CN109024685B - 一种大体积混凝土底板钢筋支撑体系及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种大体积混凝土底板钢筋支撑体系及其施工方法，支撑体系包括底板下层钢筋、内撑钢立柱、附加钢立柱、第一支撑梁和第二支撑梁，水平支撑的上方铺设平台板，竖向支撑之间均固定连接有附加支撑。施工方法包括施工下层钢筋、施工内撑钢立柱、施工附加钢立柱、施工第一支撑梁、第二支撑梁和附加支撑等步骤，然后在水平支撑上方铺设平台板。本发明在底部下层钢筋上连接附加钢立柱，内撑钢立柱和附加钢立柱固定连接水平支撑，水平支撑上搭设平台板即可快速成为上部钢筋绑扎平台，免除了在钢筋支撑架体中敷设大体积混凝土降温冷水管的结构和步骤，绑扎上部钢筋完毕后移走平台板即可，施工简便。

Description

一种大体积混凝土底板钢筋支撑体系及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种大体积混凝土钢筋支撑体系，特别是一种超高层建筑底板多层钢筋支撑架体及其施工方法。

背景技术

近年来，随着建筑行业的迅猛发展，大体积混凝土得到了越来越广泛的应用，如高层建筑的地下室混凝土底板以及建筑结构转换层，都是用大体积混凝土浇筑而成的。大体积混凝土分层分次浇筑会由于所用养护时间长、钢筋用量不经济等因素制约施工效益，而大体积混凝土一次整体浇筑对施工技术要求比较高，特别是在上皮钢筋层数多、排布密集、所占面积大、重量大、距离下皮钢筋较远时，钢筋支撑架体的安装速度和稳固性直接影响大体积混凝土底板钢筋绑扎效率以及作业人员生命财产安全，因此必须加以严控。

现有技术在大体积混凝土底板钢筋绑扎过程中，先绑扎底部钢筋，再搭设钢管架，在钢管架中部敷设镀锌钢管作为降温管，或者采用兼做降温管的扣件钢管架；然后再摆放上部钢筋，随后放置作为钢筋支撑的工字钢或钢筋支架，然后拆除钢管架。这种方法的缺陷在于，操作人员在敷设保温管、放置工字钢或钢筋支架，替换并拆除钢管架时需在底板钢筋笼内施工，施工不易操作且危险性较大，降温管需要专门方法进行固定，而且施工工艺复杂，穿插工序多，钢管架临时施工加固措施繁琐。

发明内容

本发明的目的是提供一种大体积混凝土底板钢筋支撑体系及其施工方法，要解决现有大体积混凝土底板钢筋绑扎工序多效率较低，钢管架拆装施工繁琐，拆除危险性大，需要专门的降温管固定工序的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种大体积混凝土底板钢筋支撑体系，包括布置在基坑内底模板上方的底板下层钢筋和间隔固定立于底板下层钢筋上侧表面的基坑支护的内撑钢立柱，所述内撑钢立柱沿基坑纵向成排设置，每排内撑钢立柱沿基坑横向间隔设置，还包括间隔固定立于底板下层钢筋上侧表面的附加钢立柱，所述附加钢立柱沿基坑纵向成排设置，每排的附加钢立柱沿基坑横向间隔设置，附加钢立柱排与内撑钢立柱排平行并沿基坑纵向均匀设置，所述附加钢立柱与内撑钢立柱共同组成竖向支撑；

每根附加钢立柱的顶端均居中固定连接有横向水平的第一支撑梁，每根内撑钢立柱的两侧均分别固定连接有横向水平设置、与第一支撑梁顶面标高相同的第二支撑梁，第一支撑梁与第二支撑梁共同组成水平支撑，所述水平支撑的上方铺设平台板。

