地下车库超高梁和超厚柱帽高支模施工技术

马爱丽，冯 晓，靳樊华，察春茹，肖海安

(济南一建集团有限公司,山东 济南 250100)

建筑行业施工技术创新提高作业效率,确保工程施工质量及安全。地下车库超高梁、超厚柱帽高支模施工技术工艺复杂,危险系数高,作业要求严苛。高大模板技术创新使施工安全保障措施迈向了新的台阶。我项目以融汇城锦绣里三期地下车库超高梁、超厚柱帽高支模施工技术为攻坚课题,实施高效且有利的高支模技术创新措施,提高了高大模板施工技术的安全指数,确保施工质量及安全,促进建筑施工作业顺利高效完成,经济及社会效益显著。

1 模板支撑体系

本工程地下车库模板搭设高度为3.89 m,高差错台处局部搭设高度5.89 m。部分框架梁的高度为1 000 mm～1 610 mm,最高梁高达2 610 mm;柱帽的厚度为950 mm及1 100 mm,柱帽错台夹腋尺寸为2 500 mm×2 000 mm,超高梁模板支架与顶板及柱帽采用满堂扣件式钢管支撑体系。

1.1 超高梁模板支撑体系

由于地下车库600 mm×2 610 mm超高梁是高低跨错台处的框架连系梁,车库顶板采用密肋梁加柱帽的模壳结构体系,为确保施工安全,创新采用把2 600 mm梁分两次浇筑,在低跨车库顶板上标高处设置施工缝,降低超高梁支模架的失稳风险。超高梁采用竹胶模板,扣件式钢卡扣,U型托架梁、钢架管立杆及钢架管次龙骨、木方等材料搭设完成。采用250 mm厚的筏板基础作为模板满堂脚手架的基础,架体立杆下设槽钢垫板。局部柱帽下架体基础因为是独立基础坡面,在架管底部独基坡面上预埋短钢筋预防架体滑移。

1.1.1 工艺流程

模板支架搭设和调平模板支架(含水平拉杆、剪力支撑安装)→按标高铺设梁底模板→拉线找正→绑扎梁钢筋→安装垫块→梁两侧模板→调整模板。

1.1.2 施工方法

超高梁模板使用12 mm厚的木胶板,第一层次龙骨40 mm×70 mm木方间距200 mm,第二层梁底次龙骨采用φ48 mm×2.7 mm的钢管,均匀放置次龙骨6根,梁底部的次龙骨布置方向平行于梁。使用48 mm×2.7 mm的钢管作为梁底模的主龙骨,主龙骨是由双钢管放置在U型可调托架的端部。在梁的底部沿梁的长度设置有3排垂直的立杆。梁底立杆沿跨度方向排距为0.6 m。梁两侧的立杆间距为0.9 m。支撑立杆的步距1.2 m。

梁侧模内次楞木方50 mm×70 mm为11根平放横向布置,平均间距200 mm分布,外主楞双钢管竖向布置,设置2道直径为M14的对拉螺栓,离横梁底部200 mm和450 mm,水平间距不大于600 mm,沿梁横向拉紧,采用双钢管作为横檩,用蝴蝶扣与对拉螺栓联结,超高梁模板支设剖面图见图1;超高梁模板支设平面图见图2;2 610 mm超高梁设置除在上下板梁内设置2道对拉螺栓外,中间竖向设置4道直径为M14的对拉螺栓,间距不大于400 mm,共计8道对拉螺栓对超高梁进行加固,柱帽加腋处做斜模板外加钢管斜撑支撑。2 610 mm超高梁模板支设立面图见图3。

1.2 超厚柱帽模板支撑体系

本工程地下车库的柱帽厚度为950 mm及1 100 mm,柱帽错台夹2 500 mm×2 000 mm,超厚柱帽、模壳密勒梁顶板及框架柱模板同时搭设,验收合格后,为确保施工安全,先浇筑框架柱混凝土,框架柱混凝土达到一定强度后,再浇筑模壳密肋梁车库顶板、柱帽、框架梁等混凝土,高低跨错台处超高梁及顶板分两次浇筑,超厚柱帽、模壳密勒梁顶板采用满堂扣件式钢管支撑架体系进行模板支架的搭设。

1.2.1 工艺流程

搭设脚手架→主龙骨→次龙骨→柱头模板龙骨→拼装→模板调整验收。

1.2.2 施工方法

扣件式满堂支撑架应用于结构顶板及柱帽模板支撑体系,顶板采用塑料模壳型号980 mm×740 mm×610 mm,拆除后可重复使用,模板采用的是12 mm厚的木胶板,次龙骨使用的是50 mm×70 mm的方木,中间距离为200 mm,顶板主龙骨采用φ48 mm×2.7 mm双钢管间距为900 mm,与次龙骨成90°角摆放。

