大型场馆钢筋混凝土变截面Y形柱悬挑梁施工

范兴华

(中冶建工集团四川分公司, 四川成都 610000)

大型场馆钢筋混凝土变截面Y形柱悬挑梁施工

范兴华

(中冶建工集团四川分公司, 四川成都 610000)

文章主要介绍了钢筋混凝土变截面Y形柱悬挑梁的施工，包括工艺流程、模板设计、脚手架计算、混凝土浇筑、现场质量要求等。

大型场馆； 变截面Y形柱悬挑梁； 模板； 脚手架计算； 混凝土浇筑

为了适应越来越复杂的造型，大型场馆一般都结构复杂，异型、变截面梁柱较多，特别是看台部位，多设计为Y形柱加梁。下面主要针对钢筋混凝土变截面Y形柱悬挑梁的施工进行论述。

1 施工难点

空间超重斜向构件其轴向力和水平剪切力较大，对脚手架系统受力特别不利。为减少这种较大的轴向力和水平剪切力，用“穿高跟鞋”的原理，在保证整体结构力学性能的前提下，合理进行分段，即大斜梁下端l m左右的梁混凝土与其标高以下的混凝土楼板、楼板梁、柱子同时施工。当这部分混凝土达到一定强度并足以抵抗大斜梁混凝土施工时产生的水平推力时，再施工其上部斜梁混凝土。为确保大斜梁混凝土施工的绝对安全可靠，可将大斜梁剩余部分再进行合理分段，进行混凝土施工。

为确保Y形柱和悬挑梁施工的安全，在理论计算的基础上，应在现场对支撑体系进行堆载试验。试验目的一是检测脚手架系统是否能承受施工时产生的荷载；二是检测脚手架下部的支撑体系(包括结构平台)是否能够承受上部传来的施工荷载；三是消除其初始形变作用；四是检查是架子系统否有位移。

2 工艺流程

确定模板和支撑脚手架系统方案→模板制作→搭设脚手架、模板安装→对大斜梁支撑体系作堆载试验→混凝土浇筑、养护、拆模。

3 施工方法

3.1 模板和支撑脚手架系统方案的确定

3.1.1 模板构造设计

模板一般可采用竹胶板，主龙骨为φ48×3.6钢管，主次龙骨用对拉螺栓固定，支撑体系由主龙骨直接将力传给钢管脚手架。

3.1.2 悬挑梁施工段划分

悬挑梁在施工过程中，混凝土自重产生轴向力和水平剪切力，其轴向力和水平剪切力一般较大，为抗衡其水平推力，可采用φ48×3.6脚手管搭设满堂脚手架。立杆间距和横杆排距分两种情况况搭设，位于Y形柱悬挑梁投影范围内区域的模板支撑采用腕扣式多功能脚手架，因为该施工段是产生倾覆力最大的位置，其支撑杆间距根据计算，框架梁及环梁部位、 Y形柱分叉以下和分叉以上部位应有所不同。其水平杆与已浇的混凝土柱连接采用双钢管，双扣件固定(此部位混凝土专门安排提前浇筑完成)。位于Y形柱分叉以内，即未悬挑部分的大斜梁的支撑，采用普通钢管脚手架支撑。

3.1.3 脚手架设计计算

(1)斜挑大梁自重计算并折算成水平投影荷载；

(2)模板自重计算并折算成水平投影荷载；

(3)施工活荷载取q=3 kN/m；

(4)计算脚手架每根立杆的竖向传递荷载；

(5)立杆验算，μ取1.25，每根立杆的容许应力大于钢管的设计应力。

3.1.4 脚手架下部支撑体系方案确定

斜向构件位于高空，一般下部另有楼层结构，施工时，其脚手架均搭设在其结构平台上，脚手架下端的荷载较大，脚手架的支撑应考虑其下结构层的安全。一般考虑在上部脚手架对应的下部楼层搭设支撑体系，将上部荷载连续传递至基础地梁。

