山體護(hù)坡裝配式格構(gòu)梁施工技術(shù)

馮啟浩

（廣東省第一建筑工程有限公司 廣州 510010）

1 項目概況

廣東某職業(yè)學(xué)院校區(qū)工程位于廣東省清遠(yuǎn)市，建筑面積約240 500 m2，校園東側(cè)內(nèi)共有3處區(qū)域需要對山體進(jìn)行邊坡支護(hù)，3處邊坡情況如下：

⑴西區(qū)學(xué)生宿舍區(qū)東側(cè)山坡采用削坡支護(hù)，削坡范圍為A～A1。此區(qū)段均為土質(zhì)邊坡，邊坡坡腳長度為426 m，最大支護(hù)高度為64.0 m。

⑵食堂東側(cè)邊坡，由于地面設(shè)計標(biāo)高與東側(cè)山體現(xiàn)狀標(biāo)高存在很大的高差，同時場地需要大量的回填土，因此需對原山體進(jìn)行削坡支護(hù)，少量范圍屬于巖質(zhì)邊坡，其余區(qū)域?qū)儆谕临|(zhì)邊坡，邊坡坡腳長度約301 m，最大支護(hù)高度約64.0 m。

⑶南區(qū)學(xué)生宿舍地面設(shè)計標(biāo)高與其東北側(cè)的山體現(xiàn)狀標(biāo)高存在很大的高差，需對原有山體進(jìn)行削坡支護(hù)，此區(qū)段均為土質(zhì)邊坡，邊坡坡腳長度為208 m，最大支護(hù)高度為48.0 m。

本項目工期較緊，顧針對項目實踐情況提前開展預(yù)制裝配式格構(gòu)梁的研究，探索邊坡支護(hù)新方法，以實現(xiàn)護(hù)坡結(jié)構(gòu)構(gòu)件的工廠化生產(chǎn)，現(xiàn)場機(jī)械化施工，節(jié)約人工勞動力消耗，減少環(huán)境擾動及污染，做到邊坡工程的即時開挖、及時支護(hù)，削弱氣候因素對邊坡穩(wěn)定性的影響，達(dá)到節(jié)約工期和成本的目的［1］。

2 技術(shù)創(chuàng)新點

本技術(shù)適用于錨桿與格構(gòu)梁組合而成的支護(hù)體系，包括山體支護(hù)及其他相類似的邊坡支護(hù)。在預(yù)制場進(jìn)行支護(hù)單元體的制作，單元體吊裝就位后，完成錨桿與單元體的連接及單元體之間的連接，提高邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)［2］。運用裝配式施工技術(shù)，使格構(gòu)梁與錨桿結(jié)合成整個區(qū)域的山體護(hù)坡體系，達(dá)到支護(hù)固結(jié)山體邊坡的目的，其先進(jìn)性如下：

⑴采用工廠預(yù)制的格構(gòu)梁單元體進(jìn)行支護(hù)格構(gòu)梁的裝配式施工，減少鋼筋、模板在斜坡上安裝的施工難度，避免混凝土分層澆筑，提高混凝土施工質(zhì)量［3］。

⑵針對連接間隙的特點，研制出簡便式定型模板。該定型模板重量輕，構(gòu)造簡單，安裝拆卸方便，方便周轉(zhuǎn)，可重復(fù)多次使用。

⑶針對山體護(hù)坡采用錨桿的特點，在預(yù)制十字架構(gòu)梁中預(yù)留錨桿穿孔，在預(yù)制十字架構(gòu)梁中設(shè)置工字鋼與錨桿焊接固定，施工方便。

⑷采用小型液壓鋼筋彎折機(jī)對外露錨桿進(jìn)行現(xiàn)場彎折加工，保證現(xiàn)場操作簡便可靠，并保障了錨桿彎折位置的準(zhǔn)確性。同時利用槽鋼在預(yù)制件中進(jìn)行預(yù)埋，與彎折的錨桿進(jìn)行焊接，有效解決了錨桿與格構(gòu)梁的連接問題。

