超高超重大跨度鋼筋混凝土勁性梁施工技術(shù)

1、超高、 超重、 大跨度鋼筋混凝土勁性梁施工技術(shù)摘要 根據(jù)超高、超重、大跨度鋼筋混凝土勁性梁的特殊性，從設(shè)計計算、構(gòu)造措施、鋼吊框保障、混凝土澆筑等角度對施工方案進行了闡述。關(guān)鍵詞混凝土勁性梁設(shè)計計算構(gòu)造措施鋼吊框 混凝土澆筑目前，在一些公共建筑的共享空間、多功能廳、超高門廳等頂部樓蓋多采用大開間大跨度結(jié)構(gòu)，為了有效的減小大廳頂部主梁高度，設(shè)計中勁性鋼筋混凝土梁得到了廣泛應(yīng)用，而作為高位置、大跨度、重荷載的鋼筋混凝土勁性梁的施工質(zhì)量和安全性成了擺在施工單位面前的一道難題。超高、 超重、 大跨度的鋼筋混凝土勁性梁施工中一般需要解決以下一些技術(shù)難題：（ 1）模板支撐專項方案的設(shè)計計算（2）模板支撐搭

2、設(shè)中的一些保證搭設(shè)質(zhì)量的構(gòu)造措施（3）混凝土配合比的設(shè)計及原材料的選擇（4）鋼骨梁下鋼筋密集部位混凝土的澆筑。針對這些施工階段容易出現(xiàn)質(zhì)量安全事件的技術(shù)問題，我們通過一系列的優(yōu)化設(shè)計和技術(shù)措施，排除了施工中一些不利因素，確保了工程施工的質(zhì)量。一、工程概況某酒店工程13層大廳中空，頂部采用鋼筋混凝土勁性梁，其中主梁 梁底高度為14.5m,截面為1000m麻2200mm最大跨度28m梁鋼骨為工字 型鋼，其模板支撐屬于高位、大跨、重載支模施工，施工前需要編制有針對性的專項施工方案。二、模板支撐設(shè)計計算本工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件各項數(shù)據(jù)均比較大，模板支撐難度也比較大，通過對各種架體的綜合考慮，最終確定為滿堂鋼管腳

3、手架支撐體系。在設(shè)計計算過程中，針對現(xiàn)場實際情況不斷調(diào)整設(shè)計思路，并輔助PKPMK計軟件對每一個環(huán)節(jié)的承載進行了較為精準的驗算，最終確定了行之有效的設(shè)計方案。設(shè)計中模板采用18mnff膠合板，梁支撐立桿的橫距（跨度方向）1=0.50米,立桿的步距h=1.50米，梁底增加3道承重立桿，梁底托梁及架體采用的沙48X 3.5鋼管，托梁與立桿連接采用可調(diào)支托和普通鑄鐵扣件。具體驗算步驟 如下:（一）、模板面板計算面板為受彎結(jié)構(gòu)，需要驗算其抗彎強度和剛度，模板面板根據(jù)梁底木 方位置按照多跨連續(xù)梁計算，模板支架上的荷載考慮混凝土、鋼筋及模板 等恒載及施工活載，設(shè)計荷載按恒載X 1.2+活載X 1.4取值，

4、通過對面板的 抗壓強度、抗剪強度、最大撓度計算值與設(shè)計值的比較達到設(shè)計要求。（二）、梁底支撐方木的計算根據(jù)方木長度，按照三跨連續(xù)梁計算，驗算其抗彎強度和剛度，計算中其最大彎矩考慮為靜荷載與活荷載的計算值最不利分配的彎矩和，通過對 支撐方木的抗壓強度、抗剪強度、最大撓度計算值與設(shè)計值的比較達到設(shè) 計要求。（三）、鋼管托梁的計算鋼管托梁按照方木集中荷載與托梁自重均布荷載下多跨連續(xù)梁計算，通過對鋼管托梁的抗壓強度、最大撓度計算值與設(shè)計值的比較達到設(shè)計要求。（四）、扣件抗滑移的計算托梁與立桿連接時，根據(jù)托梁支座反力驗算扣件的抗滑承載力，其中單個扣件抗滑承載力設(shè)計值取8.0kN,雙扣件抗滑承載力設(shè)計值取

