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可快拆的混凝土构造柱支撑后浇带施工技术研究
[摘要]在住宅工程中,设计构造或施工工艺要求而形成悬臂结构,如楼板后浇带,塔吊、施工电梯预留洞口,悬挑阳台板、空调板等,为保证日后的使用质量安全,避免悬臂结构开裂,因此在悬臂结构(后浇带、施工设备预留洞口等)的两侧梁板的端部增加混凝土构造柱支撑,此外,在混凝土构造柱与楼板接触部位,提前用木模板或挤塑板隔断,隔断板为定型化工具式制作,按照构造柱设计尺寸在隔挡板上钻插筋孔,使构造柱与工程结构相互脱开,方便后期混凝土构造柱切除与二次利用,减少了周转材料的长期积压和因悬挑端下沉导致混凝土开裂的质量风险,为类似工程提供可靠的参考依据。
关键词:后浇带、混凝土构造柱、隔断板
工程概况
武汉谌家矶还建住宅及配套设施项目,位于武汉市江岸区,云杉街以南、兴盛路以西、和谐大道以北,总建筑面积为170341.83平米,其中计容面积为125900.00平方米。拟建建(构)筑物9#-14#楼6栋高层住宅楼及地下室、1栋幼儿园、1栋垃圾站、3栋配电房;13#楼首层局部设有物业管理用房、商业、消防控制室、公共厕所。地下室建筑面积4.43万㎡,地上建筑面积12.59万㎡,包含一个地下室、6栋25~34层住宅、小区配套用房、配电房、门房、垃圾收集站、幼儿园,主体结构形式为剪力墙结构,地下室结构形式为框架结构。
引言
在住宅工程中,设计构造或施工工艺要求而形成悬臂结构,如楼板后浇带,塔吊、施工电梯预留洞口,悬挑阳台板、空调板等,为保证日后的使用质量安全,避免悬臂结构开裂,因此在楼板施工过程中,这些部位均需要设置独立的支撑,如何设置独立支撑,一直是本行业的一个技术难点。
现今常规做法有两个:一种方法是待楼板混凝土浇筑完成,拆模后,在悬臂构件处搭设钢管脚手架做回顶支撑;第二种方法是搭设楼板满堂架的时候,架体在悬臂结构处断开,此处单独支模,并在浇筑完成后保持架体不拆。但此两种做法均有缺点,第一种重复搭设支撑架体,费时费工,且支模架拆除后,悬臂结构已经发生了结构受力的根本性改变,即使二次回顶支撑也无法恢复原先的受力方式,仍然留有开裂和下沉的隐患,模板、方木、顶托等材料容易变形、腐烂、锈蚀等,造成沉降后浇带模板支撑系统松动,长期占用大量的模板及支撑材料;后者缺点在于,由于市面上钢管长度的模数限制,满堂架很难恰好在悬臂结构处断开,且满堂架拆模时,工人经常将独立回顶部位架体拆除,故该方式施工复杂繁琐,易造成返工误工。
针对以上传统支撑施工的种种缺陷,本工法做了施工工艺的改进创新,在多个项目使用混凝土构造柱独立支撑悬臂结构,该混凝土构造柱制作简便,施工快捷,既能实现独立支撑,又能避免二次回顶加固,更保证了悬臂结构的使用质量,且该混凝土构造柱割除后还可作为砌筑工程的门窗过梁和窗台压顶,具有较好的推广价值。
3.技术工艺原理及流程
3.1工艺原理
在主体结构模板施工搭设满堂架阶段,悬臂结构(后浇带、施工设备预留洞口等)的两侧梁板的端部增加混凝土构造柱支撑。待混凝土浇筑完且达到拆模强度后,将满堂架拆除,保持混凝土构造柱支撑悬挑部分钢筋混凝土结构,从而减少了周转材料的长期积压和因悬挑端下沉导致混凝土开裂的质量风险。此外,在混凝土构造柱与楼板接触部位,提前用木模板或挤塑板隔断,隔断板为定型化工具式制作,按照构造柱设计尺寸在隔挡板上钻插筋孔,孔径=钢筋直径+4mm;使构造柱与工程结构相互脱开,未改变原有设计,也方便后期混凝土构造柱切除。
3.2工艺流程
搭设满堂架→悬挑端搭设混凝土构造柱独立支撑→模板安装→设置构造柱与结构之间的隔断→浇筑混凝土→拆除满堂架,保留悬挑端混凝土构造柱独立支撑。
4.关键技术及操作要点
4.1 混凝土构造柱模板加固体系
混凝土构造柱体系使用15mm厚覆面木胶合板,40×90木方作背楞、Φ48×2.8双钢管套箍,M14对拉螺杆,3形26型扣件模板加固体系。
