懸挑式下掛箱形結(jié)構(gòu)施工技術(shù)總結(jié)及概述

肖堯

（中鐵建工集團(tuán)第五建設(shè)有限公司，廣州 510006）

1 引言

在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的嶺南地區(qū)，具有嶺南風(fēng)格的學(xué)校、醫(yī)院和文化館等城市特色建筑選擇了 “歇山頂” 的外立面設(shè)計(jì)風(fēng)格，該建筑風(fēng)格主要采用懸挑式下掛箱形結(jié)構(gòu)。 而懸挑式下掛箱形結(jié)構(gòu)往往采用的是：在完成箱形結(jié)構(gòu)的底板基礎(chǔ)之上，利用箱形結(jié)構(gòu)的內(nèi)空制作無(wú)法拆除的模板體系， 從而完成箱形結(jié)構(gòu)的側(cè)壁和頂部結(jié)構(gòu)。 此工藝不僅造成施工過(guò)程中材料浪費(fèi)嚴(yán)重、質(zhì)量差、工效低、成本高、環(huán)境污染等問(wèn)題，更極易導(dǎo)致后期白蟻?zhàn)躺?/p>

為有效解決上述問(wèn)題， 該項(xiàng)目技術(shù)團(tuán)隊(duì)積極開(kāi)展了技術(shù)討論和研究， 基于項(xiàng)目實(shí)際的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)提出一種懸挑式下掛箱形結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，有效解決了箱形結(jié)構(gòu)模板、木枋、鋼管等材料無(wú)法拆除的難題，解決箱形結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量差、施工周期慢等問(wèn)題。 實(shí)現(xiàn)模板、木枋、鋼管等材料重復(fù)性使用、成型效果優(yōu)良、綠色環(huán)保等目標(biāo)。

2 懸挑式下掛箱形結(jié)構(gòu)施工技術(shù)原理

2.1 技術(shù)原理

懸挑式下掛箱形結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，通過(guò)技術(shù)優(yōu)化，利用外懸挑板端點(diǎn)做預(yù)制斜掛板下端受力支撐點(diǎn)和倒置式屋面周邊女兒墻的掛點(diǎn)，將懸挑下掛式箱形結(jié)構(gòu)優(yōu)化成外懸挑板、倒置式屋面及女兒墻現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)組合和預(yù)制斜掛板單元式構(gòu)件， 后通過(guò)預(yù)制斜掛板單元式構(gòu)件與現(xiàn)澆樓板支模體系相結(jié)合的施工技術(shù)，解決箱形結(jié)構(gòu)模板、木枋、鋼管等材料無(wú)法拆除的難題，解決箱形結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量差、施工周期長(zhǎng)等問(wèn)題。 實(shí)現(xiàn)模板、木枋、鋼管等材料重復(fù)性使用，實(shí)現(xiàn)資源投入少、施工周期短、綠色環(huán)保和降低施工成本等目標(biāo)。

2.2 技術(shù)特點(diǎn)

一是可以減少資源投入、避免材料浪費(fèi)。 預(yù)制斜掛板單元式構(gòu)件和現(xiàn)澆混凝土支模體系相結(jié)合， 相對(duì)于傳統(tǒng)屋面外懸挑混凝土結(jié)構(gòu)施工，可實(shí)現(xiàn)模板、木枋、鋼管等材料重復(fù)性使用，解決了箱形結(jié)構(gòu)模板、木枋、鋼管等材料無(wú)法拆除的難題，減少了塔吊、人工等資源的投入，避免了混凝土的浪費(fèi)和白蟻產(chǎn)生，符合綠色建造理念。

二是結(jié)構(gòu)成型質(zhì)量好，可實(shí)現(xiàn)降本增效。 預(yù)制斜掛板單元式構(gòu)件一次成型率較高，表面平整度高，解決了傳統(tǒng)屋面周邊線(xiàn)條混凝土漲模、漏漿、錯(cuò)臺(tái)等質(zhì)量問(wèn)題，免剔鑿和防水找平，預(yù)防了后期滲水等風(fēng)險(xiǎn)，以質(zhì)量?jī)?yōu)質(zhì)實(shí)現(xiàn)降本增效。

