鋼筋混凝土現(xiàn)澆疊合梁施工工藝的研究

張文麗

（福州職業(yè)技術學院， 福建 福州 350014）

0 引言

為了滿足多元化的高層建筑施工要求，高層建筑轉換層已經(jīng)成為滿足現(xiàn)代建筑功能的關鍵結構。疊合梁施工是當前高層施工的難點，雖然基于裝配式建筑施工技術的發(fā)展，疊合梁實現(xiàn)了預制現(xiàn)場的制作，但是其在具體的應用中涉及到的疊合梁拼裝問題，例如疊合梁之間會因為施工工藝問題而導致裂縫地發(fā)生，因此如何優(yōu)化鋼筋混凝土現(xiàn)澆疊合梁施工工藝成為高層建筑施工的重點與難點?，F(xiàn)結合多年實踐調查，提出優(yōu)化疊合梁施工工藝的方案。

1 疊合梁概述

疊合梁是指在梁的高度上不是一次澆灌到頂，其分為兩次澆筑混凝土的梁，第一次是在預制現(xiàn)場制作而成，第二次則是在施工現(xiàn)場澆筑而成。當預制梁吊裝到位之后，在施工現(xiàn)場對吊裝到位的預制梁上部進行二次澆筑，這樣在梁中部會形成一層水平施工縫，進而形成整體受力的結構構件。按照施工工藝不同，疊合梁可以分為一次受力疊合梁和二次受力疊合梁：一次受力疊合梁主要是在施工期間，在梁的底部下設可靠支撐，待完成后進行澆筑，當澆筑的梁達到設計強度后再拆除梁下支撐；二次受力疊合梁則是先澆筑截面，當其強度達到要求時再拆除梁下支撐，然后施工階段承受后澆筑的混凝土重量等，相比一次受力疊合梁而言，二次受力疊合梁施工方式的受力性能差別比較大，而且其局部受力情況比較復雜。

隨著我國高層建筑規(guī)模的不斷擴大，尤其是裝配式建筑的發(fā)展，疊合梁在現(xiàn)代施工中發(fā)揮著巨大的作用。首先，從受力性能看，疊合梁構建的應用可以有效地提升高層建筑的整體剛性，增強高層建筑的抗震性能，例如疊合梁的施工采取的二次受力的特點有效降低了連接部位結構支座截面的負彎矩。從而有效避免了上梁部位因裂縫問題而導致的承載力下降的缺陷問題；其次，采取現(xiàn)場疊合梁施工工藝可以有效降低施工成本，提升施工企業(yè)的經(jīng)濟效益，例如通過實施現(xiàn)場澆筑疊合梁的方式，可以有效減少鋼筋的使用量，從而為企業(yè)節(jié)省大量的經(jīng)濟費用。當然疊合梁結構也存在一定的缺點，需要我們在施工中加以注意。

2 現(xiàn)澆混凝土疊合梁施工技術方案

為了更好地分析鋼筋混凝土現(xiàn)澆疊合梁施工工藝，本文以某工程為例，通過對某工程實施現(xiàn)澆疊合梁施工方案地研究，為今后提供實踐借鑒。

2.1 工程概述

某工程為商業(yè)項目，位于湖南邵陽市，項目規(guī)劃設計為8 層建筑，其中地下設計為3 層，負1 層為大型商超，負2、3 層為停車場。本次工程的建筑結構采取裝配式建筑模式，考慮到建筑工程主要是用于商業(yè)辦公，因此在設計上采取的部分框支剪力墻結構，根據(jù)工程施工要求，以裝配式施工模式為主，其中建筑的主梁采取的疊合梁施工方案。本工程概況為：建筑總面積28111.6 平方米，抗震設防烈度為8 度。

為了滿足工程結構功能，采取現(xiàn)澆混凝土疊合梁的施工方案，首先，通過預制澆筑的方式制作預制板，然后再將預制板運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，并且按照預定的施工方案將其吊裝到預定的位置。其次，完成吊裝之后進行現(xiàn)場澆筑。在現(xiàn)場澆筑時主要采取以下施工措施：（1）梁下支撐設計。沿梁跨度方向縱向跨距為0.9m，水平桿豎向步距0.6m，梁底增加三道支撐，間距0.3m，支撐搭設高度3.6m。（2）施工材料規(guī)格。本次工程采取C40 混凝土，梁中的配筋均為HRB400 三級鋼，其中梁頂部采取2C25+(2C12)、箍筋C10@100/200、跨中配筋和支座配筋4C25+3C22。

