高層懸挑混凝土結(jié)構(gòu)斜撐錨固支模施工技術(shù)研究

趙 衛(wèi)，劉杰珂，周 宇

(中國(guó)建筑第五工程局有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410004)

1 引言

懸挑結(jié)構(gòu)的模板支撐在高層建筑施工中具有嚴(yán)格的技術(shù)要求，這也成為房屋建筑模板支撐的一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)[1]。本文針對(duì)凸窗飄板和懸挑屋面板共同存在的節(jié)點(diǎn)處支模問題，采取了針對(duì)性的解決方案，因工藝簡(jiǎn)單安全為工程帶來(lái)了良好的效果。針對(duì)該處模板支撐的問題，傳統(tǒng)施工作業(yè)中通常采取臨時(shí)懸挑工字鋼的辦法，由于這種施工技術(shù)需要在頂層施工時(shí)預(yù)埋錨固件，這樣就會(huì)在外墻上留下施工洞，施工完成后再修補(bǔ)孔洞，既延長(zhǎng)了施工時(shí)間又增加了工序，甚至可能會(huì)延誤工期以及后期出現(xiàn)滲漏的可能性，降低了施工的質(zhì)量。

某城區(qū)保障房項(xiàng)目建筑總面積為6.425萬(wàn)m2，其中地上建筑面積為5.103萬(wàn)m2，地下建筑面積為1.322萬(wàn)m2，是政府與企業(yè)合作的PPP項(xiàng)目，合同工期為25個(gè)月。工程的主體結(jié)構(gòu)為剪力墻結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)地下建筑1層，地上建筑16層，該工程中最為復(fù)雜的環(huán)節(jié)在于南立面凸窗陽(yáng)臺(tái)等結(jié)構(gòu)。

針對(duì)以上情況，本文采用了錨固斜撐支模的施工技術(shù)，使模板支撐工序簡(jiǎn)化，該辦法安全可靠，降低了以往傳統(tǒng)施工中的隱患，同時(shí)提升了施工技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的雙贏，具有一定的參考意義。

2 工程難點(diǎn)

因施工地點(diǎn)處于房屋頂層，距地面較高，結(jié)構(gòu)懸挑出框架柱為3.6 m，架柱高且面積較大，因此需要重點(diǎn)考慮搭設(shè)支模的安全與穩(wěn)定性。此外，如果在支模時(shí)采用落地式的扣件式鋼管，就其上部而言所用荷載不大，但支撐高度已經(jīng)達(dá)到8m以上，無(wú)法實(shí)現(xiàn)安全施工。因此，在設(shè)計(jì)支模工作中應(yīng)該從安全可靠與經(jīng)濟(jì)高效方面綜合考慮，由于該工藝具有較高的標(biāo)準(zhǔn)，在放樣、計(jì)算、模板安裝與拆模作業(yè)中務(wù)必嚴(yán)格按照操作流程。混凝土澆筑過程中，應(yīng)該確保混凝土的相關(guān)參數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。還有一種斜撐的解決方法，為了在頂層實(shí)現(xiàn)斜撐的目的，從頂層的下一層開始斜撐，但是如果屋面外檐懸挑板以及其下部凸窗飄板同時(shí)存在，該施工工藝就顯得繁瑣且不利于操作，凸窗飄板需要進(jìn)行二次澆注才可完工，并且在這種情況下無(wú)法保障質(zhì)量。

通過分析對(duì)比與研究，本工程在支模作業(yè)中采用了斜撐錨固的辦法，因該技術(shù)能夠保障模板支撐節(jié)點(diǎn)安全穩(wěn)固，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)一次完成凸窗飄板施工，不會(huì)出現(xiàn)滲漏的情況，這種既可靠又安全的技術(shù)很大程度上提高了施工質(zhì)量，同時(shí)保證了工程的時(shí)效性，在日后的同類施工中值得進(jìn)一步研究與實(shí)踐。

3 主要施工技術(shù)

3.1 錨固件預(yù)埋

本文施工時(shí)結(jié)合懸挑屋面板荷載通過冷彎HRB40018鋼筋并進(jìn)行加工而成，鋼筋總長(zhǎng)度為200 mm，彎曲時(shí)取中間位置，角度為123°，見圖1，但該尺寸與角度并非固定值，具體施工中可根據(jù)實(shí)際情況對(duì)參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整并試驗(yàn)，確保斜撐鋼管尺寸的合理性并且達(dá)到承載力的要求。

圖1 錨固件示意

插錨固件時(shí)，具體操作為：一端錨入墻內(nèi)，另一端預(yù)留墻外，見圖2。頂層樓面施工時(shí)，樓面鋼筋與錨固件綁扎在一起，另外錨固位置與鋼筋一起綁扎，為了確保錨固件的穩(wěn)固，錨固部位附加2根HRB400 12短鋼筋，綁扎時(shí)采用20#扎絲，為保證預(yù)埋件的固定和避免發(fā)生位移，澆筑混凝土?xí)r應(yīng)派專人看管。澆筑時(shí)，下層飄窗板與屋面澆筑工作同步進(jìn)行，由于斜撐鋼管需要從飄窗板穿過，因此需提前預(yù)留孔洞，預(yù)留孔處制定大小合理的木盒作為模板，預(yù)留洞處板面分布筋盡量避免與斜撐鋼管接觸，如果實(shí)際中確實(shí)無(wú)法避免，為避免后期施工中修補(bǔ)漏洞而采取植筋措施，在預(yù)留洞兩端留設(shè)φ6@100插筋，預(yù)留孔洞的具體位置以及大小應(yīng)該以現(xiàn)場(chǎng)施工情況為準(zhǔn)。

