2-5高位钢结构悬挑楼现浇混凝土楼板综合施工技术.doc

5 高位钢结构悬挑楼现浇混凝土楼板综合施工技术1 工程概况高位悬挑楼，空中连廊为万国城北区工程一大建筑特色，本工程共有T1，T2，T7，T8，T9五个悬挑楼，挑楼主体结构均为钢结构，楼板为现浇钢筋混凝土楼板，底层楼板板厚150mm；非底层楼板板厚250mm（表1-1）。表1-1 各个悬挑楼概况一览表栋号位置层数楼层分布范围跨度挑出长度挑楼总高悬挑高度（距0.00）T1悬挑楼T1楼北侧5层1721层25.6m9.8m16.5m50.2mT2悬挑楼T2楼东侧4层1821层23.6m9.8m13.4553.25mT7悬挑楼T7楼东侧3层1214层20.95m9.8m10.4m34.95mT8悬挑楼T8楼南侧4层1619层14.8m9.8m13.45m47.15mT9悬挑楼T9楼西侧3层1719层23.6m9.8m10.4m50.2m2 难点、特点2.1 施工难点2.1.1 悬挑楼底层楼板采用了钢筋桁架组合楼板，底部无支撑体系，而其余非底层楼板为现浇混凝土楼板。因为缺乏相关的施工经验，无法确定底层楼板是否能够在没有底部支撑的情况下承受上部传递的荷载。2.1.2 施工进度受到底层钢筋桁架楼板承载力限制，如何合理安排施工工序及施工时间是悬挑楼施工安全、质量管理的关键所在。2.1.3 悬挑楼底部悬空，属高空作业，施工操作危险性大。2.2 技术特点2.2.1 提出利用底层楼板自身承载力在没有底部模板支撑的情况下承受上层楼板施工荷载的方案，大胆摒弃原定保守施工方案，取消了采用工字钢梁的加固措施。2.2.2 在没有可参考的工程和计算过程的情况下，通过项目部自身技术力量，摸索出一套科学的计算方法，论证了方案的可行性。2.2.3 灵活应用PKPM施工计算软件的计算能力，摸索出一套计算不同施工阶段的楼板承载力的计算方法。2.2.4 通过留置楼板混凝土同条件试块，控制施工进度，总结出楼板承载力达到要求后再进行上层结构施工的管理措施，确保了悬挑楼现浇钢筋混凝土楼板工程的施工安全和质量。2.2.5 结合实际情况，针对悬挑楼钢筋模板混凝土施工中存在的细节问题提出妥善的解决措施。3 理论验算要证明底层楼板提供的承载力能够达到满足上部多层楼板的施工荷载要求，关键问题是如何计算底层楼板自身承载力，我们通过对PKPM计算软件的应用，设计出一套计算方法。3.1 计算方法总体思路当混凝土养护一段时间将会达到一定的强度，楼板就具有了一定的承载力，而承载力会随着混凝土强度的增长而增长，我们只要能够计算出在底层楼板上施工一层顶板、两层顶板、三层顶板、四层顶板时的底层楼板的承载力，就能证明整个挑楼施工过程中，底层楼板是否能够满足上部施工荷载要求。3.2 主要公式3.2.1 板带所需承担的最大弯矩： =计算单元板带所承受均布荷载，包括自重，施工荷载等，当多层楼板施工时，荷载只需通过叠加计算，单位：kN/m。楼板计算边长，对不同形式的单向或双向板取值不同，单位：m。3.2.2 楼板所能承受的最大弯矩为： =钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数，通过查表得到。 楼板的截面尺寸为，短边计算边长。楼板截面有效高度。混凝土弯曲抗压强度设计值，单位：N/mm2。在PKPM施工计算软件中，设定楼板混凝土强度的平均气温为25.00，养护时间，通过查温度、龄期对混凝土强度影响曲线，可快速的得到混凝土强度近似等效值，从而确定该值。