大跨度密肋井字梁楼盖施工工法

朱奎 黄胜芬 黄建光 叶长青 金龙生

【摘要】介绍了大跨度密肋井字梁楼盖施工工法特点、施工工艺、主要材料及机具、质量控制措施，该施工方法根据大跨度密肋井字梁楼盖的施工特点提出了合理的施工工艺，先搭设好井字梁模板支撑体系，然后再在井字梁梁底悬挑出的主龙骨上搭设板支撑体系，梁板下承重立杆高度一致。

【关键词】大跨度密肋井字梁楼盖；模板支设；施工

[文章编号]1619-2737（2016）01-02-624

1. 前言

井字梁结构以其合理的受力特点和独特的结构布置方式，在工业、民用以及一些公共建筑中得到较为广泛的应用。井字梁结构属于交叉梁系，对于钢筋混凝土井字梁结构，由于梁板整体浇筑，各向梁布置没有主次之分，因此，与其它一般结构布置相比，有以下显著特点：（1）各向梁协同工作，共同承担和分配楼面荷载，具有良好的空间整体性能。（2）比一般梁板结构具有较大的跨高比，对于受层高限制且建筑上又需要大跨度的建筑，具有广泛的适用性。（3）由于减少了结构的高度和自重，梁截面也小于一般梁板结构中的主、次梁，具有显著的经济效益。井字梁施工荷载不均匀，梁、板模板荷载差距大，支撑体系受力不均，而且可与支撑体系拉接的结构部位较少，因此井字梁模板支撑体系稳定性要求高，在施工中需加强支撑体系自身的刚度。

2. 工法特点

该工法主要特点有2点：（1）梁板模板支设采用两次搭设方法，板荷载通过梁支撑体系进行传递。（2）该工法推广应用新技术HBR400级钢筋接头连接，采用剥肋滚轧直螺纹连接技术。

3. 施工工艺

3.1工艺原理。

井字梁板模板支撑体系的常规搭设方式为梁与板的支撑体系互相分开，荷载通过各自支撑体系独立传递。由于大跨度密肋井字梁楼盖肋梁间距间距小，梁板各自搭设独立支撑体系会导致立杆高度不一致，会加大施工难度。大跨度密肋井字梁板模板支设方法是：先搭设好肋梁模板支撑体系，然后再在肋梁梁底悬挑出的主龙骨上搭设板支撑体系。板支撑体系搭设方式如下：板龙骨支设在水平钢管上，水平钢管通过碗式扣件与短竖向钢管以及侧向支撑钢管进行连接。短竖向钢管与可调托撑连接，可调托撑支设在井字梁梁底悬挑出的主龙骨上。竖向钢管和可调托撑将荷载传递到井字梁主龙骨木方，井字梁主龙骨木方依次将荷载传递给下方承重立杆。井字梁和楼板下方承重立杆高度一致。

3.2工艺流程。

工艺流程如下：定位放线确定立杆位置→立杆下铺方木→搭设梁支模架→安装梁模板→搭设板支模架→安装板模架→安装梁板钢筋→混凝土养护→混凝土浇筑、振捣→拆模板→拆脚手架

3.3钢筋工程施工工艺

3.3.1钢筋绑扎方法。

第一种方法：先经梁底模板支设，梁侧模、板模板不支设，在梁底模板上绑扎梁钢筋，支梁侧模板、板模板。该方法直接在梁底模上就位。绑扎钢筋，位置容易保证，省取搭设临时架子的费用。

第二种方法：把梁和板模板全部支设完毕，形成一个大的操作平台，用钢管在梁的原位上搭设临时操作架，把粱主筋架设在临时架子上进行绑扎，绑完后整体下落就位。该方法钢筋绑扎速度快，但临时架子搭设较多，钢筋整体就位难度大，建议采取第一种方法。

3.3.2钢筋网片的定位。

单排钢筋应焊钢筋撑杆，间距不宜大于1m，以保证钢筋位置准确。双排钢筋网片之间应绑扎定位用的支撑筋，以保证网片的相对距离，钢筋与模板之间应绑扎砂浆垫块，以保证保护层的厚度，间距不宜大于1m。

