《結構轉換層型鋼砼大梁掛模施工方法》是浙江省建工集團有限責任公司於2007年4月19日申請的發明專利，該專利的申請號為2007100681455，公布號為CN101041974，公布日為2007年9月26日，發明人是金睿、吳飛。
《結構轉換層型鋼砼大梁掛模施工方法》包括如下步驟：1）將型鋼樑現場吊裝到結構轉換層中型鋼混凝土大梁的設計位置上；2）在型鋼混凝土大梁下搭設臨時支架，並在臨時支架上依次鋪放方鋼、方木、梁底模板；3）在型鋼樑上掛設U形掛桿，並將掛桿依次穿過鋪放在臨時支架上的梁底模板、方木、方鋼，並用螺母固定；4）利用掛桿底部的螺母調節梁底模板的標高和水平，完成後將掛桿點焊固定；5）進行型鋼混凝土梁側面模板及相應對穿螺桿的安裝，然後拆除臨時支架，完成後澆築混凝土。
2014年11月6日，《結構轉換層型鋼砼大梁掛模施工方法》獲得第十六屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《結構轉換層型鋼砼大梁掛模施工方法》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：結構轉換層型鋼砼大梁掛模施工方法
- 公布號：CN101041974
- 公布日：2007年9月26日
- 申請號：2007100681455
- 申請日：2007年4月19日
- 申請人：浙江省建工集團有限責任公司
- 地址：浙江省杭州市文三路20號建工大廈九樓
- 發明人：金睿、吳飛
- 分類號：E04B1/30（2006.01）
- 代理機構：杭州求是專利事務所有限公司
- 類別：發明專利
- 代理人：張法高
專利背景,發明內容,技術方案,有益效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
隨著建設技術的發展和建築功能要求的增多，大空間、多種變化的建築型式對結構承載和抗震設計提出了更高要求。型鋼混凝土梁式結構轉換層是2007年4月前套用較多的結構轉換型式。
型鋼砼結構是2007年4月前較為先進的結構體系，它將鋼結構強度高、延性好和混凝土結構剛度好、單價低的優點結合起來，能有效提高承載力、減小構件斷面尺寸、提高抗震延性，滿足建築功能的要求。
通常的轉換層梁板施工工藝流程：高空施工平台或模板支撐架搭設（下部樓層適當加固）→鋼筋砼梁板底模鋪設→梁筋綁紮→梁封側模→板筋綁紮→封模→砼澆搗。
型鋼砼梁截面大、荷載重（如900×2500截面梁線荷載約58.5千牛/米）、跨度大，其支模體系必須安全可靠，同時又能保證質量。施工期間下部承重支撐架的設計和搭設始終是耗時費力且風險較大的問題。
型鋼砼轉換層施工涉及鋼結構安裝、腳手架、模板、鋼筋等專業，與常規土建轉換層施工有所差異，其工藝流程的確定關係各專業的順利銜接以及後續專業的操作空間，顯得非常重要。
發明內容
技術方案
《結構轉換層型鋼砼大梁掛模施工方法》包括如下步驟：
1）將型鋼樑現場吊裝到結構轉換層中型鋼混凝土大梁的設計位置上；
2）在結構轉換層型鋼混凝土大梁下搭設臨時支架，並在臨時支架上依次鋪放方鋼、方木、梁底模板；
4）利用掛桿底部的螺母調節梁底模板的標高和水平，完成後將掛桿點焊固定；
5）進行型鋼混凝土梁側面模板及相應對穿螺桿的安裝，然後拆除臨時支架，完成後澆築混凝土。
有益效果
