梁仲炯
(廣東 茂名 525000)
淺析大跨度混凝土轉換梁結構施工技術
梁仲炯
(廣東 茂名 525000)
筆者結合工程實例,分析了大跨度混凝土轉換梁施工方案選擇,闡述了轉換梁模板支撐設計、安裝,鋼筋綁扎、模板安裝順序及混凝土澆筑要點。
轉換梁施工;方案選擇;模板支撐;混凝土建筑
從以往工程的實踐經驗來看,轉換層施工質量的好壞直接關系到整個工程結構的質量品質和成本造價,因此應對大跨度混凝土轉換梁的施工過程進行嚴格控制。預應力混凝土轉換梁結構施工的關鍵在于施工方案的確定,它直接影響到施工階段的結構安全、工程質量和施工成本。本文從轉換梁模板支撐設計、安裝,鋼筋綁扎、模板安裝順序及混凝土澆筑要點幾個方面詳細分析大跨度混凝土轉換梁結構的施工技術。
某項目地下2層,地上1~8層為連體裙樓,8層為轉換層,8層以上為4棟塔樓,其中3棟住宅樓,1棟辦公樓,層數分別為18、18、18、22層,建筑高度約為62 m,總建筑面積24.67萬m2,轉換層面積約2 780 m2。轉換梁包括:型鋼勁性梁和鋼筋混凝土梁,其中型鋼勁性梁的最大尺寸為2 000×2 600,鋼筋混凝土梁的最大尺寸為3 600×2 000。轉換層的施工成為本項目施工的難點。
對于轉換梁的支撐體系,初步擬定了3個備選方案:
方案一:從地下室頂板結構+0.000開始搭設滿堂式腳手架,一直搭設到結構7層頂板。
方案二:改變梁混凝土一次澆筑成型方式,轉換層梁分兩次澆筑,第一次澆筑高度為梁中心高度附近,待混凝土強度達到設計要求的75%后進行上半部梁澆筑,減少單次澆筑支撐荷載,支撐體系采用碗扣式支撐鋼管架。
方案三:借用轉換層型鋼梁、柱結構自承載能力,采用鋼骨上掛多道粗直徑鋼筋吊起梁底鋼楞支撐底模(型鋼梁情況),或在下層鋼柱特定標高制作鋼筋牛腿抬起鋼楞支撐底模,或通過翼緣加焊耳板采用高強螺栓連接副連接鋼支撐。從安全為第一出發點,綜合考慮了質量、經濟、施工工藝及速度等各個方面的因素,以及夾層板的施工需要后,研究決定綜合采用上述第2、3套方案進行施工,即梁底支撐采用鋼楞。
同時,利用疊合梁原理將轉換梁分兩次澆筑疊合成型的施工方案,利用第一次澆筑混凝土形成的梁支第二次澆筑混凝土的自重及施工荷載。采用這種施工技術時,轉換梁下的鋼管支撐系統只需考慮承受第一次的混凝土的自重及施工荷載,因而可減小其下部鋼管支撐的負荷,減少大量模板材料,同時因混凝土分層澆筑可緩解大體積混凝土水化熱高、溫度應力過大對控制裂縫的不利影響。但施工時應注意疊合面的處理, 必要時在疊合面處采取特殊的構造處理,以保證轉換層的整體承載力不因混凝土的分層澆筑而降低,同時應對疊層澆筑的轉換結構進行施工階段的承載力驗算。
第一次澆筑高度為距梁底1.25 m處,同時完成夾層板的澆筑,第二次混凝土澆筑至梁頂,同時完成轉換層板的澆筑;采用扣件式鋼管架,立桿間距根據支撐鋼梁布置調整,且不大于900 mm。轉換梁截面尺寸多數超過1 m,應考慮到對大體積混凝土的保溫保濕養護措施。
本工程對梁寬超過1 m情況使用雙層模板構造,雙層板間貼雙層塑料薄膜。除采取上述做法外,梁底應搭設鋼管滿堂架,鋼管搭設間距同板支撐,可根據梁底鋼梁間距做調整,梁安裝過程中兼做操作。轉換層超重梁模板設計具體如下:
梁側模板采用雙層2 mm×18 mm厚(梁寬小于1 m采用單層模板)膠合板;夾層板以下梁側水平次楞采用3道100 mm×100 mm方木;豎向主楞采用100 mm×100 mm方木2根合并,間距500 mm;夾層板上方梁側豎向次楞采用100 mm×100 mm方木,間距500 mm,水平主楞采用100 mm×100 mm方木2根合并,對拉螺栓直徑10,水平間距500 mm;梁側主楞設一道鋼管斜撐,與板支撐體系連接形成一體。
采用數道Φ20@1 000鋼筋掛在型鋼梁上翼緣上吊起梁底支撐H鋼梁,支撐H鋼梁截面尺寸H600 mm×250 mm×14 mm×18 mm,鋼梁上鋪100 mm×100 mm@200方木。梁吊筋掛在上翼緣上,應保證平直段鋼筋與翼緣同寬,兩端點焊固定,防止側移,吊筋穿過鋼梁上下翼緣,掛鉤采用焊短鋼筋方式,同時,支撐 H鋼梁兩端通過連接板與鋼柱連接,連接副采用10.9SM30高強度大六角頭螺栓連接副,連接板采用20 mm厚Q345鋼板,以下簡稱“吊筋+連接板做法”。
