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摘要:通过南通润华国际中心裙楼宴会厅屋面工程中的高位、大跨度、重载混凝土的施工,对高支模的设计、搭设、施工、混凝土浇筑、底板防水处理等遇到的问题进行分析和处理。
关键词: 高支模设计、搭设、二次支撑、劲性梁、重载混凝土
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
一、概况
南通润华国际中心项目D楼(裙楼)宴会厅屋面,其顶部有游泳池1296m2。采用高大跨钢筋混凝土劲性梁,特别是屋面游泳池底板下设计了一层现浇夹层板,给施工带来了很大的难度。游泳池内由东西方向布置跨度18米(大跨度),XGL3劲性梁截面500×1300 ,有 8根,梁底支撑高度分别为:8.55-8.05m;屋面XGL3劲性梁截面500×1300 ,有 6根,梁底支撑高度为8.95m(高位);另有XGL4劲性梁截面500×1500,有 3根,梁底支撑高度为:8.55m。游泳池周圍大截面砼大梁如:600×2500、500×2350等,而劲性梁中型钢与通过在混凝土大梁中、或柱中预埋MJ-1(-25×400×900)焊接后,浇筑劲性梁砼,由南北方向混凝土主梁、作为其支承连结。
二、大梁600×2500高支模支架搭设
600×2500大梁面标高26.05m,四层楼面标高15.65m,层高10.25m;梁底标高23.55m,梁底至四层楼面支撑高度7.9m。
经过分析计算,高支模支架搭设采用48×3.0脚手钢管与扣件搭设成排架,与楼板支架连通。采用双扣件,立杆采用沿梁布置,每排4根(有效2根)@650,梁底中间2道承重立杆、采用48×3.5脚手钢管,须采用支托与托梁钢管连接。
三、游泳池底板、夹层板、劲性梁支模:
四、有关具体问题处理:
1.施工缝、施工段划分、节点工期
(1)从轴北侧500mm处留设施工缝,分为南北两个施工段,当浇筑游泳池砼时,南北两个施工段为整体同步、同时、环向、双向分层浇筑砼。
(2)南、北部施工段各35天
支设夹层板、梁的底模(排架操作平台)安装劲性梁中工字钢、绑扎夹层板及梁的钢筋 浇筑夹层板砼安装劲性梁侧模浇筑劲性梁混凝土至游泳池底板下50mm 南北二段混凝土主梁的强度同时均达到70%后安装底板以上梁的侧模,铺游泳池底板搁栅、安装池底板模池底板、及其以上梁钢筋绑扎浇筑混凝土养护、拆侧模、强度须达到70%后安装屋面劲性梁中工字钢、支模、绑扎劲性梁与屋面板的钢筋浇筑混凝土养护、拆模。
2.二次支撑做法
本工程结构构件高位、大跨、重载支模,经过计算:必须从一层往上(局部从地下顶板往上)搭设的梁、板模板的支撑排架不能拆除,但因设计修改时间持久四个多月,为减小损失,支撑排架已经拆除。因此必须进行二次支撑,且根据本支撑的专项方案进行调正、加强。
①、二次支撑立杆采用48×3(除注明48×3.5之外);立杆底部设方牙螺旋调节高度支托,立杆顶端焊80×80×5mm钢板承力托,其距离支架顶层横杆的高度宜为200-300mm;
②、二次支撑排架搭设要求:
(1)、相应的立杆上下层连续、顶紧、并在一条线上;
(2)、步距≤1500mm;
(3)、水平剪刀撑从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑加强层;
(4)、满堂模板支架四边与中间间隔四排支架立杆应设置一道纵、横向剪刀撑,由底至顶连续设置;
(5)、梁下跨度方向四排排架,每5~7根立杆设剪刀撑,角度450~60°,杆件连接采用搭接连接,搭接长度不少于1m,每节点旋转扣件固定;
