办公楼屋面大梁施工技术浅述

吴伟平

（湖南建工集团第五工程有限公司，湖南 株洲 412000）

办公楼屋面大梁施工技术浅述

吴伟平

（湖南建工集团第五工程有限公司，湖南 株洲 412000）

某办公大楼屋面大梁采用叠合梁施工技术，通过在施工中控制支模架搭设质量、模板安装平整垂直度和几何尺寸，控制钢筋加工及绑扎质量，砼分次及分层浇灌并控制砼浇捣质量，有效地保证了屋面大梁工程质量和施工安全，施工效果好。本文介绍其工艺流程、施工方法和技术措施。

屋面大梁；叠合梁施工；施工要点；质量控制

某办公楼工程位于株洲市天元区天台路和黄河南路交汇处南侧，为高层建筑。建筑高度74.55 m，地上19层，地下1层，框剪结构，总建筑面积20736.08 ㎡。该工程部分屋面梁为大跨度钢筋砼大梁，施工难度较大。本文介绍某办公大楼屋面大梁施工技术。

1　工程概况

某办公楼工程，框剪结构，总建筑面积20736.08 ㎡，地下1层，地上19层。各层层高为：地下室4.5 m（地下车库），1层7.2 m，2层3.9 m，3~18层3.6 m，19层5.1 m，第19层设有大空间会议室。建筑物为二类高层公共建筑，结构安全等级为二级，耐火等级二级，建筑设计使用年限50年，屋面防水等级二级，地下室防水等级一级，工程抗震设防烈度为6度。大空间会议室上部屋顶1-1轴、1-6轴设有2根大梁，大梁有关参数详见表1。

屋面大梁WKL9断面示意图详见图1。

图1　屋面大梁WKL9断面示意图说明：未标注尺寸单位mm

2　本工程施工特点

（1）大梁位于办公大楼顶层屋面，最大梁梁顶标高75.37 m，跨度大，最大跨度为25.2 m。（2）屋面大梁采用叠合梁施工技术，釆用三次浇捣，大梁支模架釆用三层支撑，支模系统确保安全，确保支模架强度、刚度和稳定性。（3）屋面大梁跨度较大，主筋钢筋较长，加工及起吊不方便，主筋采用分段加工、在屋面上用直螺纹连接，应采取措施确保钢筋加工和安装质量。（4）屋面大梁较大且钢筋较多较密，并在屋面上浇捣，砼浇捣难度大，应采取措施确保砼浇捣密实。

3　施工方案选择

第19层设有大空间会议室，跨度大，故需要设置屋面大跨度梁。屋面大梁由于跨度大且梁较高，梁承受的竖向荷载大，因此屋面大梁施工难度大。

方案一：屋面大梁一次浇捣。若大梁一次浇捣，大梁需一次性支模，则梁支模系统需在楼面上连续搭设九层支模架方可承受梁的自重和施工荷载，支模架施工需一次投入大量模板和支撑材料，并需要大量人工搭拆支模架，施工成本大，且搭设拆除支模架施工工期长。

方案二：屋面大梁采用叠合梁浇筑法分次施工。屋面大梁采用叠合梁浇筑法支模，应用叠合梁原理将屋面大梁分三次浇捣成型，支撑系统只需考虑第一次砼自重和施工荷载。采用三层支撑与方案一比较投入少、成本低、施工方便。

方案二与方案一比较，具有以下优点：由于屋面大梁采用分次施工，施工厚度不大，大大降低了砼的水化热，质量便于控制。屋面大梁分次施工荷载远远小于一次施工荷载，减小了其下各层的支撑负荷，安全可靠。支撑系统形式简单，采用钢管扣件按常规搭设，可减小一次性材料投入，其选材合理、成本低。经过以上2个方案的比较，决定屋面大梁采用方案二：采用叠合浇筑法分三次施工。第一次梁板自重及施工荷载由第19层支模架和第18层及第17层支撑承担。第二次梁自重及施工荷载由第一次浇筑成型的梁结构承担。第三次梁自重及施工荷载由第二次与第一次叠合成型的梁结构承担。屋面大梁第一次、第二次浇捣高度分别为0.9 m，第三次浇捣高度为0.7 m。

