段文川,鄧海英
(1重慶建工住宅建設(shè)有限公司,重慶 404100;2重慶市建筑業(yè)協(xié)會(huì),重慶 400014)
近年來,我國鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展迅猛。與混凝土相比,型鋼輕質(zhì)高強(qiáng)、截面形式更合理、抗震性能好,在工業(yè)與民用建筑中的應(yīng)用日益廣泛[1-3]。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件由工廠預(yù)制,然后在現(xiàn)場完成拼裝,是典型的裝配式施工,符合建筑業(yè)工業(yè)化、綠色可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。此外,由于鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件在截面形式和受力特點(diǎn)上與混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件不同,為創(chuàng)新改進(jìn)傳統(tǒng)的施工工藝提供了可能。在H型鋼梁-混凝土樓板施工中,型鋼梁安裝完畢后,仍然沿用傳統(tǒng)的施工方法,搭建滿堂腳手架來支撐樓板底模,施工周期較長,施工效率較低,與型鋼梁的高效裝配式施工方法不匹配,施工成本較高[4-6]。為了充分利用型鋼梁構(gòu)件的特點(diǎn),推動(dòng)鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展[7-9],有必要對現(xiàn)有H型鋼梁-混凝土樓板的施工方法進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新。
本文基于板溪綜合物流市場項(xiàng)目、南京星喬威泰克汽車零部件有限公司廠房改擴(kuò)建工程項(xiàng)目進(jìn)行了大膽創(chuàng)新,總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn),改進(jìn)施工工藝,研發(fā)了H型鋼梁結(jié)構(gòu)簡支撐快支模混凝土樓板施工技術(shù),并形成施工方法。該工法在保證施工安全的前提下,將施工流程簡易化、高效化,為鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)施工工藝的發(fā)展積累了寶貴經(jīng)驗(yàn),社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益突出,值得進(jìn)一步推廣應(yīng)用。
(1)無需搭設(shè)滿堂腳手架,節(jié)約成本,施工效率高
該施工技術(shù)中提出的模板支撐體系的實(shí)質(zhì)是利用鋼梁提供的承載力,將槽鋼支撐固定于鋼梁下翼緣,再由槽鋼支承模板,省去了滿堂腳手架的搭設(shè),減少了鋼材、木材及人工費(fèi)用的消耗,經(jīng)濟(jì)環(huán)保。
(2)模板體系穩(wěn)定性好,安全性高
為了保證立木和橫木的平面外穩(wěn)定性能,利用緊固件箍緊鋼梁兩側(cè)的立木和橫木,在槽鋼上設(shè)置限位角鋼穩(wěn)固橫木。為了預(yù)防槽鋼因?yàn)槭芰Σ痪鶆蚨l(fā)生側(cè)面傾翻,利用木楔將槽鋼端部與鋼梁上翼緣卡住。以上措施保證了整個(gè)模板支撐體系的穩(wěn)定,確保了支撐體系的安全性。
(3)符合當(dāng)下綠色建筑的施工要求以及降本增效的施工理念。
該工法可應(yīng)用于熱軋或焊接截面H型鋼梁-現(xiàn)澆混凝土組合樓板施工,其中,H型鋼梁間距不超過9m,且型鋼梁翼緣寬度不小于150mm。
以鋼梁間距3m、模板支撐采用12#槽鋼為例,該技術(shù)原理示意圖如圖1所示。
圖1 3m間距鋼梁模板支撐方案
槽鋼支放在橫木上,橫木下設(shè)立木支撐,每根槽鋼位置下設(shè)一根立木。由于主、次梁下翼緣標(biāo)高不一致,因此需要調(diào)整木支撐高度,使槽鋼上口平齊。具體支撐固定措施如下:
為了確保槽鋼端部有足夠的支撐長度方便搭接橫木,同時(shí)考慮到施工操作的方便性,槽鋼長度取2.95m,在槽鋼兩端焊接L30×30限位角鋼。橫木布置在鋼梁腹板預(yù)留管道孔的位置處,利用緊固件固定住鋼梁腹板兩側(cè)的橫木,同時(shí)利用槽鋼上的限位角鋼進(jìn)行穩(wěn)固。立木上部用薄鋼片與橫木固定,在立木下方外表面?zhèn)韧瑫r(shí)緊貼鋼梁下翼緣表面布置一道橫檔,同時(shí),利用緊固件固定在位于鋼梁上的橫檔上,從而達(dá)到立木與鋼梁穩(wěn)固連接。
