大断面钢筋混凝土超高斜柱施工中模板支撑的设计与应用.pdf

大断面钢筋混凝土超高斜柱施工中 模板支撑的设计与应用* F or mwo r k De s i gn a n d App l i c a t i on o f L a r g e S e c t i o n a n d S u p e r Hi gh R C I n c l i n e d C ol umn 周小激 区剑麟 上海建工集团股份有限公司广州分公司 广州 5 1 0 5 3 0 摘要 ：大断面钢筋混凝土斜柱在民用建筑 中比较少见 ，因此施工 方法还不多。结合广州琶洲P Z B I 3 0 1 工程项 目中所 用的 超高大断面斜柱 施工实例 ，对其施工难 点进 行了综合 分析 ，系统地 总结了施工过 程中的关键控 制点，可为类似工程施 工提供参考。 关键词 ：大断面 钢筋混凝土斜柱 模板支撑 设计 施工 中图分 类号 ：T U 7 5 5 2 文献标识码：B 文章编号 ：1 0 0 4 1 0 0 1 ( 2 0 1 3 ) 0 3 0 2 1 6 - 0 2 1 工程概 况 广州市琶洲P Z B I 3 0 1 项 目为建造高大的使用空间和独 特 的外观造型，结构设计在东西两侧采用了钢筋混凝土通 长大斜柱 ( 图1) 。 图1 大斜柱位置的建筑剖面 ( 东西向 ) 3 根 裙楼悬挑楼板区域共有8 根大斜柱 ，其中C Z 6C Z 8 位 于东侧，向结构内侧倾斜 ，C Z l C Z 5 位于西侧 ，向结构外 侧倾斜。斜柱竖向高度约3 9 m，截面尺寸包括2 0 0 0 mm X 2 0 0 0 mm、2 5 0 0 mm2 5 0 0 mm两种。斜柱与水平面夹 角为7 1 。 7 7 。 不等 ，最 大倾角 为1 9 。 ，水平投影长度最大 达1 3 m。C Z l C Z 3 斜柱起 自基础底板，地下室部分为直立 柱 ，其余斜柱均起 自首层。8 根大斜柱除了倾角各不相 同 外 ，与各楼层结构的连接也不相同 ( 表1)。 表1 大斜柱与裙楼 各楼层结构连接关系 CZ1 CZ 2 C Z3 CZ 4 CZ5 CZ6 CZ 7 CZ 8 2 层 3 层 0 0 0 4 层 0 0 5 层 0 6 层 斜柱 梁板连接；0斜柑 只 j 梁连接；斜柱小 j 结构连接 2施工技术难点 ( a) 斜柱 自首层结构起的高度达3 9 m，混凝土浇筑 时的模板支撑均 需从首层结构搭设 ，因此超高模板支撑排 架的受力及稳定性控制难度较大； ( b) 斜柱倾斜角度和断面较大，兼具水平构件和竖 向构件的特性 ，因此混凝土浇筑时的模板支撑体系需承 受 一 定的水平荷载，具有一定的抗倾覆能力 ； ( C) 部分斜柱与4 、5 层结构无连接，施工时悬臂高度 大，因此对模板支撑的强度、刚度和稳定性要求很高 ； ( d) 斜柱柱 身截面 为矩 形 ，但为满 足幕墙施工 需 要 ，沿柱身外侧设计有不规则混凝土飘板，且必须与柱身 同时施工 ，因此异型大截面斜柱施工时的钢筋绑扎、模板 加工和安装难度较大 ； ( e)斜柱钢筋较粗而且密集，钢筋加工和安装比较 困难。另外 ，斜柱 的混凝土浇筑施工难度也比较大，施工 质量较难控制。 注 ：本项 目为上海建工集团股份有限公司科研项 目，编号为： 20 090 42 作者 简介： 周小 激( 1 9 8 6 ) ， -k - ， 本 科， 助 理工 程lJ 币 3 模板与支撑体 系设计 望 士止 ： 广 市 萝 岗 区 科 学 城 科 学 大 道 号 科 汇 金 谷 科 汇 街 4 综 合 考 虑 安 全 可 靠 性 、 施 工 进 度 、 操 作 便 利 性 和 造 价5 1 0 5 3 0 普 R 椿f ) ， J 、 一。 、 。 收稿日期：2 0 1 2 - 1 1 2 1 等因素 ，斜柱施工采用普通九夹板作为模板 ，采用木方和 2 1 6 l 建 筑 施 工第 3 5 卷第 3 期 l 周小激区剑麟 ：大断面钢筋混凝土超高斜柱施工中模板支撑的设计与应用 钢管围檩以及扣件式钢管搭设模板排架。 经过设计计算 ，斜柱模板采用厚 1 8 mm的九夹板 ， 竖围檩 ( 次楞 ) 采用7 0 mm 7 0 mm垂直方木 ，模 围檩 (主楞 )采用 4 8 mm 3 0 n l Il l 的双钢管 ，支撑采 用 4 8 mm3 0 mm的扣件式钢管。