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摘要：屋面梁通常是平屋面上用混凝土构造的桁架结构。主要是为了构成建筑物上空装饰效果，在现代公用建筑中已广泛使用。部分建筑物的屋面花架梁虽然设计美观、新颖，但往往造型比较别致复杂，对施工技术有较高的要求。本文以广西（柳州）实训基地综合教学楼屋面桁架梁施工的工程实例，就施工过程中存在的重难点，针对重难点所制定的应对措施、施工方案作一个系统的分析总结，通过实际施工运用，保证了屋面桁架梁施工质量与安全，取得了良好的效果。
关键词：桁架梁；施工技术；分析总结
1 工程概况
广西（柳州）职业技能公共实训基地C号楼D号楼位于柳州市柳东新区，工程主要包含C号楼（含裙房）、D号楼、CD连廊。D号楼综合教学楼主体结构在D-P轴～D-L轴交D-9轴～D-12轴间在标高27.50m处设计有高2.5米的钢筋混凝土桁架梁，梁顶标高+30.00米，跨度为26m的桁架梁。每品桁架梁分两部份，一部份是下弦梁在屋面板处，梁面与板面平，梁面标高27.50米，上弦梁和斜腹梁在屋面板之上。梁下部支撑净高度8.75米，板支撑净高度9.43米，属于超过一定规模的高危大支模体系。支撑底部为钢筋混凝土结构楼板，层高6m，板厚120mm，两层同时作为混凝土桁架梁支撑。桁架下弦梁截面尺寸为600mm×800mm，腹杆（斜撑）截面尺寸400mm×500mm，500mm×500mm。次梁截面尺寸为400×800mm。上弦梁截面尺寸500mm×700mm，600mm×700mm。其桁架下弦梁模板支架净高度为8.75m，板支撑净高度为27.38米。
附图1-1
2 技术难点分析
2.1 模板支设难度大
该梁荷载大、空间高、跨度大、属于高支模体系。中间无结构柱，无法抱柱加固，如何保证模板支架整体稳定性是重点。根据设计上下弦梁、斜撑、上弦梁结构形式及荷载组合的情况，下弦梁与屋面板为一整体，也考虑到一次性支模浇筑混凝土难度极大，荷载超限，故采取二次支模、二次浇筑措施，二次浇筑混凝土时须在屋面梁板混凝土强度达到100%进行；其桁架下弦梁模板支架高度为8.75m，最大跨度达到26m，搭设高度超过8m，跨度超过18m，根据建办质（2018）31号文相关规定，属于超过一定规模危险性较大的分部分项工程。
2.2 钢筋安装难度大
如何保证钢筋位置准确，防止斜腹梁钢筋位移是重点。桁架梁钢筋尺寸大（受力筋主要采用32、36钢筋）、配筋率高，梁与斜撑节点处密度高，交汇复杂，难以保证混凝土浇筑质量。考虑到上弦梁钢筋重，分步进行安装，斜撑和下弦梁同时安装，上弦梁钢筋等到下弦梁混凝土强度达到100%进行安装。
2.3 桁架上弦梁混凝土浇筑难度大
由于桁架梁在综合教学楼屋面上，屋面梁所处的位置、高度、复杂的造型，斜撑、上弦梁体型大的特点，造成无法使用地泵进行直接浇筑。桁架梁顶面高度达30米，屋面长36.60米，宽27.00米，南北面分别是汽车制造楼和机械制造楼，西面是地下室顶，只有东面放置天泵，又因在柳州本地汽车天泵型号均无法覆盖全部范围，需要1#、2#塔吊配合远处混凝土的浇筑。梁与屋面混凝土工程量较大，达到380方，在施工过程中要充分考虑混凝土浇筑时间、顺序，才能保证混凝土质量。
3 方案设计
3.1 高支模工程
