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高大钢筋混凝土梁纵向施工缝加键施工工法工法编号：RJGF(闽)—13—2009完成单位：福建九鼎建设工程有限公司主要完成人：叶国松、杨国、温克勇1前言放眼日趋国际化的城市建设，高层建筑的结构变化将越来越复杂，目前在高层建筑中存在不少高大钢筋混凝土梁的施工，为了保证这些高大钢筋混凝土梁的施工质量和安全，在高大钢筋混凝土梁的中部设置纵向水平施工缝，采用二次浇筑施工可获得诸多优点。我公司在研究开发高大钢筋砼梁纵向施工缝加键等转换梁施工技术过程中，总结了在高大钢筋砼转换梁纵向水平施工缝处加设混凝土键的施工经验，能充分利用混凝土键的抗剪能力，最大限度提高施工缝处的水平抗剪能力，使得二次浇筑的高大钢筋混凝土梁更加做到近似整体浇筑，并经工程设计单位采用MIDAS有限元结构分析软件验算得出：“梁的整体性与砼键面积及高度均成正比、剪力与键的线刚度也成正比”，同时通过现场实践总结而形成本工法。2工法特点2.1在高大宽深梁中设置纵向施工缝，并在纵缝的上部设混凝土键，与传统插筋相比混凝土键抗剪能力强，二次浇筑梁的整体性能够得到保证，能使模架受力改善，减少支架承载力等问题（如支架在楼层中），光浇一半梁能形成空间稳定结构体，提高施工过程安全度，同时降低了工程造价节约投资；2.2采用双层钢板网作键的悬模，键混凝土施工方便、操作简单，钢板网外表面粗糙与二次浇筑混凝土粘合完好，钢板网围模与梁箍筋点焊简单方便。3适用范围本工法适用于高大钢筋混凝土梁混凝土采用二次浇筑，在高大钢筋砼梁的中部设置纵向水平施工缝的构件。4工艺原理4.1本工法是根据叠合梁中间加键的工艺原理，在二次浇筑梁中利用混凝土键来提高梁的整体性和抗剪能力；4.2采用钢板网作砼键的围模，利用钢板网的凹凸铁质表面，使混凝土键与后浇梁混凝土完好结合，提高了梁二次浇筑整体性。注：钢板网系钢板剪切中张拉形成菱形孔的方形铁网，钢性强表面有规则凹凸的张拉网片，不同于铁丝网。5工艺流程及操作要点5.1工艺流程准备工作→模板与钢筋安装→键位放样和键钢板网模施工→浇筑高大钢筋砼梁下半部分砼→键砼的浇捣→键砼侧向修整→砼键养护→高大钢筋砼梁上部侧模板和楼面模板安装及其它工艺5.2操作要点5.2.1准备工作1熟悉图纸，研究高大钢筋混凝土梁的结构及配筋情况；2做好施工前的技术交底工作；3根据设计要求，结合现场情况、设备条件等制定施工方案。5.2.2模板与钢筋安装1模板按设计支底板(加起拱)，绑扎安装转换梁全部钢筋；2模板侧模纵、竖大小支撑一次设立，侧模板分段安装，先下部(一次浇筑)模板（需高于浇筑面20mm～30mm，以保证施工缝边角完整），上部侧模板暂时不安装；3下部侧模安装完毕并经质检后作加固拉结固定，待浇混凝土；4转换梁上部侧模板同楼面模板一起安装。5.2.3键位放样和键钢板网模施工1混凝土键的设置：以混凝土键水平投影面积与混凝土梁纵向总水平投影面的比值控制，由图纸会审时，根据梁结构要求，由设计确定，一般为20%～30%之间；2根据键面积百分率，具体规划绘制混凝土键的平面尺寸和位置并放样定位；3混凝土键的高度须大于混凝土骨料粒径的4倍，通常不大于200mm；4混凝土键边距梁边宜不小于100mm，混凝土键间净距宜大于200mm，混凝土键边与箍筋净距大于40mm；5混凝土键在梁宽方向只设一个，沿梁的纵向键长度宜大于键高三倍；6键模用二层错孔（实际净孔小于5mm）厚1mm～2mm的钢板网叠合制作，钢板网按错缝点焊（四角及中部）并与围筋Φ12点焊或绑扎成围片(见图5.2.3－1钢板网错孔示意图）；7键模在高大钢筋混凝土梁下部支模后，混凝土浇筑前悬挂，根据放样确定的尺寸和位置将钢板网模点焊固定在箍筋上，也可连接成围片，用14#铁丝以十字扣与箍筋绑扎连接成悬模，键模须下伸下部(一次浇筑)混凝土面60mm（见图5.2.3－2甲-甲剖面图）；注：键面积(x×y)×n≈20～30%L，x为键宽度，y为键长度，n为键个数，