非預應力超薄拱板屋架現(xiàn)澆施工工法

1、非預應力超薄拱板屋架現(xiàn)澆施工工法中鐵十二局集團第七工程有限公司 黃金旺 張建軍一、前言非預應力超薄拱板屋架現(xiàn)澆以其獨特的結(jié)構(gòu)、簡便的工藝、經(jīng)濟的造價，廣泛應用于儲備糧庫、棉庫建設(shè)中，它具有構(gòu)件截面小、自重輕、剛度大、抗裂度高、耐久性好、材料省等優(yōu)點，但超薄拱板屋架對原材料的選料要求較高。儲備庫因其特殊的功能（保溫、防潮及密封性），采用非預應力超薄拱板屋架結(jié)構(gòu)，可減少材料用量，擴大使用功能，綜合效益好。我公司在永州芝山五里堆和邵東兩個國家儲備糧庫施工中，拱板屋架下弦采用大型竹膠合板、上弦采用拱形鋼模和常規(guī)砼施工機具，通過科學合理的施工組織和嚴格的過程控制，圓滿地完成了21m跨非預應力超薄拱板屋架

2、現(xiàn)澆的施工，在廣泛應用的基礎(chǔ)上，經(jīng)總結(jié)形成本工法。二、工法特點1、作業(yè)程序銜接緊湊、工效高。2、所用機械設(shè)備簡單，便于操作和管理。3、施工工藝完善、易于掌握，針對性強，拱模可循環(huán)使用，成本較低。4、施工質(zhì)量容易得到保證，拱板砼外觀質(zhì)量好。三、適用范圍 本工法主要適用于各種儲備糧庫、棉庫等廠房各種跨度的非預應力拱板屋架現(xiàn)澆施工。四、施工工藝（一）工藝流程工藝流程見圖3-1。 （二）施工要點1、施工準備（1）對施工人員進行技術(shù)培訓，熟悉設(shè)計圖紙、相關(guān)規(guī)范、進行技術(shù)交底。（2）編制施工方案，制訂主要項目的施工方法和技術(shù)措施（3）設(shè)計砼的配合比并進行試驗，曲線拱模制作。（4）備足所用材料，并要求其達到

3、標準。鋼筋加工安裝曲線模架及上弦拱模模涂隔離劑安裝上弦鋼筋網(wǎng)澆筑下弦拱板砼養(yǎng) 護錨筋綁扎安放墊塊焊接拱板斜拉筋安放隔板并固定錨筋綁扎、安放墊塊安裝下弦鋼筋網(wǎng)涂隔離劑定位放線搭設(shè)腳手架、支下弦底模加工制作模板隔板側(cè)模制作、現(xiàn)場預制場硬化隔板鋼筋安裝、砼預制、養(yǎng)護安放端頭保溫塊端頭保溫塊預制拆下弦底模澆筑上弦拱板砼拆上弦模板及側(cè)模達到設(shè)計強度的70%制作砼試塊達到設(shè)計強度的100%混凝土運輸水泥粗骨料細骨料水和早強劑混凝土攪拌計 量 3-1 施工工藝圖2、腳手架根據(jù)恒荷載和施工荷載大小進行設(shè)計，搭設(shè)滿堂腳手架，并進行腳手架穩(wěn)定性驗算。3、模板 現(xiàn)澆拱板屋架的模板由下弦底模、上下弦側(cè)模、上弦底模及曲

4、線模架組成。拱板、隔板的模板制作前均放1：1大樣下料制作。滿堂腳手架頂層水平桿找平并在跨中起拱，在水平桿上鋪木方，木方與水平桿采用鐵絲固定，在木方上鋪15mm厚竹膠合板，木方與竹膠合板采用釘子固定，板縫用膠帶粘貼。安裝順序：每廒間拱板屋架的下弦底模一次安裝成型，上弦模板、下弦側(cè)模、曲線模架則間隔分批安裝，按三榀一個循環(huán)進行施工。（1）下弦底模：下弦底模由木方、15mm厚竹膠合板組成，滿堂腳手架頂層水平桿沿山墻方向跨中起拱，起拱高度以L（跨度）×2為宜。（2）上、下弦側(cè)模、上弦底模：上弦底模和上弦側(cè)模、下弦外側(cè)模采用2.5mm厚定型鋼模板（也可采用定型木模板），按隔板間距分塊制作，統(tǒng)一

