□文 /刘旭艳
某工程高大模板专项施工设计及施工组织方案
□文 /刘旭艳
某工程为地下交通枢纽及其配套功能建筑,属于纯地下结构。有6部分搭设高度超过8m,搭设跨度超过18m,施工总载荷超过15kN/m2,集中线载荷超过20kN/m。施工前编制有针对性的专项方案并对施工进行全过程监控,结果表明模板支架的沉降及水平位移在混凝土浇筑阶段均在安全范围内,该施工方案及施工控制措施合理可行。
高大;模板;交通枢纽;地下结构
高大模板在地下工程中常见,但需要做好方案的设计,方能确保专项方案的实施。
某工程总建筑面积为96125.2m2。
1)层高普遍超过3m,南地下车库-4~-2层层高3.8m,-1层层高4.7m,地铁隧道层高6.25m,能源中心层-2层层高7.6m,-1层层高8.5m。变电站首层层高3.6m,二层层高9.9m。层高不仅超过3m,甚至超过几倍。
2)为纯地下超长结构,东西向长为230.4m,南北向宽为114.05m,总高度为自然地坪以下16.1m,基坑内共设置2道钢筋混凝土支撑。其中地下车库主体结构形式为板、柱剪力墙结构和框架结构。
3)混凝土框架梁截面尺寸种类较多,主要有600mm×1800mm、700mm×1300mm、600×1650mm、850×1100 mm、700×1400mm、700×1600mm、800mm×1800mm、700×2250mm等;框架柱截面尺寸为850mm×850mm(车库区域)、800mm×800mm(能源中心区域);钢筋混凝土结构外墙厚度为600mm(车库区域)、900mm(能源中心区域)。钢筋混凝土内墙厚度为600、800、300mm。结构楼板厚为 180、250、300、450、600mm。结构底板厚800mm(车库区域)、900mm(能源中心区域)、1200mm(轨道交通区域)。
针对本工程高大模板的特点,划分区域;高大模板共6个区域。
1)支模高度8m以上位置在地下1层顶板;地下商业街结构顶板;能源站顶板。
2)面载荷超过15kN/m2的部位为一部分轨道交通结构顶板;地下车库顶板。
3)线载荷超过20kN/m的部位是截面尺寸较大的框架梁。
需支设高大模板的部位构件,其截面尺寸普遍较大,板厚度均在450mm以上,混凝土强度均为C40。
模板支架采用碗扣式钢管支撑架,满堂搭设,高度在 4~8m。
梁底模、侧模均采用18mm厚覆膜多层板,梁底模主楞采用φ48mm×3.5mm双钢管,次楞采用100mm×100mm木方沿梁长方向通长放置。
梁底竖向支撑全部采用φ48mm×3.5mm碗扣式脚手管,脚手架支撑间距沿梁跨度方向为600mm,梁宽度方向为300mm,步距均为1200mm。
顶板模板选用18mm厚覆膜模板,接缝采用硬拼接缝。接缝处必须有次龙骨或附加木方。
超高顶板区域模板支撑体系主楞采用φ48mm×3.5mm双钢管超载荷顶板区域模板支撑体系主龙骨采用100mm×100mm木方。
楼板模板竖向支撑全部采用φ48mm×3.5mm碗扣式脚手管。顶板模板支撑架采用立杆组合方式,支撑体系立杆选用3×2.4m+0.3m。
1)梁底或板底架体遇主体结构柱的部位,每隔2步设置井字拉结杆件,使用的扣件不得少于2个。
2)高架支模架体必须与周边架体进行刚性连接,形成一个整体。
1)注意混凝土浇筑顺序。所有高大模板区域结构先浇筑框架柱及剪力墙混凝土,等达到拆模强度后,拆除柱、墙模板,高架支撑架体与主体柱部位每隔2步做井字拉结,再浇筑梁、板混凝土。
2)由于柱、墙浇筑高度超过3m,因此浇筑时使用溜管使混凝土下落。浇筑混凝土分层连续浇筑,分层振捣,使用插入式振捣器时每层浇筑厚度≯500mm,插入下层10~100mm。
3)梁、板混凝土应同时浇筑,浇筑时应根据不同的临边结构情况确定不同的浇筑顺序泵送混凝土的输送管道宜布置在靠近柱、墙处,浇筑时堆载高度不得超过板面100mm,确保支撑系统受力均匀。
大梁的混凝土施工应从跨中向两端分层浇筑,每层浇筑厚度不超过400mm,以使支架逐步均匀加载,减少大梁侧膜的侧压力,同时便于观察梁下模板支撑的受力变形。
采用10台地泵(3台备用泵)进行混凝土浇筑,不采用布料机。
5号高大模板区域东南西北四面临边结构为结构墙体,由于此区域面积较大,现场施工条件有限,因此此部位高大模板区域结构顶板混凝土浇筑从中间向东西两面进行平行施工。
支架下沉、位移和变形。
以控制超高、超厚楼板支撑架体侧向整体变形以及大截面框架梁底部架体下挠为原则进行监测点的布置。
1)超高、超面载荷模板施工区域在楼板及梁跨中位置支撑立杆上布设1个沉降监测点和1个水平位移监测点。监测点均位于模板上部。
2)大截面框架梁跨中位置的外排支撑立杆上布设1个水平位移监测点、1个沉降监测点,监测点均位于模板上部。
1)架体沉降监测。采用水准仪进行。在地下室柱或墙的侧面标示出观测基准点,将监测点位置的支撑立杆上焊接1根φ25mm钢筋,钢筋探出楼板混凝土完成面以上2m并在钢筋上焊接短钢筋作为监测点。在整个浇筑混凝土的过程中,安装专人在楼板上进行监测。
2)架体位移监测。采用线锤+钢尺的形式进行。首先在φ25mm钢筋顶部焊接短钢筋,从短钢筋位置吊线坠在楼板钢筋上弹出基准线,当混凝土浇筑到此部位时,立即在重新吊线并弹出基准线,观测时用线坠吊线,测量其与基准线的距离即为位移偏量。
由专人专职负责监测。在浇筑混凝土前测量一次,记录此值并以此值为初始值;在浇筑混凝土时,每隔4 h测量一次并与初始值相对比,得出沉降、位移量;浇筑完成之后至高支模层的混凝土强度达到50%这段时间,每隔半天测量一次。
监测变形报警指标见表1。
表1 监测变形报警指标 mm
在混凝土浇筑阶段,现场观测若发现位移、沉降等出现异常或达到(超过)报警值时,必须马上停止施工,迅速疏散人员,查明原因,采取应急或抢险措施,对支撑方案进行修改,待加固处理排除险情后方可复工。
TU755.2
C
1008-3197(2014)S1-18-02
10.3969/j.issn.1008-3197.2014.S1.008
2013-05-28
刘旭艳/女,1968年出生,高级工程师,天津三建建筑工程有限公司,从事工程技术管理工作。