梁板式后浇带大直径钢管一次支顶技术探讨

2012-11-06赵荣生

山西建筑 2012年35期

赵荣生

(山西四建集团广业分公司，山西太原 030006)

1 概述

现行设计规范设计的民用建筑:如高层住宅楼、写字楼、大型酒店、高校园区等，这些建筑由于人口密集，车辆出入频繁，一般均设计有地下车库，地下车库一般均为框架结构，框架结构体量大、占地面积大、后浇带多，施工中常面临主楼与地下车库施工组织的空间利用难度大的矛盾，应用大直径钢管一次支顶后浇带技术，在保证结构安全的同时，可实现上部场地的有效利用，大大方便了主楼施工，提高了模板及支撑体系的周转率，实现较好的经济效益和社会综合效益。

2 工艺原理及特点分析

2．1 目前工程中使用的传统梁板后浇带的支撑做法

1)在支设楼层模架体系时，后浇带处与周围模架体系应分开支设，拆除模板时保留后浇带处模架体系。2)在拆除楼板模架体系后，重新按楼层模架方案支设后浇带处模架体系。3)在拆除楼板模架体系后，由钢管、扣件组成简易的“四管支柱”，支顶在后浇带处的梁下面(如为无梁楼板，则支在后浇带处的板下面)，如图1，图2所示。

备注:“四管支柱”的横杆数量根据楼层层高确定。

说明:后浇带处支撑应在楼层模架体系拆除后及时支顶;后浇带处支撑，均应从底层向上连续支设，上下层顶柱对齐。

图1 后浇带支撑立面图

图2 后浇带支撑平面图

2．2 上述几种作法的主要缺点

1)虽然使用的钢管及扣件等材料也可以多次周转重复利用，但其材料使用量相对较大，不仅占用了大量的钢管及扣件，而且浪费了大量的劳动力，没有起到预期的效果。2)上述做法中有的需在主体模架拆除后二次支设，不仅现场材料堆放凌乱，占有场地多，与建筑工地上传统作法无本质的区别，成本甚至更大些，有的施工单位对上述作法进行了改进，但效果不好。3)时间上来不及，要实现后浇带部位的及时使用，需等到后浇带两侧顶板混凝土拆模后方可使用，而实际施工中此部分现场可利用场地一般较小，严重影响施工进度。4)钢管数量少，与主体结构梁部位接触小，无可靠的有效拉结，容易引起模板的横向失稳。

2．3 改进作法

我们在施工实践中对地下车库等大跨度后浇带采用了如下改进作法:由于地下车库后浇带长，跨度大，现场应根据建筑物的结构楼层净高尺寸(上层梁底至下层地面结构板顶)选择相应长度的φ150×6 mm钢管，一般比净高小250 mm～300 mm，并在钢管两端焊接200 mm×200 mm×6 mm的钢板作为顶托及底托，另需将上部木模板套空支设，即顶托钢板作为梁底模，下部用400 mm×400 mm×200 mm的C20预制钢筋混凝土垫块支撑，加垫木方进行高度调节，待主体结构的梁板强度达到拆模条件后，拆除后浇带两侧的支撑体系，留设后浇带处的粗钢管支撑体系。另在主体模板支设过程中钢管顶部需用8号铅丝环套，用钢钉等与梁侧模混凝土等有效拉结，避免横向失稳。

3 适用范围

适用于工业与民用建筑中框架结构或其他结构的梁板式大跨度后浇带模板支撑体系的应用。

4 施工工艺

4．1 使用材料

φ6．5的钢筋、φ150×6钢管、钢板(200 mm ×200 mm ×6 mm)、C20预制混凝土块(400 mm×400 mm×200 mm)。

4．2 施工工艺

1)工艺流程为:制作钢筋笼→预制C20混凝土块→养护混凝土垫块→钢板及钢管构件的制作安装→模板支设→支撑体系验收→钢筋安装→混凝土浇筑→模板拆除→留设后浇带处梁的钢管支撑。

