鐵路站房工程碗扣架早拆體系的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

王春雷

(中鐵建設(shè)集團(tuán)有限公司，北京 100040)

1 碗扣架早拆體系的設(shè)計(jì)原理

根據(jù)現(xiàn)行的《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》中現(xiàn)澆混凝土樓板模板拆模強(qiáng)度的規(guī)定，跨度＜2 m的現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，其拆模強(qiáng)度可為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%，因此，在常溫條件下，跨度＜2 m的現(xiàn)澆樓板混凝土澆筑4～5 d后，同條件混凝土試塊強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%，即可拆除樓板模板。根據(jù)這一原理，在進(jìn)行模板支撐設(shè)計(jì)時(shí)，采用碗扣架后拆空間支構(gòu)將現(xiàn)澆樓板的跨度控制在2 m范圍內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)頂板模板早拆的目的。

根據(jù)現(xiàn)有的碗扣架支撐體系，配套橫桿的長(zhǎng)度規(guī)格有 1.5、1.2、0.9、0.6 m 等幾種，這為碗扣架早拆體系的設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)。因?yàn)橹衲z板的規(guī)格為1 220 mm×2 400 mm，如果在竹膠板寬度方向增加280 mm×2 400 mm寬的板條，這樣，竹膠板的規(guī)格就成為(1 220+280)mm×2 400 mm，按照此規(guī)格將竹膠板并排在一起，就不難發(fā)現(xiàn)，280 mm×2 400 mm的板條之間的中距是1.5 m，該距離與碗扣架1.5 m橫桿長(zhǎng)度一致。根據(jù)這一特點(diǎn)，在280 mm×2 400 mm的板條下面設(shè)置10 cm×10 cm的次龍骨(其余次龍骨為5 cm×10 cm，中距250 mm)，與碗扣架形成獨(dú)立的支撐構(gòu)架，具體見(jiàn)圖1、圖2碗扣架早拆體系構(gòu)造圖。

通常情況下，頂板的支撐體系與梁的支撐是相互獨(dú)立的，因此在框架梁結(jié)構(gòu)復(fù)雜的情況下，梁的支撐仍可以采用傳統(tǒng)的支撐形式。但是如果框架梁的結(jié)構(gòu)形式比較簡(jiǎn)單，也可按照頂板快拆支撐相同的原理，設(shè)計(jì)梁的快拆體系，其構(gòu)造圖如圖3所示。

圖1 碗口架早拆體系構(gòu)造(單位:mm)

圖2 ①號(hào)節(jié)點(diǎn)大樣(單位:mm)

設(shè)計(jì)碗扣架早拆體系的目的是實(shí)現(xiàn)頂板模板快拆，從而達(dá)到提高周轉(zhuǎn)材料使用效率并節(jié)約成本的目的。傳統(tǒng)的模板支撐體系頂板模板的拆模條件是“跨度在2.0 m以?xún)?nèi)頂板混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%可以拆模，跨度在2.0～8.0 m之間的須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%方可拆模，跨度在8.0 m以上的須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%方可拆?！?，該條件下大開(kāi)間頂板的拆模時(shí)間常溫時(shí)應(yīng)在20 d以后，而碗扣架早拆體系正是在這個(gè)規(guī)范理論前提下，通過(guò)后拆空間支架改變現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)頂板跨度使其在2.0 m以?xún)?nèi)，實(shí)現(xiàn)早拆。如圖4所示。

圖3 梁、板碗扣架早拆體系構(gòu)造

圖4 梁板早拆立桿拆除后示意(單位:mm)

根據(jù)圖4可以看出，通過(guò)后拆立桿所形成的空間支架體系改變了現(xiàn)澆板的跨度。在此條件下，常溫時(shí)當(dāng)樓板混凝土澆筑4～5 d后，通過(guò)試壓同條件養(yǎng)護(hù)試塊，其強(qiáng)度一般均能達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%以上，按照施工規(guī)范可以拆模。于是，調(diào)整早拆立桿上的U托，就可以將大部分的周轉(zhuǎn)材料(如主次龍骨、竹膠板、碗扣架支撐體系等)移至下一層施工作業(yè)面，僅保留后拆支撐部分，后拆支撐部分的拆除按照常規(guī)的要求進(jìn)行。

2 碗扣架早拆體系施工工藝與應(yīng)用

在上述理論基礎(chǔ)上，碗扣架早拆體系在溫福線(xiàn)一站房施工過(guò)程中得以首次應(yīng)用。該樓總建筑面積9 531 m2，地下一層，地上三層，層高分別為 5.5、4.2、3.6、3.3 m，單層建筑面積2 380 m2。結(jié)合該樓單層面積大、層數(shù)少的特點(diǎn)，采用快拆體系尤其經(jīng)濟(jì)適用。

根據(jù)設(shè)計(jì)原理，首先必須完成不同開(kāi)間的快拆體系的平面布置圖，這是運(yùn)用好該體系的重點(diǎn)和難點(diǎn)所在。該站房主樓為大跨度梁板框架結(jié)構(gòu)，其主跨開(kāi)間為7 000 mm×8 000 mm，下面將針對(duì)此開(kāi)間闡述碗扣架早拆體系的施工工藝，其快拆體系平面布置圖見(jiàn)圖5。

