懸挑式下掛箱形結構施工技術總結及概述

肖堯

（中鐵建工集團第五建設有限公司，廣州 510006）

1 引言

在經濟快速發展的嶺南地區，具有嶺南風格的學校、醫院和文化館等城市特色建筑選擇了 “歇山頂” 的外立面設計風格，該建筑風格主要采用懸挑式下掛箱形結構。 而懸挑式下掛箱形結構往往采用的是：在完成箱形結構的底板基礎之上，利用箱形結構的內空制作無法拆除的模板體系， 從而完成箱形結構的側壁和頂部結構。 此工藝不僅造成施工過程中材料浪費嚴重、質量差、工效低、成本高、環境污染等問題，更極易導致后期白蟻滋生。

為有效解決上述問題， 該項目技術團隊積極開展了技術討論和研究， 基于項目實際的結構特點提出一種懸挑式下掛箱形結構施工技術，有效解決了箱形結構模板、木枋、鋼管等材料無法拆除的難題，解決箱形結構施工質量差、施工周期慢等問題。 實現模板、木枋、鋼管等材料重復性使用、成型效果優良、綠色環保等目標。

2 懸挑式下掛箱形結構施工技術原理

2.1 技術原理

懸挑式下掛箱形結構施工技術，通過技術優化，利用外懸挑板端點做預制斜掛板下端受力支撐點和倒置式屋面周邊女兒墻的掛點，將懸挑下掛式箱形結構優化成外懸挑板、倒置式屋面及女兒墻現澆結構組合和預制斜掛板單元式構件， 后通過預制斜掛板單元式構件與現澆樓板支模體系相結合的施工技術，解決箱形結構模板、木枋、鋼管等材料無法拆除的難題，解決箱形結構施工質量差、施工周期長等問題。 實現模板、木枋、鋼管等材料重復性使用，實現資源投入少、施工周期短、綠色環保和降低施工成本等目標。

2.2 技術特點

一是可以減少資源投入、避免材料浪費。 預制斜掛板單元式構件和現澆混凝土支模體系相結合， 相對于傳統屋面外懸挑混凝土結構施工，可實現模板、木枋、鋼管等材料重復性使用，解決了箱形結構模板、木枋、鋼管等材料無法拆除的難題，減少了塔吊、人工等資源的投入，避免了混凝土的浪費和白蟻產生，符合綠色建造理念。

二是結構成型質量好，可實現降本增效。 預制斜掛板單元式構件一次成型率較高，表面平整度高，解決了傳統屋面周邊線條混凝土漲模、漏漿、錯臺等質量問題，免剔鑿和防水找平，預防了后期滲水等風險，以質量優質實現降本增效。

三是操作易標準化、實現快速生產。 預制斜掛板單元式構件標準化、操作簡單，懸挑式下掛箱型結構整體施工簡單，可實現快速施工生產，可推廣性強。

3 懸挑式下掛箱形結構施工工藝流程

結合懸挑式下掛箱形結構特性和實際施工經驗， 進行總結和提升，形成了施工工藝流程圖，如圖1 所示。

圖1 懸挑式下掛箱形結構施工工藝流程圖

4 懸挑式下掛箱形結構施工操作要點

4.1 技術準備

1）繪制箱形結構設計圖。 采用BIM 技術對箱形結構斜掛板配模圖進行深化設計。 首先，利用智能模板設計軟件，導入相應箱形結構斜掛板單元信息，自動生成模板施工圖。 其次，形成平面圖、三維圖，同時生成加固大樣。 最后，通過BIM 模型將箱形結構斜掛板按照設計圖的要求進行單元化的劃分，分解為若干個模板單元，并智能編號，生成配模圖。

2）根據施工特點編制安全專項施工方案，安全專項施工方案編制、審批、交底和施工嚴格執行相關規定。 安全專項施工方案中應明確模板施工方案。 箱形結構斜掛板施工支撐體系采用承插式盤扣支撐體系，立桿間距為900 mm，步距不超過1 500 mm，頂撐采用可調頂托，主龍骨為?48 mm×3.2 mm雙鋼管， 次龍骨采用100 mm×50 mm 木枋， 模板采用15 mm厚膠合板，吊裝采用塔吊施工。

3） 根據配模圖準備施工材料， 主要包括：1 830 mm×915 mm×14 mm 模板、100 mm×50 mm 木方、48 mm×3.5 mm 鋼管、頂托、?14 mm 穿墻螺桿、?14 mm 螺帽、?16 mmPVC 塑料管等。

4.2 預制斜掛板加工制作

4.2.1 模板安裝及驗收

根據計算機配模軟件生成的配模圖對現場制作的預制斜掛板構件進行編號。 模板涂刷脫模劑，并分規格堆放，根據圖紙要求放好軸線和模板邊線，定好水平控制標高。 根據模板方案、圖紙要求和工藝標準，向班組進行安全、技術交底。 用線錘和鋼卷尺對模板垂直度進行全數檢測， 保證模板的垂直度滿足≤6 mm 要求，對不滿足要求的模板進行調整。 安裝完用線錘和鋼卷尺對模板垂直度進行自檢驗收， 保證模板的垂直度滿足GB 50204—2015 《混凝土結構工程施工質量驗收規范》中垂直度的要求，對不滿足要求的模板進行調整。 自檢驗收后通過質檢員、專業監理驗收合格后進行下道工序施工。

