建筑工程二次结构免支模综合技术研究

李俊易

(中铁四局集团建筑工程有限公司，安徽 合肥 230032)

1 研究背景

随着装配式建筑的快速发展，预制构件越来越多的被广泛应用到各项施工中，成为建筑领域创新创效的热点，也成为施工单位提升施工技术水平的重要手段，构造柱、过梁、门框柱是建筑工程重要的二次结构，其工程量大，且施工工艺复杂，是约束项目整体施工进度的关键因素，同时传统施工工艺存在墙体抹灰开裂等质量缺陷。本文充分基于热点思考，以预制门框柱施工技术、构造柱免模板施工技术、U型砌块过梁施工技术为专项研究，最终形成了建筑工程二次结构免支模综合技术。达到避免传统施工技术工艺缺陷，提高施工工效，节约模板及加固辅材，简化施工操作环节、减少现场湿作业、提质增效的目的。

2 建筑工程二次结构免支模技术应用

2.1 预制混凝土门框柱施工技术应用

预制混凝土门框柱施工技术的关键是模具的设计和制作，另外要满足门框柱与砌体墙、导墙、地面的连接构造。

根据门洞口砌体的规格、灰缝厚度及腰梁高度，计算砌体的皮数及马牙槎高度，然后根据该墙体的马牙槎的高度尺寸及门洞位置，绘制预制门框柱的图纸。结合图纸，制作门框柱模具。在预制门框柱时预留马牙槎，根据灰缝的高度，预留砌体拉墙筋及腰梁钢筋。

预制门框柱定点统一浇筑混凝土，待混凝土强度达到75%后拆除模具，根据编号将门框柱搬运至现场对应的位置。

预制门框柱安装时，根部预留钢筋与地面插筋焊接连接，下部预留钢筋与导墙连接，门框柱顶部预留钢筋与梁底植筋焊接连接，这样保证了各个连接点满足规范要求。门框柱安装完毕后砌筑墙体见图1。

2.2 构造柱免模板施工技术应用

经过分析和设计优化，采用U型砌块外裹层+混凝土实体组成代替构造柱模板，并组成构造的一部分，从而实现免构造柱模板施工，达到简化施工工艺的目的，以及避免模板施工带来的其他质量问题。

由于构造柱有转角构造柱、边缘构造柱、中部构造柱，因类型的不同，导致其U型砌块的类型也不同，在统计过程中采用广联达计量软件根据图纸和构造柱设置规则自动生成构造柱，导出各类型构造柱的数量，根据构造柱清单统计U型砌块数量和类型。

构造施工和墙体砌体同步进行，首先进行构造柱钢筋绑扎，钢筋绑扎完成后砌筑U型砌块，最后一次性浇筑混凝土，从而快速完成构造柱整体施工，避免了构造柱模板搭设如图2所示。

2.3 U型砌块过梁施工技术应用

采用广联达计量软件根据项目结构图纸对过梁工程量进行统计，其统计快速、准确，根据统计的工程量，计算U型砌块数量，U型砌块在工厂中统一切割、加工后配送至施工现场。

U型砌块进入施工现场后，首先固定U型砌块底部支撑，后砌筑U型砌块，并放置过梁钢筋，钢筋放置好后浇筑过梁混凝土，待过梁混凝土终凝后(10 h后达到终凝)，即可施工过梁上部砌体，上部砌体施工完后拆除底部临时支撑，完成过梁施工如图3所示。

3 应用效果分析对比

3.1 预制混凝土门框柱应用效果

通过与传统现浇混凝土门框柱的比较，预制门框柱不仅避免了传统施工工艺的不足，而且具有许多优势，提高了施工质量效果和功效，如表1所示。

表1 预制混凝土门框柱应用效果对比

3.2 构造柱免模板施工应用效果

构造柱免模板施工技术节省了模板，提高了施工功效，同时提升了施工质量，避免了质量通病，如表2所示。

表2 构造柱免模板施工应用效果对比

3.3 U型砌块过梁施工应用效果

U型砌块过梁施工技术创新了传统施工技术，节省了模板，提高了施工功效，同时提升了施工质量，避免了质量通病，如表3所示。

表3 U型砌块过梁施工应用效果对比

4 基于二次结构免支模技术实际应用

以某在建项目为例，该项目利用广联达计量软件根据施工图纸对门框、构造柱以及过梁分别进行工程量统计。与传统施工工艺进行经济对比，得出以下结论。

4.1 预制混凝土门框柱应用经济效果

经过计算和统计，该项目门框柱总共1 645个，需要混凝土方量：326.75 m3，现浇需要模板周转料：792.2 m2。

1)节省过梁模板产生的费用如表4所示。

表4 预制混凝土门框柱节省模板的费用

2)节约人工费用。

预制门框柱使施工工效由2 d/榀缩短到0.5 d/榀，工效提高了4倍左右，每榀节省施工成本280元，共计约节约费用：1 645÷2×280=230 300元。

3)节约混凝土费用。

由于预制门框柱混凝土浇筑不受砌体施工限制，可充分利用现场结构混凝土余料，经统计平均节省混凝土占总量约1/4，为326.75×0.25=81.687 5 m3，节约费用：81.687 5×400=32 672元。

4)节约工期。

预制门框柱作业不受砌体砌筑施工影响，可提前完成门框柱的作业，加快了二次结构施工，缩短了工期35 d。

4.2 构造柱免模板技术应用经济效果

按照规范要求，砌体工程中需要设置构造柱的情况有：不同材料交接处、内外墙交接处、墙长大于4 m、砌体无约束端、洞口宽度大于2 m等。通过软件工程量计算，该项目需设置构造柱3 236根。

1)节省模板产生的费用如表5所示。

表5 构造柱节省模板的费用

2)人工费节约。

构造柱免模板施工技术将原来的七道工序，变成现在的仅仅需要砌筑与混凝土浇筑两道工艺，有效提高了施工效率，每道墙体的工期由3 d缩短到1 d，每2.5 m高构造柱可节省施工成本102元。本项目总共可节约人工费用：102×3 236×3÷2=49.510 8万元。

该项成果的应用给项目带来的直接经济效益合计：49.510 8+50.127 2=99.638万元。

4.3 U型砌块过梁施工应用经济效果

该项目门、窗等洞口过梁数量多，截面尺寸基本为200 mm×150 mm，采用广联达算量软件计算得模板面积约4 414 m2。

1)节省过梁模板产生的费用如表6所示。

表6 U型砌块节省过梁模板的费用

2)节约人工费用。

采用U型砌块过梁施工免去了模板搭设和拆除，平均每道墙体的工期由2.5 d缩短到1 d，每2 m的过梁可节省施工成本64元，共计约节约费用：36 783÷2×64=11.77万元。

合计节约费用：22.24+11.77=34.01万元。

5 结语

由预制门框柱施工技术、构造柱免模板施工技术、U型砌块过梁施工技术形成的建筑工程二次结构免支模综合技术社会效益和经济效益显著，以某项目为例，该技术共创造经济效益114.29万元，使二次结构施工工效提高了50%,节约工期36 d。