5、編號，下弦內(nèi)側(cè)模采用25mm木板制作的定型框模。（3）曲線模架：曲線模架全部采用L50*5角鋼制作而成。模架橫豎桿件之間、模架與上弦模板之間、上弦托模與上弦側(cè)模之間以及側(cè)模與水平拉桿之間均采用螺栓連接。模板裝、拆以及校核均十分方便。4、鋼筋（1）拱板屋架下弦主筋采取調(diào)直處理，以保證鋼筋在受力過程中共同作用。上弦主筋采用雙面電弧焊搭接。隔板(KB板)中鋼筋網(wǎng)采用點焊。（2）拱板屋架上、下弦分布筋采用冷軋帶肋鋼筋，冷軋帶肋鋼筋不允許搭接，在廠家調(diào)直后按所需長度下料，調(diào)直后的超長帶肋鋼筋盤成大圓圈運輸?shù)焦さ亍＃?）上弦鋼筋下料長度根據(jù)拋物線長度計算。上弦鋼筋網(wǎng)按兩端均等長度放在模板上，將隔板錨固筋兩

6、邊均等的彎成90°角與上弦鋼筋網(wǎng)分點綁扎，按要求位置放好預埋鋼筋。上弦鋼筋網(wǎng)與下弦鋼筋網(wǎng)在端部處相交成一條線，在此線將上弦鋼筋與下弦鋼筋綁扎起來。（4）每榀拱板在距邊緣20cm處設(shè)兩排12斜拉筋在下弦底模拆除前與節(jié)點處預埋12鋼筋焊牢，斜拉筋焊接前將上下弦預埋鋼筋調(diào)直并調(diào)整到斜拉筋的作用方向，先焊好一端，待鋼筋在焊接中加熱伸長后再焊接另一端，嚴禁兩端同時施焊，斜拉筋的焊縫長度要大于120mm，焊縫高度等于6mm。5、混凝土 非預應力拱板屋架由二次拋物線的上弦槽板、下弦反槽板、隔板和鋼筋斜拉桿等組成的空間結(jié)構(gòu)，屋架采用空中現(xiàn)澆施工（隔板事先預制）。施工順序：每個廒間均從中間廒間墻向兩端

7、山墻間隔施工，即先每隔一榀施工一榀，然后填空。（1）澆筑下弦混凝土：砼坍落度控制在3cm-4cm，每榀屋架一次澆筑成型，澆注順序：下弦從跨中開始往兩端方向澆筑，緊跟著安裝下弦內(nèi)側(cè)定型框模并固定，然后澆筑板肋及八字支座處砼，嚴禁二次澆筑（即先澆平板，在砼初凝前再立模澆筑板肋及八字支座）。為確保下弦鋼筋的保護層，在澆混凝土前用事先預制好的同強度等級的砂漿預制塊將鋼筋網(wǎng)墊起，然后均勻地填裝混凝土，隨之進行振搗，當振搗至隔板處時，振搗器靠近隔板，稍延長振搗時間，使隔板底部混凝土振搗密實為止。振搗后的混凝土用抹子找平壓光，并將預埋件位置扶正，澆筑下弦砼時隨時用直鋼尺檢查下弦板厚度，以保證下弦板滿足設(shè)計厚

8、度。（2）澆筑上弦混凝土：砼坍落度控制在1cm-2cm，下弦混凝土澆筑完畢后緊接著澆筑上弦混凝土，填裝混凝土從兩端開始向中點進行，用刮板拉平后振搗。采用兩臺振搗器從兩端往拱中方向振搗。振搗密實后用刮板按側(cè)模高度刮平，混凝土表面不超過側(cè)模高度，然后用鐵抹子找平，形成一定的粗糙表面以便屋面與防水層粘結(jié)牢固。砼試塊制作每臺班取樣3組，其中一組用于控制拆模，一組壓28d強度，一組為備用試件。（3）混凝土養(yǎng)護：混凝土澆灌后及時用麻袋覆蓋并澆水養(yǎng)護，專人負責。6、隔板預制、安裝（1）隔板模板隔板在現(xiàn)場預制場（水泥硬化地面）采用單層法生產(chǎn)。外側(cè)模板采用木枋做框，在有預留筋的兩邊外模采用角鋼，并按照隔板預留筋

9、的數(shù)量和間距在外側(cè)鋼模上刻槽。芯模采用木枋做框（裝拼式，以便拆模）。（2）隔板混凝土隔板混凝土采用機械拌制，小型平板振動器或人工搗實，其坍落度控制在23cm內(nèi)。 （3）隔板運輸、安裝隔板混凝土強度達到設(shè)計強度100%后才能起模搬運，立著堆放。隔板位置按設(shè)計要求安裝，利用曲線模架和上弦鋼模將隔板固定并吊線錘校正其垂直度，上、下預留鋼筋與拱板鋼筋網(wǎng)綁扎。7、保溫塊預制、安裝拱板端頭保溫塊分成兩半預制，采用鋼木結(jié)合的定型模板，水泥珍珠巖保溫塊預制水泥與珍珠巖配比為1：4，機械拌制、機械搗實。在屋架施工前預制。達到設(shè)計強度的70% 時方可搬運。在下弦平板砼澆筑并搗實后在上弦砼施工前安放端部保溫塊，以避

