大型場館鋼筋混凝土變截面Y形柱懸挑梁施工

范興華

(中冶建工集團四川分公司, 四川成都 610000)

大型場館鋼筋混凝土變截面Y形柱懸挑梁施工

范興華

(中冶建工集團四川分公司, 四川成都 610000)

文章主要介紹了鋼筋混凝土變截面Y形柱懸挑梁的施工，包括工藝流程、模板設(shè)計、腳手架計算、混凝土澆筑、現(xiàn)場質(zhì)量要求等。

大型場館； 變截面Y形柱懸挑梁； 模板； 腳手架計算； 混凝土澆筑

為了適應(yīng)越來越復(fù)雜的造型，大型場館一般都結(jié)構(gòu)復(fù)雜，異型、變截面梁柱較多，特別是看臺部位，多設(shè)計為Y形柱加梁。下面主要針對鋼筋混凝土變截面Y形柱懸挑梁的施工進行論述。

1 施工難點

空間超重斜向構(gòu)件其軸向力和水平剪切力較大，對腳手架系統(tǒng)受力特別不利。為減少這種較大的軸向力和水平剪切力，用“穿高跟鞋”的原理，在保證整體結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的前提下，合理進行分段，即大斜梁下端l m左右的梁混凝土與其標(biāo)高以下的混凝土樓板、樓板梁、柱子同時施工。當(dāng)這部分混凝土達到一定強度并足以抵抗大斜梁混凝土施工時產(chǎn)生的水平推力時，再施工其上部斜梁混凝土。為確保大斜梁混凝土施工的絕對安全可靠，可將大斜梁剩余部分再進行合理分段，進行混凝土施工。

為確保Y形柱和懸挑梁施工的安全，在理論計算的基礎(chǔ)上，應(yīng)在現(xiàn)場對支撐體系進行堆載試驗。試驗?zāi)康囊皇菣z測腳手架系統(tǒng)是否能承受施工時產(chǎn)生的荷載；二是檢測腳手架下部的支撐體系(包括結(jié)構(gòu)平臺)是否能夠承受上部傳來的施工荷載；三是消除其初始形變作用；四是檢查是架子系統(tǒng)否有位移。

2 工藝流程

確定模板和支撐腳手架系統(tǒng)方案→模板制作→搭設(shè)腳手架、模板安裝→對大斜梁支撐體系作堆載試驗→混凝土澆筑、養(yǎng)護、拆模。

3 施工方法

3.1 模板和支撐腳手架系統(tǒng)方案的確定

3.1.1 模板構(gòu)造設(shè)計

模板一般可采用竹膠板，主龍骨為φ48×3.6鋼管，主次龍骨用對拉螺栓固定，支撐體系由主龍骨直接將力傳給鋼管腳手架。

3.1.2 懸挑梁施工段劃分

懸挑梁在施工過程中，混凝土自重產(chǎn)生軸向力和水平剪切力，其軸向力和水平剪切力一般較大，為抗衡其水平推力，可采用φ48×3.6腳手管搭設(shè)滿堂腳手架。立桿間距和橫桿排距分兩種情況況搭設(shè)，位于Y形柱懸挑梁投影范圍內(nèi)區(qū)域的模板支撐采用腕扣式多功能腳手架，因為該施工段是產(chǎn)生傾覆力最大的位置，其支撐桿間距根據(jù)計算，框架梁及環(huán)梁部位、 Y形柱分叉以下和分叉以上部位應(yīng)有所不同。其水平桿與已澆的混凝土柱連接采用雙鋼管，雙扣件固定(此部位混凝土專門安排提前澆筑完成)。位于Y形柱分叉以內(nèi)，即未懸挑部分的大斜梁的支撐，采用普通鋼管腳手架支撐。

3.1.3 腳手架設(shè)計計算

(1)斜挑大梁自重計算并折算成水平投影荷載；

(2)模板自重計算并折算成水平投影荷載；

(3)施工活荷載取q=3 kN/m；

(4)計算腳手架每根立桿的豎向傳遞荷載；

(5)立桿驗算，μ取1.25，每根立桿的容許應(yīng)力大于鋼管的設(shè)計應(yīng)力。

3.1.4 腳手架下部支撐體系方案確定

斜向構(gòu)件位于高空，一般下部另有樓層結(jié)構(gòu)，施工時，其腳手架均搭設(shè)在其結(jié)構(gòu)平臺上，腳手架下端的荷載較大，腳手架的支撐應(yīng)考慮其下結(jié)構(gòu)層的安全。一般考慮在上部腳手架對應(yīng)的下部樓層搭設(shè)支撐體系，將上部荷載連續(xù)傳遞至基礎(chǔ)地梁。