三是操作易標(biāo)準(zhǔn)化、實(shí)現(xiàn)快速生產(chǎn)。 預(yù)制斜掛板單元式構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化、操作簡(jiǎn)單，懸挑式下掛箱型結(jié)構(gòu)整體施工簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)快速施工生產(chǎn)，可推廣性強(qiáng)。

3 懸挑式下掛箱形結(jié)構(gòu)施工工藝流程

結(jié)合懸挑式下掛箱形結(jié)構(gòu)特性和實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)， 進(jìn)行總結(jié)和提升，形成了施工工藝流程圖，如圖1 所示。

圖1 懸挑式下掛箱形結(jié)構(gòu)施工工藝流程圖

4 懸挑式下掛箱形結(jié)構(gòu)施工操作要點(diǎn)

4.1 技術(shù)準(zhǔn)備

1）繪制箱形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖。 采用BIM 技術(shù)對(duì)箱形結(jié)構(gòu)斜掛板配模圖進(jìn)行深化設(shè)計(jì)。 首先，利用智能模板設(shè)計(jì)軟件，導(dǎo)入相應(yīng)箱形結(jié)構(gòu)斜掛板單元信息，自動(dòng)生成模板施工圖。 其次，形成平面圖、三維圖，同時(shí)生成加固大樣。 最后，通過(guò)BIM 模型將箱形結(jié)構(gòu)斜掛板按照設(shè)計(jì)圖的要求進(jìn)行單元化的劃分，分解為若干個(gè)模板單元，并智能編號(hào)，生成配模圖。

2）根據(jù)施工特點(diǎn)編制安全專(zhuān)項(xiàng)施工方案，安全專(zhuān)項(xiàng)施工方案編制、審批、交底和施工嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)定。 安全專(zhuān)項(xiàng)施工方案中應(yīng)明確模板施工方案。 箱形結(jié)構(gòu)斜掛板施工支撐體系采用承插式盤(pán)扣支撐體系，立桿間距為900 mm，步距不超過(guò)1 500 mm，頂撐采用可調(diào)頂托，主龍骨為?48 mm×3.2 mm雙鋼管， 次龍骨采用100 mm×50 mm 木枋， 模板采用15 mm厚膠合板，吊裝采用塔吊施工。

3） 根據(jù)配模圖準(zhǔn)備施工材料， 主要包括：1 830 mm×915 mm×14 mm 模板、100 mm×50 mm 木方、48 mm×3.5 mm 鋼管、頂托、?14 mm 穿墻螺桿、?14 mm 螺帽、?16 mmPVC 塑料管等。

4.2 預(yù)制斜掛板加工制作

4.2.1 模板安裝及驗(yàn)收

根據(jù)計(jì)算機(jī)配模軟件生成的配模圖對(duì)現(xiàn)場(chǎng)制作的預(yù)制斜掛板構(gòu)件進(jìn)行編號(hào)。 模板涂刷脫模劑，并分規(guī)格堆放，根據(jù)圖紙要求放好軸線(xiàn)和模板邊線(xiàn)，定好水平控制標(biāo)高。 根據(jù)模板方案、圖紙要求和工藝標(biāo)準(zhǔn)，向班組進(jìn)行安全、技術(shù)交底。 用線(xiàn)錘和鋼卷尺對(duì)模板垂直度進(jìn)行全數(shù)檢測(cè)， 保證模板的垂直度滿(mǎn)足≤6 mm 要求，對(duì)不滿(mǎn)足要求的模板進(jìn)行調(diào)整。 安裝完用線(xiàn)錘和鋼卷尺對(duì)模板垂直度進(jìn)行自檢驗(yàn)收， 保證模板的垂直度滿(mǎn)足GB 50204—2015 《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》中垂直度的要求，對(duì)不滿(mǎn)足要求的模板進(jìn)行調(diào)整。 自檢驗(yàn)收后通過(guò)質(zhì)檢員、專(zhuān)業(yè)監(jiān)理驗(yàn)收合格后進(jìn)行下道工序施工。

