懸挑式下掛箱形結(jié)構(gòu)施工技術(shù)總結(jié)及概述

肖堯

（中鐵建工集團第五建設(shè)有限公司，廣州 510006）

1 引言

在經(jīng)濟快速發(fā)展的嶺南地區(qū)，具有嶺南風(fēng)格的學(xué)校、醫(yī)院和文化館等城市特色建筑選擇了 “歇山頂” 的外立面設(shè)計風(fēng)格，該建筑風(fēng)格主要采用懸挑式下掛箱形結(jié)構(gòu)。 而懸挑式下掛箱形結(jié)構(gòu)往往采用的是：在完成箱形結(jié)構(gòu)的底板基礎(chǔ)之上，利用箱形結(jié)構(gòu)的內(nèi)空制作無法拆除的模板體系， 從而完成箱形結(jié)構(gòu)的側(cè)壁和頂部結(jié)構(gòu)。 此工藝不僅造成施工過程中材料浪費嚴(yán)重、質(zhì)量差、工效低、成本高、環(huán)境污染等問題，更極易導(dǎo)致后期白蟻滋生。

為有效解決上述問題， 該項目技術(shù)團隊積極開展了技術(shù)討論和研究， 基于項目實際的結(jié)構(gòu)特點提出一種懸挑式下掛箱形結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，有效解決了箱形結(jié)構(gòu)模板、木枋、鋼管等材料無法拆除的難題，解決箱形結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量差、施工周期慢等問題。 實現(xiàn)模板、木枋、鋼管等材料重復(fù)性使用、成型效果優(yōu)良、綠色環(huán)保等目標(biāo)。

2 懸挑式下掛箱形結(jié)構(gòu)施工技術(shù)原理

2.1 技術(shù)原理

懸挑式下掛箱形結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，通過技術(shù)優(yōu)化，利用外懸挑板端點做預(yù)制斜掛板下端受力支撐點和倒置式屋面周邊女兒墻的掛點，將懸挑下掛式箱形結(jié)構(gòu)優(yōu)化成外懸挑板、倒置式屋面及女兒墻現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)組合和預(yù)制斜掛板單元式構(gòu)件， 后通過預(yù)制斜掛板單元式構(gòu)件與現(xiàn)澆樓板支模體系相結(jié)合的施工技術(shù)，解決箱形結(jié)構(gòu)模板、木枋、鋼管等材料無法拆除的難題，解決箱形結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量差、施工周期長等問題。 實現(xiàn)模板、木枋、鋼管等材料重復(fù)性使用，實現(xiàn)資源投入少、施工周期短、綠色環(huán)保和降低施工成本等目標(biāo)。

2.2 技術(shù)特點

一是可以減少資源投入、避免材料浪費。 預(yù)制斜掛板單元式構(gòu)件和現(xiàn)澆混凝土支模體系相結(jié)合， 相對于傳統(tǒng)屋面外懸挑混凝土結(jié)構(gòu)施工，可實現(xiàn)模板、木枋、鋼管等材料重復(fù)性使用，解決了箱形結(jié)構(gòu)模板、木枋、鋼管等材料無法拆除的難題，減少了塔吊、人工等資源的投入，避免了混凝土的浪費和白蟻產(chǎn)生，符合綠色建造理念。

二是結(jié)構(gòu)成型質(zhì)量好，可實現(xiàn)降本增效。 預(yù)制斜掛板單元式構(gòu)件一次成型率較高，表面平整度高，解決了傳統(tǒng)屋面周邊線條混凝土漲模、漏漿、錯臺等質(zhì)量問題，免剔鑿和防水找平，預(yù)防了后期滲水等風(fēng)險，以質(zhì)量優(yōu)質(zhì)實現(xiàn)降本增效。

三是操作易標(biāo)準(zhǔn)化、實現(xiàn)快速生產(chǎn)。 預(yù)制斜掛板單元式構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化、操作簡單，懸挑式下掛箱型結(jié)構(gòu)整體施工簡單，可實現(xiàn)快速施工生產(chǎn)，可推廣性強。

3 懸挑式下掛箱形結(jié)構(gòu)施工工藝流程

結(jié)合懸挑式下掛箱形結(jié)構(gòu)特性和實際施工經(jīng)驗， 進行總結(jié)和提升，形成了施工工藝流程圖，如圖1 所示。

圖1 懸挑式下掛箱形結(jié)構(gòu)施工工藝流程圖

4 懸挑式下掛箱形結(jié)構(gòu)施工操作要點

4.1 技術(shù)準(zhǔn)備

1）繪制箱形結(jié)構(gòu)設(shè)計圖。 采用BIM 技術(shù)對箱形結(jié)構(gòu)斜掛板配模圖進行深化設(shè)計。 首先，利用智能模板設(shè)計軟件，導(dǎo)入相應(yīng)箱形結(jié)構(gòu)斜掛板單元信息，自動生成模板施工圖。 其次，形成平面圖、三維圖，同時生成加固大樣。 最后，通過BIM 模型將箱形結(jié)構(gòu)斜掛板按照設(shè)計圖的要求進行單元化的劃分，分解為若干個模板單元，并智能編號，生成配模圖。

