大跨度超重斜交网状井字梁施工技术研究与应用

大跨度超重斜交网状井字梁施工技术研究与应用

颜广雷

山西四建集团有限公司

【摘要】近年来随着人们物资生活水平的不断提高，人们对建筑物的要求也越来越高，不仅仅只满足于其使用功能，对建筑物整体空间效果的要求也越来越高，大空间的礼堂、展厅、会议室越来越受建筑设师们的青睐，如荣盛城小区配套小学项目五层设计为多功能会议室，楼层层高5.5米，宽度17.1米，长度24.5米，采用斜交井字梁结构。

【关键字】 大跨度 斜交 超重 井字梁

1. 工程概况

本工程五层会议室层高为5,5米，宽度17.1米，长度24.5米，采用斜交井字梁结构，框架梁尺寸为350×1650mm，井字梁跨度为23.96米，尺寸为200*1250mm，板厚为100mm，根据《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》有关问题的通知（建质办[2018]31号)的相关规定，属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程，故需编制专项方案，经专家对方案进行论证，通过后方可实施。

主要特点：框架梁截面大，跨度大，层高大，荷载大，根据《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》要求，本模板工程属高大模板工程。

难点：工期紧，场地狭窄，梁板钢筋密，砼振捣困难。

重点：确保模架稳定，安全，无事故。钢筋砼结构质量满足要求。

二、施工工艺技术

本工程高支模架体采用扣件式钢管脚手架。

1.技术参数

1.1支架选用的架种和材料及规格、质量和性能要求

模板选择：采用1830mm×915mm×13mm多层板

支撑龙骨选择：次龙骨采用40×90mm方木，主龙骨采用Φ48×3.0mm钢管。

五层会议室（C区域：16-25轴/H-N轴），搭设高度5.5m；板厚100mm：立杆纵向间距900mm，横向间距900mm，水平拉杆步距1500mm；

2.工艺流程

2.1总体施工流程

测量放线→柱钢筋绑扎及验收→模架搭设与梁板柱模架安装→柱混凝土浇筑→养护到一定强度→柱模板拆除→柱与模架连接→梁板钢筋绑扎及验收→梁板混凝土浇筑 →养护到设计强度→拆模。

2.2架体搭设施工流程

按平面形状放线（CAD立杆排布图）→画立杆位置→铺垫板→立杆、扫地杆搭设→搭设水平纵横杆→搭设剪刀撑→固结点搭设→铺梁板下木方、模板。

2.3柱模板搭设施工流程

测量放线→柱钢筋绑扎→安装水、电预埋件→检查验收→柱模板拼装及检查→模板清理，刷脱模剂→模板安装→加固校正→自检→检查验收。

2.4梁模板搭设施工流程

弹出梁轴线及水平线并进行复核→搭设梁模板支架→安装梁底楞→安装梁底模板→梁底起拱→安装梁侧模板→安装另一侧模板→安装背楞及对拉螺栓→复核梁模尺寸、位置→与相邻模板连接牢固→梁钢筋绑扎→钢筋验收→校正加固→检查验收。

2.5板模板搭设施工流程

搭设支架→安装纵横主次楞→调整板下皮标高及起拱→铺设顶板模板→检查模板上皮标高、平整度→钢筋绑扎→钢筋隐蔽→检查验收。

当跨度大于4m时，模板应起拱，起拱高度可为全跨长度的1/1000～3/1000。

3. 施工方法

3.1满堂支撑架基本做法

（1）满堂支撑架架体基础做法：立杆基础全部座在混凝土面上，在立杆底部铺设100*100mm木垫板。

（2）支撑架必须设置纵横向扫地杆。纵向扫地杆采用直角扣件固定在距地面底端200mm处的立杆上。横向扫地杆采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。

（3）立柱接长严禁搭接，必须采用对接扣件连接，相邻两立柱的对接接头不得在同步内，且对接接头沿竖向错开的距离不宜小于500mm，各接头中心距主结点不宜大于步距的1/3。严禁将上段的钢管立柱与下段钢管立柱错开固定在水平拉杆上。

（4）多层支撑时，上下二层的支点应在同一垂直线上，并应设底座和垫板。

3.2满堂支撑架水平杆的构造做法

（1）纵向水平杆接长采用对接扣件连接，顶部可采用搭接。

（2）两根相邻纵向水平杆的接头不应设置在同步或同跨内；不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm；各接头中心至最近主节点的距离不应大于纵距的1/3。

（3）搭接长度不小于1m，等间距设置3个旋转扣件固定；端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不小于100mm。

