工具式格构柱独立支撑体系

周 伟，刘 璇，田君华

（中建三局第一建设工程有限责任公司中南公司，湖北 武汉 430070）

为解决建筑物不均匀沉降及超长结构温缩问题，通常设置后浇带。因后浇带留置时间长，加之在实际施工中存在后浇带支撑体系搭设不规范、检查不到位的问题，严重影响结构安全，所以需研究一种新型的后浇带临时支撑结构，保证后浇带部位结构的安全，增加后浇带位置的空间利用率，提高模板及模板支撑体系的周转率。

1 工程概况

万科金域国际综合体项目位于汉阳五里墩B1-1地块，规划用地性质为商业服务业设施用地，规划净用面积为29923m2，总建筑面积为30.04万m2，其中计容建筑面积为24.55万m2，容积率为8.2。购物中心为地上1～7层，商业塔楼为地上8～43层，办公塔楼为地上8～48层，最大高度为211.3m。主体结构施工阶段共有几十条后浇带，后浇带纵横交错，给模架支设带来较大困难。

2 后浇带支撑体系概述

2.1 传统后浇带支撑体系

目前，建筑工程施工中传统后浇带支撑方式主要有三种形式：钢管双排架支撑、钢管格构柱支撑和混凝土构造柱支撑。

第一种是钢管双排架支撑，优点是适用性强，基本适用于所有后浇带；缺点是材料用量大、占用空间多、难以维护等。第二种是钢管格构柱支撑，优点是占用空间小、成本低；缺点是承载力一般，使用范围有局限性。第三种是混凝土构造柱支撑，优点是占用空间小、承载力比较强；缺点是后期需拆除，容易产生大量建渣。

2.2 工具式格构柱独立支撑体系

基于上述后浇带支撑的三种形式，经过综合考虑，文章提出了一种后浇带采用工具式格构柱独立支撑的方法，如图1所示。

后浇带工具式格构柱独立支撑主要由内外立管、盘扣连接盘、横杆、插销及上端支撑盖板组成。外立管顶部设有螺纹式套管，并设有插销，可以调节支撑与模板木方之间的松紧；内立管每隔12cm开设Ф20mm圆孔，用于高度调节；各钢立柱设有盘扣连接盘，各钢立柱之间采用盘扣横杆连接为整体，横杆间距为2m设置一道；独立支撑顶部设有支撑盖板，盖板下方设有4根圆管，垫板将内管顶部连接成整体。该后浇带支撑体系可广泛应用于各种住宅、商业工程的后浇带支撑中。

图1 工具式格构柱独立支撑

后浇带工具式格构柱独立支撑可用在后浇带、施工缝等悬臂构件的位置，它的高度可在一定范围自行调节。以中建三局第一建设工程有限责任公司中南公司万科金域国际项目为例，由于层高变化比较大，故设计了两种高度范围，一种高度范围为2.7～3.7m，另一种高度范围为4.3～5.3m。主要构件包括内外立管、盘扣连接盘、横杆、插销及上端支撑盖板。

钢立柱的外管采用60mm×3mm的钢管，顶部设有螺纹式套管，并设有插销，用以调节支撑与模板木方的松紧。调节至合适高度后，将插销插入钢立柱内管的圆孔内，完成外立管与内立管的连接。

钢立柱的内管采用48mm×2.5mm的钢管，设计每间隔12cm开设Ф20mm圆孔，便于调节支撑高度，以适用于各类型建筑后浇带支撑。内外立柱之间采用插销连接。

钢立柱顶部支撑盖板下方设有4根60mm×3mm的圆管，垫板将内管顶部连接成整体。

盘扣横杆，每根钢立柱外立管每隔2m设计有盘扣连接盘，之间采用盘扣横杆连接，连接形成格构柱。

3 工艺流程

该新型工具式格构柱独立支撑安装的主要步骤如下：将钢立柱的内管套入外管，使用销轴固定；用盘扣横杆依次将连接盘连接起来，使钢立柱成为整体；安装顶部支撑垫板；调节外管上端的螺纹式套管使支撑垫板与木方抵紧，高度调节完毕后即完成安装。

