高空大跨度中庭樓板封閉技術(shù)

王 嘉, 嚴文韜, 劉歆嵩

(成都市第四建筑工程公司，四川成都 610021)

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高空大跨度中庭樓板封閉技術(shù)

王 嘉, 嚴文韜, 劉歆嵩

(成都市第四建筑工程公司，四川成都 610021)

成都綠地中心4#地塊在中庭洞口封閉的施工過程中，采用了工字鋼平臺作為整個中庭洞口上方梁板澆筑時的架體的支撐平臺，同時在每一根工字鋼跨度的1/3處以及2/3處拉設(shè)鋼絲繩以減小工字鋼的變形。施工完成后實測工字鋼的最大變形為15 mm，滿足規(guī)范規(guī)定。采用此施工技術(shù)規(guī)避了在封閉中庭洞口時出現(xiàn)的超高超限支模架體，大大節(jié)約了施工成本,縮短了施工工期。

中庭洞口； 樓板封閉； 工字鋼平臺； 支模體系

1 工程概況

成都綠地中心4#地塊由主樓以及裙樓組成。主樓地下3層，地上40層，采用框架核心筒結(jié)構(gòu)。裙樓地下3層，局部地下4層，地上7層，采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)。裙樓為商業(yè)大樓，裙樓有兩處中庭從地下1層貫穿至地上5層，到地上6層后封閉。平面圖見圖1。

圖1 (B-6)～(B-8)交(B-OA)～(A-2/C)平面

圖1中陰影部分所示區(qū)域即為6層中庭區(qū)域的梁板。要澆筑此區(qū)域內(nèi)的梁板，支模架體的搭設(shè)成為了關(guān)鍵的施工難點。按常規(guī)的搭設(shè)思路，由于此處位于中庭位置，此區(qū)域內(nèi)的支撐架體將貫穿地下1層至地上5層，架體的高度將達到34.6 m。根據(jù)《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》第6.9.1條滿堂支撐架搭設(shè)高度不宜超過30 m的規(guī)定，若采用此方案施工，在施工過程中將存在巨大的安全風險。同時搭設(shè)架體的成本也十分高昂。所以我們設(shè)計了在5層洞口處搭設(shè)鋼平臺作為此區(qū)域內(nèi)架體的支撐。

2 方案的主要難點及其解決辦法

此方案的設(shè)計難點主要是結(jié)構(gòu)的自重和澆筑時產(chǎn)生的施工荷載，支撐架體的荷載完全作用于工字鋼平臺后，如何有效的限制工字鋼的形變，保證鋼平臺的穩(wěn)定。當僅僅使用工字鋼作為受力平臺時，其簡化后的受力模型相當于一根跨度為11.7 m的簡支梁(洞口最大跨度處)。經(jīng)計算，即使采用最大截面的熱軋工字鋼，其變形也不足以滿足要求。故考慮在每根工字鋼的兩端約1/3跨度處分別拉設(shè)一根鋼絲繩從而減小工字鋼的變形。

3 受力模型的簡化以及受力分析

在工字鋼上拉設(shè)鋼絲繩后，將單根工字鋼受力簡化為3跨連續(xù)梁進行受力分析。在澆筑混凝土前，現(xiàn)場擬采用人工收緊鋼絲繩，故鋼絲繩不可能絕對收緊。可以預知在開始澆筑的時候，鋼絲繩由于沒有收緊而并不受力，此時單根工字鋼可簡化為簡支梁受力。當工字鋼達到一定形變時，鋼絲繩被拉緊，鋼絲繩開始受力，工字鋼的受力模型由簡支梁轉(zhuǎn)化為3跨連續(xù)梁。在計算中我們并不知道當工字鋼的受拉點下沉多少時鋼絲繩才被拉緊開始受力，但結(jié)合現(xiàn)場所有工字鋼整體受力以及現(xiàn)場實驗，再加上多年工程經(jīng)驗，最終確定了當受拉點下沉10 mm后鋼絲繩開始受力(此取值較為保守，施工過程實測數(shù)據(jù)小于10 mm)。

4 工字鋼和鋼絲繩的選用以及施工方案的具體實施

根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理，通過工字鋼的抗彎抗剪以及形變要求，經(jīng)計算，采用I 22b型工字鋼，鋼絲繩采用鋼芯鋼絲繩6×7組。考慮保證單根工字鋼的穩(wěn)定性，經(jīng)計算，沿工字鋼跨度方向每隔1.2 m布置一道橫向支撐，具體布置見圖2。

圖2 橫向支撐平面示意

在6層洞口周邊梁板澆筑前做好鋼拉環(huán)的預埋工作，待澆筑完洞口周邊梁板且結(jié)構(gòu)的強度達到100 %后方可進行洞口處梁板的澆筑。在澆筑前，通過水平激光儀在立桿上做好水平標記，尤其注意要在每根工字鋼的跨中立桿以及受拉點立桿處做好水平標記，以便在澆筑過程中實時監(jiān)控工字鋼的下沉量。

在澆筑的過程中嚴禁使用布料機，澆筑采用塔吊吊裝料斗進行。為保證澆筑人員完全，防止特大安全事故發(fā)生，澆筑時的操作人員不得超過2人，澆筑前在澆筑面拉設(shè)鋼絲繩，澆筑時的操作人員需系好安全帶。

在澆筑前還應(yīng)做好洞口周邊梁板的加固措施，加固層為3、4層，通過加固將工字鋼的支座反力向下傳遞，避免5層洞口周邊梁板的開裂。加固加置及剖面見圖3、圖4。

[1] 熊峰， 李章政， 李碧雄， 等. 結(jié)構(gòu)設(shè)計原理[M]. 中國建筑工業(yè)出版社，2012.

圖3 加固布置

圖4 剖面

王嘉(1983～)，男，本科，工程師，從事建筑施工技術(shù)工作。

TU712

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[定稿日期]2016-12-20