根據(jù)早拆體系平面布置圖及構(gòu)造圖、節(jié)點(diǎn)大樣圖，統(tǒng)計(jì)要支模開(kāi)間的碗扣架規(guī)格、數(shù)量，備齊各種構(gòu)配件。按照早拆體系平面布置圖放線(xiàn)，并且在先后拆除的立桿部位放線(xiàn)時(shí)做上標(biāo)記予以區(qū)分。按照放線(xiàn)，梁下支架及板下支架同時(shí)支搭，并用普通鋼管和扣件將梁下后拆與板下后拆支架連接形成空間支架。所有支架除說(shuō)明外均采用普通碗扣架。

1)支模工藝流程:墻、柱模板拆除并吊走，地面雜物清理干凈→在墻上和柱上標(biāo)示控制樓板高程的水平線(xiàn)→按照支撐結(jié)構(gòu)圖及圖紙?jiān)跇前迳蠘?biāo)示出梁中心線(xiàn)和板下模板支架立桿位置線(xiàn)(早拆與后拆立桿用油漆做標(biāo)記區(qū)分)→支立桿、安裝水平拉桿，梁下支架及板下支架同時(shí)支搭。施工時(shí)注意:早拆立桿的縱橫間距為1 500 mm×1 200 mm，而晚拆立桿的縱橫間距均為1 500 mm×1 500 mm。安裝水平拉桿時(shí)，按照早拆立桿和晚拆立桿分別連接為空間支架，二者高度錯(cuò)開(kāi)60 cm→根據(jù)層高將豎向立桿接高并采用同樣的辦法用水平桿將立桿連接為空間支架→安放U托并大致調(diào)好U托，其中晚拆U托比早拆U托高約10 cm→鋪設(shè)主次龍骨及邊龍骨，隨后進(jìn)行調(diào)整驗(yàn)收，保證晚拆 U托上的10 cm×10 cm龍骨與次龍骨在一個(gè)水平面上→鋪設(shè)模板(從一側(cè)整張鋪設(shè)竹模板，按照早拆體系平面布置圖，每鋪一張加一塊280 mm寬的竹膠板條板。鋪設(shè)條板時(shí)，注意檢查條板是否落在晚拆U托頂托的龍骨上，并及時(shí)調(diào)整該U托高度，使條板與龍骨充分接觸，保證澆筑混凝土?xí)r能頂緊竹膠板。重復(fù)上述工序，直至模板鋪設(shè)完畢)→按照?qǐng)D紙及規(guī)范要求進(jìn)行起拱→模板預(yù)檢(驗(yàn)收合格后)→進(jìn)行下一道工序(綁鋼筋)。

圖5 7 m×8 m開(kāi)間快拆布置圖(單位:mm)

2)拆模工藝流程:混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)拆模強(qiáng)度(一般為設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的50%，常溫一般為4～5 d，經(jīng)過(guò)試塊試壓并批準(zhǔn))后，上層墻體或柱子模板等大型施工荷載拆除并吊走后→根據(jù)不同開(kāi)間的快拆布置圖，調(diào)低早拆U托高度，使主次龍骨及模板的高度下降一定高度(此時(shí)不拆水平桿)→在保證安全的前提下，先將主次龍骨拆下，再順序拆除水平桿和立桿(施工時(shí)注意區(qū)分早拆與晚拆立桿，不得誤拆)→除應(yīng)保留的立桿、橫桿之外，將拆除的龍骨、竹膠板、立桿、橫桿拆運(yùn)到下一個(gè)施工部位→保留的立桿、橫桿以及條板待支撐到常規(guī)拆模時(shí)方可拆除，即一直保留到混凝土強(qiáng)度等級(jí)增長(zhǎng)到足以在全跨條件下支撐自身重量和施工荷載時(shí)再拆除。

3)碗扣架早拆體系施工注意事項(xiàng):首先，對(duì)于不同的結(jié)構(gòu)體系，尤其是開(kāi)間(跨度)變化較多的剪力墻或者框架結(jié)構(gòu)，施工時(shí)，要求施工人員將各開(kāi)間的快拆平面布置圖制作成標(biāo)識(shí)牌掛在施工作業(yè)面，照?qǐng)D施工，避免平面布置錯(cuò)誤。其次，上下層之間的后拆立桿位置嚴(yán)格對(duì)齊，保證施工荷載正確傳遞，當(dāng)開(kāi)間發(fā)生變化時(shí)應(yīng)慎重核實(shí)。并且，上層的施工荷載應(yīng)分散布置，同一開(kāi)間不得集中堆放鋼筋、模板、鋼管、碗扣架等荷載。再次，在進(jìn)行早拆部分拆除時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格區(qū)分是否為早拆碗扣架，不得誤拆，在進(jìn)行拆除作業(yè)前，必須報(bào)驗(yàn)，取得項(xiàng)目試驗(yàn)員和技術(shù)員的簽字認(rèn)可方可施工。

3 碗扣架早拆體系的優(yōu)越性

與傳統(tǒng)的碗扣架體系比較，碗扣架早拆體系最大的優(yōu)越性在于節(jié)約成本，周轉(zhuǎn)材料少，結(jié)構(gòu)成形效果好。另外，與現(xiàn)在使用比較成熟的早拆體系比較，該體系的后拆支撐部分實(shí)現(xiàn)了從點(diǎn)支撐到線(xiàn)支撐的轉(zhuǎn)變，改善了結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)。

［1］中華人民共和國(guó)建設(shè)部.GB50204—2002 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范［S］.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002.

［2］中華人民共和國(guó)建設(shè)部.JGJ3—2002 高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程［S］.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002.