沉降后浇带素混凝土柱与盘扣架体复合支撑技术

杨和钟，周士杰

（中建二局第二建筑工程有限公司，山东 青岛 266499)

随着现代经济的高速发展，建筑结构日趋多样化，例如超长剪力墙结构、高层塔楼与裙房、大型地下室等在建筑设计中的应用越来越广，而它们在设计时需重点结构构件的衔接性，避免大体积混凝土因温度、收缩不均匀或主楼与裙楼不均匀沉降而产生有害裂缝。近年来基于市场需求确定的施工顺序，必然在主楼周边留置后浇带，而根据规范要求“地下车库主梁应在后浇带处断开，形成悬挑梁”，传统后浇带支撑体系与地下车库的支撑体系是相互独立的，拆模时“独立的后浇带支撑体系”需等后浇带完全施工结束后才能拆除。由于后浇带需要等到建筑物沉降或收缩功能基本稳定后才能进行封闭，造成后浇带两侧支撑系统需要保持较长时间才能拆除，加之钢管脚手架支撑系统自身存在的问题，使得传统后浇带支撑体系在施工作业中存在诸多缺陷。为保证施工质量、降低工程成本、缩短施工工期并提高绿色施工效率，本文将开展地下室后浇带创新型支撑体系施工技术研究。

1 工程概况

工程项目占地面积29 468m2，总建筑面积141 312.42m2，地上104 222.04m2、地 下37 290.38m2，共计11 栋建筑，结构类型为框架剪力墙结构，基础形式均为桩基础。其中5#、6#、8#、9#、10#、11#为6 栋32 层高层住宅，4#为11 层办公楼，高层建筑主楼与车库周圈沉降后浇带部位采用素混凝土柱和极少量盘扣脚手架支撑方式，形成了沉降后浇带素混凝土柱与盘扣架体复合支撑体系。

2 技术特点及施工流程

2.1 传统技术存在的问题

基于笔者自身工作实践经验及对其他项目的调研总结，后浇带两侧支撑系统为钢管脚手架支撑的项目，在长期施工作业过程中容易出现以下问题：①后浇带处梁板模板需单独支撑，且不能拆除，占用大量的周转性材料，成本较高；②后浇带处内遗落建筑垃圾清理困难，新旧接茬处混凝土模板凿毛施工困难，质量难以保证；③后浇带支撑架体与周围架体体系留置时间不一致，造成后浇带架体体系与周围架体体系关系复杂，易发生错拆产生危险；④后浇带支撑体系占用空间大，影响后续施工，影响场容。

为解决以上问题，本项目积极创新，提出并实践了沉降后浇带素混凝土柱与盘扣架体复合支撑体系。

2.2 新型技术特点

根据本项目现场实际情况，充分考虑独立柱多层荷载累加、施工荷载等各种不利工况因素，科学确定素混凝土支撑柱的设置位置。同时，针对不同位置的后浇带分别设置盘扣钢管独立支撑或盘扣钢管四杆独立支撑，保证地下室顶板及主梁荷载传到底板，防止顶板及主梁下沉变形，又使后浇带处钢管支撑架材料得到有效周转。

施工过程中，使用木模板支设素混凝土柱，后浇带处模板支撑架体同周边顶板结构一起正常搭设，后浇带素混凝土柱模板、后浇带处钢管和梁板模板支撑体系同步拆除。待沉降后浇带达到封闭条件后，浇筑沉降后浇带，后浇带的混凝土强度达到规范要求后对后浇带素混凝土柱拆除，可安排工人用风镐破除后浇带素混凝土柱。

2.3 新型技术施工流程

科学的施工流程是提高新技术、新工艺施工质量的关键，本项目基于工程实际，在施工前期多次利用样板工程及信息化手段不断优化施工流程，提高施工标准，确保技术高质量、低成本落地。

2.3.1 素混凝土柱优化设计

根据现场情况在负一层沉降后浇带两侧现浇结构梁下侧均设置素混凝土方柱（200mm×250mm)，混凝土支撑柱的位置在梁端内侧200mm 处居中设置，与顶板现浇梁板同时浇筑混凝土，混凝土标号同顶板梁板混凝土标号，负二层在相同位置设置同尺寸素混凝土柱，保证与负一层素混凝土柱上下位置相同，详见图1。