圖2 錨固件預(yù)埋示意

3.2 斜撐架搭設(shè)

按照從里到外、從下到上的順序搭設(shè)基礎(chǔ)架，在搭設(shè)過程中確保所有基礎(chǔ)架與內(nèi)部滿堂架以及結(jié)構(gòu)邊柱穩(wěn)固連接[2]。首先建設(shè)操作平臺(tái)，可通過滿鋪腳手架實(shí)現(xiàn)，搭設(shè)支撐架時(shí)先搭設(shè)近端的支撐立桿，然后對(duì)遠(yuǎn)端立桿進(jìn)行搭設(shè)，所有的立桿必須確保穩(wěn)固連接，以實(shí)現(xiàn)支撐的穩(wěn)固不偏移。搭設(shè)模板支架時(shí)與內(nèi)部滿堂架整體拉結(jié)，采用搭接的方式并且確保連接扣件超過三個(gè)，連接橫桿，滿堂架最外側(cè)兩排立桿比作業(yè)面高2.5 m，使用密目網(wǎng)與白色大眼網(wǎng)滿掛于滿堂架外側(cè)，同時(shí)滿掛安全平網(wǎng)。待頂層混凝土強(qiáng)度超過75%，模板支架搭設(shè)工作完成以后開始搭設(shè)懸挑結(jié)構(gòu)模板支撐體系。斜撐的支撐點(diǎn)為鋼筋錨固件，挑檐底部設(shè)水平桿2道，連接內(nèi)支模架，最終形成整體，見圖3。

圖3 斜撐錨固支模示意

3.3 混凝土澆搗

在本施工中，混凝土澆搗的難點(diǎn)在于混凝土的密實(shí)度問題[3]，通過設(shè)計(jì)多個(gè)方案對(duì)比研究后，采取優(yōu)化配置混凝土比例，以混凝土標(biāo)號(hào)不變的基礎(chǔ)上降低混凝土坍落度，再加入適量減水劑，同時(shí)增加粗粒徑含量，目的在于降低混凝土的流淌速度。進(jìn)行二次振搗時(shí)合理把握時(shí)間，首先用鐵楸拍振出漿，使用小型高頻振動(dòng)棒振搗1h，注意合理把握振搗時(shí)間，若長(zhǎng)時(shí)間振搗將損壞模板，之后用木抹搓平。但是應(yīng)注意1h振搗時(shí)間并非定數(shù)，實(shí)際施工時(shí)應(yīng)結(jié)合施工所處的環(huán)境溫度、振搗條件以及混凝土參數(shù)，通過試驗(yàn)確定具體時(shí)長(zhǎng)[4]。振搗過程中的順序?yàn)閺南轮辽?。布料的順序?yàn)樽笥揖鶆蜻M(jìn)行，避免因集中下料而打彎或踩彎面層鋼筋。完成振搗后定時(shí)檢查混凝土，確保質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

3.4 模板拆除

當(dāng)混凝土硬度滿足拆模要求后做好拆模準(zhǔn)備。首先將支模最上面的模板拆除，由于完整性需要，保留最上面連接的鋼管，將其余部分割離后，用塔機(jī)吊鉤勾住鋼筋網(wǎng)架，然后系一根保險(xiǎn)繩進(jìn)行調(diào)節(jié)，逐步將剩余模板拆除，模板落于支撐平臺(tái)上。拆模時(shí)的順序與安裝順序相反，拆模時(shí)應(yīng)認(rèn)真工作，嚴(yán)格按照拆模順序進(jìn)行，完成工作的同時(shí)保障施工安全。

4 操作要點(diǎn)

預(yù)制錨固件階段，其材料可使用鋼筋余料，以現(xiàn)場(chǎng)飄窗板的實(shí)際寬度為參考，嚴(yán)格遵循模板安裝規(guī)范布置2道斜撐，并且根據(jù)斜撐布置位置在頂層樓板鋼筋支模時(shí)預(yù)埋好錨固件。設(shè)計(jì)預(yù)留洞時(shí)，首先應(yīng)注意提前預(yù)留錨固件孔洞，并且結(jié)合錨固件的預(yù)埋位置合理預(yù)留孔洞，預(yù)留孔洞支模時(shí)為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)節(jié)能的目的，可采用模板預(yù)料[5]。木盒模板上預(yù)留線槽，支模時(shí)將預(yù)留鋼筋彎折處理；搭設(shè)斜撐時(shí)為確保斜撐的穩(wěn)固性，在錨固鋼筋部位外墻混凝土上鑿除2 cm，使其形成凹槽。確保斜撐上部水平桿連接內(nèi)架，并保證連接立桿數(shù)不低于2根，完成斜撐體系搭設(shè)后由監(jiān)理單位進(jìn)行驗(yàn)收，以確保安全施工。

5 結(jié)語(yǔ)

本文通過結(jié)合相關(guān)領(lǐng)域的施工技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合了傳統(tǒng)施工中的斜撐工藝，同時(shí)采用預(yù)埋錨固件的方法，更新了技術(shù)方法。采用錨固斜撐支模體系，其工藝簡(jiǎn)單易操作，并且節(jié)約了成本，實(shí)現(xiàn)了“綠色施工”。因當(dāng)下相關(guān)領(lǐng)域可供參考的技術(shù)有限，通過本文的創(chuàng)新提供了技術(shù)經(jīng)驗(yàn)與工程案例。