首層無空間框架式梁板結構施工工法

安東風

(太原師范學院基建辦，山西太原 030001)

1 提出問題的背景

在常規框架結構建筑中，首層無地下室的±0.000 m處地面設計做法是房心土回填、混凝土墊層、地磚面層或其他設計做法。而對于這種既無地下室結構，板下無可利用的空間，將首層地面設計成框架式梁板結構，而且梁板與基礎之間要求進行土方填充。承臺與無空間首層框架式梁板結構構造見圖1。

這種±0.000 m處采用框架梁板式結構的形式相對于常規的結構形式，具有利于地面防潮，承載力及抗震性能較好的特點，不受地面下土方沉陷的影響，后期使用效果好，對于地下室水位高的軟土地區更為適宜。這種構造，對于設計而言，沒有特殊的要求，抗震效果好，而且對于不同標高處的樓板、階梯地面等更為適用。但在設計及使用效果更好的同時，給施工帶來了許多技術問題。在太原師范學院新校區藝術組團的首層框架結構設計中，梁板結構與連接的柱下基礎之間距離較小，沒有支模空間，不具備模板支設條件。后期回填土過程較為困難，甚至無法填實中間部分的土方，影響管道的埋設。解決結構施工與土方回填的問題，還需要確定施工方案、交叉流水作業工序流程等技術參數和時間參數。對于首層無空間框架式梁板結構，在此方面未查閱到相關施工文獻記錄，它不同于逆作法施工，無類似工程可以借鑒。

由此可見，在不改變原設計的情況下，采取切實合理的施工順序和施工工藝，找到首層無空間式梁板結構與回填土交錯結合的施工方法，是問題解決的主要途徑。通過過程控制，確保施工質量，是解決問題的最終保證。

2 工藝原理

在施工前期策劃時，我們提出了五種施工方法:

1)將首層配筋樓板變更為素混凝土地面;2)先進行框架結構體系施工，再進行土方回填;3)利用短排架模架體系施工框架結構完成拆除模板后，在外圍的梁下用砌體封閉，結構外圍填土，不再進行室內梁板下回填;4)先回填土，后施工框架結構的方案;5)框架結構與土方回填作業交叉進行，梁板分開施工，梁板底土方分兩次回填。

圖1 承臺與無空間首層框架式梁板結構構造示意圖（單位：m）

經過對這幾個施工方法的研究和討論，比選方案的優缺點，最后提煉了首層無空間框架式梁板結構施工的可行方法，確定了合理的施工順序和施工工藝。施工方法明確，施工控制點清晰，在保證了工程質量的同時，又節省了三鋼工具的使用量，成本支出大大減少，工期大大提前。

本施工工藝原理:在±0.000 m處梁、板下分別增加梁墊層和板墊層，梁、板結構分開進行施工，同時在梁板節點的板底標高處設置施工縫，采用框架結構和土方回填作業交叉進行的施工順序進行施工。

具體工藝施工順序確定如下:承臺基礎施工→回填夯實土至首層梁墊層底→梁墊層施工→梁模板、鋼筋、混凝土施工至板底→拆除梁側模→框梁內房心土回填至板墊層底→混凝土板墊層施工→首層板鋼筋、混凝土工程。

工藝特點:1)土方容易施工，工序質量易于控制。2)通過增加的梁下墊層，對常規施工方法予以改進，綜合成本最低，施工速度快，流水作業條件便利。3)不改變原結構的形式，不影響結構質量。

3 工法的關鍵技術

3.1 梁側模板固定

在梁墊層施工后，首先要施工框架梁結構，在混凝土墊層綁扎鋼筋不是難事，如何在只有墊層，兩側是非密實性土的情況下，設置側模板，固定側模不變形是該工序的關鍵。經過商討及現場試驗，最終確定為在梁墊層上，梁兩側模板位置連續植入直徑16的鋼筋頭，位于模板兩側，使模板位置不位移。利用對拉螺栓拉結雙鋼管加固側模，對拉螺栓根據梁的高度設置在梁中和梁頂拉結，梁中根據梁高度不同，可設置多道，并且雙立桿要求在墊層上植入錨筋固定。

3.2 高低跨梁模板施工

對高低跨處的梁，一側需要填土到梁頂樓板的板底墊層下，另一側需要填土到梁底樓板的墊層底，而且這就需要梁兩側的土方回填到位，保證高低處樓板同時施工。梁的內側模板不能拆除，外側模板需要解決吊模及拉結的難題。這又是該施工方法的關鍵施工技術之一。

現場采取的方法是在高低跨梁內側砌筑成240 mm寬的磚胎膜，分層回填土至梁下100厚墊層底。為了固定外側模板，在內側磚胎膜內埋設對拉螺栓，螺栓伸到磚胎膜外側，焊接固定擋板，防止加固模板時拉出。另外外側用直徑25的鋼筋做地錨支設鋼管斜支撐加固，防止脹模變形。

3.3 房心間內運土及梁上層鋼筋保護

大面積的框架梁分流水段施工完成后，每段的首層梁板外側到中間房心的距離少則2 m，多則30 m，房心土的運輸及回填是個大的困難，并且必須保證梁的上部主筋和箍筋不變形，這也是該工法的關鍵技術。

施工方法有兩種:

1)運輸車輛將土運到外圍梁外側，用長臂挖掘機挖起土方運到長臂能夠得到的房心間，然后將小型挖掘機開到內部的房心之間進行土方倒運。2)小型機動車將土方從土堆場直接運到需要回填的房心之間。

針對兩種運輸方法采取的成品保護措施如下:

1)支設墊木，可供小型挖機翻過，挖機倒土。2)在梁兩側設置鋼制坡道，梁上部用彩條布覆蓋，可以讓小型車輛通過。3)用方木將梁外露主筋與梁混凝土之間的距離塞緊，再蓋好彩條布，上覆500 mm的土，小型車輛或小型挖掘機可直接通過。土方完成時，再把梁上部土清除填至房心內。三種措施結合使用，達到成品保護的目的。

3.4 樓板與梁結合處鋼筋位置準確性的控制

樓板鋼筋穿入梁的位置是決定樓板受力是否滿足設計要求的關鍵，梁混凝土的澆筑預留位置和板底墊層澆筑高度預控則是該工序的前提條件，為了樓板鋼筋便于穿入及控制好鋼筋位置，降低混凝土澆筑高度，但板底墊層不能降低，那么該節點的控制成了一個關鍵控制點。

施工方法主要有兩方面:1)梁模板上口標高為板底標高降20 mm，消除澆筑標高控制誤差的影響和便于擺放樓板鋼筋的彎鉤;2)澆筑梁底墊層時，在梁邊支設50 mm高的模板，防止低標號的墊層混凝土進入梁內。

4 實施效果

太原師范學院新校區藝術組團樓工程應用到此項施工技術，該工程位于山西省晉中市高校園區，建筑面積為48 450 m2，依據建筑功能區分為A，B，C三個分區，建筑層數為地上4層，5層，建筑類型為公共建筑，結構類型為鋼筋混凝土框架結構。該工程基礎采用獨立承臺柱基礎，首層結構均為無空間框架式梁板結構。

通過工程的前期策劃，從問題提出到實際解決施工順序及工藝流程的問題，再到從鋼筋工程、模板工程、混凝土施工工程、回填土與混凝土施工交叉作業施工的過程質量控制，經過A，B，C三個功能分區的分別實施，工程質量最終取得了預期效果。該工程在基礎結構驗收時，受到了質檢站、設計院、監理單位、建設單位等的高度評價，并順利通過了基礎驗收，取得了一定的經濟效益和良好的社會效益。