5、12.0kN, 經(jīng)驗算，不能滿足要求的中間立桿均采用支托與托梁鋼管連接，能滿足要求的邊側(cè)計算范圍內(nèi)的兩根立管與托梁鋼管采用扣件連接。（五）、立桿的穩(wěn)定性計算根據(jù)托梁的最大支座反力以及腳手架的自重分配，參照扣件式規(guī)范對立桿在軸力作用下的的穩(wěn)定性進行驗算，通過對鋼管托梁的穩(wěn)定計算值與設(shè)計值的比較達到設(shè)計要求。（六）、混凝土側(cè)壓力計算依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)工程施工驗收規(guī)范，對新澆混凝土對模板側(cè)壓力的進行驗算，通過混凝土側(cè)壓力計算值（采用內(nèi)部振搗器時）與設(shè)計值的比較，確定除梁側(cè)斜撐外另對稱增加二道螺栓拉桿間距500,拉桿L形焊接于鋼梁腹板上，螺栓拉桿規(guī)格0 1450端頭花籃雙螺母與豎向夾模雙鋼管對 拉。三、模

6、板支撐的構(gòu)造要求和附加鋼吊框（一）構(gòu)造要求超高、 超重、 大跨度混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐施工至關(guān)重要，除了要遵守扣件架規(guī)范的相關(guān)要求外，還必須針對一些不利因素采取一些構(gòu)造措施來保證。（1） 回填土必須經(jīng)全面壓實后作為排架的基礎(chǔ)，考慮到大梁下荷載較大，在大梁下部地面上鋪墊20mmi、1800mms的鋼板，主梁底板起拱高度應(yīng)考慮地基沉降，現(xiàn)場按2/1000 3/1000 取值。（2） 梁底立桿高度不夠則必須采用對接連接，立桿上的對接扣件必須交替布置， 2 根相鄰立桿的接頭不得設(shè)置在同步內(nèi)，同步內(nèi)間隔一根立桿的2 個相隔接頭在高度方向錯開的距離必須大于 500 mm,各接頭中心到主接點的距離不大于步距的1

7、/3 。為增加支架在澆筑過程中的剛度和穩(wěn)定性，梁底三根立桿可考慮搭設(shè)成雙立柱形式，這樣能夠有效的防止立桿失穩(wěn)，進而有效的提高立桿承載力。(3)縱、橫向掃地桿離地20 cm設(shè)置，立柱與縱向水平桿的相交處每間 隔4根立桿設(shè)置橫向水平桿，梁下跨度方向四排排架每57根立桿設(shè)剪刀撐，角度45。60° ,桿件連接采用搭接連接，搭接長度不少于1m每節(jié)點旋轉(zhuǎn)扣件固定。(4) 梁底中間另加密設(shè)置剪刀撐，梁底沿梁長方向水平桿接長采用搭接，搭接長度A 1m連接扣件A 3個，均勻布置，扣件距桿端A 10cm梁底 水平橫桿必須設(shè)置在梁底主節(jié)點處，該橫向水平桿在梁底架體加密范圍內(nèi)不得有接頭，以使荷載有效擴散。(

8、5) 在搭設(shè)支架的過程中還必須加強中間檢查，在澆筑混凝土前，技術(shù)人員特別是方案設(shè)計者必須會同項目部和工程監(jiān)理部對模板支架進行徹底 檢查。(6) 嚴格控制實際施工荷載不超過設(shè)計荷載，對出現(xiàn)的超過最大荷載要有相應(yīng)的控制措施，鋼筋等材料不能在支架上方堆放，澆筑過程中，派人檢查支架和支承情況，發(fā)現(xiàn)下沉、松動和變形情況及時解決。(二)附加鋼吊框針對該梁尺寸很大、高度比較高、立桿對接接頭數(shù)量較多的特殊性，為防止施工過程中支撐立桿局部失穩(wěn)，在梁鋼骨上部每隔1.5m附著焊接鋼吊框(見上圖)。在勁性鋼梁上焊接 0 100鋼管，鋼管上焊接吊框上橫梁， 鋼吊框上下橫梁采用20號梢鋼，鋼吊框豎向拉桿采用0 20圓鋼，