1.2.3 柱帽满堂脚手架搭设

1)柱帽满堂支撑横向杆中间距离为600 mm,竖向立杆中间距离为600 mm,在立杆距底部高度为200 mm的位置,搭设竖向和水平方向的扫地杆。柱帽侧面采用短钢管与架体抵紧固定。高低跨错台处柱帽加腋采用定型木框木胶板、对拉螺栓、钢管进行支撑固定。柱帽立面图见图4。2)水平杆搭设在每步的垂直及水平方向上,梁板支架水平杆最大步距为1.2 m,在支撑架上最顶上设水平扫天杆,最顶一步距中间加设一道水平杆。3)使用可调节支架,沿着水平和垂直方向布置一道水平杆,在可调支架底部的立杆顶部,距板底不得大于500 mm。

1.2.4 拉节点设置

满堂架拉结点水平间距为框架柱间距,竖向间距从第一步扫地杆开始每步距的纵向及横向水平杆均与框架柱拉接,每搭设一步杆完成后,立即与框架柱设置抱柱框进行拉接,拉接点与架体主节点的距离不得大于300 mm。以现浇筑的框架柱混凝土为水平受力体系,高支模框架柱竖向从第一步扫地杆开始,竖向每步水平杆设置拉节点,水平方向以纵横向框架柱柱间距为基准设置拉节点。即高支模区域内的框架柱全部与框架体水平杆拉结为一个整体。

1.2.5 剪刀撑设置

在满堂支模架架体外侧周圈应设置竖向连续式剪刀撑,在纵横向的框架梁下设置竖向连续的剪刀撑;中间在纵横向应每隔5跨设置竖向剪刀撑,宽度为6 m,在架体的顶部及扫地杆处设置两道水平的剪刀撑,剪刀撑采用钢管搭设,其长度不得小于4.5 m,剪刀撑斜杆与地面的夹角在45°～60°之间,剪刀撑杆件的底部与地面之间顶紧。

剪刀撑杆的接头采用搭接连接[1],搭接长度不得小于1 m,等间距设置3个扣件固定,端部扣件边缘到搭接纵向水平杆端部的距离不得小于100 mm。

剪刀撑的斜杆用旋转扣件固定在与之相交叉的横向水平杆或立杆上,旋转扣件中心线距离主节点不大于150 mm。

1.3 车库模壳的后浇带模板支撑体系

后浇带模板支撑体系的基本要求应是单独设置,不得与满堂脚手架安装及拆卸相互干涉,互相影响;架体开口的预留位置应设在楼层通道上。挡水台施工工序应在地下室的顶板后浇带混凝土浇筑完成后加设。严禁拆除后回顶,后浇带架体与周围架体进行有效的连接。后浇带模板支设剖面图见图5。

2 混凝土浇筑及养护注意事项

本工程混凝浇筑顺序按照变形缝位置划分为2个施工区及6个施工段,每个施工段浇筑混凝土时,先浇筑框架柱混凝土,待框架柱的混凝土强度达到75%后,再浇筑上面超高梁板及柱帽的混凝土,浇筑梁板及柱帽混凝土时应按照从中间向四周的浇筑顺序。或由梁跨中向两端对称分层式进行浇筑,确保超高梁及柱帽模板支架在施工过程中受力均衡。

在超高梁及超厚柱帽混凝土浇筑过程中,必须设专门木工、架子工及管理人员时刻观察模板及支撑体系的漏浆及变形情况,避免模板支撑体系发生失稳。一旦发现架体出现异常情况,应立刻停止一切混凝土浇筑施工,及时通知施工人员撤离现场。混凝土浇筑过程中,其他人员不得进入模板支架下施工。浇筑混凝土时,应及时进行浇筑及平整,在料斗出口处不得堆积大量混凝土,梁内和板上均不得超过400 mm的堆料高度。混凝土振捣时,振捣器不能震碰模板。混凝土卸料时应尽量选择在立杆柱顶等处。

混凝土浇筑完毕后,应及时采用塑料薄膜覆盖进行养护,浇水养护次数应能保证混凝土的润湿度为宜,每天混凝土养护不得少于4次,夏季高温天气应增加相应的养护次数,并由专人负责检查拍照监督。