2）根據(jù)施工特點編制安全專項施工方案，安全專項施工方案編制、審批、交底和施工嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)定。 安全專項施工方案中應(yīng)明確模板施工方案。 箱形結(jié)構(gòu)斜掛板施工支撐體系采用承插式盤扣支撐體系，立桿間距為900 mm，步距不超過1 500 mm，頂撐采用可調(diào)頂托，主龍骨為?48 mm×3.2 mm雙鋼管， 次龍骨采用100 mm×50 mm 木枋， 模板采用15 mm厚膠合板，吊裝采用塔吊施工。

3） 根據(jù)配模圖準(zhǔn)備施工材料， 主要包括：1 830 mm×915 mm×14 mm 模板、100 mm×50 mm 木方、48 mm×3.5 mm 鋼管、頂托、?14 mm 穿墻螺桿、?14 mm 螺帽、?16 mmPVC 塑料管等。

4.2 預(yù)制斜掛板加工制作

4.2.1 模板安裝及驗收

根據(jù)計算機配模軟件生成的配模圖對現(xiàn)場制作的預(yù)制斜掛板構(gòu)件進行編號。 模板涂刷脫模劑，并分規(guī)格堆放，根據(jù)圖紙要求放好軸線和模板邊線，定好水平控制標(biāo)高。 根據(jù)模板方案、圖紙要求和工藝標(biāo)準(zhǔn)，向班組進行安全、技術(shù)交底。 用線錘和鋼卷尺對模板垂直度進行全數(shù)檢測， 保證模板的垂直度滿足≤6 mm 要求，對不滿足要求的模板進行調(diào)整。 安裝完用線錘和鋼卷尺對模板垂直度進行自檢驗收， 保證模板的垂直度滿足GB 50204—2015 《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》中垂直度的要求，對不滿足要求的模板進行調(diào)整。 自檢驗收后通過質(zhì)檢員、專業(yè)監(jiān)理驗收合格后進行下道工序施工。

4.2.2 混凝土澆筑及拆模清理

同樓板混凝土澆筑方式一致，振動棒振動半徑＜250 mm，振動時應(yīng)塊插慢拔棒，振動到混凝土氣泡變少為止。 模板拆除應(yīng)符合JGJ 1—2014《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中預(yù)制構(gòu)件模板的拆除要求，模板單元脫模時不能采用鋼釬強拆，以免破壞模板表面塑料模，影響模板壽命。 拆除下來的模板單元清理表面混凝土后，架空碼放避免受潮。

4.3 預(yù)制斜掛板吊裝

1）將預(yù)制斜掛板掛鉤起吊至操作面，預(yù)制斜掛板吊至安裝位置約1 m 處，停止降落，操作人員穩(wěn)住斜掛板，參照梁頂垂直控制線和下層板面上的控制線， 引導(dǎo)疊合板緩慢降落至支撐上方。 吊裝過程中注意避免預(yù)制斜掛板與外架碰撞，預(yù)制斜掛板停穩(wěn)慢放，以免吊裝放置時沖擊力過大導(dǎo)致板面損壞。由于預(yù)制斜掛板為人工手扶的落位方式， 故在預(yù)制斜掛板落位的過程當(dāng)中，需要操作工人嚴(yán)格按照定位進行落位[1]。

2）吊裝過程中需要項目管理人員和勞務(wù)管理人員旁站監(jiān)督，吊裝完畢后，需要雙方管理人員共同檢查定位是否與定位線偏差，采用鉛垂和靠尺進行檢測，如超出質(zhì)量控制要求，或偏差已影響到下一塊預(yù)制斜掛板的吊裝， 管理人員需責(zé)令操作人員預(yù)制斜掛板進行重新起吊落位，直到通過檢驗為止。

4.4 塞縫及防水處理

預(yù)制斜掛板之間縫隙采用PE 棒封堵，封堵后用1∶2 水泥砂漿填實，深度不少于25 mm。 防水采用JS 水泥防水涂料[2]。

5 施工材料及設(shè)備

5.1 主要材料

該施工技術(shù)中預(yù)制斜掛板為現(xiàn)場預(yù)制， 預(yù)制板制作主要使用材料包括模板、木方、鋼管、螺桿等，吊裝預(yù)制板主要采用鋼絲繩、砂漿、防水等材料，材料規(guī)格、要求如表1 所示。

