剪力墙转角斜向短螺杆对拉组合体模板支撑体系创新技术在超高层建筑中的应用论文_王烨

江苏省华建建设股份有限公司 江苏扬州 225002

摘要:泰州市金融服务区超高层建筑中结构剪力墙属于超长超厚墙体,剪力墙转角处模板支撑体系的刚度、强度、稳定性成为施工控制的重点和难点,为了克服常规模板支撑体系稳定性不足,不能保证混凝土成型质量的缺陷,我公司在传统工艺的基础上对模板支撑体系进行了创新和改造,形成斜向短螺杆对拉组合体模板支撑体系新工艺,由短螺杆斜向对拉,用螺母和螺纹套筒双重紧固,避免通长对拉,经工程实践证明,该新型模板支撑体系能显著提高墙体模板支撑的刚度、强度、稳定性,且节约材料、构造简单、操作快捷、施工方便,提高了超长超厚剪力墙模板支撑的施工质量,社会、经济效益显著。

关键词:剪力墙;短螺杆;模板支撑;斜向;对拉

1.工程概况

1.1泰州金融服务区5#6#楼

泰州金融服务区项目总面积约27.9万平方米,其中:5#6#楼为劲性结构,建筑面积约115900平方米,主楼58层,裙楼7层,为超高建筑,设计高度为248米;主体结构中剪力墙体为超厚超长大体积混凝土结构,混凝土墙体厚度达到1000mm, 结构墙体转角部位较多。

1.2剪力墙体模板支撑体系现状分析

超厚超长剪力墙模板支撑体系在工程前期采用的是常规的剪力墙转角处纵墙和横墙都采用比墙体长度长的对拉螺栓进行对拉支撑施工,但在实践过程中传统模板支撑体系在超厚超长剪力墙支撑施工中存在如下问题:通长对拉螺杆的使用中,螺杆越长,长细比越大,螺杆的稳定性和刚度就会下降,加上厚大体积混凝土的侧向压力和垂直荷载较大,以及浇筑混凝土时混凝土坠落冲击荷载、振动棒的振捣都会使螺杆产生不可忽视的下挠,如施工操作不当极易产生模板支撑变形,混凝土浇筑中容易引发涨模、漏浆、结构尺寸变形等质量通病,难以满足模板支撑体系的强度、刚度和稳定性的要求;同时大体积混凝土模板体系施工中,超长螺杆的应用也增加了施工成本和操作难度,混凝土墙体成型观感效果和实体质量难以控制,工效较差。

1.3新型墙体模板支撑体系的的设计

为克服常规模板支撑工艺在厚大体积混凝土墙体施工中存在的不足而引起各种混凝土结构实体质量通病的发生,我们在混凝土剪力墙结构常规模板支撑体系施工工艺的基础上进行了创新设计,取得了“超厚超长剪力墙转角斜向短螺杆对拉组合体模板支撑体系施工技术”这一创新技术成果,在现场进行实践施工,并进行了创新技术总结和效果分析。

图1 墙体模板支撑系统的对拉螺栓传统工艺和改进工艺对比结构图

2.新型模板支撑体系工艺原理、施工工艺流程及操作要点总结

2.1工艺原理

斜向短螺杆对拉模板支撑体系组合装置的组成主要是螺母、螺纹套筒、支撑铁垫片以及斜向短螺杆,与对拉斜向短螺杆相配套的螺纹套筒的一端与支撑铁垫片成45°满焊在支撑铁垫片一个面中间部位的预留孔上,焊接时,螺纹套筒一端不可穿越支撑铁垫片的另一个面,焊缝高度12mm,焊脚高度为10mm,支撑铁垫片预留孔洞孔径与螺纹套筒直径相同,在转角墙体螺杆对拉位置两侧模板上留孔,斜向短螺杆用塑料保护套管套好之后与纵横墙面成45°穿过纵横墙面的两侧模板预留孔,穿出纵横面两侧模板的螺杆两端套上焊有螺纹套筒的支撑铁垫片,支撑铁垫片固定在模板支撑体系的钢管撑上。最后用螺母将斜向短螺杆两末端与螺纹套筒固定,螺母最终固定后斜向短螺杆两端要留出3-5个螺纹。混凝土浇筑成型后,待达到拆模强度,松开斜向短螺杆组合模板体支撑体系的螺母,取出短螺杆以及焊有螺纹套筒的支撑铁垫片、螺母,可循环重复使用。