现场采用木模板体系，梁和板模板采用15mm厚胶合模板，规格尺寸为1830mm×915mm×15mm，双面护膜，木枋规格为50mm×80mm，支撑系统采用Φ48.3×3.5扣件式钢管满堂脚手架，钢管厚不小于3.2mm。架体基础为二层楼板（楼板厚度120mm）。模板支撑架（至现浇板底）搭设高度9.23m，梁底支撑架高度8.75m。现浇板下立杆间距900mm×900mm，在布料机位置进行加密450mm×450mm；下弦梁（600mm×800mm）底支撑立杆的纵距（夸度方向）L=900mm，立杆步距h=1.50m，梁底主龙骨采用两根Φ48.3×3.5钢管，次龙骨采用木枋，间距200mm。梁底增加2道承重立杆沿两跨方向，间距900mm。离支架底部200mm设置一道扫地杆。根据DB45/T618-2009的要求，在架体危险区域内(架体上部2h范围内)水平剪刀撑进行加密，板（梁）封顶杆处设置1道，再往下设置1道水平剪刀撑。从危险区域加密的最下一道水平剪刀撑往下每≤4.5m设置一道水平剪刀撑。沿支架垂直高度方向横纵向每≤4m竖向剪刀撑。扫地杆、剪刀撑均全面设置。800mm高侧模设φ14对拉螺栓,间距经计算确定为水平@600mm,竖向从梁底往是上300mm设一道,详见附图2-1。为了保证高支模架子的稳定性，边柱混凝土已经浇筑，用抱柱的方法进行加固连接，间距为两步一连接。当下弦梁与屋面板浇完成后，开始放线检查钢筋位置，桁架上弦梁，斜腹梁的模板在安装前进行原地面处放出大样，以确保模板安装的准确性，为便于施工操作和侧模支撑的稳定，在梁侧模两边搭设双排操作钢管架。斜撑以及上弦梁支模大样详见附图2-2及其详图。
采取品茗施工安全软件进行计算校核,以承载能力极限状态和正常使用极限状态设计方法校核,用分项系数设计表达式进行计算,采用有足够强度和刚度的支撑体系,保证支撑体系整体稳定为原则。根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)的要求,对以下项目进行了验算:①梁模板的面板抗弯强度、抗剪强度和挠度计算,②小横杆的强度和挠度计算,③扣件抗滑移计算,④立杆稳定性验算，均满足规范要求。
3.3 钢筋安装工程
对于整个屋面桁架梁钢筋安装工程而言，钢筋控制主要是在斜腹梁预留插筋固定方面，其次是上下弦梁钢筋与斜腹梁钢筋交叉点处的排筋问题。桁架梁配筋直径较大，密度高，交汇多如排列不到位，主筋相互之间无法穿插排列在一起，形成主筋之间相碰放不下，主筋集中或间距不一，保护层过大或过小，造成安装质量事故，对整个结构安全性直接造成影响。为保证钢筋安装顺利和质量，解决问题的方法是采取事前认真分析研究，从加工下料到绑扎工序上进行优化，斜腹梁钢筋的长度在电脑上按照比例确定，弯折处在锚入梁中的位置要相互错开，不能在一个断面上弯折，但要计算好伸入梁中锚固长度满足设计和规范。根据梁的宽度计算好钢筋的净空间距，找出斜腹梁插筋与梁水平筋交叉绑扎和安装顺序的最佳方法。斜腹梁箍筋在靠近上下弦梁处也是无法正常安装绑扎，处理方法是将整箍改成两个开口箍，从梁侧两边插入，搭接长度满足10d要求进行焊接，开口箍接头处相互错开。
桁架梁钢筋安装固定防止插筋位移这是一个关健问题。斜梁钢筋直径特别粗大，一旦发生偏位或者是钢筋下沉很难纠正，对于这个重要问题采取的措施是：在屋面模板上弹好斜梁位置线，梁插筋安装前先用钢管脚手架在梁侧两面搭设单排架，横杆穿过两斜梁上部交叉处，此横杆既是连接固定杆又是标高控制杆，一举两得；其它连接杆按现场交底要求搭设；立杆底部设“土”字形钢筋支撑，钢筋支撑杆下部垫砂浆垫块；斜梁钢筋与下弦梁上部主筋相交处焊一个固定箍筋；搭设钢筋安装的专用支撑操作架在屋面板梁混凝土浇筑完成后拆除，以免影响模架搭设。
3.4 混凝土工程
整个桁架梁的混凝土是分二次浇筑完成，其原因是桁架梁荷载大，支架难以承受，也不经济，施工难度大，安全无法保证，分二次浇筑降低了荷载，施工方便，水平施工缝留在下弦梁面处，先浇筑完成下弦梁（屋面板同时浇筑），在下弦梁混凝土强度达到100%后，依次进行斜撑和上弦梁的施工。第一次混凝土浇筑比较容易，主要难以控制的质量问题是在桁架梁上部二次浇筑混凝土上，斜腹梁及上弦梁由于钢筋较密的原因，很容易出现混凝土振捣不密实现象。