通过计算，确定方案为：

(1)上部脚手架系统搭设，必须在结构平台混凝土强度达到设计强度的100 %时，方可开始进行。

(2)在结构平台下层加钢管撑，该钢管撑下撑在基础梁上或加固下部基础，上顶在结构平台主梁下。

3.1.5 搭设脚手架和模板

(1)脚手架搭设。脚手架操作按下列顺序施工：放置纵向扫地杆，自柱根部起依次向外竖立底立杆，底端与纵向扫地杆扣接固定后，装设横向扫地杆也与立杆固定，每边竖起3～4根立杆后，随即装设第一步大横杆和小横杆，校正立杆垂直和大横杆水平，使其符合要求后，拧紧扣件，形成构架的起始段→按上述要求依次向前延伸搭设，直至第一步架交圈完成，交圈后，再全面检查一遍构架质量→设置连柱、梁杆件→按第一步架的作业程序和要求搭设第二步，依次类推→随搭设进度及时装设连墙件和剪刀撑→装设作业层间横杆、铺设脚手板和装设作业层栏杆、挡脚板或围护，挂安全网。

(2)模板支设。按图纸放出梁、柱位置，根据立杆间距弹支撑位置线并作适当调整，使上下立杆能大体在同一垂直线上，现场放出模板拼装大样图。当柱、梁钢筋绑扎完毕隐蔽验收通过后，便进行竖向模板施工。首先，在底部进行标高测量和找平；然后，进行模板定位卡的设置和保护层垫块的安放，设置预留洞，安装竖管。梁板模施工时，先测定标高，铺设梁底板，弹出梁线进行平面位置校正、固定。对竖向结构，在其混凝土浇筑48 h后，待其自身强度能保证构件自身不棱掉角时，方可拆模。梁板等水平结构早拆模板部位的拆模时间，应通过同条件养护的混凝土试件强度实验结果，结合结构尺寸和支撑间距进行验算来确定，混凝土应达到设计值的100 %。

4 混凝土浇筑、养护、拆模

Y形柱和悬挑大斜梁混凝土浇筑质量是混凝土工程的一个关键，特别是该构件长、断面大、结构设计钢筋配置密集，这些都给混凝土浇筑带来一定困难。施工中必须严密组织、精心操作，以确保混凝土的浇筑质量。

混凝土固定输送泵直接将混凝土输送至混凝土浇筑点，减少混凝土运输中水灰比的变化，确保混凝土的质量。

混凝土浇筑严格按施工顺序进行：接到混凝土浇筑令后，模板充分浇水，先泵送与混凝土同级配的砂浆，混凝土分层浇筑振捣，每层控制在40～50 cm之内，按事先设计好的分段定点一个坡度，分层浇筑，循序推进，一次到位，保证混凝土浇筑的连续性。

混凝土浇筑时，控制其坍落度。由于构件均为斜向构件，因此坍落度过大，不利于斜向构件的浇筑。另外，在拌合物中可掺加适量的粉煤灰，以减少水泥用量，改善混凝土和易性。

为了确保混凝土表面接缝整齐、紧密、无缝，在模板与模板拼缝处可采用海棉条挤压填实等方法，防止漏浆。

施工缝的处理严格按规范规定进行，在后续混凝土施工前，对接缝处必须先清洗润湿，后浇筑10～15 mm厚与混凝土同配比砂浆，再进行施工。

混凝土养护是保证混凝土质量的一个重要组成部分。为了保证混凝土强度的正常增长，防止混凝土表面出现裂缝，在混凝土浇筑后即用草袋覆盖，在7 d内确保草袋湿润。

混凝土拆模时间，应根据留置的混凝土同条件养护试块强度确定。侧模板则可在混凝土浇筑后2 d拆除。模板拆除后，应继续养护。

5 质量要求

施工时，除满足设计要求外，应遵守GB 50204《混凝土结构工程施工质量验收规范》、JGJ 130《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》、JGJ 59《建筑施工安全检查标准》、JGJ 80《建筑施工高处作业安全技术规范》等有关规定。

混凝土施工除按照规范规定留置强度试块外，宜采用超声波、超声波-回弹综合法技术，对重点部位、施工缝部位全面进行无损检测，以判断混凝土内部和外观质量。

TU755

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[定稿日期]2016-06-15