3.3.3钢筋连接。

井字梁纵向受力钢筋采用剥肋滚轧直螺丝纹连接。其施工要点为：

（1） 螺纹套筒：采用45号钢，主要参数如热处理状态、螺距、牙型高度、牙型角、公称直径等均应符合有关规定，套简材料的机械性能屈服强度≥355MPa，抗拉强度≥600MPa，延伸率≥16%，进场后检查螺纹直径，套筒直径，套筒长度及出厂合格证。

（2） 钢筋丝头现场加工：先经钢筋调直，切去端头弯曲马蹄严重部分，由剥肋滚轧直螺纹成型机剥肋滚轧成型。经自检合格后，检查螺纹圈数、丝头长度、螺纹直径，符合要求后安装塑料保护帽。

（3） 现场连接加工：连接钢筋时，检查钢筋规格与套筒的规格是否一致，钢筋和套筒的丝扣干净、完好无损，再用管钳和力矩扳手先拧紧一端，然后拧紧另一端，拧紧程度以拧紧力矩为标准，随即用红油漆画上标记。

梁下排纵筋在跨中10m范围内不允许有接头，接头需按45d错开，同一截面内接头数量不能超过25%。

3.3.4钢筋保护层。

梁纵向受力钢筋保护层用50mm×50mm×25mm的花岗岩块，沿梁长度每800mm一块；板中的负弯矩钢筋位置，用通长的钢筋马凳固定。

3.4模板工程施工工艺。

井字形梁板结构模板支撑体系的常规搭设方式为梁与板的支撑体系互相分开，荷载通过各自支撑体系独立传递。由于梁板各自搭设势必造成梁下立杆高度和板下立杆高度不一致，而大跨度密肋井字梁楼盖肋梁间距间距小，从而支撑体系施工难度较大，故对传统方法进行改进，选择板支撑在井字梁底主龙骨搭设的平台上的方法以便于施工。具体做法是先搭设好梁模板支撑体系，在这个模板支撑体系中立杆高度统一，然后再在井字梁底悬挑出的主龙骨搭设板支撑体系。板支撑体系搭设方式如下：板龙骨支设在水平钢管上，水平钢管通过碗式扣件与短竖向钢管以及侧向支撑钢管进行连接。短竖向钢管与可调托撑连接，可调托撑支设在井字梁梁底悬挑出的主龙骨上。竖向钢管和可调托撑将荷载传递到井字梁主龙骨木方，井字梁主龙骨木方依次将荷载传递给下方承重立杆。可调托撑的高度可以调节，可调托撑高度调节范围为800mm，可调托撑示意图如图1所示。

3.4.1井字梁梁底模板支撑

（1） 底模采用18 mm厚多层板，次龙骨木方沿梁跨方向布置，间距为100～150mm，垂直于次龙骨木方方向设置主龙骨木方，主龙骨木方厚度比次龙骨木方大，间距为500～700 mm，与梁底支撑一致。梁底模起拱高度为50mm。在井字梁交叉部位，梁底增加一条纵向主龙骨木方。

（2） 梁底支撑采用碗扣式钢管支撑，以梁中为对称轴对称布置，支撑最上面一道横杆距梁底模支撑点不大于500 mm，最下面一道横杆距通铺脚手板不大于500 mm，可调托撑在立杆端部以外部分不大于200mm。梁底支撑与楼板支撑整体构成满堂红碗扣钢管支架，横杆连续设置，不得遗漏。

3.4.2井字梁梁侧模板支撑。

（1） 梁侧模采用18 mm厚多层板，次龙骨木方沿梁跨方向布置，间距为100～150mm，垂直于次龙骨方向设置主龙骨，主龙骨木方厚度比次龙骨木方大，间距为300～500mm。主龙骨采用对拉螺栓连接，对拉螺栓采用14mm，沿梁跨方向间距为300～500mm，与主龙骨一致，在梁底另加一道14mm对拉螺栓，防止漏浆。

（2） 梁侧模支撑采用梁间横杆对顶的方式，横杆端头设置可调托撑，通过木方顶住梁侧模.对顶横杆沿竖向设置，间距为300～500mm。

3.4.3模板安装施工要点

（1） 主次龙骨顺直且调整在同一个水平面内，以保证模板接触面平实。顶板模板拼缝若有小缝隙时用海绵条封堵。支顶模板时，应用水平靠尺，以确保两相连板缝高低差不大于l mm。

