淺析重晶石混凝土梁超支模施工

楊鵬浩

(甘肅建投建設(shè)有限公司,甘肅 蘭州 730050)

1 概述

甘肅省人民醫(yī)院住院部二期7號樓地下三層直線加速器機(jī)房頂板原設(shè)計混凝土為C35抗?jié)B混凝土。根據(jù)吉林大學(xué)衛(wèi)生檢測中心的《甘肅省人民醫(yī)院(住院部二期7號樓和8號樓)新建放射診療建設(shè)項目職業(yè)病危害放射防護(hù)預(yù)評價報告書》評價結(jié)論：加速器1室和2室東主屏蔽墻、東副屏蔽墻、南副屏蔽墻、機(jī)房頂厚度低于評價要求厚度，不符合防護(hù)要求。根據(jù)設(shè)計要求，加速器1室和2室機(jī)房頂設(shè)計有衰變池和污水泵房，結(jié)構(gòu)標(biāo)高無法變更，加速器室內(nèi)根據(jù)設(shè)備安裝要求，凈高無法減小，機(jī)房頂板厚度無法增加，經(jīng)綜合考慮，將直線加速器機(jī)房頂板混凝土變更為重晶石混凝土，以滿足防護(hù)要求。其余不滿足防護(hù)要求的墻體及頂板均可通過增加厚度達(dá)到防護(hù)要求。

直線加速器室鋼筋混凝土墻厚為1 300mm、1 700mm、1 900mm、局部3 000mm，頂板板厚1 800mm，層高6.7m，梁截面尺寸長×寬×高=6 300mm×4 400mm×2 500mm范圍內(nèi)混凝土設(shè)計為重晶石混凝土。考慮到防輻射對混凝土的比重要求，重晶石混凝土設(shè)計容重≥30KN/m3，重晶石原材料容重一般為30.0KN/m3～34.0KN/m3，為支撐系統(tǒng)安全，原材料容重取34.0KN/m3。設(shè)計混凝土強(qiáng)度等級C35，抗?jié)B等級為P10。該部分混凝土為面荷載大、厚度高，體積大的特點(diǎn)，為此支模腳手架、混凝土澆筑施工為關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

2 建筑施工中模板工程施工技術(shù)與要求

建筑施工過程中模板工程所在部分不同，各部位實施模板工程差異性較大，實際施工中技術(shù)人員掌握相關(guān)技術(shù)要點(diǎn)、要求存在較大差異性，需全面依照相關(guān)規(guī)程落實各環(huán)節(jié)工作，保證模板施工質(zhì)量的可靠性。

2.1 柱模板施工技術(shù)

針對柱模板而言，其施工技術(shù)包含四大模塊，不同模板包含技術(shù)要求不盡相同，主要包含內(nèi)容如下。(1)結(jié)合柱實際所在部位完成砂漿工作，充分完成找平工作，以免模板產(chǎn)生位移，需積極以模板位置線柱下腳焊接相應(yīng)的固定限位，保證對模板支撐，使其自身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較佳。待其安裝工作完成之后，需開展柱箍實施安裝工作，實際施工過程中需將其水平放置，若木方與其之間存在間隙，需充分利用木楔做好緊固。(2)為從根本上保證柱模板結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，兩個模板間需充分使用拉桿做好固定，可建議選取布設(shè)于樓板或梁內(nèi)鋼筋上。為避免后續(xù)混凝土澆筑過程中產(chǎn)生移動，固定柱模板需增設(shè)斜撐，保證其自身穩(wěn)定性。(3)待斜撐實際布設(shè)工作完成之后，需第一時間采取相應(yīng)的緊固措施，做好其自身垂直度調(diào)整優(yōu)化，始終保證其吻合相關(guān)施工要求。(4)充分將加固柱模調(diào)整完成之后，第一時間清除其內(nèi)部異物。

2.2 墻體模板施工技術(shù)

首先，墻體模板正式施工之前，需第一時間清除其內(nèi)部異物，掌握墻體邊線、模板實際就位線，為避免產(chǎn)生漏漿現(xiàn)象，需增設(shè)相應(yīng)的海綿條。其次，正式安裝墻體模板之前，需積極完成門窗與預(yù)埋件安裝，嚴(yán)格依照墻體自身實際厚度布設(shè)限位條，一般不建議選取鋼筋段作為限位，若施工條件不允許，才選取鋼筋段為限位。第三，為保證建筑物自身外形尺寸自身垂直度具有較強(qiáng)的可靠性，需充分從外模逐次完成安裝工作，待側(cè)模板支立工作完成之后，靈活性調(diào)整另一側(cè)的模板，保證穿墻螺栓加固孔對準(zhǔn)。最后，墻體部位模板搭接過程中需始終保證其緊密性，陰角模裝設(shè)完成之后，保證其角度可靠性及精準(zhǔn)性，避免其出現(xiàn)位移。

