混凝土外斜柱槽钢背楞 +方钢转换头支撑体系施工技术

马飞

中国核工业第二二建设有限公司 湖北武汉 430000

摘要：由于混凝土外斜柱、斜截面支撑体系是施工过程支撑的难点，超高混凝土外斜柱槽钢背楞+方钢转换头支撑体系施工技术的应用对超高外斜柱施工技术要点、施工工艺、工序质量及过程控制起到了良好的运用，解决了斜柱支撑的难点。

关键词：混凝土外斜柱槽钢背楞；方钢转换头；支撑体系；

1 工程概况

监利县文化体育中心位于荆州市监利县红城大道与华容路交叉口东北角，体育馆为地上两层、局部四层框架结构，总建筑高度27.092m，篮球场馆四周有超高钢筋混凝土外斜柱，共28根，与地面夹角为78.62º，斜柱垂直高度为0~17.397m，斜柱斜长为17.746m，最大的斜柱截面尺寸为800mm×1200mm。

2 适用范围

适用于与地面夹角α较大（45º≤α＜90º）且截面尺寸较大的倾斜混凝土构件支撑体系。

3 施工技术

3.1经济合理：槽钢背楞+方钢转换头支撑体系所需的槽钢和方钢材料均为建筑市场常用材料，购买方便且价格适中；所需的支撑架体为钢管脚手架，无需额外增加费用。

3.2加工方便：方钢转换头采取CAD放样，现场根据CAD放样的图纸进行定型切割，切割后的方钢与槽钢进行焊接，保证焊接后的方钢底口为水平状态。方钢切割与焊接均可在施工现场进行操作，加工比较便利，且加工质量完全可控。

3.3应用思路：通过槽钢背楞+方钢转换头支撑体系，将斜柱的斜向荷载转换成竖向的垂直荷载。

3.4应用原理

3.5斜柱支撑采用扣件式钢管脚手架、斜柱模板采用木模板，施工时通过控制斜柱两侧面模板的裁减角度、支撑架的搭设高度，来满足截面、倾斜角度的要求。

3.6 斜柱荷载较大，为保证支撑体系的强度，斜柱的支撑面采用10#槽钢背楞+2.7mm厚方钢转换头，加强了模板背楞的强度，解决了斜向模板与垂直支撑架连接点的支撑问题。

3.7 为保证支撑架体稳定性，斜柱内侧有直柱时每隔2米进行水平拉杆抱柱反向拉结措施；斜柱内侧无直柱时，采用混凝土板面预埋Ф20圆钢，利用钢丝绳进行反向拉结措施。

3.8 斜柱支撑体系计算原理：斜柱下方的支撑按照斜梁支撑进行考虑，斜柱两侧边的加固按照柱体加固考虑。

4 施工方法

方钢CAD放样→方钢转换头现场切割→槽钢焊接部位定位线控制→槽钢与方钢转换头焊接；斜柱模板及支撑体系安装流程：测量放线→搭设脚手架→绑扎柱筋→柱钢筋隐蔽验收→斜柱支撑面模板、槽钢背楞及方钢转换头安装→支撑架顶托校核→斜柱其余三面模板及木枋背楞安装→斜柱模板体系加固→斜柱模板标高、倾斜度及垂直度验收

5 施工技术

5.1 由于斜柱较高，经过与设计单位的沟通交流，将斜柱施工划分为4段，第一段标高段为4.75m~9.25m（支撑架搭设高度0m~4.5m）；第二段9.25m~13.75m（支撑架搭设高度4.5m~9m）；第三段11.75m~18.5m（支撑架搭设高度9m~13.75m）；第四段18.5m~22.147m（支撑架搭设高度13.75m~17.40m），此时斜柱封顶。

5.2 斜柱模板施工

柱模板采用14mm胶合模板，加固小梁立杆支撑侧采用10#槽钢、其余三面采用40*80木枋，间距200mm，柱箍为双钢管箍采用φ14对拉螺杆加固。第一道对拉螺栓距离柱底180mm，最上一道对拉杆在浇筑面以下150～200mm左右。柱模除采用对拉螺栓加固外，在柱模板四周采用短钢管做柱箍，柱箍与对拉螺杆间距均为500mm，其下部3至4排螺栓使用双螺帽。