表1 大梁有关参数表

4　工艺流程

屋面大梁施工工艺流程如下：

施工准备→测量放线→搭设支模架→支梁板底模→绑扎梁钢筋→第一次梁侧模安装→隐蔽验收→第一次梁板砼浇捣→第一次梁板砼养护→第一次梁板侧模拆除→第十九层支模架改架→第二次梁侧模安装→隐蔽验收→第二次梁砼浇捣→第二次梁侧模拆除→第二次梁砼养护→第三次梁侧模安装→隐蔽验收→第三次梁砼浇捣→第三次梁砼养护→拆模。

5　主要施工技术及操作要点

5.1施工准备

（1）编制专项施工方案，并报公司和监理及建设单位审批，并组织专家进行论证。（2）组织施工操作人员进行技术交底，重点对屋面大梁支模架搭设、模板安拆、钢筋加工绑扎和直螺纹钢筋加工安装、砼浇捣及养护等进行详细交底。（3）对模板、钢筋加工设备进行检查和保养，对塔吊和砼泵送设备进行检查和维护，确保机械设备正常。（4）组织材料进场，对木胶合板、木枋、钢管扣件进行检查验收，对钢筋进行见证取样送检，确保材料合格。钢筋直螺纹套筒检查出厂合格证和试验报告，并对连接好的直螺纹钢筋进行见证取样送检，确保合格。

5.2测量放线

将轴线位置和标高从设定的控制点引测到施工层，为轴线引渡、支架、支模做准备。测设控制轴线，放出柱梁轴线和边线。测设标高点到柱钢筋上。

5.3搭设支模架

（1）支模架设计。①材料选择。梁侧模：面板采用15 mm木胶合板、内楞采用60 mm×80 mm木枋现场加工拼制，外楞采用双圆钢管φ48×3.5，并采用可回收M14对拉螺栓进行加固。梁底模：面板采用15 mm木胶合板、内楞采用60 mm×80 mm木枋现场加工拼制，外楞采用单圆钢管φ48×3.5。梁底支撑：承重架采用扣件式钢管脚手架，由扣件、立杆、横杆、斜撑、支座组成，采用φ48×3.5钢管。 ②支模架设计。根据屋面大梁几何尺寸、跨度、每m荷载、施工荷载等对支模系统进行计算。

屋面大梁支模架采用φ48×3.5钢管扣件架，模板采用15 mm厚木胶合板和60 mm×80 mm木枋。经计算，屋面大梁模板及支模架系统设计如下（用PKPM计算软件计算）：梁侧支模设计。屋面层WKL9大梁断面尺寸为600 mm×2 500 mm，梁侧支模设计如下：梁底模采用15mm厚木胶合板，在胶合板下沿梁横向采用60 mm×80 mm@150 mm木枋密排；梁侧模采用15 mm厚胶合板，内楞采用60 mm×80 mm木枋间距@200 mm，外楞采用双排Ф48×3.0钢管支撑，并采用Φ14对拉螺杆，使用“3”型卡固定。对拉螺杆竖向四排，沿梁纵向间距为@400 mm，最下道对拉螺杆距底模高为200mm、竖向间距400 mm。另外，梁侧沿梁高向设二道斜撑，支撑在满堂脚手架支撑上，梁侧模板设计见表2。

梁侧模板计算书略。

梁模板的支撑系统设计：屋面大梁WKL9断面尺寸为600 mm×2 500 mm，第一次浇捣高度为900 mm，梁底支模架设计如下：梁下支模架俩侧立杆间距为1 200 mm，在俩侧立杆之间增加二根立杆，增加的立杆距俩侧立杆间距为400 mm，增加的二根立杆之间的间距为400 mm，梁下立杆纵向间距均为700 mm；在立杆离地面200 mm处设双向扫地杆，为保证支撑体系的稳定性，在竖向每隔1 300 mm设一道双向水平拉结杆。纵向设二道剪刀撑，横向设剪刀撑间距2.8 m。梁与板支模架连接在一起，组成满堂脚手架支撑系统。