（4）水平杆长度不宜小于3跨。

（5）所有梁支撑排架与楼板支撑排架连成满堂支撑架整体。

3.3 满堂支撑架剪刀撑的构造做法

（1）模板支架的剪刀撑采用扣件式钢管进行搭设。

（2）竖向剪刀撑的布置：

1）高支模区域模架四周连续布置竖向剪刀撑。

2）高支模模板支架中间在纵向、横向每5-8米分别连续布置竖向剪刀撑；剪刀撑宽度5～8m。，

3）竖向剪刀撑杆件底端与地面顶紧，倾斜角度在45°～60°夹之间，旋转扣件靠近主节点，中心线与主节点的距离不大于150mm。

（3）水平剪刀撑的布置：

1）五层会议室（C区域：16-25轴/H-N轴）高支模区域：扫地杆处连续设置水平剪刀撑，顶层水平杆处连续设置水平剪刀撑，总计2道。

2）水平剪刀撑采用旋转扣件每跨与立杆固定，旋转扣件靠近主节点。

3）剪刀撑的斜杆接长应采用搭接，搭接长度不应小于1m，并采用不少于3个旋转扣件等距离固定，且端部扣件盖板边缘离杆端距离不应小于100mm；扣件螺栓的拧紧力矩不应小于40N.m,且不应大于65N.m；每对剪刀撑斜杆分开设置在立杆的两侧。

4）剪刀撑沿立杆每步均设置纵横水平杆且纵横两向均无缺杆。

3.6周边拉结

（1）竖向结构（柱）与水平结构分开浇筑，以便利用其与支撑架体连接，形成可靠整体；

（2）抱柱位置：竖向间距按每步考虑，与高支模区域内所有框架柱进行连接；

（3）抱柱措施：采用扣件式钢管抱柱拉结，拉结点应靠近主节点设置，偏离主节点的距离不应大于300mm；

3.7梁模安装

按设计间距要求整齐铺好40mm×90mm×3000mm方木，随即铺设梁底模，铺设时应先与柱头对接好并钉牢，并用40mm×90mm枋木条作立档及立档支撑，用约30mm宽，13mm厚模板做压脚压紧侧模底部（或者使用铁制侧模卡勾步步紧代替侧模压脚）。之后吊直侧模，根据梁截面积不同，在梁高的中间加φ14穿墙螺杆。另外，当梁跨度大于4米时，跨中梁底处应按设计要求起拱，如设计无要求时，起拱高度为梁跨度的1/1000～3/1000，主次梁交接时，应先主梁起拱，后次梁起拱。为了保证梁不出现下沉变形等质量事故，在大梁底模中间加一排到两排立杆与高支模排架相连接。

3.8柱模安装

（1）柱模安装工艺流程：弹线找平定位组装柱模涂刷脱模剂安装柱箍安装拉杆或斜撑校正轴线、垂直度固定柱模预检封堵清扫口；

（2）先弹出柱的轴线及四周边线；

（3）根据测量标高抹水泥砂浆找平层调整柱底标高，并作为定位的基准，支侧模时应与其靠紧；

（4）通排柱(或多根柱)模板安装时,应先将柱脚互相搭牢固定,再将两端柱模板找正吊直,固定后,拉通线校正中间各柱模板.柱模除各柱单独固定外还应加设剪刀撑彼此拉牢,以免浇灌混凝土时偏斜；

（5）柱脚应预留清扫口，柱子较高时应预留浇灌口，高度不得高于柱脚2米；

（6）柱模应根据柱断面尺寸和混凝土的浇灌速度加设柱箍及对拉螺栓；

（7）柱模板的安装必须待钢筋检查无问题并办好验收手续后方可进行封模，封模前必须将模内垃圾清理干净，施工时要留出梁口位置（或砼只浇到梁底），紧固夹具间距不大于500，柱模安装时在下部留设清除口，待模板内垃圾清除干净后再封模。

3.7其他要求

（1）严格控制实际施工荷载不超过设计荷载。

（2）浇筑过程中，派人检查支架和支承情况，严禁人员进入支撑架内部，如发现下沉、松动和变形情况应立即停止浇筑，待人员撤离确保安全后及时解决。

（3）确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《建筑施工扣件式钢管支撑架安全技术规范》JGJ120-2011的要求。立杆支撑必须竖直（保证立杆轴心承载），禁止使用扭曲锈蚀严重的立杆。立杆承载要贯通，禁止出现立杆传载到横杆，横杆再传递到立杆的情况（保证受力明确）。立杆必须保证横平竖直，成排成列，以保证剪刀撑与每一根立杆能够用扣件连接。

3.8混凝土浇筑的程序和工艺

（1）混凝土浇筑前，施工单位项目技术负责人、项目总监确认模板支架符合安全和质量要求，钢筋安装工程达到隐蔽的条件，安装预留完毕，天气条件许可，能具备混凝土浇筑的安全生产条件后，签署混凝土浇筑令，方可浇筑混凝土。

（2）在浇捣高支模楼面砼过程中要安排专职安全员进行跟班，并在浇捣之前对所有参加浇捣的施工人员作浇捣技术交底和安全交底。

（3）砼坍落度控制在18±2cm之间，砼初凝时间控制在2个小时。在浇捣砼过程中，每个台班随机抽查3次坍落度，并做好记录.

