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1、大跨度、大截面高位钢筋混凝土梁施工工法1.前言 目前，越来越多的房屋建筑在建筑物内的高大空间以及转换层部位设计有大跨度、大截面高位的框架梁，这给建筑施工增加了难度，更对大跨度、大截面、高位梁及其楼板的模板体系搭设、钢筋绑扎和混凝土浇筑提出更高的要求。广西水产畜牧局广西动物安全保障中心工程，位于南宁市*区，*路8号，本工程为框剪结构，包括一层地下室，三层群楼和十七层塔楼，总建筑面积20435m2，合同造价：3289.42万元（见照片1.1-1、照片1.1-2）。建筑物一层大堂部位为了营造高大空间采用大跨度、大截面高位梁，梁顶标高分别为14.6m、9m,跨度为16m，梁高分别为 1500 mm、
2、1400 mm，梁宽则有 600 mm、500mm等尺寸，支模高度高，钢筋绑扎、混凝土浇筑的施工难度大（见照片1.2）。承建商广西*建设有限公司通过精心的施工设计、QC小组对分项工程的专题攻关及项目部的工程实践，施工质量达到优质结构质量标准。本工程的施工技术及管理达到了国内和区内较先进水平，对类似的大跨度、大截面高位梁及其楼板施工具有普遍和推广应用的价值，故总结形成本工法。照片1.1-1照片1.1-2照片1.22.工法特点 2.0.1 采用扣件式（483mm）钢管高架落地支撑体系和早拆模支撑体系，通过PKPM或品茗施工技术系列软件设计计算和特殊的侧向稳定措施，制定专题方案并请专家论证，确保支架
3、安全。2.0.2 创新性地综合应用了多项建设部推广的建筑业10项新技术（2010）：早拆模板施工技术、清水混凝土模板技术、大直径钢筋直螺纹连接技术等，有力的提高了建筑产品的科技含量和施工队伍整体素质，对促进建筑业发展发挥了积极作用。(1)采用早拆模板施工技术，在砼浇筑 48 小时后拆除模板，加速模板周转，能显著节约模板费用并节省工期；早拆模托顶装置结构及操作简单，构件易得，投入成本小，一次性投资仅为其他同类产品的10。(2) 采用大直径钢筋直螺纹连接技术，大跨、大截面梁纵向受力钢筋采用直螺纹套筒机械连接，节省钢材、节省电能、不受钢筋可焊性和季节制约、不用明火、施工简便、接头质量高。(3) 采用
4、清水混凝土模板技术，大跨、大截面梁模支设按清水模板工艺标准实施，结构成型质量好，节约抹灰用料，有效降低装修成本。2.0.3 改进浇筑与养护方法，大跨、大截面梁板采用一次浇筑成型不留施工缝施工技术和特制的振捣机具，降低施工成本和节省工期，确保质量。2.0.4 达到国内和区内较先进水平，适应性和通用性强，易于推广。3.适用范围 本工法适用于建筑物内大堂、中庭等高大空间或转换层等部位的大跨度、大截面梁及其楼板结构施工。4.工艺原理4.0.1 本工法依据建筑施工模板安全技术规范（JGJ 162-2008）、混凝土结构设计规范（GB500102002）、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程（JGJ130
5、2001）、混凝土结构工程施工及验收规范（GB522042002）、广西壮族自治区地方标准建筑施工模板及作业平台钢管支架构造安全技术规范（DB45/T 618-2009）等相关标准规范进行设计与实施，同时遵守相关安全施工规程及本公司制定的技术作业指导书要求。4.0.2 成立QC攻关小组，建立课题攻关目标，确定关键工序，关键质量控制点，制定对策，落实责任人和完成时间。4.0.3 运用PKPM或品茗施工技术系列软件设计选择高架落地支撑最优方案，并通过专家论证，确保了工程质量和安全。4.0.4 采用早拆模板施工技术，利用早拆模支撑体系，在混凝土浇筑完毕 48 小时后，在不松动支撑体系的前提下拆除模板
