- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:本论文聚焦于建筑工程中后浇带施工的关键技术问题,深入研究后浇带型钢柱独立支撑施工技术。通过对传统后浇带施工弊端的剖析,阐述了研发新型支撑技术的必要性。详细介绍了后浇带型钢柱独立支撑的结构设计、搭设准备、搭设过程以及顶托安装与标高调节等关键环节的施工要点。经实践验证,该技术具备结构简单、周转率高、安全可靠、节约成本等显著优势,为解决后浇带施工难题提供了创新且高效的解决方案,对推动建筑施工技术的进步具有重要意义。
关键词:后浇带;型钢柱独立支撑;施工技术;效益分析
1研究背景
在建筑工程领域,后浇带作为一项至关重要的构造措施,在解决结构沉降差异、温度收缩变形以及混凝土早期干缩应力等方面发挥着不可替代的作用。其工作原理是将建筑结构在施工阶段暂时划分为若干个区段,待主体结构的变形基本趋于稳定后,再进行二次浇筑,以此有效地释放结构内部的约束应力,防止有害裂缝的产生,进而确保建筑整体结构的安全性与耐久性。
传统的后浇带施工模式通常需要长时间保留模板支撑系统,直至后浇带封闭浇筑完成。这种方式存在诸多弊端。从材料使用角度来看,长时间占用大量模板及支撑材料,导致材料的周转效率极为低下,资源浪费现象严重。在施工周期方面,由于支撑系统拆除时间受限,极大地延长了整体施工周期,影响了工程进度。更为关键的是,长期保留的支撑系统在复杂的施工环境中容易出现松动现象,这不仅可能引发后浇带接缝处的错位,还可能导致渗漏等质量隐患,给建筑结构的长期稳定性带来威胁。
随着建筑行业的蓬勃发展,建筑形态日益复杂多样,对施工工期的要求也愈发精细化。传统的后浇带施工模式已逐渐难以适应现代工程建设的需求。在此背景下,研发一种新型的后浇带构造体系迫在眉睫。这种新型体系应能够显著提升施工效率,降低材料损耗,同时为复杂建筑形态的施工提供坚实可靠的技术保障。基于此,我们组织专业技术人员开展深入研究与设计,成功研发出一款结构简单、操作便捷、成本节省且能有效提升施工安全与质量的新型后浇带支撑技术 —— 后浇带型钢柱独立支撑施工技术。
2后浇带型钢柱独立支撑
本后浇带型钢柱独立支撑在设计上独具匠心,旨在为后浇带部位提供稳定且高效的支撑。在关键部位的选择上,于后浇带边缘梁下精心布置直径 150mm、壁厚 4mm 的镀锌钢管作为主要承重结构。这种镀锌钢管材质为 Q345B 低碳合金钢,相较于传统的 Q235B 钢管,其强度和韧性有了显著提升,能够承受更大的荷载。托板采用 2002005mm 钢板,与顶托紧密配合,顶托套入立杆顶部,可灵活调整丝杆至设计标高。内顶托丝杆插入钢管内长度严格要求不小于 150mm,自由端则需控制在≤650mm,以此确保顶托连接的稳固性和受力的均匀性。
在支撑间距的设置上,立支撑间距确定为 4m,充分考虑了结构的承载能力和经济性。为满足材料可周转使用的需求,型钢柱设计为每段 1.6m,便于在不同施工场景下灵活组装和拆卸。钢管柱与钢管柱之间采用承插型盘扣式连接,这种连接方式具有安装便捷、连接牢固的特点,能够快速形成稳定的支撑框架。支撑立柱布置遵循严格的荷载垂直传递原则,上层钢支撑立柱荷载依次传递到下层格构式钢支撑立柱,最终可靠地传递到地下室底板。同时,独立支撑的形心距离后浇带边缘精准控制为 400mm,既保证了对后浇带部位的有效支撑,又避免了对后浇带施工操作空间的过多占用。后浇带型钢柱独立支撑示意图如图 1 所示。
图1后浇带型钢柱独立支撑示意图
2.1 型钢柱独立支撑搭设准备
在施工前需要编制后浇带型钢柱独立支撑施工的专项施工方案,并通过专家论证。施工前由项目技术负责人向全体施工操作人员进行安全技术交底,交底的内容应与施工方案一致,做法要求清晰,交底最后形成书面记录,并由所用参加人员签字确认。施工前由工程部、技术部、质量部共同对地基与基础进行检查验收,达不到条件的应进行处理。对施工用的镀锌钢管以及其它配件由物资部进行外观检查,并核验合格证书,不合格的材料不能用在工程上。
