CN103572784A - 一种超厚筏板后浇带模板支撑系统及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种超厚筏板后浇带模板支撑系统，超厚筏板后浇带采用外侧支撑为主，内侧钢筋斜拉为辅助进行施工设计，采用了钢筋网加双层快易收口网的方式进行后浇带模板施工，该系统可以降低经济投入，节约周转材料，节能环保，施工速度快，施工质量有保障。

Description

一种超厚筏板后浇带模板支撑系统及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑基础工程领域，特别涉及一种后浇带模板支撑系统和方法。

背景技术

混凝土后浇带的施工有很多种施工方案，包括单面支模、双面对撑，有时根据工程的实际需要会做一些修改改进。随着建筑结构体型的逐渐增大，空间跨度的增大，在基础工程中经常出现深度较大的后浇带，有的筏板基础，筏板最厚为4.0m，电梯井筒处厚度为7m多，筏板基础有多条后浇带，包括沉降后浇带、温度后浇带等，包含中间电梯基坑最深处混凝土厚度可以达到7m多，长度为20m多。但是对于类似这样的超厚筏板后浇带的模板支撑以及其安全规范的做法目前还是空白，按照常规的施工方法会造成拆除时困难和浪费很大，时间消耗较多，且存在不安全因素。

发明内容

本发明的目的是：提供一种超厚筏板后浇带模板支撑系统，采用超厚筏板后浇带采用外侧支撑为主，内侧钢筋斜拉为辅进行施工设计，内侧采用双层快易收口网加一层铅丝网，收口网外侧采用钢筋网片做支撑，收口网横向设置，外侧用C20钢筋做竖向背肋，间距480mm，同时两根C20竖向背肋中间用C14钢筋做竖向背肋加强；外侧横向背肋为C20钢筋，间距600mm，中间用C14钢筋加强，所用竖向背肋和横向背肋钢筋交叉点均焊接形成钢筋网片；

该后浇带采用3×300mm的止水钢板，止水钢板与竖向背肋钢筋焊接，同时在止水钢板上下均设置一根水平钢筋；

钢筋网片外侧增加竖向双木枋，单根木枋截面为50×100mm，间距400mm，保证钢筋网片的刚度，双木枋用钢丝绑扎牢固，外侧在深基坑内搭设钢管支撑架，并且通过U形托顶在木枋上，将木枋顶牢，

在已浇筑混凝土内侧设置钢筋斜向拉筋，拉筋采用C12钢筋，拉筋与地面角度为30°，间距1200×960mm梅花形布置，拉筋穿过快易收口网拉住钢筋网片外侧水平C20钢筋，并进行焊接，拉筋底部做弯钩拉住筏板底部顺方向钢筋。

其中，后浇带为温度后浇带，其两侧钢筋密集，筏板钢筋多，不计附加钢筋，最深后浇带处上下各两层双向钢筋，中间设置温度筋，共5层钢筋网；

钢管支撑架采用Ф48×3.5扣件式钢管满堂脚手架搭设形式，同时设置斜向剪刀撑，在支撑木枋处设置斜向支撑，确保受力合理均匀，局部采用水平顶撑处钢管设置防滑双扣件，同时保证钢管与两根以上立杆进行连接；

该支撑系统的受力需要根据传力路径进行逐项分析，依次为混凝土荷载→快易收口网→竖向背肋钢筋→横向背肋钢筋→竖向双木枋→钢管支撑架→架体及基础垫层；

改种超厚筏板后浇带模板支撑系统的施工工艺的工艺流程为：下层钢筋施工——钢筋支架施工——上层钢筋施工——后浇带竖向背肋钢筋安装——焊接止水钢板——横向背肋钢筋焊接施工——内侧快易收口网安装——内侧斜拉钢筋焊接——背侧木枋及钢管加固施工——浇筑筏板混凝土；