L为梁的投影面积钢板网模砼键x+400200x2001000y1000y甲甲图5.2.3－2甲-甲剖面图150砼键纵向施工缝钢板网模甲—甲60内层钢板网外层钢板网图5.2.3－1钢板网错孔示意图150砼键纵向施工缝钢板网模甲—甲605.2.4键砼的浇捣1高大钢筋混凝土梁下部混凝土按要求先浇至施工缝水平面，待混凝土接近初凝前续浇键砼，防止混凝土流向四周，先行人工辅助扦插为主，后在键中部插入小型振捣器轻振，减少水泥砂浆四周流失，小振捣棒振捣时应下插已浇的施工缝面；2键混凝土振捣宜采用二次成型、二次振捣的方法；3混凝土键使用混凝土宜采用低坍落度、低砂率，必要时强度提高一级；4禁止利用施工缝的浮浆和清理的余料浇筑混凝土键。5.2.5键砼侧向的修整可于次日在键混凝土终凝后，用长柄钢刷（手工特制）将流出粘在键模钢板网上多余的水泥砂浆铲除，露出键模钢板网表面，以利键侧混凝土和二次浇筑混凝土结合完好。5.2.6砼键养护混凝土键浇筑后要同下部混凝土一同养护，浇水保潮，若天气高温干燥，初期须加遮盖措施。5.2.7高大钢筋砼梁上部侧模板和楼面模板安装及其它工艺混凝土键强度达到50%时，再次检查清理混凝土键四周的杂物、浮尘，并提前浇水保潮，按施工缝操作要求实施，而后进行高大钢筋砼梁上部侧模板和楼面模板安装及其它工艺。5.3劳动组织劳动组织可以根据键的大小和数量安排，一般以班组为单元专业配备：制作安装键钢板网模1人、浇筑键混凝土2人、清浮浆和键混凝土侧向的修整及养护1人。6材料与设备6.1材料6.1.1键的钢板网模两层错孔后实际净孔应小于5mm，钢板网厚度控制在1mm～2mm；6.1.2焊条应选用小直径焊条。6.1.3针对高大钢筋混凝土梁钢筋较密和键高度不大的特点，粗骨料宜采用10mm～20mm碎卵石，易于浇筑。6.1.4砂宜采用中砂，并符合有关规范规定。6.2机具设备6.2.1主要机具：小型电焊机、小型插入式振动器、切割机、小翻斗车。6.2.2辅助机具：钢刷、特制长柄钢刷、小铲、木抹子、长抹子、串桶、胶皮水管。7质量控制7.1质量控制标准7.1.1本工法施工时，应严格按照《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204、《混凝土强度检验评定标准》GBJ107及《混凝土质量控制标准》GB50164和《混凝土结构设计规范》GB50010控制。7.1.2原材料一定按照《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175、《混凝土外加剂》GB8076、《混凝土外加剂应用技术规程》GB50119、《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》JGJ53和《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》JGJ52执行。7.1.3混凝土键允许偏差值如下表：表7.1.3混凝土键允许偏差值键位中心对轴线（mm）键的几何尺寸（mm）键的高度（mm）10～3010～205～10键间距（mm）相邻键错位（mm）键投影面积（％）30～6030～60≤57.2质量保证措施7.2.1严格按照设计单位确定的混凝土键水平投影面积与混凝土梁纵向总水平投影面的比值控制；7.2.2严格控制键钢板网模的高度，确保键模须下伸下部(一次浇筑)混凝土面大等于60mm7.2.3科学选择低坍落度、低砂率，强度提高一级的砼做为键混凝土，浇捣时一定要先行人工辅助扦插为主，后在键中部插入小型振捣器轻振；7.2.4做好键砼侧向的修整工作。8安全措施8.0.1严格按照《建筑安装工程安全技术规程》([56]国议周字第40号)进行操作。8.0.2认真执行建筑行业有关安全生产的法律法规、规章，确保键施工过程的安全。8.0.3在施工现场，操作人员应穿工作服，戴防护口罩、乳胶手套和眼镜，并严禁在现场进食。8.0.4停工休息后，必须切断电源，开关箱应上锁。