支撑铁垫片中间开孔部位与螺纹套筒一端成45°满焊,套筒一端不穿越支撑铁垫片的另一面,开孔孔径与螺纹套筒直径一致,为φ20。

斜向短螺杆是带螺纹的φ16螺栓杆件。短螺杆长度取值为1600 mm。

螺纹套筒规格为为φ20,螺母规格为φ16,支撑铁垫片尺寸为10mm厚、150 mm×150mm。

图2 斜向短螺杆对拉组合体配件定型装置大样图和取得的专利

2.2施工工艺流程

总体施工工艺流程:组合体配件制作→楼板面定位放线→剪力墙钢筋绑扎→墙体模板支设→螺栓对拉支撑位置定位→螺栓对拉紧固→封模浇筑混凝土→混凝土达到设计强度后拆模→取出斜向短螺杆支撑装置→下一层墙体循环利用。

2.3操作要点

剪力墙结构竖向钢筋绑扎完毕后支设模板,进行测量定位放线,在墙体转角纵横墙两侧模板螺杆对拉位置上留孔,以使对拉斜向短螺杆穿越两侧墙面,在模板上固定,形成斜向对拉。对拉螺栓竖向间距离第一道螺杆离地面200 mm,第二道以上螺杆间距450 mm。

剪力墙转角两侧竖向模板支设和斜向短螺杆穿越两侧墙面模板预留口施工完成后,进行螺纹套筒、支撑铁垫片组合体的安装配套,螺纹套筒套住斜向短螺杆的两末端,支撑铁垫片固定在模板支撑体系的钢管撑上。最后用螺母将斜向短螺杆两末端与螺纹套筒固定,螺母最终固定后斜向短螺杆两端要留出3-5个螺纹,最终形成短螺杆斜向对拉的墙体模板支撑体系。

封模后浇筑结构混凝土,待结构达到设计强度拆模,松开斜向短螺杆组合模板体支撑体系的螺母,取出短螺杆以及焊有螺纹套筒的支撑铁垫片,进行下一层墙体循环重复使用。

支撑铁垫片、螺纹套筒的焊接;螺母、斜向短螺杆的质量要严格控制,原材料进场前严格检验,抽样送检,提高原材料加工质量。

对拉螺栓拉结紧固施工严格按模板支撑体系技术规程施工,保证模板支撑体系稳固,,确保模板施工质量。

浇筑混凝土时,振捣混凝土的振动棒避免触碰对拉螺杆,以免支撑体系发生位移。

3.施工效果总结和综合效益分析

3.1新型模板支撑体系施工效果总结

施工前对工人进行新工艺的培训学习,在实践过程中严格遵照施工方案和技术交底进行规范化施工,实践证明,该新型支撑体系的施工工效明显优于传统工艺,斜向短螺杆对拉支撑配合螺母和螺纹套筒双重紧固取代传统的通长螺杆对拉体系,提高了模板支撑体系的可靠性,特别是纵横墙转角处模板支撑的刚度、强度、稳定性,大大提高,保证混凝土结构成型后尺寸不变形,有效控制了混凝土质量通病的发生,混凝土墙体成型后观感质量好,垂直度、平整度明显提高。

3.2综合效益分析

材料省:斜向短螺杆对拉模板支撑体系的实施,以短螺杆取代大量通长对拉螺杆,大幅度减少螺杆用量。

便于质量控制:斜向短螺杆对拉模板支撑体系施工便于检查、验收,模板体系刚度、强度、稳定性有保障,保证了混凝土实体成型质量和观感质量。

安全可靠:斜向短螺杆对拉模板支撑体系最大的特点和优势为对拉螺杆的拉结紧固除了螺母紧固还有螺纹套筒连接,拉结强度大;比通长螺杆的拉结更稳定可靠,足以满足模板支撑体系稳定性要求,保证混凝土结构不变形。在实施项目中统计比较,常规模板支撑体系的混凝土垂直平整度合格率不会超过90%,而应用斜向短螺杆对拉模板支撑体系后,混凝土垂直平整度合格率超过96%。

4.施工体会和技术总结

应用超长超厚剪力墙转角处斜向短螺杆对拉模板支撑体系后,墙体混凝土质量合格率明显提高,同时,节约了成本,提高工效,得到了业主以及监理单位的充分肯定,为以后在类似结构体系工程施工中的使用和推广积累了宝贵的经验,实践证明该新型模板支撑体系值得推广应用,同时该技术取得了省级工法和实用新型专利。

参考文献

[1]《建筑结构荷载规范》GB50009-2012.

[2]《建筑施工模板安全技术规范》JGJ 162-2008.

[3]《建筑施工临时支撑结构技术规范》JGJ300-2013.

[4]《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015.

论文作者:王烨

论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期

论文发表时间:2020/1/2

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剪力墙转角斜向短螺杆对拉组合体模板支撑体系创新技术在超高层建筑中的应用论文_王烨
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