（4）采用56米汽车泵浇筑，经泵送水检查确认砼泵和输送管中没有异物后，可以采用与将要泵送的砼除粗骨料外的其它成份相同配合比的水泥砂浆，润滑用的水泥砂浆应分散布料，不得集中浇筑在同一处。

（5）砼泵送应连续进行，如必须中断时，其中断时间不得超过砼从搅拌到浇筑完毕所允许的延续时间（加入缓凝剂混凝土的初凝时间达8小时）。

（6）排除堵塞，重新泵送或清洗砼泵时，布料设备的出口朝安全方向以防止塞物或废浆高速飞出伤人；

（7）浇筑竖向结构混凝土前，底部应先填以50～100mm厚与混凝土成分相同的水泥砂浆。

（8）浇筑混凝土时，应经常观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞的情况，当发现有变形、移位时，应立即停止浇筑，并应在已浇筑的混凝土凝结前修整完好。

（9）浇筑混凝土时，应注意保护钢筋，一旦钢筋骨架发生变形或位移，应及时纠正。混凝土板和块体结构的水平钢筋，应设置足够的钢筋撑脚或钢支架。钢筋骨架重要节点应采取加固措施。

（10）混凝土总体浇筑顺序：

柱模板搭设完毕经验收合格后，先浇捣柱砼，然后再绑扎梁板钢筋，梁板支模架与浇好并有足够强度的柱和原已做好的主体结构拉结牢固。经有关部门对钢筋和模板支架验收合格后方可浇捣梁板砼。

浇筑梁板混凝土；梁板浇筑为每框架内先将梁根据高度水平分层浇筑，每次浇筑高度不大于400mm，浇筑时由跨中对称浇筑。楼层板砼浇筑时混凝土的堆放高度不得大于400mm，推进方向应从中间部分开始向两边推进，悬挑板部位应从根部向悬挑部位浇筑。

混凝土浇筑过程应符合专项施工方案要求，并确保支撑系统受力均匀，避免引起高大模板支撑系统的失稳倾斜；

（11）在浇注混凝土时，应分点布料，避免长时间在一个点上下料，并应及时将混凝土耙开，不得集中堆放混凝土。人员也不能集中站立于一个地方，否则可能导致荷载过于集中导致支撑系统失稳。 

（12）振捣采用插入式振捣棒和平板振捣器，柱、梁用插入式振捣棒振捣。浇筑板混凝土的虚铺厚度应略大于板厚，用平板振捣器垂直浇筑方向来回振捣，并用铁插尺检查混凝土厚度，振捣完毕后用长木抹子抹平。用大杠抹平， 施工缝处或有预埋件及插筋处用木抹子找平。浇筑板混凝土时不允许用振捣棒铺摊混凝土。同时在砼浇筑时，不能集中过多砼于某点，防止局部超负荷；浇筑砼时，设置警戒线，任何人不准在模板支架下，要有专职安全员在架体外部周围看护。

（12）浇筑过程中严禁人员进入支撑架内部，木工、钢筋工值班，随时观察模板、钢筋、预埋件和插筋等有松动、变形等情况，必须立即停止浇筑，撤离作业人员，并采取相应的加固措施。

（14）本次高大支模混凝土养护采用覆盖塑料薄膜浇水养护不小于7天。浇水次数保持混凝土表面湿润。塑料薄膜要求在楼板表面覆盖严密，保持膜内始终有凝结水。框架柱表面采用塑料薄膜包裹养护；梁侧模板浇筑完毕后带模养护两天，拆模后及时浇水养护。

3.9 安全措施

（1）模板安装拆除时，操作人员必须配戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。患有高血压、心脑血管病等人员不得进行作业。架子工必须持证上岗。

（2）所有钢管、扣件等材料必须经检验符合规范要求，检查无缺陷后方可使用。

（3）模架经验收合格后方可浇筑混凝土。

（4）在混凝土浇灌过程中，要有专人检查，发现变形、松动等现象。要及时加固和修理，防止塌模伤人。

（5）模板拆除必须履行申请制度，应经技术负责人按同条件养护试块强度检查，确认混凝土已达到拆模强度时，方可拆除。

（6）拆除支撑架时，应设置警戒区标志，由专职安全人员负责警戒。

（7）拆除模板，周围应设围栏或警戒标志，并设专人看管，禁止无关人员入内。拆除应按顺序以先装后拆，后装先拆原则，先拆除非承重模板，后拆除承重模板，从一端向另一端，逐层向下拆除，禁止上下同时作业，禁止抛掷模板。同时，在拆模前不准将支撑架拆除；拆除顶板模板前划定安全区域和安全通道，将非安全通道用钢管、安全网封闭，挂“禁止通行”安全标志，操作人员不得在此区域，必须在铺好挑板的操作架上操作。

（8）高处拆除，应有专人指挥，并在下面标出作业区，严禁非操作人员靠近，拆下的模板应集中吊运，并多点捆牢，不准向下乱扔。

（9）禁止高处落物，防止物体打击；严禁在作业面上吸烟、乱丢火种。在各层楼面设置灭火器材。

三、 结束语

通过对大跨度超重斜交井字梁施工技术进行研究，制定合理的施工方案，降低施工难度，保证井字梁与井字梁棱角分明，线条顺直，观感优良，同时施工过程中安全无事故，解决了大跨度超重斜交井字梁施工安全及现浇结构质量难控制的问题，整体效果好受到了建设单位及监理单位的一致好评及肯定，同时提高了业主满意度，提升了企业形象。

参考文献

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011

《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015