6、，使得每次模板施工时间至少可提前 6 天；进行模板施工，只要一套模板便能完全满足施工要求。早拆模板原理是基于短跨支撑、早期拆模的思想，利用柱头、立柱和可调支座组成竖向支撑，支撑于上下层楼板之间，使原设计的楼板跨度处于短跨（立柱间距2m）受力状态，在楼板混凝土的强度达到规定标准强度的50%（常温下23d）时即可拆除梁、板模板及部分支撑，柱头、立柱及可调支座仍保持支撑状态。当混凝土强度增大到足以在全跨条件下承受自重和施工荷载时，再拆去全部竖向支撑。4.0.5 采用清水混凝土模板技术，大跨、大截面梁模支设按清水模板工艺标准实施，利用企业现有的人员、机械及钢管扣件等材料,将胶合板清水模板经过计算设计后
7、进行精细加工,配制成标准和非标准的组合模板块,通过一定的固定方法,使模板具有强度、刚度和稳定性,浇筑后的混凝土达到清水混凝土的要求。 4.0.6 采用大直径钢筋直螺纹连接技术，大跨、大截面梁纵向受力钢筋采用直螺纹套筒机械连接，其工艺原理是将钢筋待连接部分剥肋滚压成螺纹，利用连接套筒进行连接，使钢筋丝头与连接套筒连成一体，从而实现了等强度连接的目的。具有接头强度高、连接速度快、应用范围广、适用性强、节材节能经济、适应环保要求、性能稳定、便于管理的优越性。4.0.7 比较分析一次成型与二次叠浇大截面梁板混凝土的优点与缺点，优选一次成型方法，采用“斜面分层法”，按“分段定点，一个坡度，薄层浇筑，循序
8、推进，一次到顶”的原则配合泵送工艺浇筑梁板砼，确保混凝土构件外美内坚。（常规大截面梁的浇筑一般按水平分23层浇筑，下一层混凝土达到规定的强度和承载力后才能浇筑上一层，这样不仅费工费时，而且梁形成水平施工缝易造成混凝土质量下降）。5施工工艺流程及操作要点 5.1 工艺流程确定结构施工质量标准结构荷载因素确认扣件式钢管高架落地支撑设计专家论证确认专题方案支架施工材料准备支撑架基础处理支撑架搭设、安装支托和套管模板水平支撑杆支撑架安全性确认梁板底模镶板安装及梁侧模板、楼板模板安装梁、板钢筋铺设、绑扎检测、验收混凝土浇筑准备（浇筑方案交底、商品混凝土计划、工艺要求、振捣器具、人员责任落实）混凝土浇筑养
9、护48小时后，第一次拆模、清理达设计强度后，第二次拆模、清理。说 明： 1第一次拆模、清理（砼浇筑完毕达到 48 小时后） ： 拆套管上的十字扣件拆模板水平支承杆模板拆除水平杆拆除清理。 2第二次拆模、清理（砼强度达到设计强度后） ： 松动支撑调节手柄拆镶板拆支托拆钢管支撑和扫地杆清理。 5.2 操作要点5.2.1 高架支撑设置（1）本工法中规定，高架支撑支承立杆的地基必须夯实，铺70厚碎石，浇筑100厚C15素砼垫层，表面平整，周边1000mm范围挖排水沟，保证地基干燥无积水。垫层表面弹线，标出立杆位置（按立杆面布置图），铺12号槽钢或20020036mm长木板确保立杆不下沉。（本工程立杆下
10、端设20020036mm垫板。详见下图5.1-1,图5.1-2）（2）施工中采用的483mm脚手钢管，要求无弯曲、无锈斑，外涂防锈漆，扣件应是合格产品，立杆不准搭接，必须采用对接扣件，相邻立杆对接扣件位置必须错开，同一步高立杆上两相隔对接扣件的高差500mm，对接扣件至主节点的距离小于三分之一的步高（即500mm）。（3）立杆步距必须按专题设计方案要求，纵横向立杆之间设水平连杆，并与两端混凝土柱抱箍牢固，扫地杆离地面200高（本工程立杆沿梁跨度方向间距500mm，梁两侧立杆间距1000mm， 水平连杆步距1500，梁底加设一排立杆水平扫地杆距地面200，详见下图5.1-1,图5.1-2）。（4