3 高支模拆除注意事项

1)施工现场技术人员应控制高支模拆除时间,当浇筑的混凝土强度达到拆模规范要求,且经项目经理及监理单位批准后,方可进行梁板底模拆除工作。

2)拆除顺序:后支的先拆、先支的后拆。先拆非承重的,后拆承重。施工过程中遇到一些跨度较大的情况时,梁底模拆除应该从中间到两端。在高支模的拆除过程中,跨度过大所造成的力对混凝土结构的质量和安全有着消极影响。拆下的模板按要求分类堆放,及时整理,保持施工现场的环境整洁[2]。

4 高支模施工监测

高大模板所使用的材料一般是多层木胶模板或者是竹胶模板,在支设模板的进程中,极其容易发生模板变形,严重影响工程的施工质量,威胁作业人员的安全。因此,加强安全施工的防范工作十分必要。在搭设模板的过程中,为了对地基沉降及架体变形提前预警,需要对模板支撑的位移数据或变形情况及时进行监督测试。在梁的中间进行监测点的布置,尤其在密勒梁及井字梁的交叉处,受力较大的地方,应当着重检查。

采用全站仪对支撑体系进行沉降及变形监测,主要监测模板支架体系的水平及垂直位置是否有沉降及偏移[3]。对截面较大的超高梁,宜选取边跨梁及中间隔梁,每道设3个监测点,具体做法为从梁底横向钢管上焊接直径16 mm竖向钢筋,穿过模板向上高出楼面不低于700 mm,并在500 mm高度处涂上红油漆做好标记,作为监测架体的基准点。监测点大样图见图6。

浇筑混凝土时,采用全站仪对高出楼面的钢筋进行观测。混凝土浇筑前,用全站仪观测红油漆的位置,并记下初始位置的读数。在混凝土浇筑过程中,每间隔20 min观测一次,记下具体数值并与原始值比较。本工程梁板立柱监测预警值为10 mm,立柱垂直偏差在24 mm以内;监测数据超过预警值时,应立即停止浇筑混凝土,如有较大变形,停止一切混凝土浇筑施工,及时撤离所有作业人员,并采取相应的措施进行加固。

在浇筑混凝土过程中应实时监测,一般监测频率不宜超过20 min～30 min一次,在混凝土初凝后、混凝土终凝前及混凝土7 d龄期内应实时监测,终凝后的架体监测频率为每天一次。

5 高支模施工验收程序

在高支模施工工艺操作过程中,专业技术人员负责对参与高支模施工工人及相关人员进行全方面指导,对关键节点进行详细的技术交底,减少高支模施工过程出现安全方面的隐患,严格检查模板及支撑系统材料的外观质量等。模板支架材料使用前必须经过检测合格后方可应用,消除钢管外表面深度锈蚀、端部弯曲、开裂、扣件滑丝、损坏等隐患。并严格按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》进行验收。若高大模板搭设中使用的立杆管件壁厚及模板尺寸偏差较大,或立杆受力测试结果不合格,会直接影响高支模的使用安全并影响施工单位的施工进度。因此,进行搭设前的材料质量管控、安全风险分析及预案,做好对突发安全事故的预防措施和各类应急救援实施的准备工作、资源的调配。

模板施工完成后,全面检查验收支模架的立杆、纵横向水平杆、剪刀撑和构造要求是否符合规范,专项施工方案、技术交底文件及变更文件的要求,梁、柱、板模成型后的平整度、垂直度、方正度、定位准确性、允许偏差等是否符合规范要求。提高高支模建筑工程整体的施工质量及安全。

6 结语

地下车库超高梁、超厚柱帽高支模施工技术各个工序紧密联系,确保现浇混凝土工程中超高梁、超厚柱帽质量的基础就是模板工程的精确安装,模板施工所用材料的质量及施工方法直接影响混凝土工程的质量和施工的安全。在施工过程中,应结合实际情况,从经济、安全和施工质量等方面综合考虑优选施工方案,精心定制施工计划,合理进行作业安排,确保工程的工期质量和人身财产安全。本文主要对地下车库在超高梁、超厚柱帽及后浇带部位的高支模施工技术进行了研究和总结,就高支模技术的高难度、高风险性以及在工程实践中的关键的创新施工技术作了相应的分析与讨论,确保了施工质量及安全,加快了施工进度,经济效益显著。高支模技术是现代化的高层和大跨度建筑物施工的关键技术之一,在实际应用中,我们要时刻以人为本,掌握工人的操作技术水平,大力推广地下车库超高梁、超厚柱帽高支模施工技术的应用,高效、优质、安全的进行施工,从而推动建筑业的发展。