进一步，施工时首先在下层筏板钢筋施工完成，钢筋支架施工完成后，施工上层钢筋，然后开始施工后浇带钢筋网片，首先焊接竖向背肋C20钢筋，焊接止水钢板，再焊接横向背肋钢筋，施工时用钢筋对网片进行支撑，同时与支架进行局部固定，网片完成后开始施工双层快易收口网，两层错开布置用铁丝与网片绑扎牢固。

在收口网施工完成后施工浇筑一侧的内侧斜拉钢筋，两头均进行弯折，焊接牢固，再施工后浇带另一侧钢筋网片，该侧先不进行快易收口网施工， 然后在后浇带钢筋网背肋外加双拼木枋，竖向布置，间距400mm，木枋外侧用钢管架加U托进行支撑，

模板加固完成通过验收后，在浇筑前进行浇筑混凝土施工交底，要求严格按照施工计算的浇筑速度进行施工，分层均匀浇筑。

该系统可以降低经济投入，节约周转材料，节能环保，施工速度快，施工质量有保障。

附图说明

图1：筏板温度后浇带立面示意图；

图2：筏板温度后浇带立面示意图中1－1剖面示意图；

图3：后浇带钢筋网片示意图；

图4：支撑及斜向拉筋示意图；

图中：1、横肋，2、钢筋拉杆，3、C14钢筋加强，4、钢管支撑架，5、纵肋。

具体实施方式

下面结合具体实施案例对本发明具体说明如下：该温度后浇带位于主楼中间部位，穿过主楼核心筒，两侧钢筋均比较密集，筏板钢筋也比较多，不计附加钢筋，最深后浇带处上下各两层双向钢筋，中间设置温度筋，共5层钢筋网，钢筋穿插较多。如果采用传统模板木枋单侧支模会造成拆除时困难和浪费很大，时间消耗较多，且存在不安全因素，采用了钢筋网加双层快易收口网的方式进行后浇带模板施工。

超厚筏板后浇带采用外侧支撑为主，内侧钢筋斜拉为辅助进行施工设计参见图1－2。内侧采用双层快易收口网加一层铅丝网，收口网外侧采用钢筋焊接网片做支撑，收口网横向设置，外侧用C20钢筋做竖向背肋间距480mm，同时两根C20竖肋中间用C14钢筋做竖肋加强；外侧横向背肋为C20钢筋600mm，中间用C14钢筋加强，所用竖向和横向钢筋均焊接形成钢筋网片，见图3。

本工程后浇带采用3×300mm的止水钢板，止水钢板与竖向钢筋背肋焊接，同时上下均设置一根水平钢筋。

钢筋网片外侧增加竖向双木枋（50×100mm），间距400mm，保证钢筋网片的刚度，双木枋用钢丝绑扎牢固，外侧在深基坑内搭设钢管支架，并且通过U形托顶在木枋上，将木枋顶牢。

钢管支撑架采用Ф48×3.5扣件式钢管满堂脚手架搭设形式，同时设置斜向剪刀撑。在支撑木枋处设置斜向支撑，确保受力合理均匀，局部采用水平顶撑处钢管需要设置防滑双扣件，同时保证钢管与两根以上立杆进行连接。

参见图4，为了确保钢筋网片的稳定性，在已浇筑混凝土内侧（后浇带北侧）设置钢筋斜向拉筋，拉筋采用C12钢筋，拉筋与地面角度为30°，间距1200×960mm梅花形布置，拉筋穿过快易收口网拉住钢筋网片外侧水平C20钢筋，并进行焊接，拉筋底部做弯钩拉住筏板底部顺方向钢筋。浇筑时依靠混凝土握裹力以及筏板底部钢筋拉住钢筋网片。

止水钢板上下均设置一道拉筋，确保此处稳定，参见图1－2。

后浇带另一侧混凝土浇筑时采用双层快易收口网加铅丝网，外侧同样用钢筋网片支撑，钢筋网外侧采用竖向木枋支撑间距400mm，木枋外侧采用钢管支架加U托固定，钢管横向顶在北侧已浇筑混凝土上，确保有效传力。