對於轉換層結構施工，傳統的施工方法均需要搭設承載能力較強的支撐平台。轉換層如處於高空，下部考慮臨時高空施工平台時，如需考慮承受型鋼砼大梁施工荷載，則施工平台的構件型號和截面尺寸均需提高，甚至可能使得施工平台在經濟性方面沒有優勢。型鋼砼大梁線荷載一般在30～65千牛/米左右，由此設計下部承重架，一般立桿間距都在400～500左右，步高1.5米左右，另需密集的水平和豎向剪刀撐。並且限於下部樓板的承載能力，還需要向下層層加固，甚至直至底板，由此增加的加固量、周轉材料占用量以及搭設人工均較大，架體安全風險較大，對工程進度也有影響。尤其在型鋼砼梁式結構轉換層施工中，由於需要為型鋼大梁的安裝安排駁運、吊裝場地以及時間，費用投入和工期影響還要增加。該發明對型鋼砼梁式結構轉換層的荷載分布進行分析，採用利用型鋼砼梁內型鋼樑承受梁自身荷載的思路，即在型鋼樑安裝完成後，豎向吊掛螺栓支撐大梁底模，另設對穿螺栓拉結側模。利用這種方法，轉換層下部無需密集承重架，僅需考慮操作架，可以大幅度地減小下部承重架荷載，不僅節約材料和搭設人工，而且避免了由於搭設重載高支撐架而帶來的施工安全風險和絕對工期延長，為工程施工順利進行提供保障。
附圖說明
附圖是結構轉換層型鋼砼大梁掛模示意圖；圖中：型鋼混凝土大梁1，型鋼樑2，樓板3，鋼筋4，U形掛桿5，對穿螺桿6，方木7，梁側面模板8，方鋼9，梁底模板10。
附圖
權利要求
《結構轉換層型鋼砼大梁掛模施工方法》其特徵在於，包括如下步驟：
1）將型鋼樑（2）現場吊裝到結構轉換層中型鋼混凝土大梁（1）的設計位置上；
2）在結構轉換層型鋼混凝土大梁（1）下搭設臨時支架，並在臨時支架上依次鋪放方鋼（9）、方木（7）、梁底模板（10）；
3）在型鋼樑（2）上掛設U形掛桿（5），並將U形掛桿（5）依次穿過鋪放在臨時支架上的梁底模板（10）、方木（7）、方鋼（9），並用螺母固定，在此同時進行型鋼混凝土梁的鋼筋（4）綁紮；
4）利用U形掛桿（5）底部的螺母，調節梁底模板（10）的標高和水平，完成後將U形掛桿（5）點焊固定；
5）進行型鋼混凝土梁側面模板（8）及相應對穿螺桿（6）的安裝，然後拆除臨時支架，完成後澆築混凝土。
實施方式
《結構轉換層型鋼砼大梁掛模施工方法》包括如下步驟：
1）將型鋼樑2現場吊裝到結構轉換層中型鋼混凝土大梁1的設計位置上；
2）在結構轉換層型鋼混凝土大梁1下搭設臨時支架，並在臨時支架上依次鋪放方鋼9、方木7、梁底模板10；
3）在型鋼樑2上掛設U形掛桿5，並將U形掛桿5依次穿過鋪放在臨時支架上的梁底模板10、方7、方鋼9，並用螺母固定，在此同時進行型鋼混凝土梁的鋼筋4綁紮；
4）利用U形掛桿5底部的螺母，調節梁底模板10的標高和水平，完成後將U形掛桿5點焊固定；
5）進行型鋼混凝土梁側面模板8及相應對穿螺桿6的安裝，然後拆除臨時支架，完成後澆築混凝土。
下面對結構轉換層型鋼砼大梁掛模施工方法及其它作進一步描述：
1）將型鋼樑2現場吊裝到結構轉換層中型鋼混凝土大梁1的設計位置上；
（1）型鋼樑吊裝常規採用塔吊吊至樓層，駁運後採用把桿吊裝的方法。
（2）型鋼樑重量一般在1噸/米左右，用塔吊在起重能力範圍內把型鋼樑吊到操作樓層上，下面加墊枕木。
（4）在鋼樑下面放進鋼管滾筒，使用電動慢速卷揚機把構件緩慢地拖拉到安裝的柱子旁邊。
（5）預先設立好格構式的獨立吊桿一支，錨固主纜繩，纜繩的長短由5噸手拉葫蘆來調節。
（6）吊桿上有H20-4D和ф16毫米6×37的鋼絲繩組成的滑輪組用來起重吊裝，牽引的動力是5噸電動慢速卷揚機一台。
（7）使用ф31毫米的鋼絲繩4根作綑紮工字梁用，同時再加1隻10噸的手拉葫蘆來調節構件的水平度。
