预埋式整体型钢架在单侧支模施工中的应用

王 超

(四川省第六建筑有限公司, 四川成都 610081)

为了提高规划红线内场地的利用率，业主往往会要求建筑物的设计单位尽量利用规划红线来进行设计。在这种情况下，施工过程中经常会遇到地下室外墙外侧因无充足施工距离而必须采用单侧支模的情况。由于混凝土密度大，在施工过程中对侧模产生的压力大，成型质量很难控制。如采用传统的钢管扣件式加固体系，在施工过程中更容易出现爆模、胀模、模板移位等现象。采用预埋式整体型钢桁架，以在底板上预埋U型锚固钢筋的方式对型钢桁架加固，形成一个稳固的三角支撑体系，将混凝土侧压力通过面板背楞、型钢桁架，最终有效传导至底板。利用型钢架本身刚度大、整体性好的特点，加上三角支撑体系的稳定性，能有效解决单侧支模易产生的问题。型钢架采用普通槽钢制作，高强螺栓连接固定，安装拆卸方便，节省人力物力。且可以反复多次使用，在层高不同的复杂情况下，可以通过调整竖向槽钢接长长度及间距来完美解决，利用率高，混凝土成型观感良好，提高了社会效益和经济效益。

本文以仁和春天国际广场·春天国际花园工程为实例，分析预埋式整体型钢桁架在地下室外墙单侧支模体系施工中的具体应用。该工程地下三层层高3.95 m，地下二层层高7.2 m，地下一层层高3.75 m，墙厚均为400 mm，且地下室南侧紧邻春天国际花园地下室，间距仅为450 mm。为分析钢管扣件式加固架和预埋式型钢架的特点及效益，该工程地下三层需单侧支模的墙体分为两段，分别采用钢管扣件式加固架及预埋式型钢架同时开始作业。

1 两种支模加固体系

1.1 传统钢管扣件式加固体系分析

常见的加固方式为钢管扣件式加固，以φ48×3.5单钢管做内龙骨，以φ48×3.5双钢管做外龙骨，并搭设满堂架作支撑。由于墙体在混凝土浇筑的时候产生的侧压力极大，还需在立杆及斜撑的底部设支撑，常用方式为设置钢筋混凝土支撑带。此方法工艺传统，但在混凝土浇筑过程中极易出现由于加固不到位而导致胀模、模板移位等情况，且由于钢管扣件式加固架间距小，结构复杂，在出现胀模、模板移位情况后抢修措施开展极为困难。

1.2 预埋式型钢桁架构思

预埋式型钢桁架采用[10热轧普通槽钢，根据现场实际情况及计算结果确定竖向、水平、斜长槽钢长度，形成一个稳固槽钢三角形。槽钢连接、接长采用焊接钢板、高强螺栓固定的方式，型钢架与地面锚固方式为在底板上预埋U型锚筋，为加强竖向槽钢和斜向槽钢的刚度，在竖向槽钢和斜向槽钢上加钢管做水平支撑，焊Ф20短钢筋固定。

2 两种支模加固体系施工工艺流程

2.1 施工准备

2.1.1 钢管扣件式加固体系

根据现场实际情况，经过理论计算，首先搭设满堂脚手架，起步立杆离剪力墙外侧200 mm，纵横间距1 000 mm×1 000 mm，步距1.2 m，架体距地150 mm纵横向满设扫地杆。

单侧模板采用18 mm厚覆膜板，φ48×3.5单钢管做内龙骨，以φ48×3.5双钢管做外龙骨。第一道竖龙骨间距150 mm，第二道横龙骨间距第一道250 mm，第二、三道间距500 mm，之后按间距600 mm布置至板底，满堂脚手架每道水平杆加顶托顶紧在模板钢管竖龙骨上。

由于混凝土施工时对单侧模板所产生的压力极大，在底板距剪力墙1 500 mm、3 000 mm位置各设一条钢筋混凝土支撑带，支撑带高150 mm，上部宽150 mm，下部宽200 mm，支撑带内预埋φ18竖向钢筋与筏板钢筋焊接，混凝土标号C30。斜撑钢管间距600 mm，连接点部位保证可靠连接，无满堂架做连接点时，增设钢管与斜撑在该连接点部位组成空间不变体系(图1)。

图1 钢管扣件式加固体系(单位:mm)

施工缝预留按常规施工方法，在底板上翻500 mm留设,同时在离底板面300 mm处按水平间距600 mm预埋一排“拉脚”螺栓，在安设模板时拉紧模板水平楞，承受下部模板侧压力。混凝土分层浇筑，每层高度不能超过1 m，且应在下层混凝土初凝前进行上层浇筑，同时利用泵送软管降低混凝土自由倾落高度。