所述附加钢立柱为H型钢或工字钢，所述第一支撑梁为工字钢，所述第二支撑梁为槽钢，槽钢的腹板与内撑钢立柱固定连接。

所述竖向支撑之间均固定连接有附加支撑，所述附加支撑包括剪刀撑和横撑。

相邻的竖向支撑之间设置有至少一道横撑，所述剪刀撑在相邻的竖向支撑之间的沿竖向设置有一道或者两道。

所述附加支撑设置在基坑内的非电梯井及非集水坑位置。

所述竖向支撑的底部均居中固定连接有底连接板，底连接板的下侧与底板下层钢筋的上侧固定连接，所述附加钢立柱的顶部均固定连接有顶连接板，顶连接板的上侧与第一支撑梁的下侧固定连接。

应用这种大体积混凝土底板钢筋支撑体系的施工方法，施工步骤如下：

步骤一，设计底板钢筋支撑体系中各个构件的规格型号、搭设及焊接方式；根据支撑体系受力和内撑钢立柱的布置位置，设计附加钢立柱的安装位置即纵横向排距；根据底板的厚度、底板下层钢筋和上部钢筋的直径、排数和保护层厚度定出附加钢立柱的高度；上部钢筋包括底板上层钢筋和电梯井及集水坑上部钢筋；

步骤二，在工厂加工附加钢立柱，在附加钢立柱的底部焊接有底连接板，顶部焊接有顶连接板，将附加钢立柱运至施工场地；

步骤三，在基坑内底模板上方绑扎底板下层钢筋，在预定位置将附加钢立柱的底连接板与底板下层钢筋焊接，将附加钢立柱所处位置的实际标高以及底板上层钢筋的直径、排数、保护层厚度精确调整附加钢立柱的顶面高度，不足高度以钢筋棍补齐，多余高度截去；

步骤四，在附加钢立柱的顶部焊接第一支撑梁，在内撑钢立柱的相应位置两侧焊接第二支撑梁，竖向支撑和水平支撑形成钢框架；

步骤五，在竖向支撑之间焊接附加支撑，水平支撑上方铺设平台板作为临时平台；

步骤六，在平台板上绑扎上部钢筋，上部钢筋包括底板上层钢筋、电梯井上部钢筋、集水坑上部钢筋以及墙柱插筋；

步骤八，绑扎完毕后，拆除平台板；

步骤九，验收合格后一次整体浇筑底板混凝土。

所述步骤三中，附加钢立柱的安装自底板中心开始向四周边缘施工。

所述步骤四或五中，在竖向支撑的柱身上相应位置焊接牛腿，所述牛腿上搭设钢管和钢制脚手板作为临时站立平台用于水平支撑的连接及附加支撑的焊接。

所述步骤六中，所述平台板包括水平的可移动式钢管架，可移动式钢管架的上侧搭设有木质脚手板，木质脚手板为标准矩形，木质脚手板的两端悬臂于水平支撑之外的距离以保证荷载受力为准。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

本发明的大体积混凝土底板钢筋支撑体系，利用已有的内撑钢立柱，在底部下层钢筋上有序固定连接附加钢立柱，两者形成竖向支撑，并在内撑钢立柱和附加钢立柱的顶部分别固定连接水平支撑，竖向支撑和水平支撑共同形成支撑钢框架。竖向支撑之间还根据需要增加了附加支撑，进一步增强钢框架的稳定性和刚度。本发明只需在水平支撑上搭设临时可移动式钢管及木质脚手板形成平台板，即可快速成为上部钢筋绑扎平台，绑扎上部钢筋完毕后移走平台板即可。

本发明省去了现有技术中需要支撑换撑的工序，上部钢筋绑扎完成后支撑体系可以直接留在大体积混凝土中充当内部钢构件，还省去了现有技术中在钢筋支撑架体中专门敷设降温冷水管的特殊安装工序，施工方法简单易行。

本发明利用H型、工字型和槽型型钢搭设大体积混凝土底板钢筋支撑体系，不仅传力体系清晰，对钢筋支撑稳定可靠，焊接搭设方便，无需其他临时加固措施。在上方增加移动式钢管和木脚手板可直接作为上部钢筋绑扎作业平台，随用随支拆，灵活快速，安装快速，支撑安全性高，实现了大体积混凝土整体一次性浇筑，节约了工期，能够降低工程造价，且利于施工安全。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明包括水平支撑和竖向支撑的平面结构示意图。

