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摘要:依托山西大學教學樓地下車庫懸挑板施工工程,針對針對低凈空懸挑板同步澆筑支模過程中造成的拆除困難和施工效率低的技術問題,研發了由組合式支撐豎管、組合式橫桿和軸拉式方木組成的低凈空懸挑板同步澆筑支模體系,并系統闡明了其施工工藝與控制要點,為同類工程的設計和施工提供指導和借鑒。
關鍵詞:低凈空;懸挑板;留孔;同步澆筑
0引言
近年來,隨著我國房屋建筑及土木工程技術的快速發展,為了確保工程質量與外觀美觀,工業與民用建筑中越來越多的采用懸挑結構[1-2]。建筑施工中,受到設計規劃、功能實用、造型美觀等條件的限制與影響,懸挑結構也越來越趨于復雜化。合理設置懸挑結構,確保結構的力學穩定與功能安全,是懸挑結構設計與施工的關鍵內容[3]。常規的懸挑陽臺、外廊、挑檐、雨蓬等懸挑結構的設計施工較為簡單,但當懸挑結構出現在地下部位時,比如:地下室上面的一層比下面的一層向外挑出一部分或地下室外墻突出較大的通風井、設備井等情況,其施工難度就要比地上復雜得多[4-5]。因為在其地下部位,所以涉及懸挑部位下面地下室防水、回填土密實、懸挑部位填土與主樓基礎同步沉降對地基的影響問題。在傳統施工方法中,施工含懸挑板的高低跨復雜結構時往往要先施工懸挑板下方的低跨結構板,待其成型養護后再向上支模,這種傳統的施工方法造成施工進度十分緩慢;又由于低凈空的特點,澆筑完畢后拆模困難[6-7]。鑒于此,為改善現有的工程問題,依托山西大學教學樓地下車庫懸挑板施工工程,研發了由組合式支撐豎管、組合式橫桿和軸拉式方木組成的低凈空懸挑板同步澆筑支模體系,并形成了相應的施工技術,以提升施工質量和效率,確保施工安全與綠色環保。
1工程概況
山西大學東山校區(一期一階段)教學與實驗綜合樓、理科教學與實驗綜合樓均為多層建筑,位于太原市東山地區。總建筑面積為55939m2,其中地上49861.38m2,地下6078m2,基底面積為11987m2。地上5層(局部4層),地下局部1層。建筑高度為21.90m,室內外高差0.60m。因地下車庫頂部混凝土有抗滲要求,因此懸挑板施工應避免留施工縫,同時,懸挑板位置處設置有一處用于檢修電線管、排水管等的永久下人檢修孔。由于凈空限制,給支模和拆模帶來難度,同時針對抗滲問題的需求,施工中需確保懸挑板和預留檢修孔的同步澆筑。
2低凈空懸挑板同步澆筑支模結構
針對低凈空懸挑板同步澆筑支模過程中造成的拆除困難和施工效率低的技術問題,研發了一種可以加快施工效率以及重復利用的低凈空懸挑板同步澆筑支模裝置,具體包括組合式支撐豎管、組合式橫桿和軸拉式方木,如圖1所示。組合式支撐豎管主要由上部鋼管、下部鋼管和扣碗式夾具組成(如圖2),扣碗式夾具通過擰緊螺栓固定在下部鋼管上,上部鋼管的直徑比下部鋼管大,將上部鋼管帶有圓環凸起的一端套進下部鋼管的上端,圓環凸起頂在扣碗式夾具上,形成豎向支撐結構;組合式支撐豎管的高度通過扣碗式夾具調節。上部鋼管一端焊有圓弧形接頭和方形底座,另一端設有圓環凸起;圓弧形接頭位于方形底座上部,組合式橫桿位于圓弧形接頭內。