（2） 按照2‰的楼板跨度起拱。

（3）在井字梁交叉的阴角用30mm×40 mm的L角铁护边。

（4） 安装支撑时应使立杆垂直，上下层支撑立杆应在同一中心线上。支撑底部铺通长木方。

（5） 多层板的接头必须在次龙骨中部，次龙骨的接头必须搭在主龙骨上，主龙骨的接头处必须加支撑，次龙骨宜垂直于板长布置。

（6） 模板在配置时应注意节约，考虑周转使用及以后在其他部位的改制使用，板边要找平、刨直，接缝严密不漏浆。多层板下料尺寸准确，下料后应及时刷封边漆。放线人员应在钢筋及墙体上放出标高控制线及定位轴线。

3.4.4顶板模板的拆除要求

（1） 拆模强度要求：根据井字梁楼盖跨度，需待预应力筋张拉完毕，混凝土强度应达到设计的混凝土立方体抗压强度标准值的100%，方可拆除底模及支撑。

（2） 顶板模板拆除时需由工长提前填写拆除模板申请，注明混凝土浇筑时间、浇筑部位、同条件试块强度，由技术负责人签署意见，同意后方可拆除模板。

（3） 拆除顶板模时要搭设高凳，拆下的模板由拆模人员传递至楼板面堆放，严禁野蛮拆模，以免损坏顶板模板。

3.5脚手架工程施工工艺。

为确保井字梁安全施工，对井字梁进行施工阶段的验算，验算包含三方面的内容：（1）井字梁立杆的强度和刚度验算；（2）整体脚手架稳定性验算；（3）楼板强度验算。

3.5.1井字梁立杆的强度和刚度验算。

立杆强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载设计值；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力产生的标准值。荷载计算可参照《结构设计规范》，对于施工中存在的不可预见荷载综合考虑乘以1.2的安全系数。井字梁立杆的强度和刚度验算包括井字梁底模立杆、侧模横杆的强度和刚度验算。

井字梁底模立杆强度验算要考虑倾倒混凝土时产生的荷载设计值；刚度验算时采用倾倒混凝土时产生的标准值。井字梁侧模横杆强度验算要考虑新浇混凝土侧压力产生的荷载设计值；刚度验算时采用考虑新浇混凝土侧压力时产生的标准值。挠度如不满足要求，将侧模横杆支撑间距变小，直至刚度满足要求。

3.5.3脚手架直接支撑面的加强。

如果井字梁脚手架直接支撑在楼面上，楼板强度验算可参照《结构设计规范》，一般包括抗冲切验算、抗弯验算以及抗剪验算。由于井字梁楼盖施工时产生的荷载较大，可能楼板无法承担井字梁楼盖施工所产生的荷载，需对已有支撑进行加密，各层支撑体系须连续设置，且保证上下层对准，以逐层将井字梁楼盖的荷载传递至基础底板。

如果井字梁脚手架直接支撑在地面，先用打夯机把地面夯实，在立杆下面铺设50mm厚的木板；根据梁底标高和起拱高度，将水平杆固定在立杆的相应位置。

3.5.4构造措施

（1） 竖向八字撑。

四角设抱角斜撑，四边与中间纵横向立杆设置竖向八字撑，八字撑间距不超过8排，沿长度、高度方向连续设置，剪刀撑与地面夹角呈50°～60°，下端部与结构顶紧。

（2）水平剪刀撑。

沿纵横向满设水平剪刀撑，与纵横向呈45°。从倒数第二步水平杆开始向上每隔两步设置一道，共设三道，须与立杆牢固连接。

（3）剪刀撑与八字撑的搭接与固定。

剪刀撑、八字撑的搭接长度不应小于1m，应采用不少于3个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。剪刀撑、八字撑用旋转扣件固定在立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。

（4）脚手板。

在满堂红支架梁底最上一步横杆上满铺脚手板，作为操作层，板下满挂大眼安全网。在操作层上堆放材料荷载控制在2KN/m²以内。

（5）连墙杆、顶墙杆、抱框。

沿满堂红支架四周或相临墙体、框架柱设置顶墙杆，遇到窗洞的设置连墙杆、窗间墙或柱处均设抱柱，每个窗洞口、窗间墙或柱处均设置连墙杆、抱柱与支架刚性连接，连墙杆、顶墙杆间距不得大于1800mm，且至少与满堂红支架三根立杆十字扣件连接，高度方向每步均设置。