受力需要根据传力路径进行逐项分析，依次为混凝土荷载→快易收口网→竖向钢筋背肋→水平钢筋背肋→竖向双木枋→支撑钢管→架体及基础垫层。具体为：

（1）荷载计算

首先需要确定快易收口网所受到的混凝土浇筑的荷载，包括混凝土侧压力以及倾倒振捣的施工荷载。

强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载设计值；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力产生荷载标准值。

本工程筏板混凝土为C40P10，掺缓凝剂，坍落度为180±50mm，初凝时间为5.0h。

新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:

其中 γc—— 混凝土的重力密度，取25.000kN/m??；

         t —— 新浇混凝土的初凝时间，为0时(表示无资料)取200/(T+15)，取5.000h；

         T —— 混凝土的入模温度，取25.000℃；

         V —— 混凝土的浇筑速度，取1.500m/h；

         H —— 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取7.650m；

        β1——外加剂影响修正系数，取1.200；

        β2—— 混凝土坍落度影响修正系数，取1.200。

根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值 F1=48.490kN/㎡

考虑结构的重要性系数0.9，实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F1=0.9×48.500=43.650kN/㎡

考虑结构的重要性系数0.9，倾倒混凝土时产生的荷载标准值 F2=0.9×4.000=3.600kN/㎡。

其中混凝土的浇筑速度对荷载的影响是比较大的，对于本工程，要求的浇筑速度为0.5m/h，但是计算是按照1.5m/h计算，以保证本体系有足够的安全系数。

根据力传递路径，验算时考虑如下：

竖向钢筋网片受荷载宽度为0.24m，支座间距为横向钢筋间距0.3m；水平钢筋受力为竖向钢筋支座反力，跨度为木枋间距0.4m，木枋受力为水平钢筋支座反力，跨度为钢管支撑竖向间距0.6m。

验算通过工具计算软件进行，具体如下：

（2） 收口网内侧竖向钢筋网片计算：

钢筋为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。收口网与钢筋背肋钢筋网一起受力。

    钢筋背肋的计算宽度取0.24m。

    荷载计算值 q = 1.2×43.650×0.240+1.40×3.600×0.240=13.78kN/m

    材性：HRB400，全梁有均布荷载 13.78KN/M，截面Ix = 7853.98 mm⁴

    截面Wx = 785.398 mm³

    面积矩Sx = 666.667 mm³

    塑性发展系数 γx = 1.2

    整体稳定系数 φb = 0.8

    由最大壁厚 20 mm 得：

    截面抗拉抗压抗弯强度设计值 f = 360 MPa

    截面抗剪强度设计值 fv = 120 MPa

    剪力范围为 -2.4804--1.6536 KN

    弯矩范围为 -0.0990437--0.12402 KN.M

    最大挠度为 0.472572 mm  (挠跨比为 1/634)

由 Vmax x Sx / (Ix x Tw) 得

    计算得最大剪应力为 10.5271 MPa   满足强度要求!

由 Mx / (γx x Wx) 得

    计算得强度应力为 131.589 MPa   满足强度要求!

由 Mx / (φb x Wx) 得

 计算得稳定应力为 197.384 MPa   满足强度要求!

（3)同样计算外侧钢筋木枋及钢管

横向钢筋支座为木枋间距400mm，受力为内侧竖向钢筋支座反力。F=4.52kN，跨度为 0.4 M

木枋为50×100mm的双木枋，间距400mm，支座为钢管，钢管间距600mm。

荷载为水平钢筋支座反力F=9.15kN， 跨度为 0.6 M

钢管设置间距竖向间距600mm，水平间距800mm，钢管为48.5×3.0。

N= （1.2×43.65+1.40×3.600）×0.6×0.8=27.56kN

（4）拉筋辅助受力计算

拉筋设置间距为横向600mm，竖向间距480mm，拉筋采用C12钢筋弯钩拉住背肋网主筋。

混凝土侧压力荷载值计算

混凝土侧压力为：

N= （1.2×43.65+1.40×3.600）×0.6×0.8=27.56kN

钢筋受拉承载力：

σ=3.14*36*360=40.694kN>N

满足强度要求。

实施过程及应用效果

（1）工艺流程及施工过程

下层钢筋施工——钢筋支架施工——上层钢筋施工——竖向后浇带背肋钢筋安装——焊接止水钢板——水平背肋钢筋焊接施工——内侧快易收口网安装——内侧斜拉钢筋焊接——背侧木枋及钢管加固施工——浇筑筏板混凝土。