以鋼梁間距6m為例(圖2),經(jīng)過計(jì)算,若采用跨度為6m的12#槽鋼,布置間距需要達(dá)到0.25m左右,但是整體穩(wěn)定性不易保證。為了減小支模跨度,在跨中搭設(shè)兩排腳手架,且確保腳手架頂部的橫木支撐在槽鋼上。腳手架立桿下部墊設(shè)枕木,通過調(diào)整頂托高度,確保橫木卡住槽鋼,防止松動(dòng)。
圖2 跨度為6m的鋼梁模板支撐示意圖
H型鋼梁結(jié)構(gòu)簡支撐快支模混凝土樓板施工工藝的主要流程如圖3所示。
圖3 H型鋼梁簡支撐快支?;炷翗前迨┕ち鞒?/p>
在相關(guān)的施工準(zhǔn)備結(jié)束后,開始進(jìn)行相關(guān)的支撐系統(tǒng)安裝。
(1)H型鋼具有一定高度,需要在槽鋼下部設(shè)置木支撐以提升槽鋼頂面標(biāo)高,并在槽鋼上方鋪設(shè)方木和模板,使鋼梁頂面與模板面齊平。木支撐的起點(diǎn)位于鋼梁下翼緣上表面,根據(jù)不同鋼梁截面高度尺寸選用不同長度的立木,其長度通過計(jì)算和實(shí)測確定。
(2)在地面進(jìn)行立木與橫木的拼裝工作,以三根立木為一個(gè)單元,每間隔a(表1)放置立木,立木頂部安裝橫木,兩者通過薄角鋼與鋼片固定,組成木支撐。
表1 立木間距a最大值選擇表
(3)根據(jù)鋼梁腹板之間的距離確定切割槽鋼長度,槽鋼長度比腹板凈距短50mm,并在槽鋼兩端焊接L30×30限位角鋼,角鋼與槽鋼端部保持一定距離,其距離等于槽鋼與橫木的搭接長度。
(4)施工人員利用活動(dòng)腳手架作為操作平臺(tái),在高空安裝木支撐。立木置于鋼梁下翼緣上表面,在其底端外側(cè)通長放置橫檔,在對應(yīng)每一根立木的位置設(shè)置緊固件,操作如圖4所示。
圖4 立木支撐的搭設(shè)
(5)對應(yīng)每根立木的位置,將槽鋼兩端放置在橫木上,利用槽鋼上焊接的限位角鋼將橫木進(jìn)一步穩(wěn)固,并使用楔塊塞緊槽鋼端部與鋼梁上翼緣的間隙,如圖5所示。當(dāng)鋼梁間距不超過4.5m時(shí),整體安裝方案及效果如圖1和圖6所示。
圖5 橫木穩(wěn)固方式
圖6 間距不大于4.5m時(shí)的安裝效果
值得注意的是,當(dāng)鋼梁間距超過4.5m時(shí),為保證槽鋼對模板的承載能力,需在中間位置增設(shè)雙排腳手架,相應(yīng)的模板支撐方案、施工效果、施工現(xiàn)場腳手架安裝效果分別如圖2和圖7所示。
圖7 雙排腳手架安裝
(1)槽鋼上放置方木,方木按照荷載要求每250~350mm設(shè)置一道,方木兩端都需搭設(shè)到槽鋼上。
(2)模板材質(zhì)為膠合木模板,模板厚度選用標(biāo)準(zhǔn)滿足以下要求:其一,保證與鋼梁上翼緣板厚度一致,這樣便于控制標(biāo)高,該方案中選用的模板規(guī)格為2440mm×1220mm×16mm;其二,入場模板必須符合尺寸要求,兩對角線誤差小于1mm,裁切模板的側(cè)邊必須保證光滑,同時(shí)需進(jìn)行必要的涂刷封邊漆處理。
(3)模板鋪設(shè)必須按照同一順序、同一方向?qū)p平鋪的原則,并保證接縫處下表面布置有龍骨,且拼縫嚴(yán)密,表面無明顯的錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象。
(4)模板在使用過程中應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)規(guī)范管理,分規(guī)格堆放,并保證編號清晰。模板運(yùn)輸堆放過程中應(yīng)防止雨淋水浸,使用后應(yīng)及時(shí)清潔處理。模板拼裝安裝方法簡易圖如圖8、圖9所示。
圖8 模板拼裝安裝
圖9 模板支撐系統(tǒng)整體照片
(1)當(dāng)混凝土樓板達(dá)到其設(shè)計(jì)強(qiáng)度值的75%時(shí)即可進(jìn)行拆模。模板拆除時(shí),同樣需要采用活動(dòng)腳手架。
(2)在槽鋼兩端底部分別搭設(shè)移動(dòng)腳手架,腳手架上部放置長條木凳,使木凳頂面緊靠待拆卸槽鋼底部。
(3)先拆除木楔和緊固件,然后將橫木、立木、橫檔等全部拆除。
(4)拆除木方和模板。
(5)槽鋼兩端先放置于移動(dòng)腳手架上,然后兩端栓系粗繩,由工作人員緩慢將槽鋼下放至地面。
基于型鋼輕質(zhì)高強(qiáng)、截面形式合理、抗震性能好的優(yōu)點(diǎn),提出了一種新的施工技術(shù)——H型鋼梁結(jié)構(gòu)快支模施工技術(shù)。本文結(jié)合項(xiàng)目實(shí)踐,對其適用范圍、技術(shù)原理、工藝流程等進(jìn)行了簡單介紹,發(fā)現(xiàn)該技術(shù)在保證施工安全的前提下,可將施工流程簡易化、高效化,具有明顯的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,對推動(dòng)鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展意義重大。