5.3 斜柱支撑体系施工

5.3.1 根据CAD放样图，现场进行定型切割，切割后的方钢转换头根据“槽钢背楞+钢管转换头放样图”的定位与槽钢进行焊接（满焊）。

5.3.2 斜柱模板支撑体系采用落地钢管脚手架，脚手架立杆纵距300mm，横距300mm，根据施工段的划分，每段浇筑的斜柱布置16根支撑立杆，示意图如下：

5.3.3 斜柱支撑面采用可调支托顶到模板槽钢上焊接的转换头上，可调顶托内用水平钢管承重。槽钢背楞所受荷载通过方钢转换头传递到可调支托上的水平钢管上，水平钢管再荷载通过可调支托传递到立杆上，节点示意图及现场实际支撑图如下：

5.3.4为保证架体的整体稳定性且抵消斜柱施工产生的水平力，每隔2米进行进行水平拉杆抱柱处理（后排无柱进行拉结时采用钢丝绳进行反向拉结）。

6 质量保证措施

6.1 斜柱支模架施工前由项目技术负责人对项目全体管理人员进行方案交底，对作业人员进行施工技术交底。

6.2斜柱施工过程中，从模板的尺寸切割、槽钢与角钢焊接加工、支撑架搭设、斜柱尺寸定位及倾斜角度控制，在每一工序施工前均由技术人员进行现场指导。

6.3 对于槽钢背楞+方钢转换头的复杂节点处施工，加强技术和质量监督检查，将质量检查工作贯穿于施工全过程，使施工工序质量达到内控要求。

7 安全措施

7.1 模板支撑排架的搭设和拆除施工中，落实自检、自查，强化验收、加强监护，过程控制，应严格按专项方案施工，确保安全生产。

7.2 作业时，摸板和配件不得随意堆放，模板应放平放稳，严防滑落。脚手架或操作平台上临时堆放的模板不宜超过3层，连接件应放在箱盒或工具袋中，不得散放在脚手板上。

7.3 模板安装时，上下应有人接应，随装随运，严禁抛掷。

7.4 未完成的支撑架上需进行材料吊运，需提前将需用材料部位的支撑架铺设上竹跳板，铺设区域大于材料占用区域，且需考虑施工人员安全操作空间，并将竹跳板进行固定完善后方可进行材料吊运。

7.5 斜柱施工区域需配置逃生通道，逃生通道位于支模架外侧的外架处，供特殊情况下施工人员紧急逃生使用。

7.6 为了确保模板支撑体系的安全和砼结构施工的顺利进行，掌握模板支撑体系在搭设、钢筋安装、砼浇捣过程中及砼终凝前后的受力与变形状况，确保模板支撑体系在各种施工工况及荷载的作用下，获得模板支撑体系的实际变形数据，起到对模板支撑体系实时监控，最终达到最佳安全状况，施工现场观测立杆变形进行监控，具体如下：

7.7 支架监测点布设按监测项目分别选取在受力最大的立杆、支架周边稳定性薄弱的立杆处。每根斜柱设置2个监测立杆，采用全站仪及钢板尺进行监测（立杆钢管水平位移值≤10mm，立杆沉降值≤10mm，变形预警值为8mm），在浇筑混凝土过程进行实时监测，不大于半小时检测一次；监测人员选择安全的部位进行监测，安全测出监测数据，超过预警值时必须立即停止浇筑混凝土，疏散人员，并及时进行加固处理。现场实时监测的数据如下：

结语

针对超高现浇混凝土外斜柱的施工，通过本施工技术的有效实施，解决了超高现浇混凝土外斜柱支撑体系的施工难题，圆满地完成了施工任务，斜柱外观及混凝土质量具佳。超高外斜柱施工采用木模板，支撑面为槽钢背楞+方钢转换头，其余柱面为木枋背楞，支撑架体为扣件式钢管脚手架，操作简易、支撑体系稳定高效、施工投入经济合理，较定型钢模板的支撑体系可节省成本30%。经过此工法施工后，28根斜柱轴线位置准确，混凝土成型质量良好，经实测实量各项数据满足规范要求。此项施工工艺也一次性通过荆州市地方专家的论证，且经过现场施工的实际验证，斜柱成型外观质量具佳，得到了监理及当地质监单位的好评。

参考文献：

[1]GB50300-2013《建筑工程施工质量验收统一标准》

[2]GB50204-2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》

[3]JGJ162-2008《建筑施工模板安全技术规程》

[4]JGJ130-2011《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》

3