4.2.2 混凝土澆筑及拆模清理

同樓板混凝土澆筑方式一致，振動(dòng)棒振動(dòng)半徑＜250 mm，振動(dòng)時(shí)應(yīng)塊插慢拔棒，振動(dòng)到混凝土氣泡變少為止。 模板拆除應(yīng)符合JGJ 1—2014《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中預(yù)制構(gòu)件模板的拆除要求，模板單元脫模時(shí)不能采用鋼釬強(qiáng)拆，以免破壞模板表面塑料模，影響模板壽命。 拆除下來(lái)的模板單元清理表面混凝土后，架空碼放避免受潮。

4.3 預(yù)制斜掛板吊裝

1）將預(yù)制斜掛板掛鉤起吊至操作面，預(yù)制斜掛板吊至安裝位置約1 m 處，停止降落，操作人員穩(wěn)住斜掛板，參照梁頂垂直控制線(xiàn)和下層板面上的控制線(xiàn)， 引導(dǎo)疊合板緩慢降落至支撐上方。 吊裝過(guò)程中注意避免預(yù)制斜掛板與外架碰撞，預(yù)制斜掛板停穩(wěn)慢放，以免吊裝放置時(shí)沖擊力過(guò)大導(dǎo)致板面損壞。由于預(yù)制斜掛板為人工手扶的落位方式， 故在預(yù)制斜掛板落位的過(guò)程當(dāng)中，需要操作工人嚴(yán)格按照定位進(jìn)行落位[1]。

2）吊裝過(guò)程中需要項(xiàng)目管理人員和勞務(wù)管理人員旁站監(jiān)督，吊裝完畢后，需要雙方管理人員共同檢查定位是否與定位線(xiàn)偏差，采用鉛垂和靠尺進(jìn)行檢測(cè)，如超出質(zhì)量控制要求，或偏差已影響到下一塊預(yù)制斜掛板的吊裝， 管理人員需責(zé)令操作人員預(yù)制斜掛板進(jìn)行重新起吊落位，直到通過(guò)檢驗(yàn)為止。

4.4 塞縫及防水處理

預(yù)制斜掛板之間縫隙采用PE 棒封堵，封堵后用1∶2 水泥砂漿填實(shí)，深度不少于25 mm。 防水采用JS 水泥防水涂料[2]。

5 施工材料及設(shè)備

5.1 主要材料

該施工技術(shù)中預(yù)制斜掛板為現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制， 預(yù)制板制作主要使用材料包括模板、木方、鋼管、螺桿等，吊裝預(yù)制板主要采用鋼絲繩、砂漿、防水等材料，材料規(guī)格、要求如表1 所示。

表1 材料要求一覽表

5.2 設(shè)備機(jī)具

該施工技術(shù)為現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制構(gòu)件和吊裝施工， 主要采用施工機(jī)具包括塔吊、圓盤(pán)鋸、手持電鉆、扳手等構(gòu)件預(yù)制和吊裝常規(guī)使用工具，如表2 所示。

表2 設(shè)備機(jī)具一覽表

6 質(zhì)量控制

6.1 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

嚴(yán)格執(zhí)行JGJ 1—2014 《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》[3]、GB/T 51231—2016 《裝配式混凝土建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》、GB 50666—2011 《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》、GB 50204—2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》等規(guī)范規(guī)定。