9、圓鋼與橫 粱雙螺母對拉連接，吊住梁底模木楞，這樣通過鋼梁自身承載來達到為鋼管腳手架卸載和鋼管腳手架的早拆的目的。待梁拆模后將鋼管割掉，再用同標號細石混凝土填實。四、混凝土澆筑針對大梁底部及梁節(jié)點部位鋼筋密集又不易振搗的情況，為防止混凝土澆筑不密實，施工中對混凝土的配合比和澆筑工序等各個環(huán)節(jié)進行了分 析研究，形成了一套完整的施工方案。（一）配合比設(shè)計由于鋼梁下部鋼筋與鋼筋、鋼筋與鋼骨之間間隙較小，對混凝土澆筑的密實帶來很大難度，為此對配合比進行了優(yōu)化設(shè)計，并在攪拌站進行了混凝土試配，保證混凝土澆筑過程中具有較好的流動性和良好的可泵性、保塑性。同時由于該大梁屬于大體積混凝土范疇，為防止施工裂縫的出

10、現(xiàn)，在配合比設(shè)計中要考慮降低水泥水化熱，減少單方水泥用量，降低溫度應(yīng)力，并采用低水灰比，提高混凝土的極限抗拉強度，延長混凝土凝結(jié)時間。本工程水泥選用水化熱較低的42.5 礦渣水泥，這樣可以減少混凝土溫度裂縫。嚴格控制碎石級配，必須是0.52.5cm連續(xù)級配，含泥量不超過0.5%, 泥塊含量不超過0.2%，針片狀顆粒含量不超過5%；并滿足泵送要求。細集料選用石英含量較高的圓形顆粒狀優(yōu)質(zhì)天然河砂，細度模數(shù)為2.63.3 ,且含泥量不大于2%泥塊含量不大于0.5%,其他質(zhì)量指標符合 現(xiàn)行行業(yè)標準的有關(guān)規(guī)定。采用優(yōu)質(zhì)I級粉煤灰以改善混凝土的和易性，替代水泥用量降低水化熱，減少收縮，提高抗裂性。使用前按

11、國家標準GB1596-91規(guī)定，進行細度、燒失量和含水率檢驗，合格后方可使用。在混凝土中摻入了 12%UE膨脹劑配制成補償收縮混凝土，防止混凝土收縮產(chǎn)生的裂縫。所用NF高效減水劑符合設(shè)計及相應(yīng)標準的技術(shù)要求，起到增強混凝土的粘聚性與和易性，減小用水量的作用，其摻量根據(jù)施工要求，通過試驗室試配確定。坍落度要求：為便于施工并保證混凝土施工質(zhì)量，要求運輸?shù)浆F(xiàn)場的混凝坍落度為180200mm并根據(jù)澆筑時間對混凝土坍落度作出適當調(diào)整。（二）混凝土澆筑混凝土澆筑采用整體澆筑，澆筑前精心設(shè)計了混凝土澆筑方案，采用了由中部向兩邊擴展的澆筑方式，確保模板支架施工過程中均衡受載?；炷翝仓捎眯毕蚍謱訚仓?，振搗時間以混凝土面無氣泡泛出為準，設(shè)專人監(jiān)控?；炷恋臐仓?，采用立式手工澆搗法，振搗采用插入式加長振搗棒。勁性梁混凝土宜先從鋼梁一側(cè)下料，用振動器在鋼梁一側(cè)振搗，將混凝土從鋼梁底擠向另一側(cè)，直到混凝土高度超過鋼梁下翼緣板，然后改為雙側(cè)對稱下料，對稱振搗，當混凝土澆筑到上翼緣板時，再將混凝土從跨中下料，混凝土由跨中向兩端延伸振搗，將混凝土內(nèi)氣泡趕向兩端排出為止。鑒于該大梁為大體積混凝土，因此在混凝土澆筑過程中應(yīng)對混凝土進行測溫，并相應(yīng)采用一些溫差控制措施。（三）混凝土補漿試驗拆模后