梁模板支撑计算书略。

（2）支模架搭设。①支模架搭设原则：a.屋面大梁分次施工的第一次梁板砼浇捣前，屋面大梁下三层梁板支模架（第17~19层）均同时搭设，且三层支模架立杆垂直，使结构共同受力。b.第一次梁板的施工：屋面大梁严格按计算确定的立杆、横杆间距及其它要求搭设支模架，屋面大梁下各层立杆支撑与19层立杆支撑对应设置，以保证荷载的正确传递。c.第二次梁的施工：当第一次梁板砼达到规范规定和计算需要的拆模强度。不考虑拆除，将屋面大梁19层梁底支模架支撑顶部横杆扣件全部松动，在第二次梁板砼浇捣前重新扣紧支撑，使第一次浇筑成型的梁板结构受力。屋面大梁17-18层支撑不变。d.第三次梁板的施工：同第二次梁的施工，依次类推，直至完成屋面大梁的施工。②支模架搭设施工要点：支模架由专业架子工按照施工方案和建筑施工模板安全技术规范要求搭设。a.严格按照设计尺寸搭设，立杆采用定尺钢管，不存在接头，水平杆的接头应错开在不同的框格层中设置，钢管扫地杆，水平拉杆应采用对接，剪刀撑应采用搭接，搭接长度不小于500 mm，并采用两个旋转扣件分别在离杆端不小100 mm处进行固定；b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规范》的要求；c.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的，每个扣件的拧紧矩都要控制在45~60 N.m，钢管不能选用已经长期使用发生变形的。d.下层支架立柱应对准上层支架立柱，并应在立柱底铺设垫板。

5.4梁底模安装

（1）模板及支撑材料：梁模板采用15 mm厚木胶合板和60 mm×80 mm木枋配制。支撑采用φ48×3.5钢管和配套顶托。

（2）模板安装：根据专项方案的模板设计进行安装。先用φ48×3.5钢管、扣件搭设支模架（详见上述5.2），然后铺设木枋和模板。经计算，在钢管上铺设60 mm×80 mm木枋，木枋间距100 mm；木枋上铺设15 mm厚胶合板，模板铺设平整，接缝严密。模板起拱2‰。应遵照《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002中的模板分项工程规定安装模板。模板安装牢固，轴线、标高、几何尺寸准确。

表2 梁侧模板设计

图2　屋面大梁支模架平面布置图

说明：屋面大梁支模架平面布置图详见图2。

屋面大梁支模架剖面示意图A-A详见图3。

5.5绑扎梁钢筋

（1）屋面大梁钢筋绑扎一次到位，板钢筋与梁钢筋同时绑扎，梁钢筋绑扎完再绑扎板钢筋。先绑扎板底钢筋，再绑扎板面筋。因梁过高，为防止梁钢筋笼变形，应搭设钢管架临时支撑。（2）屋面大梁原设计有负弯矩筋，但在施工过程中，因分次施工，从第一次开始每次叠合层均应增加负弯矩筋、封闭箍筋（用开口箍与梁箍焊牢），负弯矩筋通过计算确定，保证每次浇筑成型的梁板在施工过程中不产生负弯矩裂纹。（3）为增强叠合面的抗剪力，保证屋面大梁的整体承载力，在叠合面应采取特殊的构造处理：①在叠合面预埋φ25，长度600 mm竖向短筋，锚固长度上、下层各300 mm，纵横间距300 mm左右。②清除表面浮浆。③砼表面形成凹凸不平的粗糙面。（4）钢筋加工绑扎要点。钢筋在施工现场钢筋加工棚加工，用塔吊吊至屋面层安装。梁主筋全部采用直螺纹套筒连接，接头按规范要求错开。

绑扎梁钢筋：先绑扎底部钢筋、再绑扎上部钢筋，相交点全部绑扎。相邻梁钢筋贯通，梁底筋搭接可在梁跨中1/3范围且接头错开50%，梁面筋搭接可在梁端部1/3范围且接头错开50%，并满足锚固和搭接长度。控制好梁箍筋高度。钢筋锚固和搭接满足设计和规范要求，钢筋搭接长度、位置按设计和规范规定要求。梁筋底下垫设25 mm厚砼垫块，间距500 mm×500 mm。板筋底下垫设15 mm厚砼垫块，间距500 mm×500 mm。