組合式橫桿主要由橫管和連接頭組成,橫管兩端打有螺孔,并且連接頭上對應設有螺孔,兩個橫管分別套入連接頭兩端并通過螺栓固定,形成橫向支撐桿;組合式橫桿端部和組合式支撐豎管中部通過腳手架扣件進行連接。軸拉式方木架設在組合式橫桿上,并位于澆筑口下方;軸拉式方木由設有滑槽的方木和設有滑塊的方木組成,設有滑槽的方木分別布置在澆筑口兩邊;合攏狀態下,設有滑塊的方木與澆筑口一邊的設有滑槽的方木配合連接;拉開狀態下,設有滑塊的方木架設在澆筑口正下方,設有滑塊的方木兩端分別與位于澆筑口兩邊的設有滑槽的方木配合連接。檢修口模板為由鋼條圍合成的矩形結構,且結構中部設置十字形鋼條,用于為建筑結構中檢修電線管、排水管等人工檢修口提供澆筑模板,檢修口位于懸挑板的上部,在懸挑板混凝土澆筑之前將檢修口模板固定到橫管上封住澆筑口,如圖3所示。
3低凈空懸挑板同步澆筑施工技術
3.1低凈空懸挑板同步澆筑施工工藝流程。(1)搭設地庫模架,懸挑板3.4m范圍內立桿間距0.6m×0.6m,其余部位立桿間距0.9m×0.9m;(2)綁扎地庫頂部梁板鋼筋,加固1.8m×0.4m大梁,大梁采用止水螺桿連接固定;(3)搭設懸挑部位模架,先放置用止水螺桿與鋼筋加工好的主筋,然后在其上方放置鋼管、支模板;(4)在板模板的每一個空格內預留0.8m×0.8m的下人及澆筑孔,此范圍內方木采用如圖3所示的抽拉式方木;(5)綁扎懸挑部位梁板鋼筋,預留洞口處板筋;(6)因1.8m×0.4m大梁有吊模,需先澆筑地庫頂板及1.8m梁至1.2m處的混凝土,等待混凝土初凝,在此期間將方木拉到制定位置,加蓋兩層預先準備好的模板,并綁扎剩余板筋,在混凝土初凝錢澆筑1.8m大梁以上部分及梁板;(7)待混凝土強度達到100%后,從下人檢修孔處依次進行拆模。
3.2施工質量控制要點。3.2.1模板的制作與安裝。模板采用優質膠合板,其表面平整光滑,耐磨性強,不易吸水受潮變形。模板支撐體系安裝時,混凝土強度須達到1.2MPa時,方可上人進行搭設操作。立桿底部均支撐于基礎承臺上,且必須滿足支承上部模板支撐體系的要求。3.2.2懸挑板混凝土澆筑。在挑板施工前應先進行荷載試驗,將等重鋼筋分三次逐步放在模板支架上觀察其穩定后變形沉降情況。試驗過程中支撐下方50m范圍設安全區,嚴禁人員通行,每次加荷后應逐一檢查節點及變形情況,荷載試驗完成后方可進行挑板澆筑?;炷翝仓r應先澆筑非懸挑部分,澆筑時落料高度≯1m,避免堆灰,懸挑板澆筑時下方混凝土強度應達到100%。挑板第二次澆筑時,第一次澆筑混凝土應達到100%強度。3.2.3模板拆除。當同條件拆模試塊強度達到100%時,方可拆模,底模拆除時的混凝土強度要求如表1所示。
4結語
以山西大學教學樓地下車庫懸挑板施工工程實踐為依托,針對低凈空懸挑板同步澆筑支模過程中造成的拆除困難和施工效率低的技術問題,研發了由組合式支撐豎管、組合式橫桿和軸拉式方木組成的低凈空懸挑板同步澆筑支模體系,具有組成構件簡單、方便組裝施工、拆卸方便的優勢,支模體系可多次重復利用,應用形式靈活,可有效提高施工效率?;谝劳泄こ?,系統闡明了低凈空懸挑板留孔同步澆筑施工技術與控制要點,為同類工程項目施工提供指導和借鑒。
作者:劉洋 宋濤 單位:中鐵三局集團建筑安裝工程有限公司