(6)、搭设要求和构造措施按照规定。
3.混凝土的浇筑
3.1 劲性梁混凝土浇筑
劲性主梁混凝土的浇筑质量是本工程的最关键问题之一。梁两侧浇筑混凝土及振捣净空隙仅50mm宽,浇筑及振捣十分困难,且工字钢梁的上、下翼缘的底面均为混凝土浇灌及振捣的死角区,易出现不密实现象。制定措施如下:
①、劲性梁混凝土浇筑要求:
混凝土浇筑,应确保模板支架施工过程中均衡受载,主要梁采用由中部向两边扩展的浇筑方式,严格控制实际施工荷载、不超过设计荷载,对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施,钢筋等材料不能在支架上方堆放,浇筑过程中,派人检查支架和支承情况,发现下沉、松动和变形情况及时解决。
②、采用大流动性混凝土;
粗骨料用5-25mm石子,坍落度180-200mm,掺有缓凝作用的高效减水剂。严格控制碎石级配,必须是0.5~2.5cm连续级配,含泥量不超过0.5%,泥块含量不超过0.2%,针片状颗粒含量不超过5%;并满足泵送要求。
③、采用特殊的浇筑混凝土操作方法:
1)、混凝土由跨中向两端延伸振捣,将混凝土内气泡赶向两端排出为止。
2)、为保证钢梁翼缘下的混凝土质量,浇筑混凝土时必须先从钢梁一侧开始,每次投料高度不超过400mm,用振捣器将混凝土从梁一侧通过梁底驱赶到另一侧,并从另一侧挤出高度超过翼板100mm以上,再由第二人用振捣器与第一人同时进一步振捣,直到混凝土全部从梁的一侧投入,从另一侧挤出为止。
3)、第一层混凝土浇完后,再从梁的两侧相对同时分层投料,同时振捣。
4)、混凝土上表面距钢梁上翼缘只有150-200mm 的距离时,从梁的中段开始浇筑,投料厚度要超过上翼缘150-200mm厚(使其对下层混凝土有一定的压力),用振捣器从中间分别向梁的两端逐渐驱赶混凝土,振捣时要始终保持振捣区域内的混凝土厚度,并且要注意及时添加新混凝土(每次投料不得过多过少,更不允许间隔距离分堆投料,防止阻断排气通路)。这样,混凝土可从梁的中段沿腹板逐渐向两端延伸,直至梁端部,同时也可把空气从两端完全排出。
④、混凝土总浇筑顺序:先浇筑主梁,再浇次梁和楼板,浇筑主梁混凝土时不允许留施工缝,因此将施工缝留置在次梁和楼板的跨中三分之一的范围内。
⑤、混凝土补浆试验
拆模后混凝土外观质量较好,为防止因为梁底部钢筋密集不易振捣而产生的空鼓现象,在拆模后用小锤对梁底进行了敲击检查,对可能出现空鼓的部位进行钻孔观察,并对所钻孔内进行高压注浆试验,经注浆试验无法注进,则证明施工质量达到预期目的。
3.2 游泳池底板及其梁壁防水砼浇筑
游泳池处于裾楼五层屋面,其下四层宴会厅,长36米,宽 20 米,深 2.2 米,抗渗要求特别高。
①浇筑砼前的准备工作
1)游泳池底板下坡面施工缝处理 。
2)在浇筑砼前,应检查和控制模板、钢筋和预埋件等构件的尺寸、规格、数量和位置,其偏差应符合设计和规范要求。另外,还要检查模板的支撑系统的稳定性和模板接缝的严密性。
②砼浇筑施工方法
1)该游泳池底板砼量为150立方米,池壁砼量为 100 立方米,本工程浇筑砼采用二台30型汽车泵同时浇筑,可保证砼不出现施工缝。
2)浇筑砼时,应先浇游泳池底板后浇游泳池壁梁。在浇筑底板时,因砼的塌落度较大、终凝时间较长,所以先浇池壁四周底板的砼后浇池中心处的砼,以便在浇筑池壁砼时底板砼不下塌。在浇筑池壁梁砼时,应按环形回路分层浇筑,并根据池壁的长短确定采用单向循环或双向循环一次性浇筑完。在下料时控制好每层砼下料厚度不宜超过50cm。
