大直径无缝钢管独立支撑在沉降后浇带施工中的应用

唐阁威 唐际宇 林忠和 梁月利

中国建筑第八工程局有限公司广西分公司 广西 南宁 530028

1 工程概况

南宁华润中心东写字楼地下3层，塔楼地上90层，裙房地上5层。本工程在塔楼和裙楼、纯地下室交界位置设置沉降后浇带，裙楼和纯地下室、纯地下室和纯地下室之间设置温度后浇带。塔楼和裙楼之间的沉降后浇带从筏板面（－17.7 m）至裙楼屋顶（27.0 m），塔楼和纯地下室之间的沉降后浇带从筏板面（－17.7 m）至±0 m；裙楼和纯地下室之间的温度后浇带从筏板（－17.7 m）至B1层梁板（－8.55 m），纯地下室和纯地下室之间的温度后浇带从筏板面（－17.7 m）至±0 m。

温度后浇带、沉降后浇带（图1）的混凝土采用同等级膨胀混凝土浇灌（地下室底板沉降后浇带混凝土同塔楼底板混凝土，即C40P10）。

2 沉降后浇带独立支撑解决的问题

工程上浇筑沉降后浇带的做法是：采用钢管支撑架支撑，在后浇带宽度范围内的支撑架及模板与后浇带两侧模板体系分离，横杆采用扣件临时连接，后浇带两侧各设置多排支撑立杆，后浇带范围内模板体系后期单独拆除。由于超高层项目主体工期长，钢管支撑体系存在占用空间大、钢管易锈蚀、周转材料租赁费用高等问题，且不利于机电等专业提前穿插施工和现场文明施工。为此，考虑在后浇带两侧主梁底下安装大直径无缝钢管作为支撑立柱，待混凝土达到100%强度后，后浇带两侧的次梁和板的钢管支撑架与其余位置的钢管支撑架一起拆除，仅保留主梁底的无缝钢管柱，解决了后浇带两侧常规钢管支撑架长期不能拆除的问题[1-2]。

3 独立支撑的特点

1）采用φ216 mm的无缝钢管柱代替钢管支撑架作为后浇带两侧主梁的支撑立柱，节约了钢管、顶托和扣件的租赁费用，可降低施工成本。

2）大直径无缝钢管柱支撑于后浇带两侧主梁，后浇带两侧的次梁和板的钢管支撑架与其余位置的钢管支撑架一起拆除，充分利用了楼板、次梁自身的结构承载力。

3）无缝钢管支撑立柱底部设置350 mm×350 mm×200 mm的混凝土柱墩，便于无缝钢管的拆除。

4）大直径无缝钢管柱支撑占用空间小，对地下室机电管线的安装影响极小，利于机电等专业提前穿插施工，同时使得现场文明施工易于控制。

4 施工控制要点

4.1 后浇带无缝钢管柱支撑设计

1）熟悉结构施工图是进行后浇带无缝钢管柱支撑设计的前提，明确结构后浇带分布区域，理清后浇带两侧结构荷载传递路径，确定后浇带两侧回顶构件。

2）根据结构受力分析，在后浇带两侧合理布置无缝钢管柱支撑，所有支撑柱均设置于梁底，若沉降后浇带在主梁上，则只支撑主梁，若沉降后浇带在次梁上，则支撑次梁。统计后浇带无缝钢管柱支撑数量，绘制后浇带钢管柱支撑平面布置图，对钢管柱进行编号，以便钢管柱加工和安装管理（图2）。

图2 后浇带钢管柱支撑平面布置

3）根据作用荷载，确定支撑后浇带两侧梁的无缝钢管柱的直径和壁厚。经过计算，常规恒载和活载作用下，一般层高5 m以下的采用φ216 mm× 8 mm的无缝钢管柱，层高5～8 m的采用φ216 mm×10 mm的无缝钢管柱，层高8～10 m的采用φ216 mm×12 mm的无缝钢管柱。