2.1.2 预埋式型钢桁架加固体系

型钢桁架采用[10热轧普通槽钢制作，根据本工程实例情况，地下三层层高为3.95 m，因此竖向采用3 m长槽钢，并在顶端做500 mm槽钢接长，在接长位置焊一块200 mm×200 mm×10 mm钢板，用4个D20高强螺栓固定，水平长3.6 m，斜长4.95 m。为便于支撑架可拆卸、运输，斜向槽钢与竖向和水平槽钢连接采用螺栓连接，即在斜向槽钢的两端头、竖向和水平槽钢连接位置处各焊一块200 mm×200 mm×10 mm钢板，用4个D20高强螺栓将斜向槽钢、水平槽钢和竖向槽钢连成一个三角形支撑架(图2)。竖向钢槽和水平槽钢的固定采用10 mm厚钢板加工成L型，D10高强螺栓固定。为加强竖向槽钢和斜向槽钢的刚度，在竖向槽钢和斜向槽钢上在高度1.2 m和3.3 m处，加钢管做水平支撑。在槽钢上焊φ20短钢筋固定水平钢管，水平钢管必须与槽钢抵紧。

图2 型钢桁架

型钢架与底板固定方式采用预埋φ20(圆钢)U型锚筋(每榀三道)，锚筋与楼板底层钢筋焊接或绑扎牢固，槽钢上部用角钢L63×6固定(图3)。

图3 水平槽钢锚固

为保证三角支撑架的稳定，需搭设钢管架将各榀支撑架连成整体。在各榀支撑架之间，增加三排竖向钢管和三排水平钢管(水平钢管抵紧墙体模板)，用通长横向钢管将槽钢三角支撑架与支撑架间的钢管连成整体。根据计算，墙体模板竖向背方采用φ48×3.5单钢管，间距150 mm，水平双钢管φ48×3.5，除底部两步按250 mm间距外，上三步间距1 000 mm，型钢三角支撑架按间距900 mm布置(图4、图5)。

图4 支撑节点

图5 预埋式型钢桁架加固体系

施工缝预留按常规施工方法，在底板上翻500 mm留设。混凝土分层浇筑，每层高度不能超过1 m，且应在下层混凝土初凝前进行上层浇筑，同时利用泵送软管降低混凝土自由倾落高度。

2.2 混凝土成型效果分析

2.2.1 钢管扣件式加固体系

混凝土施工过程中容易出现胀模现象，由于钢管扣件式加固架结构复杂，间隙狭窄，无法开展抢修，只能在后期对胀模区域进行人工剔凿。混凝土浇筑施工完成后检查发现加固架部分区域已经失稳，伴有扣件松动现象。除胀模区域外，混凝土表面平整、光洁，无蜂窝麻面。施工周期为15 d。

2.2.2 预埋式型钢桁架加固体系

混凝土施工过程顺利，拆模后对混凝土成型质量详细检查。检查发现，预埋式整体型钢桁架加固体系下的混凝土表面平整、光洁，无蜂窝麻面，且混凝土浇筑过程中没有出现胀模、模板移位现象，加固体系整体稳定性良好，成型效果好。施工周期为10 d。

3 结束语

3.1 预埋式整体型钢架优点分析

由实例可见，与传统的钢管扣件式加固体系相比较，预埋式整体型钢桁架具有以下优点：

(1)型钢架属于组合式构件，搭拆方便，施工速度快，省时省力。

(2)型钢架本身刚度大，整体性好，三角支撑体系稳定性强。

(3)可一次性支模高度大，在本工程实例中仅取地下三层3.95 m层高，但实例表明型钢架稳固可靠，对于超高、超厚的剪力墙体，可通过减小支撑架间距、增加槽钢接长的方式来加固，灵活多变，利用率高。

(4)对于超高剪力墙体，可减少水平施工缝的留设，提高剪力墙体整体刚性防水性能。

(5)剪力墙体垂直度、平整度好，克服了常见的胀模、漏浆、爆模、模板移位等质量问题，混凝土成型质量、观感极佳。

(6)取消了对拉螺栓，经济环保的同时也提高了剪力墙体整体刚性防水性能。

3.2 预埋式整体型钢架效益分析

通过对本工程实例后续工作的分析，采用预埋式整体型钢桁架对本工程产生了以下直接及间接效益：

(1)在保证剪力墙体质量的前提下，与传统钢管扣件式单侧支模加固体系相比，省时省力，缩短施工周期约1/3，加快了工程进度，提高社会效益。

(2)剪力墙体混凝土成型质量好，未出现胀模、爆模及模板移位现象，以本工程实例负三层剪力墙情况为例，与传统的传统钢管扣件式单侧支模加固体系相比，节约混凝土缺陷修补费用约为2万元。

