預(yù)埋式整體型鋼架在單側(cè)支模施工中的應(yīng)用

王 超

(四川省第六建筑有限公司, 四川成都 610081)

為了提高規(guī)劃紅線內(nèi)場(chǎng)地的利用率，業(yè)主往往會(huì)要求建筑物的設(shè)計(jì)單位盡量利用規(guī)劃紅線來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在這種情況下，施工過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到地下室外墻外側(cè)因無(wú)充足施工距離而必須采用單側(cè)支模的情況。由于混凝土密度大，在施工過(guò)程中對(duì)側(cè)模產(chǎn)生的壓力大，成型質(zhì)量很難控制。如采用傳統(tǒng)的鋼管扣件式加固體系，在施工過(guò)程中更容易出現(xiàn)爆模、脹模、模板移位等現(xiàn)象。采用預(yù)埋式整體型鋼桁架，以在底板上預(yù)埋U型錨固鋼筋的方式對(duì)型鋼桁架加固，形成一個(gè)穩(wěn)固的三角支撐體系，將混凝土側(cè)壓力通過(guò)面板背楞、型鋼桁架，最終有效傳導(dǎo)至底板。利用型鋼架本身剛度大、整體性好的特點(diǎn)，加上三角支撐體系的穩(wěn)定性，能有效解決單側(cè)支模易產(chǎn)生的問(wèn)題。型鋼架采用普通槽鋼制作，高強(qiáng)螺栓連接固定，安裝拆卸方便，節(jié)省人力物力。且可以反復(fù)多次使用，在層高不同的復(fù)雜情況下，可以通過(guò)調(diào)整豎向槽鋼接長(zhǎng)長(zhǎng)度及間距來(lái)完美解決，利用率高，混凝土成型觀感良好，提高了社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

本文以仁和春天國(guó)際廣場(chǎng)·春天國(guó)際花園工程為實(shí)例，分析預(yù)埋式整體型鋼桁架在地下室外墻單側(cè)支模體系施工中的具體應(yīng)用。該工程地下三層層高3.95 m，地下二層層高7.2 m，地下一層層高3.75 m，墻厚均為400 mm，且地下室南側(cè)緊鄰春天國(guó)際花園地下室，間距僅為450 mm。為分析鋼管扣件式加固架和預(yù)埋式型鋼架的特點(diǎn)及效益，該工程地下三層需單側(cè)支模的墻體分為兩段，分別采用鋼管扣件式加固架及預(yù)埋式型鋼架同時(shí)開(kāi)始作業(yè)。

1 兩種支模加固體系

1.1 傳統(tǒng)鋼管扣件式加固體系分析

常見(jiàn)的加固方式為鋼管扣件式加固，以φ48×3.5單鋼管做內(nèi)龍骨，以φ48×3.5雙鋼管做外龍骨，并搭設(shè)滿堂架作支撐。由于墻體在混凝土澆筑的時(shí)候產(chǎn)生的側(cè)壓力極大，還需在立桿及斜撐的底部設(shè)支撐，常用方式為設(shè)置鋼筋混凝土支撐帶。此方法工藝傳統(tǒng)，但在混凝土澆筑過(guò)程中極易出現(xiàn)由于加固不到位而導(dǎo)致脹模、模板移位等情況，且由于鋼管扣件式加固架間距小，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在出現(xiàn)脹模、模板移位情況后搶修措施開(kāi)展極為困難。

1.2 預(yù)埋式型鋼桁架構(gòu)思

預(yù)埋式型鋼桁架采用[10熱軋普通槽鋼，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及計(jì)算結(jié)果確定豎向、水平、斜長(zhǎng)槽鋼長(zhǎng)度，形成一個(gè)穩(wěn)固槽鋼三角形。槽鋼連接、接長(zhǎng)采用焊接鋼板、高強(qiáng)螺栓固定的方式，型鋼架與地面錨固方式為在底板上預(yù)埋U型錨筋，為加強(qiáng)豎向槽鋼和斜向槽鋼的剛度，在豎向槽鋼和斜向槽鋼上加鋼管做水平支撐，焊Ф20短鋼筋固定。