图2是图1中的局部放大示意图。

图3是深坑区域附加支撑的连接平面图，其余部分的附加支撑省略。

图4是图1中A-A的剖面示意图。

图5是图4中的局部放大示意图。

图6是图1中B-B的剖面示意图。

图7是图6中的局部放大示意图。

图8是步骤三中施工场地放线竖向支撑的安装位置的示意图。

图9是步骤三中绑扎底板下层钢筋的示意图。

图10是步骤三中附加钢立柱的底连接板与底板下层钢筋焊接的示意图。

图11是步骤四中第一支撑梁以及附加支撑安装的示意图。

图12是步骤六中绑扎上部钢筋中底板上层钢筋的施工示意图。

附图标记：1－底板下层钢筋、2－基坑、3－附加钢立柱、31－底连接板、32－顶连接板、4－附加支撑、41－剪刀撑、42－横撑、6－第一支撑梁、7－第二支撑梁、8－底板上层钢筋、9－电梯井上部钢筋、10－集水坑、11－内撑钢立柱、12－电梯井、13－深坑区域、14－平台板。

具体实施方式

实施例参见图1所示，一种待浇筑的大体积混凝土底板的基坑2如图所示，基坑包括正常区域和基坑中部的深坑区域13，并且基坑内分布着4个集水井，6个电梯井。

参见图2-7所示，这种大体积混凝土底板钢筋支撑体系，包括布置在基坑内底模板上方的底板下层钢筋1和间隔固定立于底板下层钢筋1上侧表面的基坑支护的内撑钢立柱11，所述竖向支撑的底部均居中固定连接有底连接板31，底连接板31的下侧与底板下层钢筋1的上侧固定连接。所述附加钢立柱3的顶部均固定连接有顶连接板32，顶连接板32的上侧与第一支撑梁6的下侧固定连接。

所述内撑钢立柱11沿基坑2纵向成排设置，每排内撑钢立柱11沿基坑2横向间隔设置，还包括间隔固定立于底板下层钢筋1上侧表面的附加钢立柱3，所述附加钢立柱3沿基坑2纵向成排设置，每排的附加钢立柱3沿基坑2横向间隔设置，附加钢立柱排与内撑钢立柱排平行并沿基坑2纵向均匀设置，所述附加钢立柱3与内撑钢立柱11共同组成竖向支撑。

每根附加钢立柱3的顶端均居中固定连接有横向水平的第一支撑梁6，每根内撑钢立柱11的两侧均分别固定连接有横向水平设置、与第一支撑梁6顶面标高相同的第二支撑梁7，第一支撑梁6与第二支撑梁7共同组成水平支撑。

所述水平支撑的上侧搭设有平台板14，平台板包括水平的可移动式钢管架，可移动式钢管架的上侧搭设有木质脚手板，在木质脚手板的上方绑扎上部钢筋。平台板为临时平台，钢筋绑扎完毕后需拆除。

所述附加钢立柱3为H型钢或工字钢，所述第一支撑梁6为工字钢，所述第二支撑梁7为槽钢，槽钢的腹板与内撑钢立柱固定连接。本实施例中，附加钢立柱3采用H型钢，型号根据立柱高度可以采用H200mm×200mm或H125mm×125mm。第一支撑梁6和第二支撑梁7根据上部钢筋重量及底板厚度等参数计算确定型号。

相邻竖向支撑之间均固定连接有附加支撑，所述附加支撑包括剪刀撑41和横撑42。相邻的竖向支撑之间设置有至少一道横撑42，所述横撑均水平设置。所述剪刀撑41在相邻的竖向支撑之间的沿竖向设置有一道或者两道。图3中显示了深坑区域13的支撑结构。参见图3、4或6所示，所述基坑内的电梯井12或集水坑10位置不设置附加支撑。本实施例中，附加支撑均由钢筋制成，根据支撑立柱的高度采用直径为20mm或16mm的钢筋。

