(中建二局第二建筑工程有限公司,廣東 深圳 518000)
十里鋪新村五號院項目占地面積5.5 萬平方米,北鄰鄭航街,南鄰贛江路,西鄰紫荊山南路,東臨蘭佩路;由10 棟28~34 層住宅樓及底層附屬商業(yè)、1 棟3 層幼兒園、2 層地下車庫及3 層地下室組成??偨ㄖ娣e約34.1 萬平方米,其中地上建筑面積26.3 萬平方米,地下建筑面積7.8 萬平方米。
十里鋪新村五號院項目地下部分建筑面積大、施工難度高、材料周轉(zhuǎn)量大,而且設計有沉降后澆帶。2 號樓、3 號樓、6 號樓、7 號樓、9 號樓及幼兒園周邊地下車庫與暫不開發(fā)地塊相鄰,分界部位后澆帶部位頂板需要長期回頂加固。傳統(tǒng)后澆帶采用盤扣式或普通鋼管扣件式腳手架回頂,長期占用周轉(zhuǎn)材料,且不能使地下室形成高效的施工運輸通道,不僅產(chǎn)生較多鋼制周材租賃費用,而且給總平面交通組織帶來較大困難。
在跨內(nèi)的施工縫位置或后澆帶一側(cè)已澆筑結(jié)構(gòu)屬懸臂結(jié)構(gòu),長期處于懸臂受力狀態(tài),受力形式完全不同于設計結(jié)構(gòu)構(gòu)件,為保證施工縫一側(cè)懸臂結(jié)構(gòu)受力穩(wěn)定,經(jīng)施工圖設計單位驗算,在地下車庫另一側(cè)混凝土或后澆帶澆筑前支設型鋼鋼支撐,單排鋼支撐間距2 700~3 000mm。
鋼支撐由基礎底板到地下一層頂板連續(xù)設置,為保證單排鋼支撐穩(wěn)定有效,需要做架體設計,計算其受力安全性能,保證荷載豎向均勻傳遞至地基。單排鋼支撐安裝完成,作為車庫樓板后澆帶的支撐體系,后澆帶或施工縫一側(cè)已澆筑樓板混凝土強度達到齡期后可以拆除常規(guī)鋼管支撐架體,同時保留單排鋼支撐,否則可能影響懸臂結(jié)構(gòu)的承載能力和穩(wěn)定,造成結(jié)構(gòu)破壞。單排鋼支撐必須待另一側(cè)混凝土或后澆帶澆筑且達到齡期后,按照由上至下的順序進行拆除。
根據(jù)施工圖設計單位懸挑結(jié)構(gòu)模型計算結(jié)果,需在梁板跨度端部1/3 范圍內(nèi)(接近跨度1/3 位置)支設型鋼鋼支撐,型鋼規(guī)格為150mm×150mm×4mm 即可滿足荷載要求,型鋼間距2 700~3 000mm,通常為軸線間距的1/3,但型鋼支撐中心距不得大于3 000mm。根據(jù)跨度范圍選擇,由基礎連續(xù)頂升至地下一層頂,形成連續(xù)穩(wěn)定的支撐結(jié)構(gòu)(圖1)。
圖1 后澆帶鋼支撐安裝實例照片
1)安裝施工工藝流程 鋼支撐下料制作加工涂刷防銹漆→搭設滿堂支撐架體→鋼支撐運輸→基層清理→定位放線→鋼支撐就位、安裝鋼支撐→安裝底部墊木支座→調(diào)校垂直度、底部調(diào)平→墊木釘壓固定底座→自檢→模板支撐架體及鋼筋驗收→隱蔽澆筑→拆模申請→拆除常規(guī)支撐架體、保留鋼支撐回頂。
2)拆除施工工藝流程 后澆帶澆筑→拆除底座鋼釘→敲擊斜角木楔底座→放置鋼支撐→鋼支撐轉(zhuǎn)運。
3.2.1 鋼支撐布置設計
1)考慮到2 號樓、3 號樓、6 號樓、7 號樓、9 號樓及幼兒園周邊車庫區(qū)域因業(yè)主因素暫緩施工,且開工日期無法確定,后澆帶采用常規(guī)鋼管架體,周轉(zhuǎn)材料租賃費用增加;項目通過考慮在不增加材料費用的前提下,確定在1 號樓及周邊車庫后澆帶采用鋼支撐回頂應用技術(shù)。
2)后澆帶剛支撐回頂應用技術(shù)沒有同類施工方法,聯(lián)系施工圖設計單位進行結(jié)構(gòu)受力驗算,確定滿足能承受上部荷載要求的型材規(guī)格。
3)技術(shù)部通過核對圖紙、現(xiàn)場確認、使用制圖軟件等方法完成鋼支撐布置設計圖紙(圖2)與后澆帶鋼支撐回頂施工方案(圖3)的編制審批,在項目投入實際應用。
圖2 鋼支撐節(jié)點圖
圖3 后澆帶鋼支撐回頂二維圖