机械选择与浇筑措施。由于桁架梁所处的位置，斜撑和上弦梁混凝土浇筑时垂直运输机械采用1#、2#两台塔吊配合汽车天泵进行浇筑。汽车天泵停放在综合教学楼东面的地面上。具体布置见图3-1。混凝土浇筑之前与商品混凝土搅拌站进行沟通，调整骨料粒径，确定合理的塌落度、配合比加入减水剂增加和易性，保证混凝土连续供应等。为保证斜撑混凝土浇筑密实，在斜撑模板侧面中部1/2处开设一个200mm×200mm的观察振捣孔，观察混凝土是否浇筑密实，这个观察孔还可以起到放气的作用，浇筑完成及时封闭。桁架梁浇筑时采用从中间向两头对称浇筑的方式，振捣器随在浇筑过程中对模板支架进行观察，发现下沉松动、及时加固处理。浇筑完成后用铁锤锤击检查一遍，防止漏振。最后是进行表面覆盖养护。
（2）立杆间距的允许偏差：步距±20mm；横距±20mm；纵距±50mm。
（3）扣件螺栓拧紧扭力矩用扭力扳手检查，要求在40-65N.m，
（4）剪刀撑斜杆与地面的倾角为45°到60°。
（5）可调托座（含可调底座）的螺栓伸出长度超过300mm时应采取可靠的连接措施。
（7）梁模板必须按要求安装对拉螺栓；
（8）梁模板安装应先安装底模，待钢筋绑扎完后再封侧模。
（9）保证拼缝严密，在硷浇筑过程中派专人看护模板，随时检查模板的支撑情况。
（10）本分项工程梁板跨度等于或大于5m时，模板按跨度的0.3％起拱。
（11）施工过程中加强对支架体系的变形监测，每次浇注同时进行一次架体观测，测定当前沉降值及累计沉降值。测量沉降监测采用高精度水准仪进行，每1小时，进行一次读数，如沉降速度过大，超出设计计算的挠度变形值时，应立即停止浇筑。
4.2 钢筋工程质量控制
（1）原材料进场时全数进行检查产品合格证,在见证取样后做复验才能投入使用。
（2）箍筋弯钩的弯折角度为135度,平直部分长度为10d, 32、36的受力钢筋采用直螺纹套筒连接，外露丝扣少于2扣，接点部位避开受力较大部位,在同一截面接头数量不大于50%。
4.3 混凝土质量控制
（1）对下弦梁与斜撑位置混凝土进行凿毛处理，梁底、斜腹梁底板侧边设置100×100mm冲洗口，待模内冲洗干净、水排清后，进行封堵。
（2）混凝土到现场时要进行塌落度测试，保证混凝土和易性。施工缝接合处先浇50mm厚的同标号砂浆结合层。
（3）混凝土采用对称浇筑，均匀浇注，防止了混凝土浇注形成架体水平剪力过大，对架体整体稳定性造成危害。
5 结语
本工程针对屋面桁架梁施工过程中可能出现的质量安全问题，制定了相应措施，通过强化高支模架安全措施，深化钢筋安装，优化混凝土浇筑顺序，加强现场监督和指导等方式，创造了复杂钢筋混凝土结构施工的成功案例，顺利完成了该混凝土屋面桁架梁的施工，未发生安全事故，且提高了桁架混凝土成型质量，实践证明该施工方案可行。
参考文献：
【1】JGJ130-2011建筑施工《扣件式钢管脚手架安全技术规范》
【2】DB45/T618-2009广西壮族自治区地方标准《建筑施工模板及作业平台钢管支架构造安全技术规范》
【3】建筑施工手册[M].北京：中国总建筑工业出版社，2003.
【4】常自昌；某综合楼钢筋砼桁架梁施工技术[J]；甘肃科技；2008年2期
论文作者:吴纯德,李强,张福国
论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期
论文发表时间:2019/1/7
标签：桁架论文; 混凝土论文; 下弦论文; 钢筋论文; 屋面论文; 上弦论文; 模板论文; 《防护工程》2018年第29期论文;