4）后浇带无缝钢管柱支撑主要设置在后浇带所断主梁位置的两端，钢柱中心点距离后浇带边线500 mm，以便在无缝钢管柱顶部设置支托钢板（图3）。

图3 后浇带钢管柱支撑构造及回顶剖面

5）考虑到后期无缝钢管柱的拆除，并结合所回顶主梁尺寸，无缝钢管柱的顶部焊接一块300 mm×梁宽的支托钢板（钢板壁厚为10 mm），顶部钢板直接作为该梁的梁底模板；无缝钢管柱的底部焊接300 mm×300 mm的钢板（钢板壁厚为10 mm），增大底部承压面积。

6）考虑后期钢管柱拆除的方便，无缝钢管柱底部支撑于350 mm×350 mm× 200 mm的混凝土柱墩上，同时采用膨胀螺钉固定（图4）。

图4 混凝土柱墩设计

4.2 无缝钢管柱支撑下料与焊接

无缝钢管柱下料长度=层高－梁高－200 mm（柱墩高），钢管长度包含顶部和底部的2块钢板，钢板截面尺寸为300 mm×300 mm，将无缝钢管柱、顶部托板、底板托板焊接为一个整体，以便吊装。

4.3 定位无缝钢管柱顶支撑位置

每层模板搭设时，测量放线定出沉降后浇带的位置，然后测量放线确定无缝钢管柱顶部位置（确保无缝钢管柱处于梁宽正中位置）。为了便于吊装，在梁底靠近后浇带边线预留梁宽×1 000 mm的洞口，同时调整梁底模支撑脚手架，避免梁底的钢管脚手架影响大钢管的下放[3-5]。

4.4 安装无缝钢管柱

在顶部托板上开设2个孔洞，作为塔吊吊装的绑扎点。塔吊下放无缝钢管柱时，让顶部托板挂在梁底的次楞上（方条），同时无缝钢管柱的中部采用脚手架固定在梁底模板支撑体系中，防止无缝钢管柱左右摆动。

待回顶钢管吊装完毕后，安排木工进行剩余梁底孔洞支模，顶部托板上面采用镀锌铁皮封住，确保铁皮和梁底模板上表面在同一标高上。

4.5 柱墩支模及混凝土浇筑

无缝钢管柱安装完后，在底部300 mm×300 mm托板的下面对350 mm×350 mm×200 mm的混凝土柱墩进行支模，并浇筑同梁板混凝土一样强度的混凝土，待混凝土柱墩达到80%强度后，采用膨胀螺钉将底部托板和混凝土柱墩固定。柱墩要在梁板混凝土浇筑前完成施工，同时要振捣密实，确保柱墩的强度达到要求。

4.6 无缝钢管柱防腐防锈处理

考虑到后浇带的预留时间过长，需要对回顶的钢管表面进行涂漆防腐防锈处理，具体做法如下：

1）工序交接。油漆涂装应在钢管柱安装验收合格后进行，涂装前先完成相关交接手续。

2）基面处理。涂刷前，采用风动、电动工具将补涂部位的铁锈、焊缝药皮、焊接飞溅物、油污、尘土等清理干净。构件表面除锈处理后，应在3 h内涂刷首道底漆。

3）油漆调合。严格按照油漆使用说明书，调合专用防腐防锈漆，控制油漆的黏度、稠度、稀度，兑制时应采用手电钻充分搅拌，使油漆色泽、黏度均匀一致。当天调配的油漆应在当天用完。

4）油漆涂刷。刷第1层底漆时涂刷方向应该一致，接槎整齐。刷漆时应遵循勤蘸、短刷的原则，防止刷子带漆太多而流坠。待第1遍刷完后，应保持一定的时间间隙，防止第1遍未干就上第2遍，以防漆液流坠发皱，质量下降。第2遍涂刷方向应与第1遍涂刷方向垂直，保证漆膜厚度均匀一致。漆装时构件表面不应有结露，漆装后4 h内应保护，免受雨淋。

4.7 后浇带浇筑后钢管拆除

后浇带混凝土浇筑完成并达到100%强度后，将钢管柱拆除：先凿掉混凝土柱墩，再把整根钢管柱拆除。

5 实施效果

本工程沉降后浇带采用大直径无缝钢管进行支撑后，施工方便，小直径的钢管支撑架可以随楼层梁板支撑架同时拆除，仅保留大直径无缝钢管，现场整体美观，文明施工效果良好，达到了后浇带支撑的目的，具有推广价值。