鋼梁外懸挑構(gòu)件模板支架可拆卸施工技術(shù)

通過分析鋼梁外懸挑構(gòu)件模板支架相關(guān)技術(shù)要求，并以“成都空港產(chǎn)業(yè)服務(wù)區(qū)建設(shè)項(xiàng)目”鋼梁外懸挑構(gòu)件施工為依據(jù)，詳細(xì)介紹了該模板支架的制作與施工工藝流程。

建筑工程; 鋼梁外懸挑; 模板支架; 可拆卸

TU755.2+1B

［定稿日期］2023-04-12

［作者簡(jiǎn)介］劉琴（1986—），女，本科，高級(jí)工程師，主要從事建筑工程施工技術(shù)工作；張彬（1979—），男，本科，工程師，主要從事建筑工程施工技術(shù)工作；張夢(mèng)昕（1987—），女，本科，工程師，主要從事建筑工程施工技術(shù)工作。

0 引 言

施工懸挑混凝土構(gòu)件時(shí)采用常規(guī)管件材料搭設(shè)支撐，工序較繁雜，施工周期長；且留設(shè)的垂直施工縫，影響結(jié)構(gòu)整體性；同時(shí)因架體搭設(shè)、拆除作業(yè)量大，是既費(fèi)工時(shí)，又費(fèi)材料，且搭設(shè)架體的安全隱患重大，安全文明施工管理難度大；過程中人、材、機(jī)的投入均較大；且施工周期長、工序流程繁多，造成綜合費(fèi)用的增加，經(jīng)濟(jì)效益不佳。因此，對(duì)該部位的施工尋求一種操作簡(jiǎn)單便捷、可周轉(zhuǎn)、節(jié)約工時(shí)、節(jié)省工期、縮減費(fèi)用、便于安全管理的方法顯得尤為重要。本文結(jié)合“成都空港產(chǎn)業(yè)服務(wù)區(qū)建設(shè)項(xiàng)目”對(duì)鋼梁外懸挑構(gòu)件模板支架施工技術(shù)進(jìn)行研究探討。

1 工程概況

本工程為大型公共建筑工程，總建筑面積296 910.86 m2，包括10棟單體建筑，其中1#樓國際會(huì)議中心地上5層，建筑高度23.90 m（屋面為坡屋面，建筑高度為建筑物室外設(shè)計(jì)地面到其檐口與最高屋脊的平均高度），3層部位鋼梁外懸挑板面標(biāo)高10.13 m，距下側(cè)地下室頂板凈高11.73 m；屋面層鋼梁外懸挑結(jié)構(gòu)卻是整個(gè)坡屋面的最高點(diǎn)，板面標(biāo)高為24.00 m，距下側(cè)板面凈高13.87 m，結(jié)構(gòu)外挑長度均為1.30 m。3層板面北側(cè)懸挑構(gòu)件長度為63.60 m，東側(cè)長度為70.25 m，西側(cè)長度為70.25 m；屋面層北側(cè)懸挑構(gòu)件長度為306.00 m，東側(cè)長度為78.56 m，西側(cè)長度為78.56 m，鋼梁外懸挑構(gòu)架長度共計(jì)667.22 m，結(jié)構(gòu)整體效果呈不規(guī)則的鋸齒形狀（圖1）。

2 工藝原理

本施工技術(shù)使用鋼板、方矩管、角鋼等常見材料，制作成單塊靈活可拆卸可周轉(zhuǎn)的模板支架，模板體系形成上拉、下?lián)蔚娜舾扇切畏€(wěn)定形式，受力更合理，整體形態(tài)穩(wěn)固、耐壓，結(jié)構(gòu)安全可靠；且該模板體系能達(dá)到懸挑板內(nèi)外混凝土一次性澆筑成型，縮短施工周期，提升施工效率；同時(shí)也提高懸挑構(gòu)件的整體成型質(zhì)量，有效提升結(jié)構(gòu)的安全性、可靠性、耐久性，避免懸挑段混凝土后澆部位形成通縫、滲水等質(zhì)量通病。其次，支撐架制作簡(jiǎn)易且耐用，下側(cè)用螺栓與結(jié)構(gòu)梁栓接，安裝、拆卸方便，周轉(zhuǎn)使用率高，使施工速度得到明顯提升，有效縮短工期，同時(shí)也降低了人工、材料等施工費(fèi)用，避免造成綜合費(fèi)用的增加；施工中，利用縱向內(nèi)拉立柱配以安全繩的使用，達(dá)到臨邊防護(hù)同步形成，最大限度地起到安全隱患防范保障施工安全目的。最后，在整個(gè)施工周期中均無建渣產(chǎn)生、無污染，其成品制作易于統(tǒng)一管理，材料整齊堆放，極大地改善施工作業(yè)環(huán)境，利于文明施工的管理和環(huán)境保護(hù)（圖2～圖4）。

