超高清水混凝土悬挑异形斜板、超大斜梁施工技术.doc

超高清水混凝土悬挑异形斜板、超大斜梁施工技术
发布时间:11-05-23 10:41:01阅读次数: 92编辑: 灰色银币 来源:《建筑安全》
　　【摘要】清水混凝土作为作为一种建筑表现形式，正逐渐成为一种新的建筑流派。宏伟的建筑往往体现在一1个建筑物的正立面入口处，悬挑结构、斜向结构正是体现建筑物宏伟的重要手段。超高结构、清水混凝土结构、异形清1111水混凝土结构、大截面悬挑以及斜板斜梁结构施工一直是建筑施工的难点。本文结合安捷伦科技111成都投资项目主入口处施工实例，阐述了超高清水混凝土悬挑异形斜板、超大斜梁施工、吊模等施工技术。
　　【关键词】清水混凝土  超高  超大 异形结构  斜板  斜梁  施工技术
　　清水混凝土又称装饰混凝土，因其极具装饰效果而得名。它属于一次浇注成型，不做任何外装饰，直接采用现浇混凝土的自然表面效果作为饰面，因此不同于普通混凝土，表面平整光滑，色泽均匀，棱角分明，无碰损和污染，只是在表面涂一层或两层透明的保护剂，显得十分天然、庄重。
　　1  工程概况及施工难点
　　安捷伦工程总建筑面积21047.9m2，建筑高度23.50m；结构形式为框架剪力墙结构。工程外立面混凝土结构均为清水混凝土结构，同时还设有大量清水混凝土U形柱、窗台等，清水混凝土面积约14000㎡。该建筑物建成后气势非常宏大，在建筑物南侧设有高度达8.95～12.95m的悬挑清水混凝土斜板结构，悬挑结构上部还有两层办公室和一个屋顶结构。
　　该斜板坡度为30°，悬挑长度4.0m，悬挑梁为上翻梁，梁根部高达4.0m，端部高达0.9m，梁宽600mm，单根梁内钢筋重量超过2t。斜板和斜梁结构自重和施工荷载在支撑体系顶部产生一个巨大的水平力，模板支撑体系选择、模板加固方式以及超大截面斜梁混凝土浇筑将是本工程斜板、斜梁施工的关键。超高斜板、异形细部结构的观感质量直接影响到清水结构的质量，因此，保证斜板及反梁结构清水混凝土质量是本工程的重点。
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　　A区南侧有八根大截面斜梁（XL4-1），梁面筋为21 32，底筋为14 32，梁宽仅为600mm；根据设计要求，悬挑斜梁的面筋需延伸至梁跟部的剪力墙端部并下弯4m（如下图），在梁根部钢筋非常密集，很难保证钢筋间距和混凝土的下料振捣。XL4-1为悬挑斜梁，面筋在悬挑段不得设置接头，悬挑长度达4m，因此要求准确地控制梁钢筋放样和下料。梁底坡度达到30°，梁底模板将对钢筋产生一个水平的反力，钢筋绑扎时位置控制和绑扎完成后钢筋的固定较为困难。

　　2  模板工程
　　为保证悬挑结构端部阳角的施工质量，悬挑结构端部采用进口wisa定型模板，模板背楞为定型矩形钢框。根据工程实际情况，其余部分清水混凝土模板采用国产18mm厚双面覆膜模板现场散拼。
　　2.1 模板设计
　　根据设计师的设计意图风格与清水模板规格有机的结合，对斜板和斜梁的清水模板进行深化分隔设计。深化设计既满足设计师的整体立面效果，又满足明缝、蝉缝及螺栓孔眼布置的美观合理。
　　模板设计根据设计图纸进行，模板的排版与设计的禅缝相对应。禅缝水平方向应交圈，竖向垂直，有一定的规律性、装饰性。对拉螺杆孔眼根据计算确定，孔眼需排列整齐，排列有规律，对清水面起到装饰效果。
　　2.2 模板安装
　　施工流程：搭设满堂架→安装主龙骨→安装次龙骨→铺梁底模板→校正标高→安装梁侧模板→预检→（后续工作）