通過計算，確定方案為：

(1)上部腳手架系統(tǒng)搭設(shè)，必須在結(jié)構(gòu)平臺混凝土強度達到設(shè)計強度的100 %時，方可開始進行。

(2)在結(jié)構(gòu)平臺下層加鋼管撐，該鋼管撐下?lián)卧诨A(chǔ)梁上或加固下部基礎(chǔ)，上頂在結(jié)構(gòu)平臺主梁下。

3.1.5 搭設(shè)腳手架和模板

(1)腳手架搭設(shè)。腳手架操作按下列順序施工：放置縱向掃地桿，自柱根部起依次向外豎立底立桿，底端與縱向掃地桿扣接固定后，裝設(shè)橫向掃地桿也與立桿固定，每邊豎起3～4根立桿后，隨即裝設(shè)第一步大橫桿和小橫桿，校正立桿垂直和大橫桿水平，使其符合要求后，擰緊扣件，形成構(gòu)架的起始段→按上述要求依次向前延伸搭設(shè)，直至第一步架交圈完成，交圈后，再全面檢查一遍構(gòu)架質(zhì)量→設(shè)置連柱、梁桿件→按第一步架的作業(yè)程序和要求搭設(shè)第二步，依次類推→隨搭設(shè)進度及時裝設(shè)連墻件和剪刀撐→裝設(shè)作業(yè)層間橫桿、鋪設(shè)腳手板和裝設(shè)作業(yè)層欄桿、擋腳板或圍護，掛安全網(wǎng)。

(2)模板支設(shè)。按圖紙放出梁、柱位置，根據(jù)立桿間距彈支撐位置線并作適當(dāng)調(diào)整，使上下立桿能大體在同一垂直線上，現(xiàn)場放出模板拼裝大樣圖。當(dāng)柱、梁鋼筋綁扎完畢隱蔽驗收通過后，便進行豎向模板施工。首先，在底部進行標(biāo)高測量和找平；然后，進行模板定位卡的設(shè)置和保護層墊塊的安放，設(shè)置預(yù)留洞，安裝豎管。梁板模施工時，先測定標(biāo)高，鋪設(shè)梁底板，彈出梁線進行平面位置校正、固定。對豎向結(jié)構(gòu)，在其混凝土澆筑48 h后，待其自身強度能保證構(gòu)件自身不棱掉角時，方可拆模。梁板等水平結(jié)構(gòu)早拆模板部位的拆模時間，應(yīng)通過同條件養(yǎng)護的混凝土試件強度實驗結(jié)果，結(jié)合結(jié)構(gòu)尺寸和支撐間距進行驗算來確定，混凝土應(yīng)達到設(shè)計值的100 %。

4 混凝土澆筑、養(yǎng)護、拆模

Y形柱和懸挑大斜梁混凝土澆筑質(zhì)量是混凝土工程的一個關(guān)鍵，特別是該構(gòu)件長、斷面大、結(jié)構(gòu)設(shè)計鋼筋配置密集，這些都給混凝土澆筑帶來一定困難。施工中必須嚴(yán)密組織、精心操作，以確?；炷恋臐仓|(zhì)量。

混凝土固定輸送泵直接將混凝土輸送至混凝土澆筑點，減少混凝土運輸中水灰比的變化，確?；炷恋馁|(zhì)量。

混凝土澆筑嚴(yán)格按施工順序進行：接到混凝土澆筑令后，模板充分澆水，先泵送與混凝土同級配的砂漿，混凝土分層澆筑振搗，每層控制在40～50 cm之內(nèi)，按事先設(shè)計好的分段定點一個坡度，分層澆筑，循序推進，一次到位，保證混凝土澆筑的連續(xù)性。

混凝土澆筑時，控制其坍落度。由于構(gòu)件均為斜向構(gòu)件，因此坍落度過大，不利于斜向構(gòu)件的澆筑。另外，在拌合物中可摻加適量的粉煤灰，以減少水泥用量，改善混凝土和易性。

為了確?；炷帘砻娼涌p整齊、緊密、無縫，在模板與模板拼縫處可采用海棉條擠壓填實等方法，防止漏漿。

施工縫的處理嚴(yán)格按規(guī)范規(guī)定進行，在后續(xù)混凝土施工前，對接縫處必須先清洗潤濕，后澆筑10～15 mm厚與混凝土同配比砂漿，再進行施工。

混凝土養(yǎng)護是保證混凝土質(zhì)量的一個重要組成部分。為了保證混凝土強度的正常增長，防止混凝土表面出現(xiàn)裂縫，在混凝土澆筑后即用草袋覆蓋，在7 d內(nèi)確保草袋濕潤。

混凝土拆模時間，應(yīng)根據(jù)留置的混凝土同條件養(yǎng)護試塊強度確定。側(cè)模板則可在混凝土澆筑后2 d拆除。模板拆除后，應(yīng)繼續(xù)養(yǎng)護。

5 質(zhì)量要求

施工時，除滿足設(shè)計要求外，應(yīng)遵守GB 50204《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》、JGJ 130《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》、JGJ 59《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》、JGJ 80《建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范》等有關(guān)規(guī)定。

混凝土施工除按照規(guī)范規(guī)定留置強度試塊外，宜采用超聲波、超聲波-回彈綜合法技術(shù)，對重點部位、施工縫部位全面進行無損檢測，以判斷混凝土內(nèi)部和外觀質(zhì)量。

TU755

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[定稿日期]2016-06-15