3 模板支架施工工藝流程

3.1 鋼底模制作

根據(jù)整體懸挑結(jié)構(gòu)總長度，按單塊懸挑構(gòu)件模板制作圖進(jìn)行材料的預(yù)估，計(jì)算出各種材料的需求計(jì)劃，提前計(jì)劃準(zhǔn)備好各種所需材料。

本實(shí)例適用于鋼梁外懸挑結(jié)構(gòu)長度不大于1 300 mm，因此單塊模板制作考慮最長、最寬完成尺寸為3000 mm（長）×1500 mm（寬），長向中部按均分增加2道豎向次楞，短向中部按均分增加1道橫向次楞，材料均為50 mm×50 mm×3 mm方矩管，各連接點(diǎn)位均采用焊接形式滿焊牢固。

骨架制作完成后，上部面層滿鋪3000 mm×1500 mm×2 mm鋼板作為懸挑結(jié)構(gòu)的底模，鋪設(shè)完成后與骨架焊接固定。

3.2 上部斜拉桿制作及固定

將長度200 mm的L50×50×3mm與制作完成的底部模板外側(cè)進(jìn)行焊接固定，在角鋼中部采用M18螺栓與上部斜拉桿進(jìn)行固定，間距均為1 500 mm，即每塊模板3道。最終與上部斜拉桿形成角度可調(diào)節(jié)、可活動(dòng)的連接形式，如圖5所示。

3.3 焊接固定縱向內(nèi)拉立柱

為保證內(nèi)拉立柱的強(qiáng)度、剛度，選擇50 mm×50 mm×3 mm方矩管，高度1 600 mm。根據(jù)測(cè)放的單塊懸挑板位置，將縱向內(nèi)拉立柱在上部斜拉桿與內(nèi)側(cè)樓承板的鋼梁上部相對(duì)應(yīng)位置進(jìn)行焊接固定，即間距同上部斜拉桿為1500 mm。同步使用8 mm安全繩形成臨邊防護(hù)，如圖6所示。

3.4 水平連接件、上部斜拉桿固定

將制作的單塊模板進(jìn)行懸挑部位的試拼，進(jìn)行標(biāo)高、平整度的校正并就位。

單塊模板就位復(fù)核完成后，進(jìn)行水平連接件的焊接固定。水平連接件采用180 mm長的L50×50×3 mm角鋼，與鋼梁、鋼模板進(jìn)行可靠焊接，間距為1 500 mm設(shè)置；水平連接件固定后，再次進(jìn)行標(biāo)高、平整度的校正，校正后利用可調(diào)鉸連接將上部斜拉桿與縱向內(nèi)拉立柱進(jìn)行焊接固定，焊接必須牢固可靠。內(nèi)拉立柱采用鋼筋與內(nèi)側(cè)樓承板底板鋼筋進(jìn)行焊接，形成穩(wěn)固斜拉，構(gòu)成多重保障。

3.5 下部斜撐桿制作與固定

上部全部固定牢固后，進(jìn)行下部斜撐桿的制作與固定。下部斜撐桿分為內(nèi)斜撐桿與外斜撐桿，材料為L50×50×3 mm制作，分別支撐與骨架的中部、外部的縱橫向次楞交點(diǎn)處。上部與模板部位采用焊接連接，下側(cè)兩根角鋼與10 mm厚100 mm（長）×80 mm（寬）的鋼板進(jìn)行焊接，要求下部斜撐角鋼與鋼板碰角滿焊固定，采用M18螺栓與提前在鋼梁腹板、下翼緣板預(yù)留的孔洞進(jìn)行連接，擰固雙螺母抗滑處理，螺栓間距同下部斜撐桿間距。經(jīng)設(shè)計(jì)復(fù)核計(jì)算，螺栓開孔不大于20 mm為宜，且上述間距設(shè)置不影響鋼梁結(jié)構(gòu)安全。

3.6 模板組裝及荷載試驗(yàn)