10、免保溫塊下的下弦平板砼澆筑不密實和有空洞。8、隔離劑鋼模板、木模板均刷水質(zhì)混凝土脫模劑。隔板預制采用1mm厚塑料薄膜作隔離層。9、模板拆除上弦底模要在砼強度達到設(shè)計強度的70%后拆除；下弦底模必須在砼強度達到100%設(shè)計強度后方可拆除，拆底模前先把上、下弦板之間的斜拉鋼筋焊接牢固，并將焊接接頭的檢查記錄報監(jiān)理工程師驗收后方可拆除底模。五、質(zhì)量保證措施 為保證拱板砼澆筑質(zhì)量，制定保證措施如下：（1）及時向作業(yè)層進行詳細的書面技術(shù)交底，使工人掌握施工要點，明確易發(fā)生質(zhì)量問題的部位和預防措施，施工員需親自旁站指導，認真組織實施。（2）針對每榀拱板砼必須一次性澆筑完畢，上、下弦板薄，兩邊肋截面小鋼筋粗

11、及拱板兩端頭鋼筋密等工藝特點，砼的外觀質(zhì)量很大程度取決于砼搗實的好壞。為了確保砼外觀質(zhì)量，挑選兩名身強力壯、責任心強的工人進行振動棒手培訓。（3）嚴格檢查模板質(zhì)量，將接縫不嚴，強度不夠，尺寸超出允許偏差的及時進行加固和校正。（4）模板支撐架與砼運輸?shù)滥_手架分開，模板及其支撐架必須有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。（5）嚴格執(zhí)行“三檢”制度，上道工序完成并經(jīng)自檢、互檢和交接檢后報監(jiān)理工程師驗收，合格后方可轉(zhuǎn)入下一道工序施工。六、機械設(shè)備機械設(shè)備見表6-1 機械設(shè)備表 表6-1序號機 具 名 稱規(guī) 格 型 號單位數(shù)量1強制式攪拌機JZC350臺12插入式震動器HZ6X-35臺23平板振動器1.1KW臺2

12、4鋼筋調(diào)直機GJ4-4/14臺15鋼筋彎曲機GJT-40臺16鋼筋切割機QJ40-1臺17電弧焊機BX3-300-2臺28平刨機臺29手推斗車輛810提升機臺1七、勞動力組織勞動力組織見表7-1 勞動力安排表 表7-1 序號工 種人數(shù)主要作業(yè)內(nèi)容1攪拌站人員5配料、攪拌、投加外加劑2鋼筋工9鋼筋加工、綁扎3木工10制作、支立、加固、維修模板4架子工6搭架、拆架、搭砼運輸?shù)?砼工12澆注砼、振搗、養(yǎng)護6測量工1觀察、校核立模情況7施工員1現(xiàn)場施工技術(shù)指導、落實施工方案8安全員2現(xiàn)場安全檢查、操作提升機9組織指揮1施工調(diào)度10質(zhì)檢員1現(xiàn)場質(zhì)量監(jiān)督檢查合計48人八、安全措施施工中除嚴格執(zhí)行國家相關(guān)法

13、令、法規(guī)和有關(guān)安全操作規(guī)程外，還應做到：1、電工、焊工、架子工和各類機械司機必須持證上崗，謹慎操作。2、機械設(shè)備運行時，崗上人員必須堅守崗位，夜間作業(yè)要有充分照明，登高作業(yè)要系安全帶，二米以上高空作業(yè)必須掛設(shè)安全網(wǎng)。3、專職電工要經(jīng)常檢修施工輸電線路，防止漏電傷人。4、值班安全員要經(jīng)常檢查模板、腳手架、砼運輸?shù)赖?，發(fā)現(xiàn)異常及時處理。5、拱板砼施工為高空作業(yè)，故要求作業(yè)人員必須配戴安全帽，穿工作鞋，并嚴禁上面作業(yè)人員往下扔東西。九、技術(shù)經(jīng)濟效益本工法采用鋼、木模板相結(jié)合施工，不僅質(zhì)量好，進度快，而且降低了造價。以永州芝山五里堆和邵東國儲糧庫為例進行效益分析：1、采用大塊竹膠合板作下弦底模價格便宜，質(zhì)量可靠，比鋼模板節(jié)約6元/m2。在頂棚需要裝飾的情況下，采用竹膠板的效果比鋼模好。2、上弦采用定型鋼模板裝拆方便，省料、省工，拱板幾何尺寸準確，外觀質(zhì)量好。十、工程實例2002年3月2002年12月，我公司承擔了永州芝山五里堆和邵東國儲糧庫擴建工程的施工任務(wù)，平房倉屋蓋為21m跨非預應力鋼筋混凝土拱板， 混凝土設(shè)計強度等級為C35。為防止鋼筋銹蝕，延緩混凝土碳化速度，我們選用旋窯P.O 42.5級普通硅酸鹽水泥；天然河砂，中凈砂，含泥量不大于3%，級配