3.2.2 鋼支撐加工操作要點
1)熟悉鋼支撐加工圖紙,做好現(xiàn)場測量放線,按照加工圖定尺尺寸下料、加工。
2)控制原材料質(zhì)量,工程所用鋼材、焊條、錨栓等全部選用國標產(chǎn)品,有相應的合格證及檢測報告,嚴格把關,杜絕不合格產(chǎn)品。
3)嚴格控制焊接質(zhì)量,加強過程質(zhì)量控制,構(gòu)件焊接前清除焊縫50mm 以內(nèi)的油銹等雜質(zhì),焊縫要求平直、無裂紋,無明顯咬邊、凹陷、焊瘤、夾渣及氣孔等質(zhì)量缺陷。
4)加強成品保護,鋼支撐加工好以后做好防雨措施,焊縫部位涂刷防銹漆。
5)型鋼與墊板連接提前滿焊,焊縫余高應為2~4mm。
6)根據(jù)施工工期間的工程量、施工進度,確定材料的數(shù)量及進場時間,由專人負責,確保材料按時進場,并妥善保管。
7)型鋼涂刷防銹漆前必須進行除銹,對型鋼表面進行打磨處理,清除毛刺、鐵銹、油污及其他附著物,使構(gòu)件表面露出金屬光澤,防銹油漆顏色按照標準選用。
8)制作完成的方管鋼支撐制定合理的運輸路線,吊裝及卸車時注意做好成品保護及個人防護措施。
3.2.3 鋼支撐安裝操作要點
1)在地下車庫懸臂端位置連續(xù)均勻布置型鋼鋼支撐,形成連續(xù)穩(wěn)定的支撐結(jié)構(gòu)。
2)熟悉施工圖紙,做好現(xiàn)場測量定位放線,引測至單排鋼支撐中心位置,彈出同一方向成排鋼支撐的中心線,依據(jù)垂直方向的軸線彈出另向正交的鋼柱中心線,單個中心線的長度不小于500mm,成排鋼支撐同一中心線伸出兩端鋼柱邊緣的距離不小于500mm,便于安裝鋼柱時進行準確定位。
3)按照已放好的鋼支撐中心線位置,試擺鋼支撐,使其居中布置,鋼支撐頂部放置200mm×200mm×12mm 厚黑膠鏡面模板,模板與鋼支撐頂部鋼壓板使用鐵絲綁扎牢固,防止安裝時移位、滑落,鋼支撐擺正位置后使用專用工具抬升鋼支撐,使頂部模板與結(jié)構(gòu)梁或板底結(jié)合緊密無縫隙,便于底部楔進方木底座。
4)鋼支撐與底部樓板面預留高度60mm,使用50mm×100mm 木方平放,長度350mm,沿短方木長度方向?qū)蔷€斜切割成木楔,兩端擠緊固定,并排放置3 排350mm 長短方木,使用專用工具楔緊,直至鋼支撐頂部與結(jié)構(gòu)梁或板底貼合緊密,保證上層懸臂結(jié)構(gòu)荷載沿豎向均勻傳遞至下層結(jié)構(gòu)。
5)鋼支撐與上層結(jié)構(gòu)貼緊后,調(diào)校鋼支撐垂直度,垂直度偏差不得大于鋼支撐全高的1/1 000,使用吊線控制垂直度,初次調(diào)校完成后方木底座使用鋼釘釘壓固定。
6)在鋼墊板四邊同時使用鋼釘固定,每邊3個均勻固定,其余鋼釘釘壓至每排木方的兩端,每端各釘壓2 個防止側(cè)向滑移,調(diào)整高度的木楔釘壓牢固,且上下層鋼支撐位置必須在同一豎向中心線上,以保證上層支承的荷載能均勻傳遞到下層支撐上。
7)同一施工段內(nèi)的成排鋼支撐安裝完成后,拉通線調(diào)整鋼支撐平直度,保證縱向成排,橫向成行,鋼支撐應豎向垂直,垂直度偏差不得大于鋼支撐全高的1/1 000 且不得大于4mm。
8)鋼支撐安裝完成調(diào)校后,進行全數(shù)的檢查,確保鋼支撐回頂頂緊上部結(jié)構(gòu),確?;仨斮|(zhì)量,防止因失去底撐梁板產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞。在鋼支撐回頂懸臂結(jié)構(gòu)期間嚴禁在懸臂結(jié)構(gòu)頂部堆載、通過車輛等引起荷載變化造成懸臂結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆結(jié)構(gòu)破壞(圖4)。
圖4 后澆帶鋼支撐安裝實例照片
3.2.4 鋼支撐拆除施工工藝