4.2.2 混凝土澆筑及拆模清理

同樓板混凝土澆筑方式一致，振動棒振動半徑＜250 mm，振動時應塊插慢拔棒，振動到混凝土氣泡變少為止。 模板拆除應符合JGJ 1—2014《裝配式混凝土結構技術規程》中預制構件模板的拆除要求，模板單元脫模時不能采用鋼釬強拆，以免破壞模板表面塑料模，影響模板壽命。 拆除下來的模板單元清理表面混凝土后，架空碼放避免受潮。

4.3 預制斜掛板吊裝

1）將預制斜掛板掛鉤起吊至操作面，預制斜掛板吊至安裝位置約1 m 處，停止降落，操作人員穩住斜掛板，參照梁頂垂直控制線和下層板面上的控制線， 引導疊合板緩慢降落至支撐上方。 吊裝過程中注意避免預制斜掛板與外架碰撞，預制斜掛板停穩慢放，以免吊裝放置時沖擊力過大導致板面損壞。由于預制斜掛板為人工手扶的落位方式， 故在預制斜掛板落位的過程當中，需要操作工人嚴格按照定位進行落位[1]。

2）吊裝過程中需要項目管理人員和勞務管理人員旁站監督，吊裝完畢后，需要雙方管理人員共同檢查定位是否與定位線偏差，采用鉛垂和靠尺進行檢測，如超出質量控制要求，或偏差已影響到下一塊預制斜掛板的吊裝， 管理人員需責令操作人員預制斜掛板進行重新起吊落位，直到通過檢驗為止。

4.4 塞縫及防水處理

預制斜掛板之間縫隙采用PE 棒封堵，封堵后用1∶2 水泥砂漿填實，深度不少于25 mm。 防水采用JS 水泥防水涂料[2]。

5 施工材料及設備

5.1 主要材料

該施工技術中預制斜掛板為現場預制， 預制板制作主要使用材料包括模板、木方、鋼管、螺桿等，吊裝預制板主要采用鋼絲繩、砂漿、防水等材料，材料規格、要求如表1 所示。

表1 材料要求一覽表

5.2 設備機具

該施工技術為現場預制構件和吊裝施工， 主要采用施工機具包括塔吊、圓盤鋸、手持電鉆、扳手等構件預制和吊裝常規使用工具，如表2 所示。

表2 設備機具一覽表

6 質量控制

6.1 質量標準

嚴格執行JGJ 1—2014 《裝配式混凝土結構技術規程》[3]、GB/T 51231—2016 《裝配式混凝土建筑技術標準》、GB 50666—2011 《混凝土結構工程施工規范》、GB 50204—2015《混凝土結構工程施工質量驗收規范》等規范規定。

6.2 質量保證措施

1）首先編制專項施工方案，并嚴格按方案進行交底和施工；

2）加強工序過程質量控制，上道工序不合格，不得進行下道工序施工，上道工序為下道工序服務。

3）嚴把材料供應質量關，所有使用的原材料、構配件均應有出廠合格證或材料合格證明單。 按規定應進行進貨檢（復）驗的物資，必須檢（復）驗合格后，及時進行報監，并由監理工程師審核同意后，方可使用。

4）嚴格執行國家規范，質量管理辦法制度，認真落實和執行項目經理部制定的技術、質量管理制度和實施細則。 對協力施工隊及施工人員進行質量控制，進行交底，使其明確質量要求、規范施工質量行為，確保質量。

7 施工效益

一是相較于現行普遍支模澆筑混凝土無法拆除模板支撐體，該技術可實現模板材料多次周轉（周轉次數約8 次）的目標，并且提高了現場施工效率， 減少質量二次剔鑿和修補等返工費用。以廣東仲元中學第二校區工程含“歇山頂”結構的13 個單體為例，該技術的應用使項目施工成本得到有效降低，并獲得公司2022 年優秀技術創效表彰及獎勵，產生了良好的經濟效益。

二是該技術榮獲企業2021 年度優秀企業工法，形成了企業技術標準；獲得廣州市2022 年科技進步獎，形成了優秀的施工技術成果，推動了建筑業的高質量發展，產生了良好的技術效益。

三是通過應用該技術，施工質量優質、效率高、綠色環保和安全可靠，得到了廣州市番禺區各級政府部門、建設、監理、設計等單位的一致認可，產生了良好的社會效益。

8 結語

懸挑式下掛箱型結構施工技術作為現代化混凝土結構的綠色環保施工技術， 通過技術手段對傳統工藝進行總結和提升， 優化為預制斜掛板單元式構件與現澆樓板支模體系相結合的施工技術，解決箱型結構模板、木枋、鋼管等材料無法拆除、施工質量差、施工周期慢、白蟻滋生等問題，同時在一定條件下提高了城市建筑中多曲線混凝土結構施工的經濟性，在多曲線建筑中具有積極的推廣價值，具有廣泛的社會效益。

目前， 廣東仲元中學第二校區工程項目該項目已建成交付使用。 宿舍樓、教學樓、實驗樓等13 個建筑單體的屋面“歇山頂”設計風格形成了校園內一道靚麗的風景，在這所百年歷史名校的新校區不僅展現了地域特色文化傳統， 更符合現代化建筑學的審美。