筏板混凝土扣件式鋼管支撐體系的施工應(yīng)用

關(guān)鍵詞：筏板混凝土；扣件式；鋼管支撐；施工應(yīng)用 

　　0 引言 

　　大體積混凝土是近年來應(yīng)用較為廣泛的一種建筑材料，具有強度高、可模性好、耐久性高和適用性強等特點，在建筑工程中得到了廣泛的應(yīng)用。而在扣件式鋼管支撐體系的施工中，由于大體積混凝土的澆筑，需要及時的拆除，這就打亂原本的施工工序。因此，如何在滿足大體積混凝土施工要求的基礎(chǔ)上進行支撐體系的施工成為了相關(guān)工作人員所要急于解決的難題�；�于此，本文就筏板混凝土扣件式鋼管支撐體系的施工應(yīng)用進行了探討，相信會對有關(guān)方面的需要能提供一定的幫助。 

　　1 工程概況 

　　某工程建筑面積15892.8m2，建筑高度為98.2m。工程地下3層，地上部分為2棟24層辦公樓、1棟28層住宅樓及相應(yīng)連廊、裙樓，結(jié)構(gòu)為全現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)。 

　　2 筏板大體積混凝土特點 

　　高層塔樓采用筏板基礎(chǔ)，筏板基礎(chǔ)板面標高為-13.600m，其中主樓1棟、2棟筏板厚2100mm，3棟筏板厚1500mm，局部厚度4800mm，混凝土強度等級C35。 

　　筏板面第一排雙向通長設(shè)置鋼筋 32@175，局部板面第二排雙向通長鋼筋 16@175，筏板中部附加 12@200雙向鋼筋網(wǎng)。 

　　混凝土采用材料： P.O42.5R水泥、JC-40W泵送劑、砼輝Ⅰ級粉煤灰、SS-CAS膨脹劑、SS-PP纖維。 

　　坍落度：180±30mm。 

　　筏板混凝土配合比（每立方用量kg）：水180、水泥358、粉煤灰73、膨脹劑32、細骨料729、粗骨料1048、外加劑10.6、纖維0.9。 

　　3 工藝改進及需解決的問題 

　　傳統(tǒng)施工方法中，鋼管支撐架僅起到臨時支撐作用，搭設(shè)后需在澆筑混凝土前拆除，增加了施工工序，如果將鋼管支撐架取代凳鐵、鋼筋支架或型鋼支撐同時兼作冷卻水循環(huán)的管網(wǎng)體系，將簡化筏板大體積混凝土的施工流程，是一種可行的施工方案，但需解決以下問題： 

　�。�1）如何合理布置鋼管支撐架，滿足多層鋼筋的承載要求； 

　�。�2）如何形成可用于冷卻水循環(huán)的管網(wǎng)體系； 

　�。�3）如何解決豎向鋼管的抗?jié)B問題。 

　　4 鋼管支撐架的設(shè)置 

　　筏板鋼筋共分三層，板面第一排雙向通長設(shè)置鋼筋 32@175，局部板面第二排雙向通長鋼筋 16@175，筏板中部附加 12@200雙向鋼筋網(wǎng)。工程采用φ48鋼管，鋼管立桿間距采用1.0m，并在筏板中部附加鋼筋網(wǎng)處設(shè)縱橫向水平鋼管。 

　　5 循環(huán)冷卻水管網(wǎng)設(shè)置 

　　5.1 混凝土的最大絕熱溫升值計算 

　　混凝土的絕熱溫升值按下式計算： 

　�。�1） 

　　Tmax=To+T（t）ξ （2） 

　　式（1）中W――每立方米混凝土的水泥用量，取358kg/m3； 

　　Q――每千克水泥的水化熱量，取375kJ/kg； 

　　c――混凝土的比熱，取0.96kJ/kg・℃； 

　　p――混凝土重力密度，取2400kg/m3； 

　　m――與水泥品種、澆筑溫度等有關(guān)的系數(shù)，取0.384d-1； 

　　t――混凝土齡期，取30d。 

　　混凝土最大水化熱一般出現(xiàn)在澆筑后第3天，澆筑時混凝土入模溫度為25℃。 

　　式（2）中To――混凝土入模溫度，取25℃； 

　　ξ――不同澆筑厚度、齡期時的降溫系數(shù)，取0.57。 

　　Tmax=To+T（t）ξ=25+58.27×0.57=58.21（℃） 

　　混凝土內(nèi)部最高溫度為58.21℃。 

　　5.2 混凝土表面保溫層的傳熱系數(shù) 

