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、模板設計、腳手架計算、混凝土澆筑、現場質量要求等。

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

為了適應越來越復雜的造型，大型場館一般都結構復雜，異型、變截面梁柱較多，特別是看臺部位，多設計為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

空間超重斜向構件其軸向力和水平剪切力較大，對腳手架系統受力特別不利。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，在保證整體結構力學性能的前提下，合理進行分段，即大斜梁下端l m左右的梁混凝土與其標高以下的混凝土樓板、樓板梁、柱子同時施工。當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，在理論計算的基礎上，應在現場對支撐體系進行堆載試驗。試驗目的一是檢測腳手架系統是否能承受施工時產生的荷載；二是檢測腳手架下部的支撐體系(包括結構平臺)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否有位移。

2 工藝流程

確定模板和支撐腳手架系統方案→模板制作→搭設腳手架、模板安裝→對大斜梁支撐體系作堆載試驗→混凝土澆筑、養護、拆模。

3 施工方法

3.1 模板和支撐腳手架系統方案的確定

3.1.1 模板構造設計

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腳手管搭設滿堂腳手架。立桿間距和橫桿排距分兩種情況況搭設，位于Y形柱懸挑梁投影范圍內區域的模板支撐采用腕扣式多功能腳手架，因為該施工段是產生傾覆力最大的位置，其支撐桿間距根據計算，框架梁及環梁部位、 Y形柱分叉以下和分叉以上部位應有所不同。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，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，每根立桿的容許應力大于鋼管的設計應力。

3.1.4 腳手架下部支撐體系方案確定

斜向構件位于高空，一般下部另有樓層結構，施工時，其腳手架均搭設在其結構平臺上，腳手架下端的荷載較大，腳手架的支撐應考慮其下結構層的安全。一般考慮在上部腳手架對應的下部樓層搭設支撐體系，將上部荷載連續傳遞至基礎地梁。

通過計算，確定方案為：

(1)上部腳手架系統搭設，必須在結構平臺混凝土強度達到設計強度的100 %時，方可開始進行。

(2)在結構平臺下層加鋼管撐，該鋼管撐下撐在基礎梁上或加固下部基礎，上頂在結構平臺主梁下。

3.1.5 搭設腳手架和模板

(1)腳手架搭設。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，形成構架的起始段→按上述要求依次向前延伸搭設，直至第一步架交圈完成，交圈后，再全面檢查一遍構架質量→設置連柱、梁桿件→按第一步架的作業程序和要求搭設第二步，依次類推→隨搭設進度及時裝設連墻件和剪刀撐→裝設作業層間橫桿、鋪設腳手板和裝設作業層欄桿、擋腳板或圍護，掛安全網。

(2)模板支設。按圖紙放出梁、柱位置，根據立桿間距彈支撐位置線并作適當調整，使上下立桿能大體在同一垂直線上，現場放出模板拼裝大樣圖。當柱、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，在底部進行標高測量和找平；然后，進行模板定位卡的設置和保護層墊塊的安放，設置預留洞，安裝豎管。梁板模施工時，先測定標高，鋪設梁底板，彈出梁線進行平面位置校正、固定。對豎向結構，在其混凝土澆筑48 h后，待其自身強度能保證構件自身不棱掉角時，方可拆模。梁板等水平結構早拆模板部位的拆模時間，應通過同條件養護的混凝土試件強度實驗結果，結合結構尺寸和支撐間距進行驗算來確定，混凝土應達到設計值的100 %。

4 混凝土澆筑、養護、拆模

Y形柱和懸挑大斜梁混凝土澆筑質量是混凝土工程的一個關鍵，特別是該構件長、斷面大、結構設計鋼筋配置密集，這些都給混凝土澆筑帶來一定困難。施工中必須嚴密組織、精心操作，以確保混凝土的澆筑質量。

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，確保混凝土的質量。

混凝土澆筑嚴格按施工順序進行：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，按事先設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性。

混凝土澆筑時，控制其坍落度。由于構件均為斜向構件，因此坍落度過大，不利于斜向構件的澆筑。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。

為了確保混凝土表面接縫整齊、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。

施工縫的處理嚴格按規范規定進行，在后續混凝土施工前，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。

混凝土養護是保證混凝土質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裂縫，在混凝土澆筑后即用草袋覆蓋，在7 d內確保草袋濕潤。

混凝土拆模時間，應根據留置的混凝土同條件養護試塊強度確定。側模板則可在混凝土澆筑后2 d拆除。模板拆除后，應繼續養護。

5 質量要求

施工時，除滿足設計要求外，應遵守GB 50204《混凝土結構工程施工質量驗收規范》、JGJ 130《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》、JGJ 59《建筑施工安全檢查標準》、JGJ 80《建筑施工高處作業安全技術規范》等有關規定。

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

TU755

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[定稿日期]2016-06-15