施工时首先在下层筏板钢筋施工完成，钢筋支架施工完成后开始施工后浇带钢筋背肋网片，首先焊接竖向C20钢筋网，焊接止水钢板，再焊接水平钢筋网片，施工时用钢筋对网片进行支撑，同时与支架进行局部固定。网片完成后开始施工双层快易收口网，两层错开布置用铁丝与网片绑扎牢固。

在收口网施工完成后施工浇筑一侧的斜拉钢筋，两头均进行弯折，焊接牢固。再施工后浇带另一侧钢筋网片，该侧先不进行快易收口网施工， 然后在后浇带钢筋网背肋外加双拼木枋，竖向布置，间距400mm，木枋外侧用钢管架加U托进行支撑。

模板加固完成通过验收后，在浇筑前进行浇筑混凝土施工交底，要求严格按照施工计算的浇筑速度进行施工即0.5m/h分层均匀浇筑。

首先安排专用泵浇筑核心筒标高-26.8m以下的基坑混凝土，分层进行，混凝土方量约为370m??，待此部分混凝土下部凝固（钢筋下插检查）而上部一层未达到初凝时浇筑核心筒标高-25.2m以下混凝土，混凝土方量约为750m??；在电梯井筒周围多浇筑10～15cm混凝土，使混凝土对井筒底部模板进行嵌固，同时监测电梯井筒位置有无变化，进行二次定位。待此部分混凝土固化上部未初凝时，再逐层浇筑电梯井筒四周混凝土，对称分层均匀浇筑，控制下料速度和振捣位置。

在浇筑核心筒部位混凝土时，严禁大面积混凝土浇筑时浇筑厚度过厚，防止混凝土对模板造成冲击。

浇筑混凝土时严格控制浇筑速度，安排专人对模板及支架进行检查，在浇筑最初0.5m厚混凝土时进行一次检查，发现除了极少量漏浆外，后浇带承载力及刚度均满足要求，未出现跑模及胀模现象。

随后的检查中后浇带均很稳定，包括后来采用3台泵进行浇筑时均无变形和胀模。

施工控制要点：

对于该超厚温度后浇带模板施工，重点是要保证每一道支撑都能很好的受力，从快易收口网，到外侧背肋钢筋，都要严格把关，保证其连接质量，拉结筋按照要求进行弯折后进行焊接。

对于主要的受力点，钢筋网片的焊接需要严格控制，其间距大小，内外层的布置均不能随意更改，同时外侧木枋为了保证质量，采用50×100mm木枋双拼而成，间距必须严格控制，以保证控制钢筋网片变形。同时支撑及U形托安装需要到位，最初水平支撑杆前端很长，后检查要求必须增加水平和竖向杆件连接，以保证其受力稳定，而不至于受力旋转。

另外对超厚筏板后浇带模板影响很大的就是浇筑速度和施工安排。

混凝土不是按照纯流体进行计算的，到一定时间是会凝固的，虽然本工程的该条后浇带混凝土最厚达到7.65m，但是其荷载也是一层一层的，不会像流体一样越深越大，因为当施工上部混凝土时，中部混凝土不全是流动状态，下部混凝土已经开始凝固，其侧压力将小很多。因此浇筑的速度对于其侧压力的影响是相当大的，一定要制定好的施工安排，控制其浇筑速度，且不允许出现冷缝。

在施工中需要做好成品保护，在支撑立杆下设置钢板，在防水的同时保护防水保护层，完成后需要对混凝土按照要求进行保温养护。

Claims (6)