现场实际施工时，通过留置同条件试块，待混凝土强度达到计算中混凝土强度近似等效值时，即可认为楼板混凝土强度可以达到该设计值，从而确定楼板的承载力达到要求。3.2.3 结论公式： 该项为各层楼板在某一施工阶段所提供的承载力的叠加值，能真实地表现多层楼板连续施工时的承载力状态。比如：在每层施工5天，连续施工的情况下，要计算第三层顶板施工时底层楼板能否承受上部所有楼层荷载时，为（最底层楼板15天时的承载力+第一层顶板10天时的承载力+第二层顶板5天时的承载力）如果其值大于各层楼板荷载叠加后产生的，说明底层楼板能够承受第三层顶板施工时底层楼板能够承受上部所有楼层荷载。4 工艺流程4.1 悬挑楼现浇钢筋混凝土楼板总体施工流程：悬挑楼楼板土建施工均由底层楼板开始向上逐层施工，通过计算，我们发现底层楼板混凝土浇筑后，抗压强度达到17MPa以上时，能够承受上层楼板的施工荷载；而第一层顶板浇筑完成后，抗压强度达到17MPa以上时能够承受第二层顶板的施工荷载，同时底层楼板也能承受上两层顶板的施工荷载。通过进一步的计算，我们发现连续多层楼板施工时，只要下楼板混凝土强度达到17MPa以上时下面各层楼板就能够提供足够的承载力。于是，我们把楼板混凝土抗压强度达到17MPa做为能够进行上层楼板施工的临界条件，在现场通过留置楼板混凝土同条件试块，来控制上层楼板施工的条件。同时，现场建立起上层楼板施工申请制度，避免楼板在达到强度之前过早上人或堆载引起楼板的变形。4.2 钢筋工程工艺流程：1.土建水电设备洞口、套管预留预埋 2.弹钢筋位置线3.暗梁下铁、下半部箍筋绑扎4.顶板下铁绑扎5.天棚采暖管施工（包括打压试验）6.电管施工7.通风管道施工8.安放钢筋马凳9.暗梁上铁、上半部箍筋绑扎10.顶板上铁绑扎11.水电验收12.钢筋工程隐蔽验收13.混凝土浇筑时钢筋的复查维护。4.3 悬挑楼板混凝土工程工艺流程：1与主楼交接处施工缝的剔凿清理2有关部门验收(土建、水电) 3施工缝提前浇水湿润4混凝土泵试运行5铺设同配合比砂浆6铺放混凝土7振捣8挂线找标高9大杠刮平10木抹搓平11二次大杠刮平12二次木抹搓平13养护。5 操作要点5.1 模板施工方法本工程悬挑楼非底层楼板均采用木模板，屋顶楼板厚度300mm,其余楼板厚度250mm。挑楼各层周边反梁模板均采用木模板。5.1.1 模板设计楼板、反梁模板面板均采用15厚多层板。楼板、反梁模板次龙骨均采用50100木方，楼板模板次龙骨间距不大于250mm，反梁侧模、底模次龙骨间距不大于200mm。楼板、反梁模板主龙骨均采用100100木方，间距不大于900mm。楼板、反梁模板支撑体系均采用碗扣式脚手架。楼板模板立杆间距900mm，水平杆间距不大于1200mm，顶托上安装100100木方支撑，顶部U托自由高度不得大于300mm。楼板模板立杆底部设通长垫木，垫木按垂直于主楼方向设置，悬挑楼底层模板支撑体系垫木选用5cm厚脚手扳，脚手板宽度不得小于20cm；其余层可使用50100木方。板起拱为：板长为48m时为6mm，板长超过8m时为12mm。5.1.2顶板模板的拆除要求：构件强度要求：所有木模板施工的楼板均须待混凝土同条件试块强度等级达到100%，方可拆除。顶板模板拆除时需由工长提前填写拆模板申请，注明混凝土浇筑时间、浇筑部位、同条件试块强度，由技术负责人签署意见，上报监理审批后方可拆除模板。