2.2 本工程疊合梁的難點

由于本工程所采取的疊合梁的跨度比較大，尤其是疊合梁的自重較高，疊合梁的自重達到了38.25kN/m2，再加上施工荷載導致疊合梁的自重標準達到41.25kN/m2，因此本次工程的難點就是要確保支撐系統(tǒng)具有足夠的承載力和整體穩(wěn)定性。同時還要保證鋼筋綁扎到位、下料準確、混凝土的澆筑和梁下支撐體系的安全性。

2.3 疊合梁現(xiàn)場澆筑施工的優(yōu)化方案

2.3.1 疊合梁現(xiàn)場澆筑所存在的問題

在本工程疊合梁現(xiàn)場澆筑的過程中，由于疊合梁縱向受鋼筋地影響存在應力超前的現(xiàn)象[1]。例如在疊合梁施工的時候，如果疊合梁的先澆筑截面高度不變，在疊合梁受彎的情況下，則其就會受到鋼筋應力的作用而導致負載增加。另外在第一階段荷載作用相同的情況下，疊合梁先澆筑的截面高度要小于整體澆筑高度，這樣一來疊合梁截面高度受到的拉力要大于整體的拉力。雖然在第二階段，疊合梁縱向受鋼筋拉力增值要小于整體現(xiàn)場的拉力，但是在兩次荷載作用下，疊合梁受到的拉力仍然是大于整體現(xiàn)場澆筑拉力的。

同時根據(jù)物理原理我們可知，疊合梁所受的荷載是由先澆筑的梁承受的，而后澆筑的疊合梁所承受的壓力主要是承受第二階段的荷載力，因此混凝土壓力小于現(xiàn)場先澆筑混凝土的壓力。

2.3.2 優(yōu)化疊合梁現(xiàn)場澆筑施工工藝的方案

基于本工程疊合梁現(xiàn)場澆筑中所存在的問題，我們需要采取以下優(yōu)化方案：

（1）合理設計先澆筑截面高度

疊合梁的先澆截面過高會影響到整體的施工質量，因此需要合理設計先澆筑截面的高度。通過計算疊合梁(1500mm)的尺寸，我們需要控制其高度，具體就是要保證現(xiàn)澆截面的高度要在700mm～900mm 之間，如果小于700mm 則會出現(xiàn)裂縫等問題，而如果大于900mm 則會增加施工成本，造成施工費用的增加。所以按照以往的施工經(jīng)驗及本次的合理計算，本次工程的施工方案必須要以優(yōu)化先澆筑截面的高度為核心，只有這樣才能保證疊合梁施工的精準性，才能最大程度提升施工質量。

（2）做好疊合梁節(jié)點的混凝土澆筑質量控制措施

結合本工程的特點，做好以下兩個方面的施工質量控制工作。一是疊合梁與現(xiàn)澆柱端部節(jié)點，根據(jù)分析，在本次工程中需要做好疊合梁與現(xiàn)澆柱端部的施工問題，具體就是施工人員在澆筑前，需要將疊合梁的支座邊模與疊合梁端頭對其擱置，完成疊合梁安裝之后，再對其進行澆筑，需要注意的是在施工過程中為了防止疊合梁底部鋼筋進入柱子內(nèi)部，需要我們合理地設計錨固長度，基于本次工程的特點，為了簡化施工難度，降低施工成本，本次采取墩錨技術，實踐證明采取此種技術獲得了良好的效果。二是疊合梁與中間柱中間節(jié)點，該部位的施工與上述施工工藝基本相同，但是為了考慮到受力底筋的安裝問題，該部位主要采取貫通鋼筋連接現(xiàn)澆柱兩端的疊合梁面層[2]。

