钢管支撑作为筏板支架以及降温管的应用

冯 靖

（甘肃建投建设有限公司，甘肃 兰州 730050）

1 引言

在本次研究中主要以高层或者规模相对较大的主楼筏板基础的施工工作为实例，在对筏板基础进行深入研究的基础上对其需注意和借鉴的部分进行较为深入的说明，同时通过分析总结地下室筏板基础的施工工艺，以施工当中常用的钢管脚手架作为筏板基础中的马凳钢筋，同时也作为大体积筏板基础浇筑之后的循环降温管使用，采用这种措施使得钢筋支撑马凳筋与循环降温管之间实现了更为合理有效的结合。根据实际的工程实践可以了解到，采用这种方法不但可以有效降低施工成本，同时在一定程度上可以提升施工进度，以此提高施工的安全性和施工质量。

2 工程概况

岷县迭藏河西岸连片棚户区二、三期改造项目A区1#、3#、4#楼工程总承包项目建设于定西市岷阳镇长虹村，该项目拟建建筑主要为3栋商住楼，其中住宅楼的建筑层数为28层到34层。此外还配备有一定数量的商业裙房等。

拟建建筑中地下部分面积约为4 283.54 m2，而地上部分建筑面积约为84 103.36 m2，地下室底板采用筏板基础，该部位基础沿东西向为47.8 m，沿南北方向的最大长度约为21.9 m。住宅楼的主楼部分包括有筏板基础，电梯井以及建筑的消防集水坑等，其中消防集水坑的基础筏板厚度为1.5 m，此位置处混凝土垂直位置上的最大厚度可达3.8 m，所采用的混凝土强度等级为C40，考虑到地下潮湿以及地下水位较高的因素，因此选择采用抗渗等级为P6的混凝土，地下室的底板以及厚度相对较大，因此在进行混凝土浇筑时合理控制其水化热所产生的裂缝也就较为重要。

本次研究中主楼位置的筏板基础，消防集水井以及电梯井等在其筏板上部位置处采用直径为25 mm的钢筋，钢筋间距为200 mm，筏板基础所采用的钢筋直径相对较大，因此重量较高，仅1#楼上层钢筋的重量就达到40.77 t，选择采用大直径钢筋马凳筋对筏板上部受力筋进行支撑，所采用的支撑应相对密集，同时支撑焊接所耗费的时间，材料和劳动力也较多，这种支撑方式并不经济。

3 大体积钢管支撑兼做冷却水管的施工工艺流程

采用大体积混凝土作为钢管兼做冷却水管的工艺流程如下所示：首先采用弹线的方式完成钢管支撑的定位工作，而后对其底层钢筋进行绑扎，再对焊接底座的钢管进行蓄水验收工作，随后将带有焊接底座的钢管立杆进行搭设，搭设底部与上部水平钢管，增强架体的稳定性，完成上部网片钢筋绑扎以及立杆的U型套的加固焊接工作，待验收完成后在，按照施工方案位置预埋阻测温线，而后对完成浇筑的混凝土进行组织验收，完成冷却水管的蓄水的启动工作，对于冷却水管进行压浆封闭处理。

4 施工方法及操作

4.1 对支撑钢管进行定位

在基础防水保护层上根据建筑物位置进行轴线的弹线和定位，确定墙柱的位置以及支撑钢管支架的位置，在确定好钢管支架位置后要进一步确保墙柱的插筋与钢管支架间不会发生位置重叠的影响，进而影响后续施工。

4.2 绑扎底层钢筋网片

筏板底部基础的钢筋绑扎顺序为：首先根据施工图剖面图标的要求，短向钢筋在下部，长向钢筋在上部，在完成基础底部钢筋的放线工作后，组织人员进行检查验收处理，在此过程中应该注意柱插筋，集水坑边线以及剪力墙的位置线，采用油漆在墨线的位置以及交角位置处绘制出长标记，其中该标记的宽度应不小于50 mm，长度为150 mm。本次工程设计施工中所采用的筏板基础厚度为1 500 mm，局部位置为3 800 mm。因此在板顶完成顶部钢筋的绑扎后，应该组织专人采用油漆对插筋位置进行二次确认，而后方可组织人员进行基础插筋工作。

筏板底部钢筋的保护层为55 mm，采用和筏板基础相同强度等级的C40混凝土垫块进行垫平处理，垫块布设的间距保持在1块/m2。

4.3 立钢管及支座

为了确保钢管自身的受力面积，最大可能地避免钢管由于立在混凝土垫层所对于底部筏板基础的防水效果所造成的影响，在其底部位置处应设置支座，同时为了使得钢管具有防水作用，防止地下水从受到破坏的地下防水层冒出，因此将钢管的底部以及顶部都采用混凝土进行封堵处理，计算筏板基础上的钢筋重量及其他施工荷载，为了避免采用马凳筋所造成的成本较高问题，因此选择采用钢管支架搭设进行替代，实现对上层钢筋的支撑。在本次施工中支撑的立柱和横梁都采用参数为∅48×2.8 mm的钢管完成搭设工作，立杆底部使用3 mm厚，80 mm×80 mm的钢板进行焊接，同时在本工程中通过荷载计算最终确定所使用的钢管间距为2 000 mm×2 000 mm。

4.4 钢管支架的搭设

在本工程当中主楼采用厚度为1 500 mm，局部为3 800 mm的筏板基础，所采用的钢管支撑参数为∅48×2.8 mm，厚度为1 500 mm的筏板基础支架搭设过程中。底部有一层纵横向钢管，离地面高度约为600 mm。厚度为3 800 mm的筏板基础位置处共计采用三层钢管进行支撑，其中在中间1 500 mm位置处留设一层纵横向钢管作为分布支撑使用，立杆的间距保持在2 m，顶部有一层纵横向钢管，离筏板完成面为55 mm+50 mm，作为上层钢筋网片的支撑。