3 操作要點

3.1 施工工藝流程

預(yù)制格構(gòu)梁單元制作?預(yù)制格構(gòu)梁單元吊裝?外露錨桿與預(yù)制格構(gòu)梁單元的連接?間隙連接處鋼筋綁扎?間隙連接處簡便定型模板制作及安裝?間隙混凝土澆筑?間隙連接處簡便定型模板拆除?混凝土養(yǎng)護(hù)。

3.2 預(yù)制格構(gòu)梁單元制作

本工程的格構(gòu)梁以交叉節(jié)點為中心，相鄰梁段中點縮進(jìn)30 cm 作為分?jǐn)嗑€，形成一個十字形的格構(gòu)梁預(yù)制單元，預(yù)制單元在施工現(xiàn)場預(yù)制間進(jìn)行制作，制作完成混凝土養(yǎng)護(hù)達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后再運至現(xiàn)場安裝。

預(yù)制格構(gòu)梁單元構(gòu)件預(yù)埋件包括：①兩個端面的預(yù)埋吊鉤；②以相交節(jié)點預(yù)留錨桿孔為中心，對稱設(shè)置的預(yù)埋的兩條槽鋼（形成兩個凹槽）。預(yù)留孔在節(jié)點中央設(shè)置，用于錨桿外露端穿過，預(yù)留孔的傾角與錨桿傾角一致。為確保安裝的準(zhǔn)確性，需在模具上精確定位。預(yù)埋吊鉤在上下兩端側(cè)模上進(jìn)行，預(yù)埋槽鋼在梁面鋼筋面焊接固定［4］。預(yù)留孔采用PVC 管材，利用大底模與格構(gòu)梁上部將管固定，混凝土終凝后將預(yù)埋管拉出，做法如圖1所示。

圖1 預(yù)制格構(gòu)梁配筋Fig.1 Reinforcement of Prefabricated Lattice Beams

3.3 預(yù)制格構(gòu)梁單元吊裝與固定

由于預(yù)制格構(gòu)梁單元安裝就位位置與山體一致，即吊裝時呈傾角吊裝，如圖2所示，同時節(jié)點留孔需穿入錨桿外露鋼筋且十字中軸需與相鄰格構(gòu)梁中軸重合，多維的要求導(dǎo)致吊裝存在一定的難度［5］。

圖2 預(yù)制單元體吊裝模擬Fig.2 Prefabricated Unit Hoisting Simulation

在吊裝前，將格構(gòu)梁的位置修整好，把梁下臥層的土平整壓實，平整范圍為梁邊出20 cm。外露錨桿穿入預(yù)制件預(yù)留孔后，按照標(biāo)定好的準(zhǔn)確位置擺移好預(yù)制件位置后，方可安放就位，就位后在預(yù)制件的下邊緣用4 條50 cm 長的?16 螺紋鋼打入土體將預(yù)制構(gòu)件臨時固定。

3.4 錨桿與預(yù)制格構(gòu)梁單元連接固定

預(yù)制格構(gòu)梁單元吊裝就位且臨時固定好后，使用小型鋼筋彎折機(jī)，將錨桿外露部分的兩根鋼筋彎折至預(yù)埋的鋼緊貼在一起，然后用電焊機(jī)，采用雙面焊將鋼筋與預(yù)埋鋼板焊接在起來，如圖3所示，焊縫長度應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范：GB 50661—2011》要求。焊接前再次復(fù)核預(yù)制格構(gòu)梁單元的位置是否有偏差，若存在偏差應(yīng)調(diào)正處理，同時做好鋼筋除銹清潔的工作［6］。