3)在游泳池砼浇筑过程中,振捣决定砼浇筑质量的一个关键因素,在振捣的过程中应注意的是:振捣器每次移动的距离不应大于振动棒作用半径的1.5倍,并尽量避免碰撞钢筋和模板,操作时采取“快插慢拔”,且将振捣棒上下略为抽动,以使上下均匀;在振捣砼墙梁时,为消除两层间的接缝,振捣棒插入下层砼内的深度约为50mm左右,每一插入点的振捣时间一般掌握在20~30秒左右,并视砼不再显著下沉,不再出现气泡,表面出现浮浆为止。
③ 砼的养护:防水砼的养护好坏对其抗渗性能影响很大,特别是早期的湿养护很重要,一般在砼进入终凝(浇筑完4~6小时内)即应用草帘覆盖,进行浇水湿养护,时间不得少于14天,并有专人负责,在养护期间始终要使草帘处于潮湿状态。池壁梁拆模时,池壁表面温度与周围气温温差不得超过15度。
④ 游泳池砼浇筑中注意:
1)固定模板用的对拉螺栓不能直接穿过池壁,须要加焊止水环,并且要满焊。
2)在振捣池壁砼时,为保证砼不从池壁和底板交接处涌出、并防止由于水化热过大而引起裂缝 ,绑扎钢筋时应在池壁与板交接的两层钢筋之间加设一层钢丝网片。
结束语
通过高位、大跨度、重载混凝土的施工,对高支模的设计、搭设、施工、混凝土浇筑、底板防水处理等遇到的问题进行全面分析和处理,措施切实可行,安全实用,保证了施工任务的顺利完成,工程质量达到验收标准,取得了良好的经济效益和社会效益,为同类工程的施工积累了丰富的经验。
参考文献:
【1】《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程》(JGJ130-2011)
【2】《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)
【3】《建筑施工手册》(第四版)编写组.建筑施工手册.中国建筑工业出版社,2003.9
作者简介
季斌 通州建总集团有限公司副总经理、本科学历、一级建造师、高级工程师
关键词: 高支模设计、搭设、二次支撑、劲性梁、重载混凝土
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
一、概况
南通润华国际中心项目D楼(裙楼)宴会厅屋面,其顶部有游泳池1296m2。采用高大跨钢筋混凝土劲性梁,特别是屋面游泳池底板下设计了一层现浇夹层板,给施工带来了很大的难度。游泳池内由东西方向布置跨度18米(大跨度),XGL3劲性梁截面500×1300 ,有 8根,梁底支撑高度分别为:8.55-8.05m;屋面XGL3劲性梁截面500×1300 ,有 6根,梁底支撑高度为8.95m(高位);另有XGL4劲性梁截面500×1500,有 3根,梁底支撑高度为:8.55m。游泳池周圍大截面砼大梁如:600×2500、500×2350等,而劲性梁中型钢与通过在混凝土大梁中、或柱中预埋MJ-1(-25×400×900)焊接后,浇筑劲性梁砼,由南北方向混凝土主梁、作为其支承连结。
二、大梁600×2500高支模支架搭设
600×2500大梁面标高26.05m,四层楼面标高15.65m,层高10.25m;梁底标高23.55m,梁底至四层楼面支撑高度7.9m。
经过分析计算,高支模支架搭设采用48×3.0脚手钢管与扣件搭设成排架,与楼板支架连通。采用双扣件,立杆采用沿梁布置,每排4根(有效2根)@650,梁底中间2道承重立杆、采用48×3.5脚手钢管,须采用支托与托梁钢管连接。
三、游泳池底板、夹层板、劲性梁支模:
四、有关具体问题处理:
1.施工缝、施工段划分、节点工期