本工程轉換梁截面高度大,配筋的直徑大、數量多,鋼筋接頭多。鋼筋綁扎難度比較大。如果采用先綁扎再整體入模的習慣做法比較困難。因此,施工過程中采用先支好梁底模板,就位綁扎后,再封側模板的施工工藝。
型鋼勁性梁(吊筋做法):轉換層下一層柱子模板安裝→搭設鋼管操作架(柱混凝土澆注及轉換層施工用)→轉換層下一層柱澆注→型鋼梁鋼骨連接副安裝及轉換鋼柱吊裝焊接→焊縫探傷檢測、螺栓檢測→支撐鋼梁吊裝(吊筋孔已開)→梁底木方及模板安裝(吊筋孔已開)→綁扎梁鋼筋→梁鋼筋隱蔽驗收→安裝吊筋→支撐鋼梁精調、焊接牢固→梁側模板、夾層模板安裝→夾層板鋼筋安裝→第一次澆筑高度掛模→第一次混凝土澆筑→梁側模板、轉換層板模板安裝→剪力墻放樣插筋、板筋安裝→鋼筋驗收→第二次混凝土澆注→養護。
(1)因梁內有勁性鋼梁,梁底鋼筋密集,因此澆筑時,梁內盲區較多,故應在工字鋼梁下翼緣板以下從鋼梁兩側同時對稱下料,混凝土高度大約超過鋼梁下翼緣板50 mm,用振搗器在工字鋼梁兩側振搗,使氣泡被趕出,以確保鋼梁底部混凝土密實;然后鋼梁腹板兩側的混凝土由從梁跨中下料澆筑,兩側同時對稱下料對稱振搗,逐漸向兩端延伸。
(2)梁混凝土采用平面分層澆筑法,每次澆筑高度為40 cm,嚴格控制上、下層澆筑時間間隔,振搗上層混凝土時振動棒應插入下層5 cm左右,使上下層混凝土充分結合,形成整體,并及時清理混凝土表面的大量泌水。
(3)用“趕漿法”保持水泥漿沿梁底包裹石子向前推進,每層均應振實后再下料,梁底及梁幫部位要注意振實,振搗時不得觸動鋼筋及預埋件。
(4)同一部位柱頭與梁可同步澆筑或柱頭略早于梁,并選擇最好的澆筑路線整體前行,避免澆筑冷縫的形成。徑石子同強度等級的混凝土澆筑,并用小直徑振搗棒振搗。
(5)為避免澆筑時出現澆筑冷縫,增加緩凝劑摻量,將混凝土初凝時間控制在4~5 h,本工程擬安排3臺泵對同一作業面進行澆注,其中一臺全程進行柱頭C60混凝土的澆筑,如果由于意外原因,混凝土無法銜接,可采用塔吊配合,確保澆筑時不出現冷縫。
(6)第一次混凝土澆筑時,移管后應及時對出料口梁面鋼筋上包裹的混凝土料進行清掃,鋼筋面泥漿用抹布擦干凈,隨后跟棒補振,確保上層澆筑時受力鋼筋與混凝土能較好的黏結。
(7)梁中水平施工縫補強措施:第一次混凝土澆筑完畢,在混凝土初凝前在梁上插入16@500×500 構造鋼筋。
(8)第二次混凝土澆筑前應先鋪一層15 mm厚與梁混凝土同號的水泥砂漿,以利于上下層新老混凝土之間黏結。
本支模體系受力清楚,結構簡單,搭設拆除方便,特別是型鋼勁性梁(吊筋做法)支模體系在受力過程中,無任何變形,其剛度、強度、穩定性以及架體整體性良好。同時,搭設費用低、工效快,節約了鋼管和鋼管扣件,使技術經濟效益得到很大提高。經實踐證明,本項目采用的方案是安全可行的。
Analysis the Great Span Concretes Transform the Liang Structure Construction Technique
Liang Zhongjiong
The author unifies the project example, analyzed the great span concretes to transform the Liang plan of construction choice,elaborated transformed the Liang template to support the design, the installment, the steel bar binds, the template to install the order and the concretes construction main point.
transforms Liang Shigong; plan choice; template support; concrete building
TU323.3
A
1000-8136(2011)06-0056-02