3.6混凝土工程施工工艺

3.6.1混凝土配合比。

由于大跨度密肋井字梁楼盖井字梁体量较大，相互之间约束较多，容易产生裂缝，可采取收缩小的水泥如矿渣水泥，选用级配良好的骨料，通过合理使用减水剂手段来尽量降低水灰比，适当减小坍落度，避免因收缩变形而开裂。另外，井字梁节点区域由于钢筋密集，节点区域采用级配碎石，其中5～10mm占40%，10～20mm占60%。如钢筋较密时，碎石粒径可酌情减少，但水泥用量相应增加，确保混凝土强度等级与其他部位一致。

3.6.2混凝土浇筑

（1）井字梁楼盖的梁板应同时浇筑，浇筑方法应由一端开始用“赶浆法”，即先将梁根据梁高分层浇筑成阶梯形，当达到板底位置时再与板混凝土一起浇筑，随着阶梯形不断延长，梁板混凝土浇筑连续向前推进。

（2） 井字梁浇筑与浇捣时必须紧密配合，第一层下料慢些，梁底充分振实后再下二层料。用“赶浆法”保持水泥浆沿梁底包裹石子向前推进，每层振实后再下料，梁底部位要注意振实，振捣时不得触动钢筋及预埋件。梁柱结点钢筋较密时应用小直径振捣棒振捣。

（3）浇筑板的虚铺厚度应略大于板厚，用平板振捣器垂直浇筑方向来回振捣，厚板可用插入式振捣器顺浇筑方向拖拉振捣，并用铁插尺检查混凝土厚度，浇捣完毕后用长木抹子抹平。施工缝处或有预埋件及插筋处用木抹子找平。浇筑板混凝土时不允许用振动棒铺摊混凝土。

（4）楼板标高用水准仪控制混凝土楼面成型后，人工操作用拉板抹子抹压一遍，保证楼面平整及混凝土表面不产生裂纹。

4. 主要材料及施工机具

4.1主要材料。

水泥、砂、碎石、钢管、模板、扣件、可调托撑、螺纹套筒。

4.2施工机具。

剥肋滚轧直螺纹成型机、钢筋切割机、钢筋调直机、钢筋弯曲机、砂轮切割机、管钳、钢卷尺、电锯、电钻、电刨、锤子、扳手、混凝土运输车、振捣电机、振捣棒、抹子、经纬仪、水准仪。

5. 质量控制

5.1梁轴线位移允许偏差不得大于5mm，梁截面尺寸允许偏差不得大于5mm。

5.2把好原材料试验关，确保钢筋性能符合要求，不合格者一列清退；钢筋搭接长度、接头位置符合规范和设计要求。

5.3防止钢筋位移，板上层筋放置马凳，确保保护层厚度达到要求。梁板底部要振捣密实以避免漏筋或蜂窝。

5.4模板表面光滑并保持一定湿润，防止构件表面混凝土粘附在模板上造成脱皮麻面。

5.5已浇筑梁板的上表面混凝土要加以保护，必须在混凝土强度达到1.2MPa以后，方准在面上进行操作。

6. 结论

本工法结合大跨度密肋井字梁楼盖施工特点，采用了梁模板支架和板模板支架两次搭设的方法，与传统梁板一次搭设相比模板稳定性容易获得保证，安全性能好。梁模板支架中立杆高度一致，施工方便，易于操作。另外，本工法施工速度比传统施工方法要快，工期缩短。

参考文献

[1]混凝土结构工程施工质量验收规范[S]，GB50204-2002. 北京：中国建筑工业出版杜， 2002.

[2]建筑工程大模板技术规程[S]，JGJ74-2003. 北京：中国建筑工业出版杜， 2003.

[3]建筑工程施工质量验收统一标准[S]，GB50300-2001. 北京：中国建筑工业出版杜， 2001.

[4]建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范[S]，JGJ130-2001. 北京：中国建筑工业出版杜， 2001.