应用这种大体积混凝土底板钢筋支撑体系的施工方法，施工步骤如下：

步骤一，设计底板钢筋支撑体系中各个构件的规格型号、搭设及焊接方式；根据支撑体系受力和内撑钢立柱11的布置位置，设计附加钢立柱3的安装位置即纵横向排距；根据底板的厚度、底板下层钢筋1和上部钢筋的直径、排数和保护层厚度定出附加钢立柱3的高度。

步骤二，在工厂加工附加钢立柱3，在附加钢立柱的底部焊接有底连接板31，顶部焊接有顶连接板32，将附加钢立柱运至施工场地。

步骤三，参见图8所示，在施工场地放线竖向支撑的安装位置，参见图9所示，在基坑内底模板上方绑扎底板下层钢筋1，参见图10所示，在预定位置将附加钢立柱的底连接板31与底板下层钢筋1焊接，将附加钢立柱所处位置的实际标高以及上部钢筋的直径、排数、保护层厚度精确调整附加钢立柱的顶面高度，不足高度以钢筋棍补齐，多余高度截去；附加钢立柱3的安装自底板中心开始向四周边缘施工。在竖向支撑的柱身上相应位置焊接牛腿，所述牛腿上搭设钢管和钢制脚手板作为临时站立平台用于水平支撑的连接及附加支撑的焊接。

步骤四，参见图11所示，在附加钢立柱3的顶部焊接第一支撑梁6，在内撑钢立柱11的相应位置两侧焊接第二支撑梁7，竖向支撑和水平支撑形成钢框架，形成稳定钢筋支撑架体后，撤除钢管和钢制脚手板。

步骤五，参见图11所示，在竖向支撑之间焊接附加支撑，为了避免开焊或拉力不足，在附加支撑的连接端提前留有足够竖直段距离以保证与立柱间具有充足焊缝长度，保证焊接强度要求。

步骤六，参见图12所示，水平支撑上方铺设平台板，木质脚手板为标准矩形，两端悬臂于水平支撑之外的距离以保证荷载受力为准，不超过安全限值。在平台板上绑扎上部钢筋，上部钢筋包括底板上层钢筋8、电梯井上部钢筋9、集水坑上部钢筋以及墙柱插筋。

步骤八，绑扎完毕后，拆除平台板。

步骤九，验收合格后一次整体浇筑底板混凝土。

本发明适用底板上层钢筋和底板下层钢筋均为多层钢筋的情况，本实施例中，底板上层钢筋为7层，底板下层钢筋为10层。

步骤九完成后，本发明省去降温水管，因此可以采用90天强度等级评定的低水化热水泥制备的底板混凝土，底板上层钢筋作为混凝土表面抗裂构造，混凝土表面铺设塑料布加多层聚苯板以及搭设保温大棚的方式进行保温，代替降温水管的安装工序，达到同样的效果。

Claims (10)

1.一种大体积混凝土底板钢筋支撑体系，包括布置在基坑（2）内底模板上方的底板下层钢筋（1）和间隔固定立于底板下层钢筋（1）上侧表面的基坑支护的内撑钢立柱（11），所述内撑钢立柱（11）沿基坑（2）纵向成排设置，每排内撑钢立柱（11）沿基坑（2）横向间隔设置，其特征在于：还包括间隔固定立于底板下层钢筋（1）上侧表面的附加钢立柱（3），所述附加钢立柱（3）沿基坑（2）纵向成排设置，每排的附加钢立柱（3）沿基坑（2）横向间隔设置，附加钢立柱排与内撑钢立柱排平行并沿基坑（2）纵向均匀设置，所述附加钢立柱（3）与内撑钢立柱（11）共同组成竖向支撑；

支撑体系还包括每根附加钢立柱（3）的顶端均居中固定连接有横向水平的第一支撑梁（6）以及每根内撑钢立柱（11）的两侧均分别固定连接有横向水平设置、与第一支撑梁（6）顶面标高相同的第二支撑梁（7），第一支撑梁（6）与第二支撑梁（7）共同组成水平支撑，所述水平支撑的上方铺设平台板（14）。