5.6梁侧模安装

（1）模板及支撑材料：梁侧模板采用15 mm厚木胶合板和60 mm×80 mm木枋加工配制。支撑采用φ48×3.5钢管和φ14对拉螺杆。（2）模板安装：根据专项方案模板设计进行安装。

梁侧模板分三次安装。每次安装先铺设模板和木枋，然后安装外楞钢管和对拉螺杆。经计算， 60 mm×80 mm木枋间距200 mm；外楞钢管间距400 mm；对拉螺杆竖向六排间距400 mm、跨度方向450 mm；木胶合板模板铺设平整，接缝严密。应遵照《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002中的模板分项工程规定安装模板。模板安装牢固，轴线、标高、几何尺寸准确。

5.7隐蔽验收

梁钢筋、模板及支模架安装完后，进行自检、互检、专检和验收，合格后报监理进行验收。

5.8铺设施工便道、安装砼泵管

模板及支模架、钢筋隐蔽工程验收合格后，铺设施工便道、安装砼泵管。施工便道用钢管扣件和竹架板搭设，竹架板铺设在钢管上，用铁丝绑牢。工程施工中应在楼面搭设专门的架空砼施工运输道，运输道下铺设彩条布防止浇捣过程中的二次污染。混凝土泵送管不得直接放在钢筋上。

5.9 浇捣砼

根据设计要求确定混凝土配合比。

图3 屋面大梁支模架剖面示意图A-A

3.未标注尺寸单位mm

在浇筑混凝土之前，除对钢筋、预留预埋质量检查验收外，应对模板及支模架进行检查验收，符合规定要求后，才可浇筑混凝土。在浇筑混凝土时应模板及支模架进行观察和维护，当发生偏移时，应及时校正处理。施工中应注意：（1）在工程施工中混凝土采用输送泵输送的施工方法，设1台砼输送泵浇捣梁的混凝土。（2）施工中应在楼面搭设专门的架空砼施工运输道，运输道下铺设彩条布防止浇捣过程中的二次污染。混凝土泵送管不得直接放在钢筋上。（3）砼用粗骨料的最大粒径应根据砼浇筑要求确定，不大于40 mm。（4）砼的布料、振捣应同步进行，混凝土布料时应在梁钢筋的两侧均匀下料，相对振捣，施工时采用插入式震动棒振捣。泵送混凝土时，输送管出口应铺设垫板，避免混凝土直接冲击模板及钢筋。（5）每次混凝土的浇捣一般要求一次成型，不留有施工缝，砼应分层浇捣密实。（6）浇捣混凝土过程中，施工人员不得直接踩踏钢筋和侧模，应在铺设竹架板的临时通道上行走操作。（7）浇筑砼时，应对模板进行观察和维护，发生异常情况时，及时处理。

5.10养护砼

砼的养护采用人工自然养护法，在砼浇筑完毕后的8 h以内对砼加以覆盖一层麻袋并浇水养护；养护时间，不得少于14昼夜。

5.11砼拆模

模板拆除：侧模板拆除待砼强度达到1.2 N/mm2，其表面棱角不因拆模而损坏方可拆除。底模待砼强度达到100%后方可拆模。

6　施工验收

（1）现浇混凝土屋面梁工程的施工及验收除应遵守《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）的规定外，还应符合国家现行标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002的有关规定。（2）现浇砼屋面梁工程施工现场应有健全的质量管理体系、施工质量控制和质量检验制度。现浇混凝土屋面梁工程施工项目应有专项施工技术方案，并经审查批准。（3）现浇混凝土屋面梁的模板安装应按模板分项工程的要求进行施工质量控制和验收；对模板应进行单项验收。（4）屋面梁支模系统应重点进行施工过程控制，施工完后应单独进行验收。（5）屋面梁钢筋绑扎完后，应对钢筋工程进行隐蔽验收。并重点对钢筋直螺纹加工及连接进行重点监控和验收。