（8）吊工字梁的鋼絲繩綑紮好後，對操作人員進行分工，指揮者對操作人員分工交底。
（9）按照分工要求各自對自己的崗位範圍進行安全檢查，對各種情況都必須向指揮者匯報，發現問題馬上解決，使人人都做到有底有數，明白自己的操作全過程和吊裝的安全要求。
（10）進行全面檢查，並作好記錄台帳，經過檢查確實沒有問題後同意試吊。
（11）由指揮者發出起吊的信號後，構件由兩頭的穩繩穩定，由卷揚機把構件慢慢地吊起，離地0.2米後，指揮者發出停止信號，停止卷揚機起動。
（12）再由各崗位對自己的操作範圍進行安全檢查，自檢以後向指揮者匯報情況。指揮者召集人員，對構件在地面上作人為的衝擊、振動。
（13）構件經過衝擊、振動後，靜止下來對全面情況進行檢查，如：吊桿有否變形、脫焊，基礎有否沉降、頭部有否異常，滑輪有否阻卡現象，錨點是否鬆動，鋼絲繩卡有否滑移，卷揚機有否移位，中心軸線是否對正，構件有否水平等等。
（14）指揮者確認全過程的環節都沒有出現異常的情況後，正式發出起吊命令，構件起吊。
（15）待構件被吊到安裝高度時，指揮者發出停止信號，卷揚機停止起動，吊空的構件由兩頭的繩索穩定。
（16）指揮者發出信號，由後面的主受力纜繩的操作者按照指揮命令調節手拉葫蘆，使鋼繩放長，把吊桿向前繼續傾斜，待構件到達安裝柱的中心點上時，停止吊桿的傾斜。
（17）指揮者發出指揮命令後，構件隨著卷揚機的起動而緩慢地下降，平穩地安放到基礎上就位。
（18）吊桿在不全部卸載的狀態下，起到一定的穩定作用，同時做好工字鋼樑的臨時支撐桿的布設，支撐桿用ф102×4毫米的無縫鋼管，頂撐焊接在工字鋼樑的上翼板和腹板的交匯處，鋼管的下部採用木板和契木頂緊、打實。不能撐的另一面就使用φ15.5毫米的鋼絲繩，向著傾翻方向的對面柱子上錨固拉緊，拉緊使用3噸手拉葫蘆。
（19）待工字鋼樑焊接穩固後，再全部鬆了卷揚機，拆卸綑紮鋼絲繩，把吊桿與構件全脫離後，使用塔吊把吊桿移位，再進行下一支工字梁吊裝的順序和安全注意事項的作業中去。
2）在結構轉換層型鋼混凝土大梁1下搭設臨時支架，並在臨時支架上依次鋪放方鋼9、方木7、梁底模板10。
（1）掛模體系構造
a）底模面板採用18厚木質膠合板模板；下鋪50×80方木；方木下為方鋼，間距依據計算確定；方鋼由倒U形螺桿支承，螺桿直徑18毫米，採用雙螺母加墊板，設計抗拉力不小於25千牛。
b）側模面板採用18厚木質膠合板模板；外側50×80方木，間距不大於300；採用雙鋼管外楞加對穿螺桿拉結，螺桿直徑16毫米，間距依據計算確定。
c）型鋼樑模板體系沿跨度每隔2米設定鋼絲繩抱箍。梁兩側用鋼管頂緊，避免水平向產生變形。
d）考慮採用掛模體系施工中，荷載均由型鋼樑承受，為保證施工過程中型鋼樑的截面穩定，可建議設計在上下翼緣間每隔2米加設肋板。
（2）掛模安裝要點
首先利用鋼管搭設底模臨時支撐架，鋪放方鋼、方木、底模，再穿掛桿同時進行鋼筋綁紮，利用掛桿底螺母微調底模標高和水平。調整完成後，點焊固定掛桿，穿對穿螺栓封一側模板，待鋼筋綁紮完成後封另一側模。
3）在型鋼樑2上掛設U形掛桿5，並將U形掛桿5依次穿過鋪放在臨時支架上的梁底模板10、方7、方鋼9，並用螺母固定，在此同時進行型鋼混凝土梁的鋼筋4綁紮。
4）利用U形掛桿5底部的螺母，調節梁底模板10的標高和水平，完成後將U形掛桿5點焊固定。
（1）鋼柱吊裝完後，在鋼樑吊裝前，先行在樑柱節點牛腿（1米長）上套上樑內箍筋，以方便今後梁箍筋穿套。
（2）扎筋時先立底模和一邊側模，梁筋綁紮時，先穿主筋，再布箍筋，預埋管、扎絲完成後方可封另一側模板。