9环保措施9.0.1施工现场的建筑垃圾和生活垃圾，废碴要及时清理。9.0.2施工现场应采取有效措施控制噪声、扬尘、废物排放。9.0.3施工现场严禁吸烟，专人负责收集随手乱丢的垃圾。10效益分析10.0.1社会效益1在高大钢筋混凝土梁的水平施工缝处设置混凝土键，施工容易安全、质量高、投资少、工期省。2在高大钢筋混凝土梁下半部分混凝土养护期间，楼面的模板工程和钢筋制安继续进行，施工工期完全不受影响。3高大钢筋混凝土梁混凝土采用二次浇筑，减少了梁竖向沉缩，提高了高大钢筋混凝土梁的施工质量。4高大钢筋混凝土梁下半部混凝土先行浇筑，工艺操作都可以控制在可见的视野范围内进行，确保了高大钢筋混凝土梁下部混凝土施工质量。10.0.2经济效益1针对模板工程而言，模板支撑体系仅需要支撑高大钢筋砼梁下半部分的施工荷载，待到高大钢筋混凝土梁上半部分浇注时，一次浇筑的混凝土强度已达到设计强度的80%，足以支撑高大钢筋混凝土梁上半部分的施工荷载。减少了高大钢筋混凝土梁模板工程施工难度和投资，保证了高大钢筋混凝土梁的施工安全。2高大钢筋混凝土梁由于截面较大，因此在浇筑过程中水化热较大，如果不采取一定措施难以保证高大钢筋混凝土梁的混凝土质量。采用二次浇筑，大大的降低了水化热，减少了相应的措施费用和工作，保证了高大钢筋混凝土梁的混凝土质量。3本工法与传统加插筋方法可降低造价3～5%。11应用实例本工法综合总结了厦门快速公交系统(BRT)前埔枢纽站及保障性住房、可门火电厂办公综合大楼（该工程建筑面积8130平方米、10层框架结构、1-5层为综合办公用房、6层以上为专家公寓、六层楼面设有转换梁）、宁德市人大信息大楼工程施工的经验(该工程建筑面程7800平方米、为12层框架结构、底层为会埸、二层为多功能厅和会议室、三层以上为综合办公用房、三层楼面设有转换梁)，且成功应用在这些工程中，工程质量满足规范要求。现以厦门快速公交系统(BRT)前埔枢纽站工程为实例。11.0.1工程概况厦门快速公交系统(BRT)前埔枢纽站，该工程总建筑面积55889平方米，由二层裙楼(公交站场、商场、BRT办公用房、BRT站厅、BRT站台、BRT车道)和二幢25层保障性住房(塔楼)组成，在裙楼和塔楼之间设有转换层，转换层的梁截面尺寸达到1200mm×2000mm～1800mm×2000mm，这些梁属于建筑高大钢筋混凝土梁，为了保证工程质量和施工安全，落实责任，确保人身和财产安全，因此在高大钢筋混凝土梁的中部(约沿高度方向1000mm处)设前后浇筑施工缝，先浇筑高大梁底部(约1000mm高以下)混凝土，待该混凝土强度达到80%时再完成高大梁上部和楼盖的二次浇筑工作，同时在水平施工缝处按照本工法设置混凝土键。11.0.2施工情况厦门快速公交系统(BRT)前埔枢纽站及保障性住房是厦门快速公交系统的重要组成部分，本工程于2007年5月16日正式开工，2008年3月5日开始施工转换梁，3月中旬完成所有转换梁底模和下部模板安装及钢筋安装，3月18-20日根据设计单位提供的键位键面积进行全面放样就位，校对无误后安装钢板网模，3月21日开始浇捣下部砼，同时派专人跟踪浇捣键砼，确保在转换梁下部砼初凝前完成，3月底完成全部转换梁施工，目前二幢25层保障性住房工程主体结构已通过验收，并经计算、检测转换梁水平施工缝处未出现变形和裂缝其抗剪能力符合设计要求。11.0.3工程评价在高大钢筋混凝土梁的水平施工缝处设置混凝土键，克服了传统施工工艺在水平施工缝处加插钢筋由于箍筋密集表面自然粗糙面凹凸处理、凿毛、清除浮浆操作难度大、质量难以达到梁受力要求、成本费用高的困难。同时利用混凝土键的抗剪能力，承受高大钢筋混凝土梁在施工缝处的水平剪力，使得二次浇筑的高大钢筋混凝土梁更加近似整体浇筑，保证高大钢筋混凝土梁的完整性，当梁纵向剪力发生时，由于施工缝处加键，高大钢筋混凝土梁变形小，无开裂可能，高大钢筋混凝土梁混凝土采用二次浇筑的目的和意义，在于发挥优点，克服缺点；采用既经济又有效的施工方式，取得质量高、投资少、工期省的效果。