2.2 型钢柱独立支撑搭设
场地清理平整是支撑搭设的基础工作,需确保施工区域内无杂物、障碍物,地面平整坚实。利用全站仪这一高精度测量仪器,精准引测轴线控制点,按照设计图纸要求,准确放出后浇带边线及钢管柱支撑点位。在定位过程中,严格控制定位误差在 ±50mm 以内,采用醒目的红油漆标记支撑点位,并为每个点位标注清晰的立杆编号(如 LZ - 01)及设计标高。同时,相邻点位间距偏差需控制在≤30mm,以保证支撑布置的均匀性和准确性。
在竖直安装立杆时,对安装精度提出了极高要求,安装偏差必须控制在<3‰。这就需要施工人员在安装过程中,使用专业的测量工具,如经纬仪、水准仪等,实时监测立杆的垂直度。独立支撑的形心距离后浇带边缘严格保持为 400mm,确保支撑位置的准确性,为后浇带部位提供最佳的支撑效果。立杆安装示意图如图 2 所示。
图2立杆安装
2.3 顶托安装与标高调节
立杆顶部安装的可调顶托,其托板尺寸为 2002005mm,顶托套入立杆顶部后,进入关键的标高调节环节。通过精心操作顶托丝杆,将托板标高精确调整至设计值,误差严格控制在 ±10mm 内。在调节过程中,使用高精度水准仪进行实时测量,确保标高的准确性。同时,务必保证内顶托丝杆插入钢管内长度不小于 150mm,以确保顶托与立杆之间的连接牢固可靠,能够有效传递荷载。顶托安装示意图如图 3 所示。
图3顶托安装
3效果分析
3.1结构简单,周转率高
采用标准化150mm直径4mm厚镀锌钢管作为核心受力构件,配合承插型盘扣形成稳定框架,顶部设置可调顶托精准承托后浇带荷载。节点装配速度比传统扣件式快3倍以上,仅需插销和斜楔固定节点,省去传统脚手架所需的螺栓、扣件等易损件,减少配件损耗。结构高度简化的支撑体系大幅简化搭设流程,模块化设计与标准化安装实现快速周转,搭设效率提高40%,单人日均可完成300㎡架体搭设。
3.2安全可靠
镀锌钢管采用Q345B低碳合金钢制造,150mm直径4mm厚立杆极限承载力达600kN(约60吨),引入安全系数,实际工程中建议允许承载力范围为 30~40吨,远超传统Q235B钢管,承载力提升60%。热浸镀锌工艺(锌层≥80μm)使钢管内外壁均匀防腐,抗锈蚀能力提升3倍以上,有效控制了环境侵蚀对支撑结构稳定性的影响。支撑体系构造简单,安装与拆除流程操作简单,有效的减少了拆卸安装过程中的安全隐患。
3.3节约成本
大直径钢管,承载力大幅提升,可扩大立杆间距减少冗余支撑,用钢量比传统扣件式支撑减少40%-50%,热镀锌处理使用寿命延长至15年以上,周转次数≥300次,残值率高达70%。安装与拆除流程操作简单,搭设效率提高40%,人工费用仅为传统支撑的30%,无需专业工具,工人仅用榔头即可完成组装,培训周期缩短50%,综合成本降低50%。
4结论
综上所述,本研究的后浇带型钢柱独立支撑施工技术,通过创新的结构设计和严谨的施工工艺,成功攻克了传统后浇带施工中存在的材料周转效率低、施工周期长、安全隐患大以及成本高昂等难题。在实际工程应用中,展现出了卓越的性能优势。在经济效益方面,显著降低了施工成本,包括材料采购、租赁、人工以及维护等多个环节的费用,为建筑企业创造了实实在在的经济收益。在社会效益方面,提高了施工效率,缩短了工程建设周期,使得建筑资源能够更快地投入使用,为社会创造更多价值;同时,提升了施工过程中的安全性,减少了安全事故的发生风险,保障了施工人员的生命安全和健康,进而为推动建筑行业向高质量、高效率、低能耗方向发展发挥重要的作用。
参考文献
[1]施政,刘进,杨建兵,等.后浇带钢管立柱支撑施工技术[J].建筑机械化,2025,46(04):67-69.
[2]卢文春.基础工程后浇带简支模施工技术应用[J].工程质量,2025,43(05):75-78.
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