顶板模板拆除时，先保留跨中支撑，以承受上部施工荷载，然后拆除拉杆。拆去支撑以前，在次龙骨增加临时支撑，以确保主龙骨拆完时，不至全面脱落。以出入口或已拆完的房间为出发点，拆支撑和龙骨时，由远向近，然后用钩子将次龙骨和模板勾下，由近向远，一气呵成，将整个房间的模板全部拆完，不得遗留。拆除顶模时要搭设高凳，拆下的模板由拆摸人员传递至楼板面堆放，严禁野蛮拆模，以免损坏顶板模板。顶板支撑需保持三层连续支撑，顶板模板拆除后及时将支撑回顶，回顶碗扣件脚手架，立杆间距1800mm，顶托上安装长度不小于梁宽或30cm的100100木方支顶在梁底、板底，碗扣架下垫木方,支撑设置至构件强度达到100%后方可拆除。拆除顺序：梁及顶板模板的拆除：先保留跨中支撑，以承受上部施工荷载。拆去支撑以前，在小龙骨增加临时支撑，以确保大龙骨拆完时，不至全面脱落。5.2 钢筋工程施工方法 各悬挑楼平行于主楼的方向为长向，垂直于主楼的方向为短向，短向钢筋布置在外侧，长向钢筋布置在内侧；垂直于主楼方向的楼板附加钢筋上铁、下铁均与主楼结构楼板中甩出的楼板钢筋搭接连接。 楼板钢筋采用绑扎搭接连接，上铁贯通布置，钢筋接头应设置在跨中1/3范围内，相邻楼板钢筋接头位置相互错开；下铁在钢梁支座处断开，伸入钢梁支座。 因楼板内布置有天棚采暖管与暗梁钢筋位置交叉，而天棚采暖管采用钢筋拍子预制成型，暗梁钢筋无法整体进行施工，必须先绑扎暗梁下铁钢筋，等天棚采暖管铺设完毕再进行暗梁上铁绑扎，故暗梁箍筋采用开口套子。 楼板的钢筋绑扎完毕后，应加强成品保护，负筋下加马凳，防止板上负筋被踩下来。浇筑前砼工长应严格检查，在浇筑过程中看筋人员应对重点部位旁站。5.3 悬挑楼板混凝土工程 悬挑楼各层楼板（不包括屋面）混凝土均留置同条件试块，同条件试块达到17MPa以上时，方可进行顶板模板安装的施工，其间可穿插进行模板支撑体系搭设，外脚手架搭设等工作。 本工程所有悬挑楼楼板混凝土强度等级均为C35，均使用商品混凝土。 悬挑楼楼板混凝土浇筑沿用主楼结构施工用混凝土泵，各悬挑楼混凝土浇筑时泵管由主楼内接出，由远及近浇筑，钢筋桁架楼板浇筑时，泵管支架底部设置垫木，不得直接落在钢筋桁架模板底模钢板或木模板上。 浇筑时，不得在同一处连续布料，应在23m范围内水平移动布料，混凝土的虚铺厚度应略大于板厚。混凝土浇筑前，搭设操作马道，马道间距1.2m1.5m，严格控制负弯矩筋被踩下。6 效益分析6.1经济效益分析在“万国城北区工程”5个高位悬挑楼现浇钢筋混凝土楼板的施工中，我们提出利用底层楼板自身承载力在没有底部模板支撑的情况下承受上层楼板施工荷载的方案，大胆摒弃原定使用通长的20#工字钢梁平铺在底层楼板上取代上部模板支撑脚手架的垫木，以使所有施工荷载能够通过工字钢梁传递至悬挑楼主体钢结构框架梁上的保守施工方案，取消了采用工字钢梁的加固措施。如果采取原定的保守方案，我方共需工字钢数量（表6-1）。表6-1 工字钢需求统计表栋号平面面积需20#工字钢梁T1悬挑楼250270mT2悬挑楼250270mT7悬挑楼220250mT8悬挑楼150180mT9悬挑楼240260m合计共1230m说明：工字钢按照模板支撑立杆间距0.9m沿悬挑楼楼板短向通长布置。1230m的20#工字钢梁折合79.608t，按现今市场价计算约为31.7万元，项目部管理人员用集体智慧提出了新的方案，并找到科学的计算方法，屏弃了保守方案，成功的节约了这