（3）型鋼樑上放置馬鐙筋，間距500，按梅花形布置。
5）進行型鋼混凝土梁側面模板8及相應對穿螺桿6的安裝，然後拆除臨時支架，完成後澆築混凝土。
（1）考慮模板支撐架因素，混凝土澆搗方向考慮對稱散開。
（2）由於型鋼砼梁內型鋼樑與截面邊距離較小，為避免空洞，進一步保證混凝土施工質量，可考慮採用細石混凝土或自密實混凝土。
（3）由於型鋼砼梁截面較高，寬度不大，且中部設有鋼樑。因此梁底砼的振搗質量是重點。除常規技術措施及加強管理外，可考慮設定附著式振搗器。
（4）由於該部位配筋較密，鋼柱、鋼樑截面尺寸較大，故砼振搗是重點。振搗前須全面檢查操作面，預先考慮振搗棒插入位置；坍落度要求在18厘米左右，保證混凝土流動性；振搗時注意對稱多點振搗，同時也要避免過振。
6）材料與設備
結構轉換層型鋼砼大梁掛模施工涉及到以下幾方面的材料和設備：
（1）型鋼樑安裝時涉及塔吊、把桿、焊機等吊裝設備及焊條、鋼絲繩等材料。
（2）U型掛桿：直徑18毫米，長度根據梁高確定，配置雙螺母，設計抗拉力不小於25千牛；
（3）方鋼：h＝60，噸＝2.5，長不小於800，間距根據計算確定；
（4）方木、對穿螺桿等其他材料。
（5）鋼筋砼梁板模板支撐架利用鋼管、扣件等材料，同時作為掛模施工的操作平台。
7）質量控制
（1）U型掛桿應與梁筋點焊固定，避免混凝土澆搗時移位變形。
（2）梁模間以及梁模與板模間接縫採用雙面膠條，避免漏漿。
（3）U型掛桿間距不宜過大，尤其是在梁交叉部位，一般可以考慮500左右。
（4）施工過程必須保證掛桿垂直並與鋼筋點焊牢固，不得彎曲，螺母必須擰緊，保證受力不得變形。
（5）施工中方鋼長度不能太短，也不能太長，否則會影響周邊腳手架搭設。
（6）大梁底模標高和水平的微調利用方鋼下螺母進行。
（7）設定掛模體系的大梁間應設定鋼管對撐，混凝土澆築應注意對稱，避免導致掛模水平向變形移位。
（8）型鋼砼大梁底部利用鋼管扣件夾緊，避免側模與底模錯位。
（9）掛桿是主要受力構件，施工時嚴禁電焊燒傷掛桿。
（10）混凝土施工期間應派專人負責觀測模板及支架情況。
8）安全措施
（1）掛模的採用須經設計認可。掛模與周邊鋼筋砼梁板的模板支撐架必須保持相對獨立，避免型鋼砼大梁荷載傳遞至下部承重架。
（2）掛模安裝完成後，底模臨時支架須拆除。
（3）掛模中模板系統為懸浮體系，掛桿受力較為複雜，施工前必須對整個結構模擬施工過程進行計算，以確定掛桿間距。
（4）考慮到結構施工安全的重要性，混凝土澆筑前可進行二項試驗：①螺桿、螺母拉拔試驗，設計抗拉力不小於25千牛；②型鋼樑堆載試驗，型鋼樑吊裝完之後，混凝土澆築之前，現場就地選材（可考慮鋼材）堆放在指定型鋼樑跨中位置，觀察1h。
（5）混凝土澆築應注意對稱分層進行，禁止局部砼堆積過高，禁止振搗棒直接振動掛模體系和鋼筋。
（6）掛模拆除是通過放鬆掛桿的螺母實現的，落模時，從中間向兩邊多次循環依次拆落，嚴禁一次放鬆吊桿螺母，造成個別吊桿受力集中。
（7）轉換層處於高空，掛模法施工為高空作業，施工前應詳細進行施工交底，進行安全教育。
9）環保措施
（1）轉換層下承重支撐架設計時不需考慮型鋼砼大梁荷載，節約材料、人力等資源的過多投入。
（2）施工各項材料的選用應滿足國家有關產品標準中的環保指標的要求。
（3）型鋼砼大梁底模建議採用定製，其他掛模材料均宜定製後現場安裝，減少現場切割、敲打、焊接等加工引起的飛塵、噪音、氣味對環境的不利影響。
榮譽表彰
2014年11月6日，《結構轉換層型鋼砼大梁掛模施工方法》獲得第十六屆中國專利優秀獎。