11、）底模下立杆与小横杆节点处必须采用双扣件，并全部用扭力扳手检查，达到4060N.m，安装完成后的扣件螺栓应采用力矩扳手按规范要求的方法及频率抽样检查。图1 梁模板支架剖面图图2 梁模板支架平面图图5.1-1图5.1-25.2.2剪刀撑设置(见下图5.2)（1）沿支架外立面满设竖直剪刀撑，与地面的夹角成45度。（2）扫天杆、扫地杆位置应设置水平剪刀撑，全平面设置。（3）支架内部应分别设置纵横双向竖直剪刀撑，沿支架纵向每设1道，沿支架横向每设1道。（4）每道竖直剪刀撑均为全高全长设置。（5） 支架内部应设置水平剪刀撑，从梁底向下每设1道，每道水平剪刀撑均为全平面设置。图5.2 剪刀撑体系设置5.2
12、.3 模板工程（1）楼板支模前，需进行模板的统一配板设计，除遇边脚部位需进行局部小块裁割外，其余大面积均采用统一配模，现场拼装，逐层循环，重复周转使用。 （2）按事先进行的高架模板支撑体系和早拆模板体系设计统一布设立杆间距，一般为 5001000 mm（本工程立杆沿梁跨度方向间距500mm，梁两侧立杆间距1000mm），然后在每根立杆的顶部设置可调支托，再放 150mm 长钢套管)。 （3）梁板底模早拆模板施工要点：根据板模上的设计标高以及模板、龙骨的截面尺寸反算，安装与钢套管连接的模板水平支承钢管，然后按要求进行模板龙骨和模板安装。（早拆模支撑体系构造示意图详见图 5.3，早拆模托顶装置详图
13、见图 5.4。模板支设完毕后全景图详见图 5.5-1，早拆模托顶装置实物图见图 5.5-2）（4）大跨、大截面梁清水混凝土模板施工要点：采用18mm厚优质清水胶合板（清水模板，以优质的桦木、杨木等板材为材料，表面采用防水性强的酚醛树脂浸渍纸处理，最大幅面为24401220mm18），模板按模板拼装施工图，模板加工制作时，先按混凝土构件图纸尺寸进行木工翻样，按照木工翻样图把各种模板拼板尺寸统一加工分摊放置，以便区别。胶合板必须预先刷脱模剂，凉干后方可使用，以便脱模保持表面清洁、延长模板使用寿命、改善混凝土表面质量。切割多层板的锯口应用刨光机刨直，拼缝处内模贴粘胶带，外模采用100宽胶合板封缝（包
14、括阴角、阳角缝）。梁模板按模板拼装施工图，侧模采用顺直50100木方作背楞，间距200，用483双根竖杆和横杆作为模板支撑大楞，间距500，采用M12对拉螺栓500，双螺帽固定采用1001008铁板垫片，梁上口用钢筋支撑保证梁上口宽度，梁底模板下木枋间距300mm，木枋支撑在48水平钢管上（水平钢管与立杆用双扣件连接），梁侧拉线控制，竖向用线垂控制，梁上口两侧设纵横向限位钢管，固定牢。跨度大于4m的梁板应按设计或（1/10003/1000）L要求起拱。木胶合板模板使用前应检查模板表面光洁度，翘曲变形的应及时更换整修，防止影响混凝土的观感质量。胶合板模板在矫正或拆除时， 不允许用棒撬或用大锤敲打
15、，不允许在混凝土表面上留下铲毛或锤击痕迹。模板接缝严密保证不漏浆。模板的拼缝超过规定者，必须采用胶带纸封内贴，防止模板缝隙过大造成漏浆，产生混凝土蜂窝麻面，影响混凝土质量。与已浇筑且达到强度的混凝土结构的连接：抱柱装置见图5.6-1，每两步设置一道，连楼板见图5.6-2，每层楼板设置一道。图5.3图5.4图5.5-1图5.5-2图5.6-1与已浇筑柱的连接图5.6-2 与已浇筑楼板的连接5.2.4 钢筋工程大跨、大截面梁纵向受力钢筋均采用直螺纹套筒机械连接（见下图5.7），钢筋保护层均采用塑料垫块，间距500600mm。其余钢筋绑扎按常规方法。钢筋绑扎必须在梁板底模板铺设后完成，通过钢筋隐蔽验收。图5.7