　　筏板表面覆蓋0.35mm厚的塑料薄膜，混凝土 

　　表面保溫層的傳熱系數(shù)按式（3）計算： 

　�。�3） 

　　式中σi――保溫層材料的厚度，取0.00035m； 

　　λi――保溫層材料的導(dǎo)熱系數(shù)，取0.04W/（m・K）； 

　　βq――空氣層的傳熱系數(shù)，取22W/（m2・K）； 

　　經(jīng)計算，β=18.45W/（m2・K）。 

　　5.3混凝土澆筑體內(nèi)的表層溫度 

　　混凝土澆筑體內(nèi)的表層溫度按下式計算： 

　　（4） 

　　式中Tq――施工期間大氣平均環(huán)境溫度，最高氣溫為27.3℃，最低氣溫為17.4℃，取 

　　22.35℃； 

　　h′――混凝土的虛厚度，h′=kλ/β=0.08m，其中k為折減系數(shù)，取2/3，λ為混凝土導(dǎo)熱系數(shù)，取2.33W/（m・K），β為混凝土表面保溫層的傳熱系數(shù)，取18.45W/（m2・K）； 

　　H――混凝土的計算厚度，H=h+2h′=2.1+2×0.08=2.26m，其中h為混凝土的實際厚度，取2.1m； 

　　Tmax――混凝土最大絕熱溫升值，取58.21℃。 

　　5.4 溫差計算 

　　混凝土澆筑體的里表溫差按下式（5）計算： 

　　ΔT1（t）=Tm（t）-Tb（t） （5） 

　　式中ΔT1（t）――齡期為t時，混凝土澆筑體的里表溫差（℃）； 

　　Tm（t）――齡期為t時，混凝土澆筑體內(nèi)的最高溫度，取58.21℃； 

　　Tb（t）――齡期為t時，混凝土澆筑體內(nèi)的表層溫度（℃）。 

　　ΔT1（t）=Tm（t）-Tb（t）=58.21-27.25=30.96℃>25℃ 　　5.5 須排出的水化熱 

　　由上述可知，混凝土內(nèi)外溫差達31.52℃，大于規(guī)范允許的25℃范圍，溫差須降低ΔT=30.96-25=5.96℃，為求安全余量，內(nèi)外溫差控制在24℃范圍內(nèi)，溫差須降低6.96℃。 

　　循環(huán)水管單層設(shè)置，按水平間距1m“蛇形”設(shè)置，每1000m2設(shè)置1個循環(huán)網(wǎng)，每個循環(huán)管網(wǎng)管線長1000m，循環(huán)網(wǎng)進出口水溫差為30℃，循環(huán)網(wǎng)內(nèi)須排出的最大水化熱量按式（6）計算： 

　　qmax=ΔT×c×p×V （6） 

　　式中V――循環(huán)水管網(wǎng)范圍內(nèi)的混凝土量，取2100m3。 

　　qmax=ΔT×c×p×V=6.96×0.96×2400×2100=33.68×106kJ 

　　為了避免地下水沿鋼管壁向上滲透，在搭設(shè)鋼管支撐架前，所有立桿均采用摻有膨脹劑的水泥漿進行灌填（膨脹劑摻量與大體積混凝土摻量相同），并對鋼管底座一端及鋼管中部焊接一塊直徑為15cm的方形止水鋼板，最后再在其端部墊放一塊厚度為5cm的同標號混凝土墊塊。 

　　工程鋼筋支撐架體采用扣件式鋼管滿堂支撐架，φ48×3.0鋼管，立桿縱橫間距1.0m，水平橫桿步距1.0m，支撐架搭設(shè)如圖1所示。同時，利用快速直節(jié)和焊接方式使中部鋼筋的短向支撐鋼管形成一個內(nèi)部中空的“蛇形”循環(huán)管網(wǎng)，從而替代以往單獨設(shè)置的降溫管。循環(huán)管網(wǎng)設(shè)置如圖2所示。 

　　工程以后澆帶劃分為3個施工區(qū)域流水施工，每個施工區(qū)域布置8個觀測點，筏板表面采用覆蓋塑料薄膜養(yǎng)護保溫。在筏板混凝土澆筑前，對循環(huán)降溫管網(wǎng)進行加壓試水檢測，確保管道完好，同時循環(huán)管網(wǎng)在混凝土覆蓋后開始使用，直至保溫及測溫工作結(jié)束為止。 

　　8 結(jié)語 

　　綜上所述，混凝土結(jié)構(gòu)扣件式鋼管支撐施工屬于一個系統(tǒng)工程，而要在此施工中既滿足混凝土結(jié)構(gòu)的支撐需要，又可以有效控制混凝土內(nèi)部的降溫，就要采用扣件式鋼管支撐鋼筋同時又兼作循環(huán)降溫管網(wǎng)的方法。本文就筏板混凝土扣件式鋼管支撐體系的施工應(yīng)用，希望對往后類似工程有所幫助。 

　　參考文獻 

　　[1]劉震.鋼管扣件式模板垂直支撐系統(tǒng)應(yīng)用安全要點[J].建筑施工.2012（05）. 

　　[2]王宗朝.高大模板鋼管支撐體系在工程中的應(yīng)用[J].甘肅科技.2010（18）.