2 兩種支模加固體系施工工藝流程

2.1 施工準(zhǔn)備

2.1.1 鋼管扣件式加固體系

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，經(jīng)過(guò)理論計(jì)算，首先搭設(shè)滿堂腳手架，起步立桿離剪力墻外側(cè)200 mm，縱橫間距1 000 mm×1 000 mm，步距1.2 m，架體距地150 mm縱橫向滿設(shè)掃地桿。

單側(cè)模板采用18 mm厚覆膜板，φ48×3.5單鋼管做內(nèi)龍骨，以φ48×3.5雙鋼管做外龍骨。第一道豎龍骨間距150 mm，第二道橫龍骨間距第一道250 mm，第二、三道間距500 mm，之后按間距600 mm布置至板底，滿堂腳手架每道水平桿加頂托頂緊在模板鋼管豎龍骨上。

由于混凝土施工時(shí)對(duì)單側(cè)模板所產(chǎn)生的壓力極大，在底板距剪力墻1 500 mm、3 000 mm位置各設(shè)一條鋼筋混凝土支撐帶，支撐帶高150 mm，上部寬150 mm，下部寬200 mm，支撐帶內(nèi)預(yù)埋φ18豎向鋼筋與筏板鋼筋焊接，混凝土標(biāo)號(hào)C30。斜撐鋼管間距600 mm，連接點(diǎn)部位保證可靠連接，無(wú)滿堂架做連接點(diǎn)時(shí)，增設(shè)鋼管與斜撐在該連接點(diǎn)部位組成空間不變體系(圖1)。

圖1 鋼管扣件式加固體系(單位:mm)

施工縫預(yù)留按常規(guī)施工方法，在底板上翻500 mm留設(shè),同時(shí)在離底板面300 mm處按水平間距600 mm預(yù)埋一排“拉腳”螺栓，在安設(shè)模板時(shí)拉緊模板水平楞，承受下部模板側(cè)壓力?；炷练謱訚仓?，每層高度不能超過(guò)1 m，且應(yīng)在下層混凝土初凝前進(jìn)行上層澆筑，同時(shí)利用泵送軟管降低混凝土自由傾落高度。

2.1.2 預(yù)埋式型鋼桁架加固體系

型鋼桁架采用[10熱軋普通槽鋼制作，根據(jù)本工程實(shí)例情況，地下三層層高為3.95 m，因此豎向采用3 m長(zhǎng)槽鋼，并在頂端做500 mm槽鋼接長(zhǎng)，在接長(zhǎng)位置焊一塊200 mm×200 mm×10 mm鋼板，用4個(gè)D20高強(qiáng)螺栓固定，水平長(zhǎng)3.6 m，斜長(zhǎng)4.95 m。為便于支撐架可拆卸、運(yùn)輸，斜向槽鋼與豎向和水平槽鋼連接采用螺栓連接，即在斜向槽鋼的兩端頭、豎向和水平槽鋼連接位置處各焊一塊200 mm×200 mm×10 mm鋼板，用4個(gè)D20高強(qiáng)螺栓將斜向槽鋼、水平槽鋼和豎向槽鋼連成一個(gè)三角形支撐架(圖2)。豎向鋼槽和水平槽鋼的固定采用10 mm厚鋼板加工成L型，D10高強(qiáng)螺栓固定。為加強(qiáng)豎向槽鋼和斜向槽鋼的剛度，在豎向槽鋼和斜向槽鋼上在高度1.2 m和3.3 m處，加鋼管做水平支撐。在槽鋼上焊φ20短鋼筋固定水平鋼管，水平鋼管必須與槽鋼抵緊。

