谷超杰
中铁建设集团有限公司
摘 要:本文主要介绍了铝模顶板支撑体系在装配式叠合板工程中的实际应用情况,通过借鉴铝合金模板支撑早拆体系,充分利用铝合金模板等轻质高强可循环材料,形成了一个叠合板支撑快拆体系。材料周转率显著提高,同时较原有的叠合板支撑体系成本更低效率更高,达到了显著的社会和经济效益。
关键词:支撑体系;叠合板;铝模;快拆;降本增效
·主体工程·
1 前言
装配式建筑是目前建筑行业主推的一种建造形式,预制叠合板是装配式建筑中的一种形式,是由预制板和现浇钢筋混凝土层叠合而成的装配整体式楼板。这种形式的楼板因为部分采用工厂化加工,所以其整体性能好,表面平整,适用于对整体刚度要求较高的高层建筑和大开间建筑。
本工程从现场实际出发,将铝合金模板快拆支撑体系与传统叠合板支撑体系相结合,优化出一套能增加支撑体系周转利用率的高效叠合板快拆支撑体系。在既保证叠合板施工质量的情况下,增加了材料的周转次数、降低了周转材料成本、降低用工成本、提高施工效率,取得了良好的社会和经济效益。
2 工程实例概况
北京大兴新机场安置房榆垡二标段项目,为安置住宅项目。工程总建筑面积227383㎡,主体结构形式为剪力墙叠合板形式,其中竖向结构为钢筋混凝土剪力墙结构,水平结构为装配式叠合板。工程具体概况及叠合板情况详见表1。
表1 工程概况和叠合板情况
结构型式 | 竖向 | 钢筋混凝土现浇剪力墙 | ||
横向 | 装配式叠合板 | |||
建筑概况 | 檐高 | 1#楼、2#楼、3#楼、5#楼、7#楼、8#楼、10#楼51.8m | 9#楼43.4m | |
功能 | 住宅楼 | |||
层高 | -3层3.5m、-2层3.57m、-1层3.35m、1-顶层2.9m | |||
叠合板情况 | 楼板厚度:130mm/140mm | |||
叠合板厚度60mm | ||||
现浇厚度 | 130mm厚楼板现浇部分70mm厚 | |||
140mm厚楼板现浇部分80mm厚 | ||||
混凝土强度等级 | C30 | |||
叠合板尺寸 | 3000×1000、3000×1200、3000×1500、3000×1900、3500×1800、5000×1200、5100×1500、5600×1500 | |||
叠合板拼缝宽度 | 300mm、350mm | |||
3支撑体系的对比选择
3.1传统叠合板支撑
叠合板支撑体系由铝合金工字梁、梁托座、独立钢支柱和稳定三脚架组成。传统的支撑体系情况下为了保证混凝土在达到设计强度前不拆除支撑体系,一般采用三层一周转的形式配置支撑体系的周转材料,也就是满配三层的顶板支撑材料。
3.2本工程叠合板支撑特殊性
本工程叠合板与叠合板之间有300/350mm的现浇板缝,板缝的位置需要单独的支设模板及支撑,详见图1。一般情况下这种现浇的板带都采用木胶板作为模板,但是其成型效果较差,涨模、漏浆、夹渣木屑的情况时有发生,影响顶板的成型质量。本工程针对板缝成型质量以及竖向结构使用铝合金模板的前提下,决定选择铝合金模板作为顶板模板。相应的,现浇板带的支撑体系就采用了顶板快拆支撑体系。
图1 叠合板板缝独立支撑示意图
3.3支撑体系的优化
由于板缝需要独立的支撑体系,这样就造成了支撑体系的浪费。项目出于降低周转材料使用量的考虑,对顶板支撑进行优化,将叠合板支撑体系与板缝铝合金快拆支撑体系相结合。从而降低周转材料的使用量。
3.3.1优化原则
(1)支撑按照铝合金板带早拆支撑体系间距不大于1800mm的原则进行设置,确保支撑体系的稳定性。
(2)优化后叠合板支撑体系要减少周转材料的种类及数量,降低租赁成本及租赁的难度。
(3)主要周转材料按照三层一周转进行配置。
3.3.2优化方案
项目优先考虑用板缝铝合金快拆支撑体系作为主要的支撑体系,其优点在于使用快拆头后,只有支撑立杆需要满足三层一周转即可,夏天模板在混凝土浇筑完成之后第二天就可以拆除周转,由此减少了顶板铝合金模板的使用量。
铝合金支撑体系较叠合板支撑体系更叫轻便,可以从预留的传料口轻松传递,降低了用工量。
采用铝合金模板代替铝合金工字梁,这样集中统一租赁,可以降低租赁的成本。
通过优化支撑的选型,重新排布叠合板顶板支撑,首先确定板缝模板及支撑的排布,详见图2。再结合叠合板的受力,用铝合金模板连接板缝模板,呈“井”字布置,充当铝合金工字梁,详见图3。
·主体工程·
图1叠合板板带支撑平面图
图2叠合板板带、叠合支撑支撑平面图优化
4 典型截面受力计算
4.1参数选择