7　质量控制措施

（1）严格遵照执行国家和行业有关质量施工及验收规范、规程和标准。主要有：《砼结构工程施工质量验收规范》（GB50204—2002）、《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）。模板及其支架应具有足够承载能力、刚度和稳定性，能可靠地承受浇筑混凝土重量、侧压力以及施工荷载。（2）建立健全质量保证和管理体系，规范和落实质量责任制，规范施工过程。（3）坚持工序自检、互检、专检制度，上道工序检查验收合格后方可进行下道工序的施工。（4）测量员、施工员、质检员在班组定位放线后，检查梁的中线和标高，确保中线和标高的准确。梁底模板按设计要求起拱。（5）钢筋加工前，检查钢筋出厂合格证和出厂检验报告，并见证取样送检，合格后方可进行加工。钢筋绑扎后，严禁在上面踩踏，以保证钢筋位置的正确。（6）钢筋直螺纹加工及连接接头由技术熟练专职人员进行施工，持证上岗，钢筋直螺纹连接接头取样试验合格后方可使用。（7）坚持隐蔽验收及复查制度：各分部分项工程施工过程中，详细检查标高、中线，钢筋绑扎及预埋件埋设、管道管线预埋等在通过自检、专检认可后均应会同监理、建设、设计等单位代表进行隐蔽验收手续后方可隐蔽。（8）大梁支模架施工搭设严格按专项施工方案和相应国家及行业规范、规程和标准进行施工质量控制和验收，合格后方可进行下道工序施工。（9）混凝土浇灌令经监理批准签发后方可浇筑混凝土，砼采用分次分层浇灌、分层捣固密实。及时做好混凝土施工记录和施工日记，并按规定留置试块。（10）砼二次抹面完成后，在砼表面立即覆盖一层麻袋，并浇水养护，养护时间不少于14天。

8　安全施工措施

（1）严格遵照执行国家和行业有关安全施工操作规程，严禁违章指挥、违章操作。进入施工现场必须戴好安全帽，高空作业系好安全带。（2）所有操作人员必须是通过考核合格的专业人员，均应持证上岗。屋面大梁施工前，项目工程师向各操作班组进行书面安全技术交底。（3）屋面大梁施工安全的重点是保证模板支撑体系有足够的强度、刚度、稳定性及结构有足够的承载能力，故在施工前需进行：①模板支撑体系设计计算；②分次叠合浇筑的屋面梁结构及其下部各层结构施工阶段的承载力验算。（4）模板支撑体系的搭设严格按施工方案组织施工。（5）支模按工序进行，模板没有固定前，不得进行下道工序；禁止利用拉杆、支撑攀登上下。（6）梁板支模架拆除前，必须根据拆模试块强度，达到规范规定及计算所需的拆模强度后，才能拆模，保证结构安全。（7）用塔吊吊运模板、钢筋、钢管扣件等材料时，必须由起重工指挥，严格遵守相关安全操作规程。模板安装就位前需有缆绳牵拉，防止模板旋转撞伤人；垂直吊运必须采取两个以上的吊点，且必须使用卡环吊运，不允许一次吊运二块模板。（8）支模架搭拆时，应严格按施工方案进行，施工前进行技术交底，施工中专人指导施工。支模架搭设完后，应组织验收，合格后方可进行下道工序施工。（9）严格执行《建筑安全检查评分标准》（JGJ59-2005）。

9　结束语

某办公大楼屋面大梁采用叠合梁施工技术，在施工中控制支模架搭设质量、模板安装平整垂直度和几何尺寸，控制钢筋加工及绑扎质量，砼分次及分层浇灌并控制砼浇捣质量，有效地保证了屋面大梁工程质量，并保证了施工安全，且降低了施工成本，取得了较好效果，得到了建设单位和监理单位的好评。

[1] 罗居刚，崔德密，张今阳，等. 某办公楼预应力大梁裂缝成因分析与处理[J].结构工程师，2011(S1).

TU-092

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1671-0711（2016）09（上）-0148-04