圖2 型鋼桁架

型鋼架與底板固定方式采用預(yù)埋φ20(圓鋼)U型錨筋(每榀三道)，錨筋與樓板底層鋼筋焊接或綁扎牢固，槽鋼上部用角鋼L63×6固定(圖3)。

圖3 水平槽鋼錨固

為保證三角支撐架的穩(wěn)定，需搭設(shè)鋼管架將各榀支撐架連成整體。在各榀支撐架之間，增加三排豎向鋼管和三排水平鋼管(水平鋼管抵緊墻體模板)，用通長(zhǎng)橫向鋼管將槽鋼三角支撐架與支撐架間的鋼管連成整體。根據(jù)計(jì)算，墻體模板豎向背方采用φ48×3.5單鋼管，間距150 mm，水平雙鋼管φ48×3.5，除底部?jī)刹桨?50 mm間距外，上三步間距1 000 mm，型鋼三角支撐架按間距900 mm布置(圖4、圖5)。

圖4 支撐節(jié)點(diǎn)

圖5 預(yù)埋式型鋼桁架加固體系

施工縫預(yù)留按常規(guī)施工方法，在底板上翻500 mm留設(shè)。混凝土分層澆筑，每層高度不能超過(guò)1 m，且應(yīng)在下層混凝土初凝前進(jìn)行上層澆筑，同時(shí)利用泵送軟管降低混凝土自由傾落高度。

2.2 混凝土成型效果分析

2.2.1 鋼管扣件式加固體系

混凝土施工過(guò)程中容易出現(xiàn)脹?，F(xiàn)象，由于鋼管扣件式加固架結(jié)構(gòu)復(fù)雜，間隙狹窄，無(wú)法開(kāi)展搶修，只能在后期對(duì)脹模區(qū)域進(jìn)行人工剔鑿?；炷翝仓┕ね瓿珊髾z查發(fā)現(xiàn)加固架部分區(qū)域已經(jīng)失穩(wěn)，伴有扣件松動(dòng)現(xiàn)象。除脹模區(qū)域外，混凝土表面平整、光潔，無(wú)蜂窩麻面。施工周期為15 d。

2.2.2 預(yù)埋式型鋼桁架加固體系

混凝土施工過(guò)程順利，拆模后對(duì)混凝土成型質(zhì)量詳細(xì)檢查。檢查發(fā)現(xiàn)，預(yù)埋式整體型鋼桁架加固體系下的混凝土表面平整、光潔，無(wú)蜂窩麻面，且混凝土澆筑過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)脹模、模板移位現(xiàn)象，加固體系整體穩(wěn)定性良好，成型效果好。施工周期為10 d。

3 結(jié)束語(yǔ)

3.1 預(yù)埋式整體型鋼架優(yōu)點(diǎn)分析

由實(shí)例可見(jiàn)，與傳統(tǒng)的鋼管扣件式加固體系相比較，預(yù)埋式整體型鋼桁架具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)型鋼架屬于組合式構(gòu)件，搭拆方便，施工速度快，省時(shí)省力。

(2)型鋼架本身剛度大，整體性好，三角支撐體系穩(wěn)定性強(qiáng)。

(3)可一次性支模高度大，在本工程實(shí)例中僅取地下三層3.95 m層高，但實(shí)例表明型鋼架穩(wěn)固可靠，對(duì)于超高、超厚的剪力墻體，可通過(guò)減小支撐架間距、增加槽鋼接長(zhǎng)的方式來(lái)加固，靈活多變，利用率高。