　　模板安装时，严格按照施工方案对模板进行切割安装，保证禅缝和螺栓孔眼排列有规律。在进行夹心墙和超高悬挑斜梁侧模安装过程中，严格控制PVC套管、塑料堵头的安装质量，避免清水混凝土出现漏浆而导致“熊猫眼”出现。120厚夹心墙是两侧为120厚薄墙，中间为360mm宽中空部分，夹心墙模板安装过程中，对拉螺杆贯穿两面墙体和中空部分，中空部分采用轻质泡沫填充。
　　2.3 模板支撑体系
　　本工程超高斜板结构高度大、悬挑梁XL4-1自重大、悬挑结构结构复杂、斜梁和斜板将对模板支撑体系产生一个非常大的水平推力。因此，模板支撑体系是该结构施工的重点和难点。
　　2.3.1 支撑体系选择
　　超高结构模板支撑体系可选择型钢格构柱和钢管脚手架支撑，两种支撑方式各有优缺点。经过设计计算和经济分析，最终选用钢管脚手架支撑。进行脚手架搭设过程中将采取调整脚手架步距和间距、设置抛撑、设置抱柱等方式消除水平力对模板支撑体系的影响。
　　2.3.2 支撑体系设计
　　根据悬挑斜板结构坡度较大，悬挑梁截面大等特点对模板支撑体系进行设计。脚手架的立杆间距为900×900mm，在XL4-1底部纵向间距为400mm，横向间距为450mm；在悬挑斜板下步距为1.6m，在XL4-1底部步距为0.8m；满堂架四周需满设竖向剪刀撑，XL4-1两侧第一排立杆均设置竖向剪刀撑，斜板下在平行于斜梁方向每隔四排立杆设置一道竖向剪刀撑。
　　2.3.3对支撑体系采取的特殊措施
　　为了保证施工安全和悬挑清水混凝土结构的施工质量，我们采取了以下措施消除斜向构件对脚手架体系产生的水平力：
增加模板支撑体系的宽度。增加脚手架的宽度可以增加脚手架受力杆件的数量，减小各杆件所承受的水平力和竖向力，同时也能增加架体的整体稳定性。在1轴线以外增加了四排立杆，立杆间距、步距与模板支撑体系相同，将模板支撑体系一直延伸至增加的四排立杆边缘。
　　与满堂架及浇筑成型的楼板结构相连。在一二层结构施工完成后暂缓满堂架拆除，将超高悬挑结构模板支撑体系与满堂架拉通。将三层楼板2～4轴混凝土浇筑完成，并在三层梁内预埋钢筋拉环，采用钢丝绳将超高结构脚手架与钢筋拉环相连
设置抱箍。在大截面悬挑斜梁下设置抱箍与一二层剪力墙相连，每根悬挑梁下设置五道抱箍，抱箍均采用双扣件，保证每道抱箍均能有效地承担水平荷载。
　　剪刀撑加密和搭设梁底斜撑。每根悬挑大梁下方均设置了一排斜向顶撑，顶撑间距为立杆间距，所有斜向顶撑均延伸至地面。悬挑大梁处对竖向剪刀撑进行了加密，XL4-1底部梁两侧均设置竖向剪刀撑。
　　经过以上处理措施对脚手架进行加固，本工程超高结构得以顺利进行。整个超高悬挑结构施工过程中，没有出现变形、下沉等现象。
　　3  钢筋工程
　　3.1 钢筋深化设计
　　悬挑斜梁施工前，对钢筋进行1：1放样，保证钢筋布置合理，接头位置符合规范要求，保证钢筋间距等。通过放样发现在悬挑斜梁根部（暗柱GDZ3内），共有XL4-1的钢筋21 32，四层梁KL4-21的钢筋8 25，KL4-15的钢筋8 25，以及暗柱GDZ3竖向钢筋在梁柱接头处相交。该处钢筋非常密集，无法保证钢筋间距和位置及混凝土振捣密实。经深化设计，将悬挑斜梁钢筋的锚固位置移至GDZ3的另一端，避免了梁的钢筋冲突。（如下图）
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　　钢筋深化设计时，充分考虑梁面筋和底筋的摆放位置，保证钢筋的间距及混凝土浇筑；考虑进场钢筋尺寸和梁的悬挑长度，合理设置悬挑梁钢筋接头位置。悬挑梁共21根钢筋弯锚入暗柱，且锚固长度为4m，造成暗柱GDZ3中钢筋非常密集，在深化设计时需考虑到暗柱中的钢筋避让等情况。