2.3 頂板模板施工技術(shù)

頂板模板施工具有一定的復(fù)雜性，且施工流程較為繁瑣，需充分依照相關(guān)規(guī)程實施，包含以下技術(shù)要點(diǎn)。①嚴(yán)格依照設(shè)計圖紙明晰其標(biāo)高，并將其作為約束模板標(biāo)高核心參考，積極做好木方下皮線，為后續(xù)樓面模板鋪設(shè)提供強(qiáng)有力的支撐。②雙向布設(shè)支撐工作，且應(yīng)始終嚴(yán)控其間距，系統(tǒng)性檢查頂撐、架管，保證其具有可靠性方可開展下一環(huán)節(jié)施工。③柱鋼筋上應(yīng)表示相應(yīng)的是板面約束線，拉線調(diào)整模板的木方、板面及龍骨。④動態(tài)化調(diào)整整體標(biāo)高，將次龍骨充分依照房間實際方向合理化布設(shè)，保證其接頭錯開。頂板邊模接近土方上增設(shè)相應(yīng)的海綿條，并保證其平整、順直。洞口模板實際放置之前，需充分做好鋼筋綁扎工作，要求其部位具有較高的精準(zhǔn)性，整體牢固性優(yōu)良。

2.4 梁模板施工技術(shù)

第一，嚴(yán)格依照相關(guān)約束線，布設(shè)相應(yīng)的梁軸線與標(biāo)高約束線。一般正常施工過程中具有支撐作用的模板，建議選取扣件式滿堂鋼管腳手架，將其立桿及橫向間距保證布設(shè)均勻，立桿實際裝置需布設(shè)縱橫向雙向掃地桿，并始終保證掃地桿與地面具有一定的距離。為保證整體模板施工質(zhì)量，梁模板與樓板模板支架需做好銜接。第二，縱橫雙向以四排立桿為核心單位，逐一布設(shè)相應(yīng)的剪刀撐，其實際寬度應(yīng)超過6m,依照相關(guān)要求與地面保持一定的角度。

3 模板支撐體系施工的有利方面及難點(diǎn)

3.1 模板支撐系統(tǒng)有利方面

(1)模板支撐立桿地基為1.6m厚鋼筋混凝土筏板，模板支撐地基承載力完全滿足要求。

(2)根據(jù)設(shè)計要求及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，應(yīng)先施工1.30m、 2.5m和1.9m厚鋼筋混凝土內(nèi)外墻。 梁板模板支撐四周可與內(nèi)外墻剛性連接， 模板支撐系統(tǒng)穩(wěn)定有良好的保證條件。

3.2 施工難點(diǎn)

(1)根據(jù)目前蘭州地區(qū)市場實際，要保證梁板模板支撐系統(tǒng)穩(wěn)定及剛度和承載力，支撐系統(tǒng)材料選用受到一定的限制，施工時需根據(jù)實際情況，對個別部位支撐采取局部加強(qiáng)的措施和現(xiàn)場制作支撐桿件，支撐立桿密集，施工較困難。

(2)支撐桿件及配件成品質(zhì)量要求嚴(yán)格，對成品桿件不能滿足要求的要在施工現(xiàn)場加工制作，施工準(zhǔn)備工作必須落實到位，無疑增加了施工的難度。

4 模板施工方法和技術(shù)措施

4.1 工藝流程

本文主要介紹第二種支撐方案的工藝流程(第一種支撐方案工藝流程主要內(nèi)容同第二種支撐方案工藝流程，在此不再贅述)。

彈出梁模板軸線及水平線、支撐架立桿位置線、附加工字鋼支撐位置線、進(jìn)行復(fù)核→搭設(shè)梁模板支架→安裝梁模板底楞→安裝梁底主梁和次梁→梁底起拱→鋼筋綁扎→安裝側(cè)梁模板→安裝另一側(cè)梁模板→安裝上下鎖品楞、斜撐楞、腰楞和對拉螺栓→復(fù)合梁模尺寸→與相鄰模板安裝連接牢固→預(yù)檢驗收。