2.根据权利要求1所述的大体积混凝土底板钢筋支撑体系，其特征在于：所述附加钢立柱（3）为H型钢或工字钢，所述第一支撑梁（6）为工字钢，所述第二支撑梁（7）为槽钢，槽钢的腹板与内撑钢立柱固定连接。

3.根据权利要求1或2所述的大体积混凝土底板钢筋支撑体系，其特征在于：所述竖向支撑之间均固定连接有附加支撑（4），所述附加支撑包括剪刀撑（41）和横撑（42）。

4.根据权利要求3所述的大体积混凝土底板钢筋支撑体系，其特征在于：相邻的竖向支撑之间设置有至少一道横撑（42），所述剪刀撑（41）在相邻的竖向支撑之间的沿竖向设置有一道或者两道。

5.根据权利要求3所述的大体积混凝土底板钢筋支撑体系，其特征在于：所述附加支撑设置在基坑内的非电梯井（12）及非集水坑（10）位置。

6.根据权利要求1或2所述的大体积混凝土底板钢筋支撑体系，其特征在于：所述竖向支撑的底部均居中固定连接有底连接板（31），底连接板（31）的下侧与底板下层钢筋（1）的上侧固定连接，所述附加钢立柱（3）的顶部均固定连接有顶连接板（32），顶连接板（32）的上侧与第一支撑梁（6）的下侧固定连接。

7.一种应用权利要求6所述的大体积混凝土底板钢筋支撑体系的大体积混凝土底板的施工方法，其特征在于，施工步骤如下：

步骤一，设计底板钢筋支撑体系中各个构件的规格型号、搭设及焊接方式；根据支撑体系受力和内撑钢立柱（11）的布置位置，设计附加钢立柱（3）的安装位置即纵横向排距；根据底板的厚度、底板下层钢筋（1）和上部钢筋的直径、排数和保护层厚度定出附加钢立柱（3）的高度；

步骤二，在工厂加工附加钢立柱（3），在附加钢立柱的底部焊接有底连接板（31），顶部焊接有顶连接板（32），将附加钢立柱运至施工场地；

步骤三，在基坑内底模板上方绑扎底板下层钢筋（1），在预定位置将附加钢立柱的底连接板（31）与底板下层钢筋（1）焊接，将附加钢立柱所处位置的实际标高以及上部钢筋的直径、排数、保护层厚度精确调整附加钢立柱的顶面高度，不足高度以钢筋棍补齐，多余高度截去；

步骤四，在附加钢立柱（3）的顶部焊接第一支撑梁（6），在内撑钢立柱（11）的相应位置两侧焊接第二支撑梁（7），竖向支撑和水平支撑形成钢框架；

步骤五，在竖向支撑之间焊接附加支撑（4），水平支撑上方铺设平台板作为临时平台；

步骤六，在平台板上绑扎上部钢筋，上部钢筋包括底板上层钢筋（8）、电梯井上部钢筋（9）、集水坑上部钢筋以及墙柱插筋；

步骤八，绑扎完毕后，拆除平台板；

步骤九，验收合格后一次整体浇筑底板混凝土。

8.根据权利要求7所述的大体积混凝土底板的施工方法，其特征在于：所述步骤三中，附加钢立柱（3）的安装自底板中心开始向四周边缘施工。

9.根据权利要求7所述的大体积混凝土底板的施工方法，其特征在于：所述步骤四或五中，在竖向支撑的柱身上相应位置焊接牛腿，所述牛腿上搭设钢管和钢制脚手板作为临时站立平台用于水平支撑的连接及附加支撑的焊接。

10.根据权利要求7所述的大体积混凝土底板的施工方法，其特征在于：所述步骤六中，所述平台板包括水平的可移动式钢管架，可移动式钢管架的上侧搭设有木质脚手板，木质脚手板为标准矩形，木质脚手板的两端悬臂于水平支撑之外的距离以保证荷载受力为准。