4 质量保证措施

（1）严格控制进场材料的材质。

（2）焊工必须经考试合格并取得合格证书。

（3）持证焊工必须在其考试合格项目及其认可范围内施焊。

（4）钢材切割面应无裂纹、夹渣、分层和大于1mm的缺棱。

（5）焊缝无漏焊、虚焊、焊瘤、焊渣等缺陷。

（6）根据设计计算所得出的数据进行后浇带部分的受力情况分析，保证整个系统的施工参数。绘制施工图，明确架体搭设的根本性要求以及关键组成部件的安装等过程。

（7）要使用符合国家标准的材料，如发现不合格材料被使用，应严肃处理责任人。

（8）架体搭设完成之后，应该请该工程的监理和甲方进行工程验收工作，合格后方可进行下一步浇筑工作。

（9）浇筑完成后至封闭期间，不能拆除任意支撑构件。

（10）浇筑完成后，强度达到设计的100%后才能拆掉支撑构件。

5 安全保证措施

（1）根据国家、行业和企业的安全生产法规和规章制度认真落实安全生产责任制。

（2）施工前，所有准备材料应该准备就绪并且摆放整齐。

（3）严格按照施工技术要求进行施工，剩余材料及时清除出施工现场。

（4）凡高空作业人员必须经体检合格后方能进行高空作业，特殊工种应持证上岗。

（5）高空作业人员必须系安全带。

（6）高空施焊时注意防火，配备接火盆、灭火器。

（7）上部施工时需在地面拉设警戒线，设置警戒牌，防止高空坠物事件发生。

（8）施工时必须由专人操作，精神集中，并做到“三看”“二听”“一及时”，即看电流表、进度、孔壁情况，听机器运转、孔内震动声，发现异常情况要及时处理。

（9）后浇带两侧不允许随意放置任意建筑原料，防止荷载过大而导致支撑体受损。

（10）施工前，应仔细检查各种施工设备和工具，保证所有设施都处于安全的状态。

6 荷载计算

截取40cm独立支撑的小样进行抗压试验，节点部位的承载力可达22t。通过分析，支撑高度在3.5m时承载力为12t，支撑高度在4.5m时承载力为8t，基本上能满足所有房建项目的需求。以可调范围为4.7～5.5m的独立支撑建立有限元模型，施加224kN的竖向荷载。应力与变形均满足要求，杆件稳定应力比接近临界值。

7 效益分析

将工具式格构柱独立支撑与钢管双排架、混凝土构造柱进行经济性对比：购买一组工具式格构柱独立支撑是900元；钢管双排架按6个月的租赁时间测算，每4m长度租赁费用高达312元；单根混凝土构造柱支撑施工及后期破除的费用至少需500元。

通过以上分析可知，工具式格构柱独立支撑周转一次后的经济性要优于混凝土构造柱支撑，周转两次后的经济性要优于钢管双排架支撑。理论上，它可以周转200次。可见，其具有安全、实用、经济的特点，有较高的推广应用价值。

工具式格构柱独立支撑施工技术已成功应用于中建三局一公司万科金域国际项目，实现了工具化、定型化和标准化施工，保证了后浇带结构的安全，增加了后浇带位置的空间利用率，提高了模板及模板支撑体系的周转率。同时，后浇带临时支撑结构操作简便、施工效率高，并可重复周转使用实现绿色施工，显著提升了现场安全文明施工形象，同时缩短了施工工期，降低了施工成本，达到了预期的各项指标，提升了管理水平，取得了业主、业内同行及社会的认可和好评，有较好的经济效益及社会效益。

8 结束语

综上所述，文章提出了一种新型工具式格构柱独立支撑体系后浇带施工方法，通过理论分析，该施工方法可为类似工程提供切实可行的参考价值。