(3)对于超高、超厚的剪力墙，可减少水平施工缝的留设，节约一道止水钢板费用及施工缝处理费用，并提高剪力墙体整体刚性防水性能。

(4)在场地面积有限的情况下，加固体系占用空间小，可反复使用，重复利用率高。

3.3 预埋式整体型钢架的推广意义

综上所述，预埋式整体型钢桁架在常规的剪力墙单侧支模体系中能够有效解决因场地面积原因造成的模板加固难题，且无需采用对拉螺栓，增加了墙体的整体刚性防水性能，提高了混凝土墙体的观感，减少浪费，具有明显的经济效益及社会效益，符合环境保护和厉行节约的创新理念,具有极大的推广意义。

但由于本工程实例中剪力墙厚度为400 mm，模板为18 mm覆膜板拼装。对大模板预制构件或超高、超厚剪力墙单侧支模中的实际应用效果如何有待考证。

3.4 技术成果

由本文总结的《工具式墙体单侧模板支撑型钢桁架》已于2014年获得国家级新型实用专利，专利号：ZL 2014 2 0578808.3。

[1] JGJ 162-2008 建筑施工模板安全技术规范[S].

[2] 建筑施工脚手架实用手册[M]. 北京: 中国建筑工业出版社.

[3] JGJ 59-2011 建筑施工安全检查标准[S].

[4] GB 50204-2002 混凝土结构工程施工质量验收规范(2011年版)[S].

[5] 江正荣. 建筑施工计算手册[M]. 北京: 中国建筑工业出版社，2001.

[6] 卢循. 建筑施工技术[M]. 上海: 同济大学出版社， 1999.

[7] GB 50205-2001 钢结构工程施工质量及验收标准[S].

装配式建筑评价标准2月起实施

住房城乡建设部日前印发通知，批准《装配式建筑评价标准》(以下简称《装配式标准》)为国家标准，自2018年2月1日起实施。原国家标准《工业化建筑评价标准》同时废止。

据介绍，装配式建筑代表新一轮建筑业科技革命和产业变革方向，既是传统建筑业转型与建造方式的重大变革，也是推进供给侧结构性改革的重要举措，更是新型城镇化建设的有力支撑。近年来，我国在积极探索发展装配式建筑过程中，在技术规范与标准的顶层设计的支撑保障方面遇到了一些亟待解决的难题。这使得我国的相关标准与国际可持续发展的装配式建筑建造方式的先进标准相比还有很大差距。

为促进装配式建筑发展、规范装配式建筑评价，根据住房城乡建设部标准定额司“关于请开展《工业化建筑评价标准》修订工作的函”的要求，住房城乡建设部科技与产业化发展中心(住宅产业化促进中心)会同有关单位开展了装配式标准的编制工作。编制组开展了广泛的调查研究，认真分析了《工业化建筑评价标准》的实施情况，总结了实践经验，参考有关国家标准和国外先进标准相关内容，开展了多项专题研究，并在广泛征求意见的基础上，编制了《装配式标准》。

《装配式标准》与2017年6月1日起实施的、由住房城乡建设部组织编制的《装配式混凝土建筑技术标准》、《装配式钢结构建筑技术标准》、《装配式木结构建筑技术标准》3个标准必将有效发挥引领作用，推动我国装配式建筑健康快速持续发展。

《装配式标准》主要包括总则、术语、基本规定、装配率计算、评价等级划分5部分内容，适用于评价民用建筑的装配化程度。《装配式标准》采用装配率评价建筑的装配化程度。

根据《装配式标准》，装配率计算和装配式建筑等级评价应以单体建筑作为计算和评价单元并符合下列规定：单体建筑应按项目规划批准文件的建筑编号确认；建筑由主楼和裙房组成时，主楼和裙房可按不同的单体建筑进行计算和评价；单体建筑的层数不大于3 层且地上建筑面积不超过500平方米时，可由多个单体建筑组成建筑组团作为计算和评价单元。

装配式建筑评价应符合下列规定：设计阶段宜进行预评价，并应按设计文件计算装配率；项目评价应在项目竣工验收后进行并按竣工验收资料计算装配率和确定评价等级。

装配式建筑应同时满足下列要求：主体结构部分的评价分值不低于20 分；围护墙和内隔墙部分的评价分值不低于10分；采用全装修；装配率不低于50%。

此外，《装配式标准》还明确，装配式建筑宜采用装配化装修。

按照要求，装配率应根据参与评价项目的评价分值进行计算，即由主体结构(50分)、围护墙和内隔墙(20分)、装修和设备管线(30分)3个指标中参与评分的项目实际得分之和与参与评价项目总分之比。

摘自《中国建设报》