1.一种超厚筏板后浇带模板支撑系统，其特征在于：超厚筏板后浇带采用外侧支撑为主，内侧钢筋斜拉为辅进行施工设计，内侧采用双层快易收口网加一层铅丝网，收口网外侧采用钢筋网片做支撑，收口网横向设置，外侧用C20钢筋做竖向背肋，间距480mm，同时两根C20竖向背肋中间用C14钢筋做竖向背肋加强；外侧横向背肋为C20钢筋，间距600mm，中间用C14钢筋加强，所用竖向背肋和横向背肋钢筋交叉点均焊接形成钢筋网片；

该后浇带采用3×300mm的止水钢板，止水钢板与竖向背肋钢筋焊接，同时在止水钢板上下均设置一根水平钢筋；

钢筋网片外侧增加竖向双木枋，单根木枋截面为50×100mm，间距400mm，保证钢筋网片的刚度，双木枋用钢丝绑扎牢固，外侧在深基坑内搭设钢管支撑架，并且通过U形托顶在木枋上，将木枋顶牢，

在已浇筑混凝土内侧设置钢筋斜向拉筋，拉筋采用C12钢筋，拉筋与地面角度为30°，间距1200×960mm梅花形布置，拉筋穿过快易收口网拉住钢筋网片外侧水平C20钢筋，并进行焊接，拉筋底部做弯钩拉住筏板底部顺方向钢筋。

2.根据权利要求1所述的一种超厚筏板后浇带模板支撑系统，其特征在于：后浇带为温度后浇带，其两侧钢筋密集，筏板钢筋多，不计附加钢筋，最深后浇带处上下各两层双向钢筋，中间设置温度筋，共5层钢筋网。

3.根据权利要求1或2所述的一种超厚筏板后浇带模板支撑系统，其特征在于：钢管支撑架采用Ф48×3.5扣件式钢管满堂脚手架搭设形式，同时设置斜向剪刀撑，在支撑木枋处设置斜向支撑，确保受力合理均匀，局部采用水平顶撑处钢管设置防滑双扣件，同时保证钢管与两根以上立杆进行连接。

4.根据权利要求3所述的一种超厚筏板后浇带模板支撑系统，其特征在于：该支撑系统的受力需要根据传力路径进行逐项分析，依次为混凝土荷载→快易收口网→竖向背肋钢筋→横向背肋钢筋→竖向双木枋→钢管支撑架→架体及基础垫层。

5.根据权利要求1－4之一所述的一种超厚筏板后浇带模板支撑系统的施工工艺，其特征在于：

工艺流程为：下层钢筋施工——钢筋支架施工——上层钢筋施工——后浇带竖向背肋钢筋安装——焊接止水钢板——横向背肋钢筋焊接施工——内侧快易收口网安装——内侧斜拉钢筋焊接——背侧木枋及钢管加固施工——浇筑筏板混凝土。

6.根据权利要求5所述的一种超厚筏板后浇带模板支撑系统的施工工艺，其特征在于：

施工时首先在下层筏板钢筋施工完成，钢筋支架施工完成后，施工上层钢筋，然后开始施工后浇带钢筋网片，首先焊接竖向背肋C20钢筋，焊接止水钢板，再焊接横向背肋钢筋，施工时用钢筋对网片进行支撑，同时与支架进行局部固定，网片完成后开始施工双层快易收口网，两层错开布置用铁丝与网片绑扎牢固；

在收口网施工完成后施工浇筑一侧的内侧斜拉钢筋，两头均进行弯折，焊接牢固，再施工后浇带另一侧钢筋网片，该侧先不进行快易收口网施工， 然后在后浇带钢筋网背肋外加双拼木枋，竖向布置，间距400mm，木枋外侧用钢管架加U托进行支撑，

模板加固完成通过验收后，在浇筑前进行浇筑混凝土施工交底，要求严格按照施工计算的浇筑速度进行施工，分层均匀浇筑。

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