(1)从轴北侧500mm处留设施工缝,分为南北两个施工段,当浇筑游泳池砼时,南北两个施工段为整体同步、同时、环向、双向分层浇筑砼。
(2)南、北部施工段各35天
支设夹层板、梁的底模(排架操作平台)安装劲性梁中工字钢、绑扎夹层板及梁的钢筋 浇筑夹层板砼安装劲性梁侧模浇筑劲性梁混凝土至游泳池底板下50mm 南北二段混凝土主梁的强度同时均达到70%后安装底板以上梁的侧模,铺游泳池底板搁栅、安装池底板模池底板、及其以上梁钢筋绑扎浇筑混凝土养护、拆侧模、强度须达到70%后安装屋面劲性梁中工字钢、支模、绑扎劲性梁与屋面板的钢筋浇筑混凝土养护、拆模。
2.二次支撑做法
本工程结构构件高位、大跨、重载支模,经过计算:必须从一层往上(局部从地下顶板往上)搭设的梁、板模板的支撑排架不能拆除,但因设计修改时间持久四个多月,为减小损失,支撑排架已经拆除。因此必须进行二次支撑,且根据本支撑的专项方案进行调正、加强。
①、二次支撑立杆采用48×3(除注明48×3.5之外);立杆底部设方牙螺旋调节高度支托,立杆顶端焊80×80×5mm钢板承力托,其距离支架顶层横杆的高度宜为200-300mm;
②、二次支撑排架搭设要求:
(1)、相应的立杆上下层连续、顶紧、并在一条线上;
(2)、步距≤1500mm;
(3)、水平剪刀撑从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑加强层;
(4)、满堂模板支架四边与中间间隔四排支架立杆应设置一道纵、横向剪刀撑,由底至顶连续设置;
(5)、梁下跨度方向四排排架,每5~7根立杆设剪刀撑,角度450~60°,杆件连接采用搭接连接,搭接长度不少于1m,每节点旋转扣件固定;
(6)、搭设要求和构造措施按照规定。
3.混凝土的浇筑
3.1 劲性梁混凝土浇筑
劲性主梁混凝土的浇筑质量是本工程的最关键问题之一。梁两侧浇筑混凝土及振捣净空隙仅50mm宽,浇筑及振捣十分困难,且工字钢梁的上、下翼缘的底面均为混凝土浇灌及振捣的死角区,易出现不密实现象。制定措施如下:
①、劲性梁混凝土浇筑要求:
混凝土浇筑,应确保模板支架施工过程中均衡受载,主要梁采用由中部向两边扩展的浇筑方式,严格控制实际施工荷载、不超过设计荷载,对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施,钢筋等材料不能在支架上方堆放,浇筑过程中,派人检查支架和支承情况,发现下沉、松动和变形情况及时解决。
②、采用大流动性混凝土;
粗骨料用5-25mm石子,坍落度180-200mm,掺有缓凝作用的高效减水剂。严格控制碎石级配,必须是0.5~2.5cm连续级配,含泥量不超过0.5%,泥块含量不超过0.2%,针片状颗粒含量不超过5%;并满足泵送要求。
③、采用特殊的浇筑混凝土操作方法:
1)、混凝土由跨中向两端延伸振捣,将混凝土内气泡赶向两端排出为止。
2)、为保证钢梁翼缘下的混凝土质量,浇筑混凝土时必须先从钢梁一侧开始,每次投料高度不超过400mm,用振捣器将混凝土从梁一侧通过梁底驱赶到另一侧,并从另一侧挤出高度超过翼板100mm以上,再由第二人用振捣器与第一人同时进一步振捣,直到混凝土全部从梁的一侧投入,从另一侧挤出为止。
3)、第一层混凝土浇完后,再从梁的两侧相对同时分层投料,同时振捣。
4)、混凝土上表面距钢梁上翼缘只有150-200mm 的距离时,从梁的中段开始浇筑,投料厚度要超过上翼缘150-200mm厚(使其对下层混凝土有一定的压力),用振捣器从中间分别向梁的两端逐渐驱赶混凝土,振捣时要始终保持振捣区域内的混凝土厚度,并且要注意及时添加新混凝土(每次投料不得过多过少,更不允许间隔距离分堆投料,防止阻断排气通路)。这样,混凝土可从梁的中段沿腹板逐渐向两端延伸,直至梁端部,同时也可把空气从两端完全排出。