重復(fù)上述步驟，逐塊進(jìn)行模板制作、復(fù)核、就位、固定，直至整個(gè)懸挑構(gòu)件模板安裝完成。模板安裝加固完成后，進(jìn)行荷載試驗(yàn)，按結(jié)構(gòu)及施工荷載總重的2倍進(jìn)行荷載加載試驗(yàn)。荷載材料可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)既有的材料進(jìn)行選取，滿足加載要求（圖7）。

3.7 模板、鋼筋施工

完成模板荷載試驗(yàn)后驗(yàn)收后，進(jìn)行懸挑板鋼筋綁扎施工。

用200 mm的PVC管作預(yù)留將水平連接件套入，PVC管高度高于板厚100 mm即可，管道的預(yù)留便于后期水平連接點(diǎn)位的拆除，在鋼筋綁扎的同時(shí)對(duì)預(yù)留PVC管進(jìn)行固定。預(yù)留PVC管內(nèi)的混凝土待懸挑混凝土整體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%時(shí)，水平連接件拆除后，再采用高一級(jí)微膨脹混凝土進(jìn)行灌注。

3.8 隱蔽驗(yàn)收及混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)

完成鋼筋隱蔽驗(yàn)收后，進(jìn)行混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)。本模板支撐形式可達(dá)到內(nèi)外側(cè)混凝土一起澆筑的目的，可至少節(jié)約28天的齡期等待時(shí)間，澆筑順序應(yīng)先澆筑內(nèi)側(cè)樓承板混凝土，再澆筑外側(cè)懸挑板混凝土。此方法僅需對(duì)預(yù)留PVC管部位的水平連接部位混凝土進(jìn)行留置，待懸挑混凝土整體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%時(shí)，水平連接件拆除后，再采用高一級(jí)微膨脹混凝土進(jìn)行灌注。

混凝土澆筑收面完成后，立即進(jìn)行PE薄膜的覆蓋養(yǎng)護(hù)，必須全覆蓋，防止該重要懸挑構(gòu)件混凝土出現(xiàn)表面龜裂、起粉、混凝土強(qiáng)度不足等質(zhì)量缺陷。

3.9 懸挑模板支架拆除、清理、歸置

該部位為懸挑構(gòu)件，根據(jù)規(guī)范要求懸挑構(gòu)件混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%后方可進(jìn)行拆除。拆除時(shí)，僅需對(duì)上部?jī)?nèi)拉立柱割除，下部斜撐的螺栓拆卸，便可將單塊模板快速拆除，最后使用塔吊或者汽車吊進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)。將拆除后的懸挑模板支架作清理，保養(yǎng)，并放至指定位置，便于周轉(zhuǎn)使用（圖8）。

4 結(jié)束語

此施工技術(shù)為鋼梁外側(cè)懸挑混凝土構(gòu)件施工提供了施工保障。主要經(jīng)驗(yàn)：

（1）結(jié)構(gòu)形式安全可靠：本懸挑模板支撐架可靈活分塊且一次性加工成型，形式簡(jiǎn)單；采用上拉下?lián)蔚姆绞?，受力更合理，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全、可靠。

（2）質(zhì)量提高：避免在結(jié)構(gòu)懸挑部位留設(shè)垂直施工縫，實(shí)現(xiàn)內(nèi)側(cè)鋼筋桁架樓承板與外側(cè)鋼筋混凝土懸挑板一次性澆筑，有效改善結(jié)構(gòu)通縫、滲水的質(zhì)量通病，施工質(zhì)量得以提高。

（3）施工效率提升：模板支架制作成本低、拆卸簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)上下分離拆卸，操作方便快捷、周轉(zhuǎn)使用率高。

（4）有效縮短工期：減少搭拆架體中人為重復(fù)繁雜的勞動(dòng)過程，提高了工作效率和節(jié)約施工周期，總工期得以保障；且結(jié)構(gòu)一次成型，至少可節(jié)約28天等待混凝土齡期時(shí)間。

（5）便于安全、文明管控：臨邊防護(hù)同步形成，最大限度地起到安全隱患防范，保障施工安全目的，且整體式模板支架能更好地進(jìn)行安全文明施工管理。

（6）節(jié)能、環(huán)保：模板劃分制作成單塊靈活可拆卸可周轉(zhuǎn)的模板支架，在整個(gè)施工周期中均無建渣產(chǎn)生、無污染。其成品制作易于統(tǒng)一管理，材料整齊堆放，改善施工作業(yè)環(huán)境，利于節(jié)能和環(huán)境保護(hù)。

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