楼层高度H:2.8m;独立支撑的使用长度为2150mm;混凝土楼板厚度取值为150mm;外管的截面积(mm2)A2 =417 mm2;独立钢支撑钢材的抗压强度设计值,f=205N/mm2;支撑横向间距a=1800mm,纵向间距b=1800mm。
独立支撑的长细比 λ=μl/i2
=1.142×2150/20.4
=120.4
独立钢支撑稳定系数Φ=0.494;
总荷载:F=9.19 kN/m2;
4.2叠合板支撑体系稳定性计算
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
N≤ΦA2f
ΦA2f=0.494×417×205=42229.59(N)
N=Fab =9.19×1.8×1.8=29775.6(N)
N=29775.6(N)<ΦA2f=42229.59(N)
独立钢支撑稳定性满足要求。
5 施工方法
5.1施工流程
支撑安装→叠合板安装、校正→标高调整→验收→钢筋混凝土施工→拆除
5.2施工工艺
5.2.1支撑安装
按照优化后支撑图纸的位置进行定位放样,根据确定好的位置先安装板缝模板及支撑,再
按照支撑深化图先安装板带支撑,再安装叠合板支撑;
5.2.2叠合板安装、校正
叠合板及板带支撑安装完成后,按照叠合板安装图,依次安装叠合板,并对安装后叠合板进行校正,要求叠合板两侧深入墙体内10mm,确保叠合板预留钢筋锚入墙体内100mm;
5.2.3顶板标高调整
按照施工图纸标高尺寸对叠合板整体标高校正,通常使用电子扫平仪进行标高检查,对于高度不符合要求的通过可调钢支撑进行微调,确保楼层层高。
5.2.4验收
验收支撑体系连接是否牢固,叠合板板带模板与叠合板模板之间拉接销钉是否有松动现象,支撑之间拉接是否形成整体等。
5.2.5混凝土浇筑及模板拆除
混凝土浇筑时,所有墙板全长、全高拉通线,边浇筑边校正墙板垂直度,每次浇筑时,均派专人专职检查模板,发现问题及时解决。
顶板混凝土强度超过50%以后,即可拆除顶模,拆除顶模时的特别注意事项:顶模板拆除时,每次每块模板都需用人先拖住模板,在拆除销钉,模板往下放时,应小心轻放,严禁直接将模板坠落到楼面。支撑安装、叠合板安装、模板拆除实例详见图4。
图4 支撑支设、叠合板安装、模板拆除前、模板拆除后实例图
6 效益分析
6.1应用效果分析
优化后的独立支撑在工程中应用的效果良好,使的工程各方面都有显著提升,满足了项目对工期、成本、质量方面的目标。其良好效果主要集中在以下方面:
(1)材料使用显著减少。较传统的叠合板独立支撑体系+板缝支撑体系的组合,优化后的叠合板快拆支撑体系省去了叠合板独立支撑的材料。同时,采用快拆体系,顶板混凝土强度达到50%即可以拆模,只留下支撑即可,配置周转料时,只需要配置3层支撑及1.5层模板即可。
(2)用工少,用材轻质高强,施工效率高。工厂化加工,减少了现场配模工作量,采用铝合金模板快拆支撑体系取代了叠合板独立支撑体系,并且采用的材料轻质高强,不易损坏,上下层材料可通过传料口倒运减少对垂直机械依赖度,避免交叉作业,施工效率显著提高。
(3)加快施工进度。原有的支撑体系需要先进行叠合板的独立支撑支设,再安装叠合板,叠合板安装校正完成后再进行板缝处的模板支设,板缝模板支设完成再进行二次校正和验收,工序较为复杂。优化后的支撑体系,只需要进行一次支设一次校正和一次验收,节省了工序之间过多转换的时间,加快了施工进度。
6.2经济效果分析
根据原有的叠合板独立支撑体系+板缝支撑体系与优化后的叠合板快拆支撑体系对比,进行如下经济效果分析,详见表2。
项 | 工程量 | 综合单价 | 备注 |
板带木模板 | 20㎡ | 40元/㎡ | |
叠合板独立支撑 | 260根 | ||
铝合金工字梁 | 130根 | ||
工期按照6个月计算 | 配置三层 | ||
项 | 工程量 | 综合单价 | 备注 |
板带、井字架铝模 | 54㎡ | 28元/㎡ | 独立支撑配套 |
工期按照6个月计算 | 板带配置一层 |
表2经济效益分析
7 结束语
传统的叠合板独立支撑体系+板缝支撑体系耗时耗材,针对于项目抢工阶段的施行效果不是很理想。针对性优化后的叠合板快拆支撑体系有效的解决了顶板支撑工序繁琐这个问题,节省了工期,提高了施工效率。同时减少了周转材料的租赁数量,节省工期的同时也减少了周转材料的租赁时间。节省了人工费、周转材料租赁费,缩短施工工期,安全性强,经济环保,经济、社会效益显著。
参考文献
[1]GB/T 7714陈刚, 何勇. 新型铝合金模板支撑体系
[2]张涛, 徐伟滔. 叠合板支撑体系研究与应用[J]. 建筑技术, 2018.
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