1)鋼支撐跨內(nèi)的梁板在后澆帶或施工縫另一側(cè)二次澆筑混凝土前,兩側(cè)結(jié)構(gòu)長期處于懸臂受力狀態(tài),后澆帶或施工縫一側(cè)屬于懸臂結(jié)構(gòu),因此必須待施工縫另一側(cè)或后澆帶新澆混凝土強度達到齡期方可按照由上往下的順序拆除鋼支撐。按照由下至上順序拆除容易導致新澆筑混凝土局部荷載過大受壓開裂。
2)鋼支撐拆除必須提供一側(cè)新澆筑混凝土的強度檢測試驗報告,以同條件養(yǎng)護試件強度試驗報告為依據(jù)。梁、板及懸臂構(gòu)件的底模拆除前,應進行同條件養(yǎng)護試塊抗壓強度的檢測。
3)試塊報告達到設計規(guī)范要求強度后,由工長填寫拆模申請(后附試塊檢測報告)并上報項目各部門及監(jiān)理、業(yè)主驗收簽字,簽字同意后,方可開始拆模,禁止私自拆除模板。鋼支撐與另一側(cè)模板架體同時進行拆除。
根據(jù)設計院對車庫地下一層、地下二層梁板懸挑結(jié)構(gòu)模型模擬計算結(jié)果,采用150mm×150mm×4mm 的冷彎薄壁型鋼,間距3 000mm 能滿足穩(wěn)定性、抗傾覆、剛度與側(cè)向剪切驗算要求??紤]項目實際應用效果與材料進行經(jīng)濟對比分析,使用雙16 號工字鋼進行焊接拼裝(圖5),截面及型鋼厚度優(yōu)于150mm×150mm×4mm方管型鋼,模擬為176mm×160mm×6mm 的方管型鋼,對翼緣板拼接施焊,所有可視面按照標準涂刷規(guī)定顏色防銹漆,滿足現(xiàn)場實際施工需要。
圖5 后澆帶鋼支撐16號工字鋼大樣圖
與傳統(tǒng)工藝相比,節(jié)省搭設鋼管支撐架的時間,鋼支撐安裝只需滿堂支撐架體搭設時同時進行安裝,安裝與拆除均只需1天即可,省時簡便。
本技術(shù)不采用盤扣或鋼管扣件式腳手架,大量減少安裝及拆除過程中的危險源,節(jié)約安全管理成本,后澆帶鋼支撐安全可靠、易維護,便于安全管理。同時,本技術(shù)體積小,相鄰鋼支撐間距2 700~3 000mm 可以正常通行,有利于現(xiàn)場施工組織,對工程管理動線和室內(nèi)施工優(yōu)化有重要作用。
項目根據(jù)實際情況因1 號樓暫緩施工,此處施工縫后澆帶架體改為單排鋼支撐;節(jié)約施工后澆帶架體鋼管長約2 700m、頂托240 根,時間預計6 個月,至少可節(jié)省成本十幾萬元。
可循環(huán)型鋼支撐后澆帶高強回頂施工技術(shù)適用于一般地下車庫后澆帶回頂、分期開發(fā)的分界后澆帶回頂,如地下車庫后澆帶兩側(cè)結(jié)構(gòu)分期開發(fā)的施工。該技術(shù)具有以下特點。
1)無需保留盤扣或鋼管扣件式模板支撐架體,能減少周轉(zhuǎn)材料租賃費用、節(jié)省人工支出。
2)鋼支撐采用自有循環(huán)利用型鋼,材料易得、成本較低,只需支出安裝加工成本費用;木方模板采用主體結(jié)構(gòu)拆除的廢舊木方模板,提高廢材利用效率。
3)鋼支撐底部采用斜切方木互相嵌合,組裝、拆除速度快,能有效節(jié)省工期。
4)鋼支撐按照CI 要求進行制作,外立面整潔、美觀、環(huán)保,有助于提升項目現(xiàn)場安全文明施工形象。
5)在模板架體施工時將鋼支撐同量設置到架體內(nèi),達到混凝土齡期后直接拆除模板架體,由鋼支撐受上部混凝土荷載,經(jīng)驗算滿足荷載要求。
6)鋼支撐組合后下方可以正常通行,不影響室內(nèi)交通動線,為其他專業(yè)施工提供充足的操作空間。
本技術(shù)在十里鋪新村五號院項目進行應用,后澆帶鋼支撐回頂施工不但速度快、質(zhì)量好,保證了如期完成,同時也減少了空間的利用,為后續(xù)其他工序的開展提供了較好的條件。由于本技術(shù)原理、操作簡單、安全可靠、可周轉(zhuǎn)使用成本投入小,利于大規(guī)模使用,所有長期預留沉降后澆帶均可大規(guī)模推廣使用,也可用于類似工程。