混凝土构造柱模板加固体系为柱长边及短边均设置2根40×90木方小梁,2根M14对拉螺杆及3形26型扣件,其中第一道模板加固距离底部200mm ,中间每隔500mm设置一道。在主梁沉降后浇带相交处,且悬挑长度≥1.5m时,在端部设一根 200mm × 200mm 的混凝土构造柱独立支撑,支撑柱中心距沉降后浇带边缘300mm,支撑柱与沉降后浇带平行设置,整齐划一,上下对齐。
4.2 混凝土构造柱的设置
本工程地下室柱网间距主要为 5.4m ×5.4m,5.4m ×5.1m,5.4m ×5.0m,6.2×5.0m,结构层高 3.55/3.45m,经过承载力及稳定性验算,决定在主梁沉降后浇带相交处,且悬挑长度≥1.5m时,在端部设一根 200mm × 200mm 的混凝土构造柱独立支撑,支撑柱中心距沉降后浇带边缘300mm,支撑柱与沉降后浇带平行设置,整齐划一,上下对齐。
混凝土构造柱与满堂架为两个独立体系,满堂架立杆间距通常为900-1200mm,混凝土构造柱立杆截面为200mm×200mm,故混凝土构造柱置于满堂架立杆截面内,互不影响;混凝土构造柱可在模板满堂架支撑搭设完后再施工,混凝土构造柱间距通常为3-4m。
4.3隔断板的设置
在混凝土构造柱与楼板接触部位,提前用木模板或塑料板(尺寸大于构造柱尺寸)隔断,构造柱与工程结构相互脱开,未改变原有设计,也方便后期混凝土构造柱切除;隔挡板为定 型化工具式制作,按照构造柱设计尺寸在隔挡板上钻插筋孔,孔径=钢筋直径+4mm。
5.材料设备
5.1 材料
面板:15mm厚覆面木胶合板;
小梁:40×90木方;
主梁:Φ48×2.8双钢管;
螺杆;M14对拉螺杆
扣件:3形26型
6 质量控制
6.0.1钢管的品种、性能等应符合现行国家产品标准要求。
6.0.2 混凝土的原材料等应符合现行国家产品标准要求。
6.0.3 混凝土的构造柱强度等级同主体结构混凝土强度等级。
6.0.4 模板及其支撑必须有足够的强度、刚度和稳定性,不允许出现沉降和变形。
6.0.5 模板内侧平整,模板接缝不大于1mm,模板与混凝土接触面应清理干净,脱模剂涂刷均匀,拼缝采取硬拼方式,两块模板接触面应保持平整,否则应刨光。
6.0.6在浇筑混凝土过程中,派专人看模,检查扣件、螺栓、螺帽紧固情况,发现变形,松动等现象及时修正加固。
6.0.7插入式振捣棒应快插慢拔,插点要均匀排列,逐点移动,顺序进行,不得遗漏,做到均匀振实。振捣棒移动方式采用“行列式”移动,移动间距不大于有效振捣作用半径的1.5倍(300mm)。
7 配筋验算
1m2 构造柱比钢管脚手架节省费用:781.2-514.79=266.41元
本项目后浇带面积为1005 m2 :266.41*1005=26.77万元
8.结束语
与传统施工方式相比,使用可快拆的混凝土构造柱支撑后浇带施工技术有以下优势:
1)混凝土构造柱支撑与满堂架各自为独立的支撑体系,且设置了定型隔断板,构造柱与工程结构相互脱开,未改变原有设计,也方便后期混凝土构造柱可快速拆除。
2)现浇可快拆的临时混凝土柱作为沉降后浇带的支撑,与原结构形成一个整体,具备稳固支撑的优点,避免虚撑或不撑的现象。
3)待沉降后浇带封闭达到强度后,采用绳锯将支撑柱按尺寸切割,可用于部分门洞过梁以及窗户压顶。
4)该技术的工艺合理、技术先进,适用性和可操作性强,符合国家节能环保要求,有显著的经济效益和社会效益,具有较好的推广性与应用前景。
参考文献:
[1]李效航. 地下室顶板后浇带支撑体系探讨[J]. 福建建设科技,2016,No.146(01):66-68.
[2]龙永焯. 建筑工程中超长结构后浇带施工技术探讨[J]. 低碳世界,2020,10(06):119+122.
[3]世贤. 后浇带施工技术在建筑工程中的实践[J]. 四川水泥,2020,No.286(06):295.
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