表1 材料要求一覽表

5.2 設(shè)備機具

該施工技術(shù)為現(xiàn)場預(yù)制構(gòu)件和吊裝施工， 主要采用施工機具包括塔吊、圓盤鋸、手持電鉆、扳手等構(gòu)件預(yù)制和吊裝常規(guī)使用工具，如表2 所示。

表2 設(shè)備機具一覽表

6 質(zhì)量控制

6.1 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

嚴(yán)格執(zhí)行JGJ 1—2014 《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》[3]、GB/T 51231—2016 《裝配式混凝土建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》、GB 50666—2011 《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》、GB 50204—2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》等規(guī)范規(guī)定。

6.2 質(zhì)量保證措施

1）首先編制專項施工方案，并嚴(yán)格按方案進行交底和施工；

2）加強工序過程質(zhì)量控制，上道工序不合格，不得進行下道工序施工，上道工序為下道工序服務(wù)。

3）嚴(yán)把材料供應(yīng)質(zhì)量關(guān)，所有使用的原材料、構(gòu)配件均應(yīng)有出廠合格證或材料合格證明單。 按規(guī)定應(yīng)進行進貨檢（復(fù)）驗的物資，必須檢（復(fù)）驗合格后，及時進行報監(jiān)，并由監(jiān)理工程師審核同意后，方可使用。

4）嚴(yán)格執(zhí)行國家規(guī)范，質(zhì)量管理辦法制度，認(rèn)真落實和執(zhí)行項目經(jīng)理部制定的技術(shù)、質(zhì)量管理制度和實施細則。 對協(xié)力施工隊及施工人員進行質(zhì)量控制，進行交底，使其明確質(zhì)量要求、規(guī)范施工質(zhì)量行為，確保質(zhì)量。

7 施工效益

一是相較于現(xiàn)行普遍支模澆筑混凝土無法拆除模板支撐體，該技術(shù)可實現(xiàn)模板材料多次周轉(zhuǎn)（周轉(zhuǎn)次數(shù)約8 次）的目標(biāo)，并且提高了現(xiàn)場施工效率， 減少質(zhì)量二次剔鑿和修補等返工費用。以廣東仲元中學(xué)第二校區(qū)工程含“歇山頂”結(jié)構(gòu)的13 個單體為例，該技術(shù)的應(yīng)用使項目施工成本得到有效降低，并獲得公司2022 年優(yōu)秀技術(shù)創(chuàng)效表彰及獎勵，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟效益。

二是該技術(shù)榮獲企業(yè)2021 年度優(yōu)秀企業(yè)工法，形成了企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；獲得廣州市2022 年科技進步獎，形成了優(yōu)秀的施工技術(shù)成果，推動了建筑業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，產(chǎn)生了良好的技術(shù)效益。

三是通過應(yīng)用該技術(shù)，施工質(zhì)量優(yōu)質(zhì)、效率高、綠色環(huán)保和安全可靠，得到了廣州市番禺區(qū)各級政府部門、建設(shè)、監(jiān)理、設(shè)計等單位的一致認(rèn)可，產(chǎn)生了良好的社會效益。

8 結(jié)語

懸挑式下掛箱型結(jié)構(gòu)施工技術(shù)作為現(xiàn)代化混凝土結(jié)構(gòu)的綠色環(huán)保施工技術(shù)， 通過技術(shù)手段對傳統(tǒng)工藝進行總結(jié)和提升， 優(yōu)化為預(yù)制斜掛板單元式構(gòu)件與現(xiàn)澆樓板支模體系相結(jié)合的施工技術(shù)，解決箱型結(jié)構(gòu)模板、木枋、鋼管等材料無法拆除、施工質(zhì)量差、施工周期慢、白蟻滋生等問題，同時在一定條件下提高了城市建筑中多曲線混凝土結(jié)構(gòu)施工的經(jīng)濟性，在多曲線建筑中具有積極的推廣價值，具有廣泛的社會效益。

目前， 廣東仲元中學(xué)第二校區(qū)工程項目該項目已建成交付使用。 宿舍樓、教學(xué)樓、實驗樓等13 個建筑單體的屋面“歇山頂”設(shè)計風(fēng)格形成了校園內(nèi)一道靚麗的風(fēng)景，在這所百年歷史名校的新校區(qū)不僅展現(xiàn)了地域特色文化傳統(tǒng)， 更符合現(xiàn)代化建筑學(xué)的審美。