4.2 梁模板安裝的技術(shù)措施

(1)在附墻柱混凝土表面上彈出梁的軸線及水平控制線，進(jìn)行復(fù)核。

(2)根據(jù)所彈立桿、附加支撐位置線和方案要求搭設(shè)、安裝梁支撐體系架。架體搭設(shè)時應(yīng)縱橫拉通長線確保立桿位置準(zhǔn)確，樓層間的上下立桿在同一條直線上。

由于該支撐體系承載力要求大，剛度、穩(wěn)定性要求高，故立桿縱橫間距小，構(gòu)造垂直剪刀撐、水平剪刀撐布設(shè)密集，搭設(shè)支撐架時必須綜合考慮各支撐構(gòu)件、墻柱模板安裝等施工工序的先后關(guān)系，以防給后續(xù)工序的施工造成困難。

(3)架體立桿、附加支撐工字鋼立桿搭設(shè)完成后，立即組織工程技術(shù)人員同現(xiàn)場監(jiān)理一道對支撐架頂托頂標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核，復(fù)核要求后進(jìn)行梁底托梁16號工字、150mm×150mm次龍骨的鋪設(shè)、梁底模板的安裝等工序施工。

(4)搭設(shè)的梁底小托梁16號工字鋼的間距需符合模板設(shè)計要求。

(5)拉線安裝梁底模板，控制好梁底的起拱高度，使其符合模板設(shè)計要求。本工程直線加速器梁底模板起拱高度為其凈跨度的1.5‰即可。施工工程中，應(yīng)對梁起拱高度進(jìn)行檢查驗收。梁底模板經(jīng)過驗收無誤后，用鋼管扣件將其固定好。

(6) 組裝模板木方不宜用搭接方式接長，可用企口方式連接。

(7)事先根據(jù)結(jié)構(gòu)圖加工制作好模板，經(jīng)復(fù)核符合要求后再進(jìn)行安裝，嚴(yán)禁工作面上拼裝，以防止梁軸線位移。梁底模兩端與附墻柱連接處必須用木方和木膠板制作角模，角模與柱搭接150mm，以防止底模嵌入柱內(nèi)。

(8)梁底模板安裝完成后及時組織工程技術(shù)人員和監(jiān)理對梁底模板頂標(biāo)高、起拱、拼縫等工序施工質(zhì)量進(jìn)行中間驗收，符合要求后方可進(jìn)行梁一側(cè)模板的安裝、梁鋼筋的綁扎等施工。

(9)梁側(cè)模板制作高度應(yīng)根據(jù)梁高及樓板模板碰旁或壓旁確定。

(10)梁兩側(cè)模板與梁底模采用側(cè)模包梁底模板，梁側(cè)模與板模板相交處，采用板模板壓梁側(cè)模板的方法。

(11)梁鋼筋安裝完畢經(jīng)驗收合格后，清除雜物，開始安裝另一側(cè)模板，嚴(yán)禁工序倒置。

(12)將兩側(cè)模板與底模用扣件固定好，拉線對梁側(cè)模板上口找平直，固定梁內(nèi)支撐、校正梁截面。復(fù)核梁模板的截面尺寸，與相鄰梁柱模板連接固定。

(13)本工程梁高2.5m，梁側(cè)模板按計算要求加設(shè)穿梁對拉螺栓。

(14)梁模板安裝完成后校正梁軸線、標(biāo)高、斷面尺寸。將梁模板內(nèi)雜物清理干凈后進(jìn)行自檢，自檢合格后報監(jiān)理檢查驗收。

4.3 樓面模板安裝的技術(shù)措施

(1)直線加速器梁與板模板支撐體系互為統(tǒng)一的有機(jī)整體，施工時應(yīng)統(tǒng)籌考慮。

(2)板厚度1 800mm，為簡化模板支撐體系設(shè)置，板模板立桿間距、剪刀撐設(shè)置等均同梁，在此不重復(fù)贅述。

(3)拉通線調(diào)整支撐體系頂標(biāo)高并進(jìn)行托梁16號工字鋼、150mm×150mm龍骨頂標(biāo)高、起拱高度驗收，待符合要求后鋪設(shè)板模板。板模板起拱高度取板凈跨的1‰即可。

(4) 鋪設(shè)完畢后，用靠尺、塞尺和水準(zhǔn)儀檢查模板的平整度與底標(biāo)高，并進(jìn)行必要的校正，梁板面模板應(yīng)清掃干凈。