④、混凝土总浇筑顺序:先浇筑主梁,再浇次梁和楼板,浇筑主梁混凝土时不允许留施工缝,因此将施工缝留置在次梁和楼板的跨中三分之一的范围内。
⑤、混凝土补浆试验
拆模后混凝土外观质量较好,为防止因为梁底部钢筋密集不易振捣而产生的空鼓现象,在拆模后用小锤对梁底进行了敲击检查,对可能出现空鼓的部位进行钻孔观察,并对所钻孔内进行高压注浆试验,经注浆试验无法注进,则证明施工质量达到预期目的。
3.2 游泳池底板及其梁壁防水砼浇筑
游泳池处于裾楼五层屋面,其下四层宴会厅,长36米,宽 20 米,深 2.2 米,抗渗要求特别高。
①浇筑砼前的准备工作
1)游泳池底板下坡面施工缝处理 。
2)在浇筑砼前,应检查和控制模板、钢筋和预埋件等构件的尺寸、规格、数量和位置,其偏差应符合设计和规范要求。另外,还要检查模板的支撑系统的稳定性和模板接缝的严密性。
②砼浇筑施工方法
1)该游泳池底板砼量为150立方米,池壁砼量为 100 立方米,本工程浇筑砼采用二台30型汽车泵同时浇筑,可保证砼不出现施工缝。
2)浇筑砼时,应先浇游泳池底板后浇游泳池壁梁。在浇筑底板时,因砼的塌落度较大、终凝时间较长,所以先浇池壁四周底板的砼后浇池中心处的砼,以便在浇筑池壁砼时底板砼不下塌。在浇筑池壁梁砼时,应按环形回路分层浇筑,并根据池壁的长短确定采用单向循环或双向循环一次性浇筑完。在下料时控制好每层砼下料厚度不宜超过50cm。
3)在游泳池砼浇筑过程中,振捣决定砼浇筑质量的一个关键因素,在振捣的过程中应注意的是:振捣器每次移动的距离不应大于振动棒作用半径的1.5倍,并尽量避免碰撞钢筋和模板,操作时采取“快插慢拔”,且将振捣棒上下略为抽动,以使上下均匀;在振捣砼墙梁时,为消除两层间的接缝,振捣棒插入下层砼内的深度约为50mm左右,每一插入点的振捣时间一般掌握在20~30秒左右,并视砼不再显著下沉,不再出现气泡,表面出现浮浆为止。
③ 砼的养护:防水砼的养护好坏对其抗渗性能影响很大,特别是早期的湿养护很重要,一般在砼进入终凝(浇筑完4~6小时内)即应用草帘覆盖,进行浇水湿养护,时间不得少于14天,并有专人负责,在养护期间始终要使草帘处于潮湿状态。池壁梁拆模时,池壁表面温度与周围气温温差不得超过15度。
④ 游泳池砼浇筑中注意:
1)固定模板用的对拉螺栓不能直接穿过池壁,须要加焊止水环,并且要满焊。
2)在振捣池壁砼时,为保证砼不从池壁和底板交接处涌出、并防止由于水化热过大而引起裂缝 ,绑扎钢筋时应在池壁与板交接的两层钢筋之间加设一层钢丝网片。
结束语
通过高位、大跨度、重载混凝土的施工,对高支模的设计、搭设、施工、混凝土浇筑、底板防水处理等遇到的问题进行全面分析和处理,措施切实可行,安全实用,保证了施工任务的顺利完成,工程质量达到验收标准,取得了良好的经济效益和社会效益,为同类工程的施工积累了丰富的经验。
参考文献:
【1】《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程》(JGJ130-2011)
【2】《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)
【3】《建筑施工手册》(第四版)编写组.建筑施工手册.中国建筑工业出版社,2003.9
作者简介
季斌 通州建总集团有限公司副总经理、本科学历、一级建造师、高级工程师