图1 沉降后浇带素混凝土柱立面图

2.3.2 素混凝土柱支模措施

素混凝土柱支设模板过程中必须保证上下层在同一位置，所以要求严格按布置方案进行放线定位。使用木模板支设素混凝土柱，柱子次龙骨采用50mm×80mm 木方，每侧设置3 根次龙骨（间距50mm)，主龙骨采用48.3mm×3.6mm 双钢管，竖向间距每隔500mm 采用钢管扣件加固。由于支撑柱尺寸较小，内部没有配筋，所以素混凝土柱需与满堂架可靠连接。

2.3.3 素混凝土柱成型质量

为保证素混凝土柱的成型质量，需要从重点进行以下施工流程。

1)在浇筑前后要对支设的模板位置和垂直平整度进行复核。

2)模板及其支架必须有足够的强度、刚度和稳定性，能可靠地承受浇筑混凝土时的侧压力及施工荷载，保证在浇筑混凝土时不跑摸和不胀摸。

3)模板与混凝土的接触面应清理干净，并涂刷隔离：在涂刷隔离剂时，不得玷污钢筋和混凝土接槎处。

4)模板接缝不应漏浆。在浇筑混凝土前，PVC 模板应浇水湿润，但模板内不应有积水。

5)模板拆除时，混凝土达到相应强度，且保证其表面及棱角不受损伤。

6)在施工中素混凝土柱应避免被水平冲击荷载撞坏，且应保证后浇带所在跨上的楼板不应有过大堆载。

2.3.4 盘扣钢管独立支撑设置

因为后浇带支撑体系占用空间大，为降低其对后续施工及场容的影响，根据项目地下室柱距实际情况，在柱距为8.1m 的后浇带两侧中间待模板拆除后各设置1 处盘扣钢管独立支撑（4 根立杆纵横间距600mm×600mm)，后浇带转角处板悬挑净长度大于3m 时设置盘扣钢管四杆独立支撑。此施工流程又节省了部分周转材料，并使场地宽阔不影响后续施工。

3 效益分析

3.1 经济效益分析

为了直观对比传统盘扣架体及沉降后浇带素混凝土柱与盘扣架体复合支撑体系的经济效益，分别计算两种技术方法的费用情况，详见表1。

表1 两种技术方法经济效益对比表

其中，租赁盘扣架体工期均为300 天；素混凝土柱采用C40 混凝土。两种技术设计材料及工程量已经专业机构计算复核，费用单价执行青岛市平均水平。

由表1 可见，与传统方法相比，本项目采用沉降后浇带素混凝土柱与盘扣架体复合支撑体系节约费用约55.4 万元。

3.2 其他效益分析

从环境效益来看，本项目沉降后浇带素混凝土柱与盘扣架体复合支撑技术后，大大减少了项目场地中模板、木枋、架管和扣件的占用量及施工量，避免了传统后浇带支撑体系长期存在而造成的模板、背楞方木腐烂、变形，钢管、顶托等钢材产生锈蚀、变形情况，减少了相关施工材料的堆积，不仅保护了施工现场的整体环境，也大大减少了噪声污染。

从社会效益来看，本项目在实践该新型技术前，进行了较为全面的技术论证及相关查新工作，依托公司课题科技研发，实现技术落地。本项目实践的沉降后浇带素混凝土柱与盘扣架体复合支撑技术全面实现了节约周转材料、收获经济效益、提高施工效率，工程应用效果较好，已得到建设单位、监理单位及施工单位的广泛认可，相关课题获河南省工程建设科学技术成果及实用新型专利一项。该技术不仅能提高施工技术水平，推动建筑工业化进程，也提高了施工单位自身的材料加工及管理水平，为新型技术的推广奠定了坚实的社会基础。

4 结语

通过对沉降后浇带素混凝土柱与盘扣架体复合支撑技术在实际工程项目的使用发现，相对于传统的后浇带支撑体系，该技术不仅避免了传统钢管架模板支撑体系的材料变形，模板材料损耗更换对悬臂梁板受力的影响，而且提高了支撑架材料的周转效率，有较高的经济效益，同时，不仅便于地下室施工通道的留设，还方便进行后浇带两侧施工缝的凿毛清理及后浇带二次支模时钢筋的调整，还未后续工序穿插施工提供便利条件，有利于加快施工进度。不论是在社会效益还是环境效益、经济效益都有着巨大的优势，具有较好的发展前景。