5 預(yù)防模板及支撐架坍塌的安全技術(shù)措施

(1)模板及支撐體系方案設(shè)計時，應(yīng)按規(guī)范有關(guān)要求進(jìn)行驗算，保證其具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，能可靠地承受施工過程中可能產(chǎn)生的各項荷載。

(2)所有支撐材料及配件進(jìn)場應(yīng)有出廠合格證或當(dāng)年的檢驗報告，安裝前應(yīng)對所用材料進(jìn)行認(rèn)真檢查，不符合要求的不允許使用。

(3)作業(yè)層上的施工荷載應(yīng)符合設(shè)計要求，不得在支撐體系上集中堆放材料、半成品等。

(4)安裝完成并經(jīng)驗收確認(rèn)符合《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》的允許值后才能進(jìn)行混凝土澆筑。

(5)必須合理布設(shè)剪刀撐，剪刀撐有助于保證架體自身可靠性及穩(wěn)定性，尤其針對支撐高度超過4.5m的支撐架，合理布設(shè)剪刀撐可從根本上避免載荷對模板支撐產(chǎn)生的沖擊而導(dǎo)致其失穩(wěn)。結(jié)合相關(guān)試驗數(shù)據(jù)顯示，合理布設(shè)剪刀撐支撐體系，其核心限制承載力可提高17%，需布設(shè)縱橫向布設(shè)，必要需布設(shè)水平剪刀撐。

(6)嚴(yán)格控制支撐架形變，始終保證其整體穩(wěn)定性。除承載引發(fā)架體發(fā)生形變，也存在地基出現(xiàn)不均勻沉降產(chǎn)生局部失穩(wěn)現(xiàn)象，模板下方支撐梁形變過大，也會一定程度促使支撐架發(fā)生形變。局部桿件受力形變超限，也會出現(xiàn)局部坍塌。

(7)特殊結(jié)構(gòu)施工或支撐載荷較大條件下，支撐架需盡量通過已經(jīng)具備強(qiáng)度的相鄰構(gòu)件開展卸載，并與固定建筑做好可靠性銜接。

(8)支撐系統(tǒng)強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性需合理進(jìn)行計算，以此對其進(jìn)行科學(xué)控制，結(jié)合實際狀況，綜合考量施工條件，結(jié)合計算公式選取安全系數(shù)，對支撐系統(tǒng)強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性進(jìn)行驗算，影響計算因素較多，需充分考量最不利安全因素，保證支撐系統(tǒng)可靠性。

(9)熟悉掌握模板支撐體系結(jié)構(gòu)。模板支撐體系簡單而言作為一個受力結(jié)構(gòu)，其受力核心結(jié)構(gòu)由多個桿件構(gòu)成，只有保證處于受力狀態(tài)下，方可成為幾何不變體系。模板支撐系統(tǒng)作一個具有多余約束超靜定機(jī)構(gòu)，不包含受力立桿之外，交由縱向連系桿、斜撐等形成穩(wěn)定的靜定系統(tǒng)，所以需積極掌握模板支撐關(guān)鍵構(gòu)件，明晰其自身核心功能，保證其均處于可靠范圍內(nèi)。

(10)立桿實際距離嚴(yán)禁超過支撐設(shè)計相關(guān)規(guī)程，一般不超過1m，需保證吻合相關(guān)規(guī)范。立桿底部支撐結(jié)構(gòu)需具有支撐上層載荷能力，選取樓板為核心支撐結(jié)構(gòu)時，需精準(zhǔn)性計算確定受力分布，保證傳力合理性，需布設(shè)相應(yīng)的墊塊。

6 結(jié) 論

在施工中，嚴(yán)格按照以上方案及措施進(jìn)行該高大模板支撐的搭設(shè)。在各參建單位共同努力下，針對各方面存在的問題采取了相應(yīng)的措施，對整個過程進(jìn)行了嚴(yán)格的質(zhì)量控制，混凝土澆筑施工過程中未產(chǎn)生模板及支撐體系傾斜、失穩(wěn)等影響施工安全和施工質(zhì)量的缺陷，模板拆除后，未發(fā)現(xiàn)漲模、跑模、漏漿等現(xiàn)象，混凝土觀感質(zhì)量和允許偏差項目實測結(jié)果均符合設(shè)計和施工質(zhì)量驗收規(guī)范要求，達(dá)到了預(yù)期的效果。