　　3.2 钢筋下料
　　悬挑斜梁XL4-1面筋在悬挑端部下弯后作为底筋，单根钢筋长度接近20m，钢筋弯钩多。为保证钢筋的下料长度和弯折角度等加工精度，在现场按1：1的实际尺寸进行试加工，第一根钢筋加工尺寸准确后进行第一根梁钢筋下料、加工和现场绑扎，第一根梁绑扎成功后才进行批量加工与绑扎。
　　3.3 钢筋绑扎
　　悬挑斜梁XL4-1钢筋重量超过2t，且梁底部呈30°角，模板将对钢筋产生一个非常大的反作用力。为保证钢筋在绑扎过程中不倾覆、移位，钢筋混凝土保护层厚度以及梁底保护层垫块不被压碎、不跑位。采取搭设临时架子绑扎钢筋，待钢筋绑扎完成后逐步拆除架子，钢筋垂直缓慢下落就位。采用搭架子绑扎钢筋的方式不仅解决了钢筋绑扎过程中滑移问题，同时还有利于钢筋的定位，控制钢筋间距等。为了保证各排钢筋间距，在各排钢筋间放置直径与主筋相同的短钢筋。在钢筋就位前将三层满堂架搭设完成，在悬挑梁根部的剪力墙处搭设架子并与三层满堂架连为一体，对悬挑梁的钢筋产生一个反作用力，防止悬挑梁钢筋就位后往下滑移。
　　为保证梁底的保护层厚度和垫块有足够的强度，项目部定制了高强度塑料垫块，在施工时对垫块进行加密，垫块间距为400×400。为保证垫块不滑移，我们将所有垫块绑扎与梁底箍筋绑扎连接。
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　　在钢筋施工时，严格实施过程控制，保证施工的精度，特别注意钢筋的下料长度、弯折角度、钢筋间距的保证、钢筋保护层垫块等，为后期混凝土浇筑打下了良好的基础，保证了悬挑结构清水混凝土施工质量。
　　4  混凝土工程
　　本工程悬挑部分结构复杂，不但是斜板结构，同时还是清水混凝土结构，有大量的反梁和120mm厚夹心墙，在进行混凝土浇筑时有大量的吊模，混凝土浇筑难度大。项目部从以下几个方面出发，解决了混凝土浇筑问题：
　　调整混凝土的配合比，保证混凝土的施工性能。针对斜板坡度为30°，同时存在大量吊模，吊模高度大等特点，对所使用的混凝土配合比进行调整，调整后的混凝土颜色与前期所使用的混凝土颜色一致，混凝土的流动性减小，以便于斜板和吊模施工。
　　斜板和斜梁结构混凝土分层浇筑。因本工程悬挑斜梁部分与四层梁板相连，无法一次性浇筑。经过设计人员同意后，本工程悬挑部分混凝土分三次浇筑完成。在进行吊模施工过程中，采用二次振捣的方式进行振捣保证混凝土的密实度。
　　采用小直径振动棒配合振捣。因斜板上方有大量120mm厚夹心墙，且墙内配置双排钢筋，直径为50mm的振动棒振捣时必将破坏钢筋、对拉螺杆套管以及清水混凝土模板等，且会出现无法下棒的现象，因此在施工过程中采用30mm振动棒配合振捣。
　　在混凝土振捣时全过程实施过程精细化管理，特别是加强对吊模和斜板混凝土振捣的控制，在吊模施工时严格执行二次振捣的制度，在斜板振捣过程中严禁震动棒贴板底模振捣
　　【结语】本工程超高清水混凝土悬挑异形斜板、超大斜梁结构与2008年11月10日开始进行脚手架搭设，混凝土于2008年12月18日浇筑完成。采用钢管脚手架进行悬挑大斜梁支撑，采取一系列措施减小水平力对脚手架的影响，大大地缩短了悬挑异形结构的施工工期，节约了施工成本；通过施工前深化设计、施工现场1：1尺寸放样以及施工现场的全过程实施精细化管理，使得工程超高清水混凝土悬挑异形斜板、超大斜梁结构施工得以顺利完成，并取得了较好的效果。（中国建筑安全网）
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