在斜柱投影范围内，立 杆纵横 间距为6 0 0 mm x 6 0 0 m m，步距为1 2 0 0 mm。截面为 2 5 0 0 mm2 5 0 0 mm的斜柱设置1 2 根立杆与1 2 根斜撑 ， 截面 为2 0 0 0 mm X 2 0 0 0 mm的斜柱设置9 根立杆与9 根斜 撑。 由于斜撑需承受较大的水平力，因而预先在楼板上设 置了预埋件 ，可将斜撑用扣件与立杆和水平杆扣接 ，以防 止斜撑滑动。由于楼层层高大 ，每层之间的斜柱 分2 段 浇 筑 ，每段浇筑高度为4 4 5 Il l 。另外，根据 实际的施工工 况 ，对斜柱施工存在的悬臂工况进行受力分析和计算 ，确 保施工过程的安全和斜柱施工质量。除此之外，斜柱施工 还采取了以下构造措施进行加强： ( a)将斜柱的模板支撑体 系与裙楼顶层的排架体系采 用通长水平杆连成整体 ，以增强整体刚度和稳定性。 ( b)除了按照规范设置必要的剪刀撑外，在排架外 立面设置连续的竖向剪刀撑 ，同时在斜柱排架范围内增加 竖向剪刀撑的设置。 ( C) 每一段斜柱施工时，采用水平杆拉结抱箍其下方 已施工完毕且养护达设计强度的下一段斜柱 ，将斜柱下方 的支撑排架与浇筑完成的斜柱连成整体。斜柱施工至顶部 一 段时 ，将与斜柱相连的大梁钢筋与斜柱顶部钢筋进行可 靠地拉结 ，并在梁柱节点范围内增设拉结锚固钢筋。 ( d)在斜柱 分段浇筑 的分界面 处预埋锥 螺母和 螺 栓 ，便于将下一段斜柱模板拉紧并固定 ，确保 了分段浇筑 的接槎平整。 图2 为1 、2 层斜柱模板排架剖面。 之 撑 斜 舰 锚 件 图2 1 层、2 层斜柱模板 排架剖面 4大斜柱施工过程控制 4 1钢筋绑扎与模板安装控制 由于斜柱倾斜角度较大，钢筋及模板均呈倾斜状态 加之钢筋十分密集 ，导致钢筋绑扎和模板安装难度较大 以下为控制方法 ( a)通过精确放样，减小模板制作和安装误差； ( b) 通过详细交底，严格执行 “ 三检 ”制度 ，确保 排架、模板和钢筋位置； 隹 确 ； ( C)通过分段、多次测量定位 ，及时纠正钢筋、模板 位置偏差： ( d) 利用钢管 、木方、钢筋等增加临时隔离、限位 和支撑 ，确保斜柱的钢筋及模板安装准确与牢固 ( 图3) 。 4 2 混凝土浇筑与养护控制 ( a) 将每层 之间的斜柱分2 次浇筑 ，在分次浇筑的分 界面处 ，将浮浆层人工凿除至出现密实石子为止。在混凝 土浇筑前先用砂浆湿润钢筋 ，防止出现上部为细骨料、下 部为粗骨料的现象 ； ( b)斜柱混凝土浇筑 时，采用附着式外挂平式振动 器振捣，人工敲打柱身四周辅助振捣 ； ( C ) 由于斜柱 内钢筋密集，混凝土振捣困难 ，浇筑时 采用镀锌管插入混凝土中进行辅助振捣： ( d)混凝土入模温度严格控制在2 0。 C以内，混凝土 浇筑完成 1 2 h以内需进行保湿养护 ，以保证混凝土始终处 在湿润状态 ，养护时间不少于1 4 d 。 4 3 高排架变形监测 在斜柱 混凝土浇筑施工过程中，对其模板支撑体系变 形进行 了监测，监测结果如下：水平变形在3 76 2 mm之 间，远小于设计报警值的1 0 mm i竖向变形在3 2 4 1 mm 之间，小于设计报警值5 mm。通过斜柱施工过程观察及监 测数据表明，斜柱超高模板支撑体系是安全和稳定的。 5 结 语 大断面钢筋混凝土斜柱在 民用建筑工程 中比较少见 ， 本工程采用普通模板和扣件式钢管支撑体系的常规施工 方 法，完成了8 根倾角较大的超高钢筋混凝土斜柱的施工 ，不 但保证 了施工安全 ，而且斜柱施工质量 良好 ，同时降低 了 施工成本，也保证了工程施工进度 ( 图4) 。 图3 斜柱钢筋绑扎施工 图4 大斜柱施工完成后实景 1 裘一峰 上海八万人体育场大斜柱的施工嗍建筑施工， 1 9 9 7 ( 6 ) ： 1 0 1 2 2 杨韶雄 ， P Z B1 3 0 1 项 目大斜 柱混凝 土施 工工 艺控 制 J 1 _ 广 东建 材， 2 0 1 1 ( 4 ) ： 2 6 2 7 2 0 1 3 3 B u i l d i n g c 。 n s t r u c t i 。 n J 2 1 7