6.2 質(zhì)量保證措施

1）首先編制專(zhuān)項(xiàng)施工方案，并嚴(yán)格按方案進(jìn)行交底和施工；

2）加強(qiáng)工序過(guò)程質(zhì)量控制，上道工序不合格，不得進(jìn)行下道工序施工，上道工序?yàn)橄碌拦ば蚍?wù)。

3）嚴(yán)把材料供應(yīng)質(zhì)量關(guān)，所有使用的原材料、構(gòu)配件均應(yīng)有出廠合格證或材料合格證明單。 按規(guī)定應(yīng)進(jìn)行進(jìn)貨檢（復(fù)）驗(yàn)的物資，必須檢（復(fù)）驗(yàn)合格后，及時(shí)進(jìn)行報(bào)監(jiān)，并由監(jiān)理工程師審核同意后，方可使用。

4）嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家規(guī)范，質(zhì)量管理辦法制度，認(rèn)真落實(shí)和執(zhí)行項(xiàng)目經(jīng)理部制定的技術(shù)、質(zhì)量管理制度和實(shí)施細(xì)則。 對(duì)協(xié)力施工隊(duì)及施工人員進(jìn)行質(zhì)量控制，進(jìn)行交底，使其明確質(zhì)量要求、規(guī)范施工質(zhì)量行為，確保質(zhì)量。

7 施工效益

一是相較于現(xiàn)行普遍支模澆筑混凝土無(wú)法拆除模板支撐體，該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)模板材料多次周轉(zhuǎn)（周轉(zhuǎn)次數(shù)約8 次）的目標(biāo)，并且提高了現(xiàn)場(chǎng)施工效率， 減少質(zhì)量二次剔鑿和修補(bǔ)等返工費(fèi)用。以廣東仲元中學(xué)第二校區(qū)工程含“歇山頂”結(jié)構(gòu)的13 個(gè)單體為例，該技術(shù)的應(yīng)用使項(xiàng)目施工成本得到有效降低，并獲得公司2022 年優(yōu)秀技術(shù)創(chuàng)效表彰及獎(jiǎng)勵(lì)，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

二是該技術(shù)榮獲企業(yè)2021 年度優(yōu)秀企業(yè)工法，形成了企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；獲得廣州市2022 年科技進(jìn)步獎(jiǎng)，形成了優(yōu)秀的施工技術(shù)成果，推動(dòng)了建筑業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，產(chǎn)生了良好的技術(shù)效益。

三是通過(guò)應(yīng)用該技術(shù)，施工質(zhì)量?jī)?yōu)質(zhì)、效率高、綠色環(huán)保和安全可靠，得到了廣州市番禺區(qū)各級(jí)政府部門(mén)、建設(shè)、監(jiān)理、設(shè)計(jì)等單位的一致認(rèn)可，產(chǎn)生了良好的社會(huì)效益。

8 結(jié)語(yǔ)

懸挑式下掛箱型結(jié)構(gòu)施工技術(shù)作為現(xiàn)代化混凝土結(jié)構(gòu)的綠色環(huán)保施工技術(shù)， 通過(guò)技術(shù)手段對(duì)傳統(tǒng)工藝進(jìn)行總結(jié)和提升， 優(yōu)化為預(yù)制斜掛板單元式構(gòu)件與現(xiàn)澆樓板支模體系相結(jié)合的施工技術(shù)，解決箱型結(jié)構(gòu)模板、木枋、鋼管等材料無(wú)法拆除、施工質(zhì)量差、施工周期慢、白蟻?zhàn)躺葐?wèn)題，同時(shí)在一定條件下提高了城市建筑中多曲線(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)施工的經(jīng)濟(jì)性，在多曲線(xiàn)建筑中具有積極的推廣價(jià)值，具有廣泛的社會(huì)效益。

目前， 廣東仲元中學(xué)第二校區(qū)工程項(xiàng)目該項(xiàng)目已建成交付使用。 宿舍樓、教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓等13 個(gè)建筑單體的屋面“歇山頂”設(shè)計(jì)風(fēng)格形成了校園內(nèi)一道靚麗的風(fēng)景，在這所百年歷史名校的新校區(qū)不僅展現(xiàn)了地域特色文化傳統(tǒng)， 更符合現(xiàn)代化建筑學(xué)的審美。