（3）做好鋼筋綁扎及驗收工作

基于本次工程的難點，在疊合梁現(xiàn)場施工中需要對鋼筋的綁扎方式進行調整，假若采取傳統(tǒng)的開口箍，由于疊合梁的澆筑層在不降板的地方其高度只有120mm，因此很難將梁頂角部的鋼筋從開口處放入，這樣導致該部位的綁扎難度比較大，因此我們可以采取焊接封閉箍筋的方式，首先在鋼筋綁扎時，需要將梁頂鋼筋放到位，然后綁扎拉結筋使開口箍形成封閉。對于插入封閉箍內(nèi)的鋼筋進行綁扎，并且進行焊接處理，以保證鋼筋搭接和間距符合設計要求[3]。在具體的施工中需要施工人員要樹立較高的質量控制意識，做好焊接工作的細節(jié)處理。

（4）優(yōu)化梁下支撐拆除方案

通過力學分析和有限元的分析，綜合計算得出以下不同拆除方案的圖形，通過圖1 所示，我們可以看出選擇拆除方案時應優(yōu)先選擇拆除中間跨的拆除方案。

圖1 受單位均布荷載的多跨連續(xù)梁變形圖

3 鋼筋混凝土現(xiàn)澆疊合梁施工的保障措施

3.1 提高施工人員專業(yè)技能，樹立安全意識

現(xiàn)場澆筑疊合梁的工序較為復雜，尤其是在本工程中需要涉及諸多因素，例如在施工中由于疊合梁的空間較為狹窄，導致在現(xiàn)場澆筑時存在諸多設備無法有效使用的問題。同時疊合梁現(xiàn)場澆筑的質量要求比較高，而施工人員是現(xiàn)場澆筑的主體，因此為了保證本次工程的質量需要提高作業(yè)人員技能，樹立安全意識。針對本次工程的特點開展技能講解，讓施工人員掌握最核心的施工技術方案。例如在疊合梁現(xiàn)場澆筑前，施工單位要組織施工人員集中開展技能培訓，并且對培訓的成效進行檢驗，只有經(jīng)過檢驗合格的施工人員才能投入到施工現(xiàn)場。

3.2 加強監(jiān)管，強化對施工過程的質量管理

鋼筋混凝土現(xiàn)澆疊合梁施工的環(huán)節(jié)步驟比較多，例如在疊合梁節(jié)點處理上需要做好鋼筋的綁扎作業(yè)，而且還要合理設置管線等，任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會影響到疊合梁的施工質量[4]。所以為了保證疊合梁施工質量，需要做好對施工過程的監(jiān)管：一是在疊合梁施工中要做好疊合梁的連接邊節(jié)點施工監(jiān)督工作。根據(jù)經(jīng)驗表明在疊合梁施工中，主次梁連接邊節(jié)點施工中存在施工不到位的現(xiàn)象，例如在進行主梁安裝時存在預留槽口清潔作業(yè)不到位的現(xiàn)象，導致在后期容易出現(xiàn)裂縫問題；二是混凝土澆筑后的養(yǎng)護工作不到位，導致疊合梁的強度沒有達到預定規(guī)格。所以在施工的過程中需要加強對混凝土澆筑的養(yǎng)護工作，保證混凝土凝結的強度達到預定的規(guī)格要求。

3.3 加強對施工原材料的檢測和施工設備的安全管理，保證施工質量

各種原材料的質量直接關系到混凝土澆筑疊合梁的質量，所以在施工中需要做好各項施工材料的質量檢測工作。例如施工檢測人員要嚴格落實崗位制度，對進入施工現(xiàn)場的混凝土、鋼筋進行質量抽樣，對于沒有出廠合格證的產(chǎn)品要杜絕其進入施工現(xiàn)場，以此保證施工的整體質量。同時還要做好疊合梁各項施工設備的安全管理。例如在疊合梁施工中使用的振搗棒，施工企業(yè)要定期對振搗棒進行維護保養(yǎng)，避免在澆筑的過程中發(fā)生故障，影響施工安全進度[5-6]。

4 結束語

綜上所述，基于我國裝配式建筑的發(fā)展，加強鋼筋混凝土現(xiàn)澆疊合梁施工工藝具有重要意義，針對某工程施工要求，通過合理設計先澆筑截面高度、采用合適的錨固方式、優(yōu)化梁下支撐拆除方案等方式優(yōu)化現(xiàn)澆疊合梁施工工藝，有效地提升了建筑工程的施工質量，進而加快了施工進度，有效地提高了施工企業(yè)經(jīng)濟效益。