(4)對(duì)于超高剪力墻體，可減少水平施工縫的留設(shè)，提高剪力墻體整體剛性防水性能。

(5)剪力墻體垂直度、平整度好，克服了常見(jiàn)的脹模、漏漿、爆模、模板移位等質(zhì)量問(wèn)題，混凝土成型質(zhì)量、觀感極佳。

(6)取消了對(duì)拉螺栓，經(jīng)濟(jì)環(huán)保的同時(shí)也提高了剪力墻體整體剛性防水性能。

3.2 預(yù)埋式整體型鋼架效益分析

通過(guò)對(duì)本工程實(shí)例后續(xù)工作的分析，采用預(yù)埋式整體型鋼桁架對(duì)本工程產(chǎn)生了以下直接及間接效益：

(1)在保證剪力墻體質(zhì)量的前提下，與傳統(tǒng)鋼管扣件式單側(cè)支模加固體系相比，省時(shí)省力，縮短施工周期約1/3，加快了工程進(jìn)度，提高社會(huì)效益。

(2)剪力墻體混凝土成型質(zhì)量好，未出現(xiàn)脹模、爆模及模板移位現(xiàn)象，以本工程實(shí)例負(fù)三層剪力墻情況為例，與傳統(tǒng)的傳統(tǒng)鋼管扣件式單側(cè)支模加固體系相比，節(jié)約混凝土缺陷修補(bǔ)費(fèi)用約為2萬(wàn)元。

(3)對(duì)于超高、超厚的剪力墻，可減少水平施工縫的留設(shè)，節(jié)約一道止水鋼板費(fèi)用及施工縫處理費(fèi)用，并提高剪力墻體整體剛性防水性能。

(4)在場(chǎng)地面積有限的情況下，加固體系占用空間小，可反復(fù)使用，重復(fù)利用率高。

3.3 預(yù)埋式整體型鋼架的推廣意義

綜上所述，預(yù)埋式整體型鋼桁架在常規(guī)的剪力墻單側(cè)支模體系中能夠有效解決因場(chǎng)地面積原因造成的模板加固難題，且無(wú)需采用對(duì)拉螺栓，增加了墻體的整體剛性防水性能，提高了混凝土墻體的觀感，減少浪費(fèi)，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益，符合環(huán)境保護(hù)和厲行節(jié)約的創(chuàng)新理念,具有極大的推廣意義。

但由于本工程實(shí)例中剪力墻厚度為400 mm，模板為18 mm覆膜板拼裝。對(duì)大模板預(yù)制構(gòu)件或超高、超厚剪力墻單側(cè)支模中的實(shí)際應(yīng)用效果如何有待考證。

3.4 技術(shù)成果

由本文總結(jié)的《工具式墻體單側(cè)模板支撐型鋼桁架》已于2014年獲得國(guó)家級(jí)新型實(shí)用專利，專利號(hào)：ZL 2014 2 0578808.3。

[1] JGJ 162-2008 建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范[S].

[2] 建筑施工腳手架實(shí)用手冊(cè)[M]. 北京: 中國(guó)建筑工業(yè)出版社.

[3] JGJ 59-2011 建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)[S].

[4] GB 50204-2002 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(2011年版)[S].

[5] 江正榮. 建筑施工計(jì)算手冊(cè)[M]. 北京: 中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2001.

[6] 盧循. 建筑施工技術(shù)[M]. 上海: 同濟(jì)大學(xué)出版社， 1999.

[7] GB 50205-2001 鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)[S].

裝配式建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)2月起實(shí)施

住房城鄉(xiāng)建設(shè)部日前印發(fā)通知，批準(zhǔn)《裝配式建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡(jiǎn)稱《裝配式標(biāo)準(zhǔn)》)為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，自2018年2月1日起實(shí)施。原國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)化建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》同時(shí)廢止。

據(jù)介紹，裝配式建筑代表新一輪建筑業(yè)科技革命和產(chǎn)業(yè)變革方向，既是傳統(tǒng)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型與建造方式的重大變革，也是推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重要舉措，更是新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的有力支撐。近年來(lái)，我國(guó)在積極探索發(fā)展裝配式建筑過(guò)程中，在技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)的頂層設(shè)計(jì)的支撐保障方面遇到了一些亟待解決的難題。這使得我國(guó)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際可持續(xù)發(fā)展的裝配式建筑建造方式的先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)相比還有很大差距。