2)预制350×350×180的钢筋笼。用工地剩余的直径10以下的圆钢废料绑扎成简易钢筋笼备用，也可点焊。

3)预制规格为400 mm×400 mm×200 mm的C20混凝土块用浇筑结构混凝土剩余量制作完成(强度不小于C20)。

4．3 后浇带模板支设

后浇带模板支设见图3～图5。

4．4 模板拆除后的效果

模板拆除后的效果见图6。

5 梁板式后浇带一次支顶技术研究与应用

现以山西职工医学院1号～3号公寓楼项目为例进行探讨。

图3 大直径钢管一次支顶详图

图4 拆模后的效果图

图5 模板底部的支设效果

图6 模板拆除后的效果

5．1 工程概况

山西职工医学院1号，2号，3号公寓楼项目位于榆次市乌金山镇小南庄村，结构类型为框架结构，占地面积约为7 800 m2，其中1号，3号公寓楼地下车库面积为5 457．9 m2，柱网及主梁间距7．2m，次梁间距3．6 m，层高3．95 m，车库基础及顶板纵横向共设9道后浇带。

5．2 项目的施工特点

本工程属于山西省高校园区的重点工程，工期短(要求年底交工)，车库占地面积大，后浇带多(考虑按后浇带分区施工)，给施工造成一定的难度，整个高校园区施工单位多，可利用的场地少，后期施工要利用车库顶板作为施工通道及施工材料和小型机械的堆放场地。

5．3 技术研究

为了保证工程进度和施工质量的目标实现，我们研究与应用了梁板式大跨度后浇带一次支顶技术，针对后浇带支顶体系的承载力、刚度、稳定性及可重复利用问题，从设计、制作、安装、拆除等方面进行探讨，研究相应对策，确定选用大直径钢管一次支设梁底的技术制定了专项实施方案。

后浇带用大直径钢管一次支顶框梁技术是一种只需一次投入便可重复回收利用，且能保证工程质量及施工安全的后浇带支撑体系，能有效提高建筑工程中后浇带两侧的承载力和结构稳定性，通过在后浇带两侧框梁的一次硬顶支撑，限制其竖向受力但不限制其横向变形，实现了后浇带模板支撑体系无需二次支顶，避免二次支顶变形及利用上部场地的目的。有效避免了后浇带在施工过程中的损坏，具有保证后浇带施工安全的优越性。

梁板式大跨度后浇带大直径钢管一次支顶技术需要制定专项施工方案并与设计单位沟通，请教有关专家论证、验算，设计详细的制作、安装施工图纸为施工提供技术支持，选择合格的供方厂家，严格控制钢管、钢板原材的出厂质量;把钢管构件的安装、就位、拆除工作作为关键工序，实施全过程监控，保证构件安装到位，支顶牢固，施工安全;选择适合的吊装就位机械，合理安排吊装顺序，提高工效。

6 优点

1)施工简便。支顶构件由专业加工厂或现场制作加工，粗钢管可以根据楼层的高度随意切割，加工工艺简单，安拆方便;因后浇带模板支撑体系与主体模板工程一起支设，实现了无需二次支顶，且解决了二次支顶容易导致结构变形及采用传统的钢管支撑体系投入大量劳动力的问题，安装方便，固定简单，提高了施工效率，大大缩短了施工工期。2)技术效益优。涉及施工安全的技术措施，要做到标准化、规范化的施工，本作法很好的实现了这一点。该技术的应用不仅提高了后浇带支顶质量，而且在保证结构安全性的同时有效提高了劳动效率。3)安全性能高。由于钢管自重大，且和主体结构一起支设，故架体不易失稳，比传统的钢管脚手架作法更安全可靠。4)空间利用大。梁板式大跨度后浇带两侧采用了大直径钢管支设，支设间距较大且不受必须在梁底支设的条件限制，空间利用力较大，给人以好的视觉效果，外形美观。5)经济效益显著。由于采用工程结构中的废料钢筋及浇筑结构剩余的混凝土制作垫块，大量的节约了钢管的用量，且辅助材料可重复利用，大大降低了工程成本，经济效益显著提高。经过我们的工程实践运行与专家理论的潜心研究，得出该做法确实在建筑工程领域可行而且经济适用。