圖3 錨筋與單元體連接節(jié)點Fig.3 Anchor Bar and Element Connection Node

3.5 預(yù)制格構(gòu)梁單元間隙的梁鋼筋綁扎

同一區(qū)域的預(yù)制格構(gòu)梁單元吊裝就位固定后，可進(jìn)行單元體之間間隙連接梁筋的綁扎。單元體間的預(yù)留梁筋長短各半錯開預(yù)留，在吊裝前先將梁箍筋預(yù)放在端部，外露的梁縱向鋼筋高下好位置好，把對應(yīng)的縱向梁筋用鐵絲綁扎牢固，然后將預(yù)放的箍筋均勻排放到準(zhǔn)確的位置用鋼絲綁扎牢固。

3.6 單元體間隙的簡便定型模板制作及安裝

由于預(yù)制格構(gòu)梁單元間的間隙側(cè)面尺寸只有300 mm 高600 mm長，面積較小，使用塑料模板及角鐵造作組合而成的定型模板，具有重量輕剛度好、周轉(zhuǎn)次數(shù)多的特點，且在預(yù)制單元體時預(yù)留的螺栓孔，用對拉螺栓可快捷進(jìn)行安裝和拆除模板［7］，如圖4所示。

圖4 簡便定型模板安裝效果Fig.4 Simple and Stereotyped Template Installation Renderings

3.7 間隙混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)

一個區(qū)域的格構(gòu)梁單元體間隙位梁鋼筋安裝完成，模板安裝牢固，經(jīng)檢查驗收合格后，可進(jìn)行預(yù)制格構(gòu)梁連結(jié)空隙處及錨桿留孔連接槽混凝土的澆筑?；炷敛捎梦⑴蛎浖?xì)石混凝土，混凝土使用混凝土天泵進(jìn)行澆筑，混凝土入模后使用小直徑的震動棒震搗密實。當(dāng)混凝土達(dá)到一定的強(qiáng)度，可拆除簡便定型模板對預(yù)制混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，采用梁面淋水后包裹塑料薄膜的方法保濕養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)28 d 后［8］，完成效果如圖5所示。

圖5 邊坡支護(hù)完成效果Fig.5 Completion of the Slope Support Frame

4 實施效果

⑴廣東某學(xué)院校區(qū)工程山體支護(hù)格構(gòu)梁施工綜合運用了包括裝配式施工技術(shù)、BIM 等多項“四新”技術(shù)，采用科學(xué)方法解決施工難點，實現(xiàn)了格構(gòu)梁模板及鋼筋等材料放樣、加工自動化，裝配式施工技術(shù)先進(jìn)化，施工方法的科學(xué)化、合理化，有效地節(jié)約了施工材料，加快了工程的施工進(jìn)度，降低了施工成本［9］。

⑵山體護(hù)坡裝配式格構(gòu)梁施工技術(shù)的應(yīng)用，使得在山體支護(hù)的施工節(jié)點中取得了良好的施工效果，既保證了施工質(zhì)量又確保了施工工期，并合理地節(jié)省了周轉(zhuǎn)材，減少了環(huán)境污染［10］，得到社會各方的一致好評。同時可為日后類似邊坡支護(hù)施工提供借鑒經(jīng)驗。

5 結(jié)語

本技術(shù)應(yīng)用于廣東某職業(yè)學(xué)院校區(qū)工程中，通過采用BIM 技術(shù)進(jìn)行預(yù)制件模具、簡便定型模板和格構(gòu)梁鋼筋放樣，采用數(shù)字化加工技術(shù)進(jìn)行模具、模板開料，采用裝配式施工方法進(jìn)行格構(gòu)梁的施工。解決了傳統(tǒng)的現(xiàn)澆錨索格構(gòu)梁護(hù)坡施工工藝存在的耗用較多的材料設(shè)備及人工、施工周期較長、難以實現(xiàn)“開挖一級、防護(hù)一級”的難題。從實際施工效果來看，既保證了格構(gòu)梁支護(hù)體系的施工質(zhì)量，也有效節(jié)約了資源，提高了施工效率，降低了施工的成本，減少模板及混凝土等浪費［11］，取得了顯著的社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，可為邊坡支護(hù)工程裝配式施工技術(shù)提供參考借鑒。