横向水平杆对纵向水平杆和立杆进行固定，同时为了尽量节省所使用的钢管用量，横向水平杆间距为6 m与立杆之间完成连接工作，横向水平杆之间采用对接扣件的方式实现连接接长。

纵向水平杆间距为6 m与立杆之间完成连接工作，因此和立柱之间可以采用直角扣件完成连接工作，同于水平杆采用废弃的半截扣件作为钢管的支撑固定构件使用，对于搭设过程中临时性的固定扣件进行拆除，同时对于扣件进行满焊处理，促使其更为牢固。

4.5 U型套固定立杆管道

为了保证上层钢筋网片不下沉，使用U型套将立杆与上层网片其焊接牢固，每排采用U型套进行焊接处理。将立杆高度与筏板厚度设置为一致。（本项目筏板无地面做法，如有地面做法可适当将立杆高度提高，作为筏板板面标高控制器，亦可防止封堵不严导致混凝土灌入。）

对于所使用的原材料进行逐一检查，确保钢管无裂缝。

对于立杆支撑底座位置处的焊接质量应进行严格控制，禁止出现焊缝裂纹以及漏焊的问题，导致混凝土浇筑时在管内混入水泥浆，导致立杆发生倾斜，并对U型套与筏板钢筋焊接加以注意，禁止出现焊缝裂纹以及漏焊的问题，导致筏板上层钢筋网片下沉，确保网片的挠度变化满足计算要求。然后将底部的纵横向钢管进行拆除，仅保留上层6 m×6 m的钢管网片。

为了防止在进行工程施工时，被踩踏或者被混凝土冲击产生变形，进而导致混凝土进入或者是水泥浆堵塞的问题，对整个纵、横向水平管和立杆之间采用扣件进行连接，并对扣件进行焊接。

在进行立杆的布设时，立杆与电梯井的深度，墙柱的主筋以及集水坑位置等应进行错开处理，对于局部错开有困难的情况，应该尽量调整立杆的位置。

4.6 通水试验

在立杆加工完成后利用基坑降水井，对立杆进行灌水，保证立杆无渗漏，采用这种方式可以有效保障管内灌水无渗漏，同时也防止水泥浆灌入管内。筏板钢筋绑扎完毕后需要进行试水试验确保管内不漏水后，将上口用胶带封堵方可进行后续混凝土浇筑。

在筏板钢筋绑扎完成焊接U型套后进行试水试验，对于其接头和管体进行仔细检查，对于检查所存在的漏水情况进行标记同时及时进行处理，在对立杆内的水放空之后及时进行二次补焊处理，第二次进行试水试验直到确定其不存在漏水情况。

4.7 预埋电阻测温线

根据筏板基础上的长度，宽度和厚度等确定具有代表性的监测点，所确定的监测点在平面上按照分层方式进行布置，同时在进行测试的位置上其监测点个数不应小于3个。

根据监测点位置处筏板基础厚度的不同，其深点位置与底板底部距离约为50 mm，中点位置应为筏板厚度的一半，而浅点位置应在顶部下50 mm。

测温线的选择应根据测温点的深度进行选取，一般而言较为理想的测温线应在测温点位置下200 mm处。

测温线的预埋应在混凝土浇筑前进行处理，首先将其在竖向固定的钢管和钢筋上进行绑扎处理，在完成测温线的绑扎之后使其高出混凝土面30 cm。测温点的高度位置根据其厚度的不同在不同深度处进行留设，预留在混凝土外部的插头应采用电工绝缘胶带按照不同颜色根据深度不同进行标记，同时为了避免其潮湿，浇筑时被破坏，应采用饮料瓶封闭好处理。

在进行混凝土浇筑时，不得将下料的混凝土冲击测温导线，进行混凝土振捣时也不得使振捣棒与测温线相接触。

4.8 启动循环水管

混凝土浇筑完成后由于其内部水化热的作用导致其升温，此时将立杆封闭的胶带揭开，借助于内外循环进行冷却作用，通过将养护水管插入立杆底部进行冷却水的循环与更换，实现混凝土内部温度的降低，最终使其内外达到合理的温差范围。根据每次对于筏板大体积混凝土的测温，进而在养护过程中控制冷却水的循环频率，从而使大体积混凝土温差控制在规定范围内。

4.9 冷却水管细石混凝土封闭

为了防止冷却水管后期影响混凝土功能，在完成大体积混凝土的养护工作后，混凝土内外温差小于25℃，拆除覆盖后表面温度与大气温度不高于25 ℃时即可停止立杆的换水降温工作，此时应该对筏板基础内的立杆进行填充处理，首先应采用空压机对管道内部的杂物进行清理，而后采用比筏板强度等级高一级的微膨胀细石混凝土进行封闭，为确保所灌入的混凝土整体较为密实，使用φ16的钢筋在钢管内进行插捣。

5 结语

当前随着我国建筑业建设水平的不断提升，高层建筑已经成为趋势，而建筑物的基础也更深，类似于筏板基础等大体积混凝土的施工质量问题也更为凸显，直接关系到结构的整体性和稳定性，在本次研究中通过钢管支架代替传统马凳钢筋，同时其中的水平向钢管兼做冷却管使用，利用地下水以及钢管实现对混凝土的循环导热降温处理，同时对工程中全部点位的测温确定混凝土内外温差在合理范围内，这在保证大体积混凝土施工质量，控制其裂缝等方面具有十分重要的作用。