度，節(jié)約了施工工期，而且實(shí)現(xiàn)了后澆帶單側(cè)或兩側(cè)支撐系統(tǒng)的工具化、定型化，提高了模板和鋼管等周轉(zhuǎn)材料的周轉(zhuǎn)率。此外，通過選擇不同長度的鋼管組合及鋼管砂桶微調(diào)節(jié)工具式支撐的高度來滿足梁板不同標(biāo)高的結(jié)構(gòu)形式，節(jié)約了施工成本，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。