為促進(jìn)裝配式建筑發(fā)展、規(guī)范裝配式建筑評(píng)價(jià)，根據(jù)住房城鄉(xiāng)建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額司“關(guān)于請(qǐng)開(kāi)展《工業(yè)化建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》修訂工作的函”的要求，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部科技與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中心(住宅產(chǎn)業(yè)化促進(jìn)中心)會(huì)同有關(guān)單位開(kāi)展了裝配式標(biāo)準(zhǔn)的編制工作。編制組開(kāi)展了廣泛的調(diào)查研究，認(rèn)真分析了《工業(yè)化建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》的實(shí)施情況，總結(jié)了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，參考有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)內(nèi)容，開(kāi)展了多項(xiàng)專題研究，并在廣泛征求意見(jiàn)的基礎(chǔ)上，編制了《裝配式標(biāo)準(zhǔn)》。

《裝配式標(biāo)準(zhǔn)》與2017年6月1日起實(shí)施的、由住房城鄉(xiāng)建設(shè)部組織編制的《裝配式混凝土建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》、《裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》、《裝配式木結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)必將有效發(fā)揮引領(lǐng)作用，推動(dòng)我國(guó)裝配式建筑健康快速持續(xù)發(fā)展。

《裝配式標(biāo)準(zhǔn)》主要包括總則、術(shù)語(yǔ)、基本規(guī)定、裝配率計(jì)算、評(píng)價(jià)等級(jí)劃分5部分內(nèi)容，適用于評(píng)價(jià)民用建筑的裝配化程度?！堆b配式標(biāo)準(zhǔn)》采用裝配率評(píng)價(jià)建筑的裝配化程度。

根據(jù)《裝配式標(biāo)準(zhǔn)》，裝配率計(jì)算和裝配式建筑等級(jí)評(píng)價(jià)應(yīng)以單體建筑作為計(jì)算和評(píng)價(jià)單元并符合下列規(guī)定：?jiǎn)误w建筑應(yīng)按項(xiàng)目規(guī)劃批準(zhǔn)文件的建筑編號(hào)確認(rèn)；建筑由主樓和裙房組成時(shí)，主樓和裙房可按不同的單體建筑進(jìn)行計(jì)算和評(píng)價(jià)；單體建筑的層數(shù)不大于3 層且地上建筑面積不超過(guò)500平方米時(shí)，可由多個(gè)單體建筑組成建筑組團(tuán)作為計(jì)算和評(píng)價(jià)單元。

裝配式建筑評(píng)價(jià)應(yīng)符合下列規(guī)定：設(shè)計(jì)階段宜進(jìn)行預(yù)評(píng)價(jià)，并應(yīng)按設(shè)計(jì)文件計(jì)算裝配率；項(xiàng)目評(píng)價(jià)應(yīng)在項(xiàng)目竣工驗(yàn)收后進(jìn)行并按竣工驗(yàn)收資料計(jì)算裝配率和確定評(píng)價(jià)等級(jí)。

裝配式建筑應(yīng)同時(shí)滿足下列要求：主體結(jié)構(gòu)部分的評(píng)價(jià)分值不低于20 分；圍護(hù)墻和內(nèi)隔墻部分的評(píng)價(jià)分值不低于10分；采用全裝修；裝配率不低于50%。

此外，《裝配式標(biāo)準(zhǔn)》還明確，裝配式建筑宜采用裝配化裝修。

按照要求，裝配率應(yīng)根據(jù)參與評(píng)價(jià)項(xiàng)目的評(píng)價(jià)分值進(jìn)行計(jì)算，即由主體結(jié)構(gòu)(50分)、圍護(hù)墻和內(nèi)隔墻(20分)、裝修和設(shè)備管線(30分)3個(gè)指標(biāo)中參與評(píng)分的項(xiàng)目實(shí)際得分之和與參與評(píng)價(jià)項(xiàng)目總分之比。

摘自《中國(guó)建設(shè)報(bào)》