高层混凝土住宅施工时的梁头-淘汰全钢大模板

'高层混凝土住宅施工时的梁头-淘汰全钢大模板陕西建筑职工大学李柏雄一、留梁头高层混凝土住宅采用全钢大模板施工时，有一些梁不能和剪力墙一同浇筑，并且这些梁也不能绑扎钢筋。这些梁要“留梁头”。目前，西安市施工单位留梁头的方法，是用胶带包裹泡沫塑料做梁头：下面是墙体浇筑混凝土并去掉泡沫塑料后的梁头：端壁。不会切表面不割掉，留作梁侧壁。施工粗糙单位不会头模板。梁头切割掉，留表面不粗糙下面的混凝作梁头模土台阶，高出板。梁底。但无法切割掉1 混凝土侧混凝土侧壁，施工单壁，不会切位不会切割掉割掉混凝土台阶，无法切割掉这些梁头，往往都形成“台阶”、“侧壁”和“端壁”。台阶大多是施工单位有意将梁头底面留高些而形成的。梁头底面如果低于模板面，梁底模板下面要补模板，施工起来麻烦，还会在剪力墙上出现模板接缝。但台阶无法用切割机切割掉，侧壁和端壁本来可以切割掉。但施工单位都有意保留，不切割掉，用作梁头侧面和端面模板。在梁头不再支侧模和端模。这样，在剪力墙表面不会产生模板接缝。因此，这些侧壁、端部及台阶，是施工单位有意形成的。这样的梁头有问题：（一）这样的梁头不符合施工规范的要求。按照“混凝土结构工程施工规范”（GB50666-2011)（以下简称施工规范）8.3.10之规定，施工缝或后浇带处浇筑混凝土，应符合下列规定：结合面应．为粗糙面，并应．清除浮浆、松动石子、软弱混凝土层；……上面照片中的梁头，表面都不是粗糙面。由于单面胶带表面是光滑2 的，因而留的梁头的表面不是粗糙面，这样，新老混凝土不能紧密结合，故不符合规范要求。同时，全钢大模板施工时，当浇筑墙体混凝土并吊走大模板后，便支楼面模板，绑扎楼面钢筋，这当中免不了会对墙体混凝土产生碰撞。而此时，墙体混凝土龄期很短，强度低，容易被碰撞而损坏，产生混凝土小块、碎屑。这些混凝土小块、碎屑可能掉入到梁头，用空压机或吸尘器不可能全部清理干净。这也达不到施工规范的要求：这些小块无法清除小石子很难清除干净再者，由于施工中的碰撞等原因，有些梁头处的侧壁酥松、破裂，这些梁头侧壁，施工单位也不会去掉，仍保留做梁头的侧模，这样，继续浇筑的梁头混凝土和这些梁头侧壁不能紧密连成一体，不符合施工规范的要求。3 混凝土侧壁已破损，但不会切除梁头侧壁酥松、破裂注意，施工规范在这里的用词是“应”。按照施工规范用词的说明，“应”表示严格，在正常情况下均应这样做。（二）对于梁的钢筋绑扎来说，这样留的梁头问题更多。这样留的梁头，当然不可能做到和设计的梁头相同。这样，在绑扎钢筋时，几乎所有留梁头的梁，钢筋混凝土的保护层厚度的偏差、纵向受力钢筋间距的偏差，都大大超过“混凝土结构工程施工质量验收规范”（GB50204-2015)（以下简称验收规范）5.5.3条的规定允许的偏差。验收规范5.5.3条规定的钢筋混凝土保护层厚度的偏差，及纵向受力钢筋间距的偏差如下：纵向受力钢筋间距的允许偏差（mm）±10梁纵向受力钢筋混凝土保护层厚度的允许偏差（mm）±5实际钢筋绑扎情况：1．纵向受力钢筋间距偏差大大超过允许偏差：4 纵向受力钢筋间距纵向受力偏差值大钢筋间距于±10比设计值小得多。偏差值大大超过验收规范的允许偏差±10。2．混凝土保护层厚度偏差大大超过允许偏差：实测底部钢筋的混凝土保护层厚度，很多达到50mm、60mm、70mm、80mm、90mm，甚至100mm。设计规定的梁的混凝土保护层厚度为25mm，实测梁的混凝土保护层厚度的偏差值大大超过允许偏差±5mm。钢筋放在混凝土台阶上，混凝土保护层厚度60mm5 钢筋的混凝土钢筋的混凝土台阶混凝土保护层保护层厚度大厚度大由于底面钢筋下面的混凝土保护层厚度大，梁截面的有效高度h0减小，这样就降低了梁截面的承载力。钢筋混凝土保护层厚度大，会增加保护层的脆性。“混凝土结构设计规范”（GB50010-2002)9.2.4条规定，当梁、柱中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度大于40mm时，应对保护层采取有效的防裂构造措施。这里还要指出的是，对于那些一侧或两侧侧壁已损坏的梁头来说，在梁净跨边缘处，梁截面发生突变。以一侧侧壁已损坏的梁头为例。由于一侧侧壁已损坏，这侧的混凝土不起保护作用，这样，在梁净跨边缘支座一侧，梁截面为：6 梁宽b板厚侧壁厚度梁高h（图中，我们没有画出梁的受压翼缘。）而在梁净跨边缘跨内一侧，梁截面为b×h的矩形（不包括梁的受压翼缘）。这样，在梁净跨边缘的两侧，梁截面发生突变，产生应力集中，梁可能在此处脆断。这对于梁的承载力是十分不利的。二、堵梁头高层混凝土住宅用全钢大模板施工，有一些梁不和剪力墙一同浇筑，但绑扎了钢筋。这些梁要“堵梁头”：用木板堵梁头7 西安市工地堵梁头的方法是用木板堵梁头。这时，梁端表面十分平整，但不粗糙：表面平整，但不粗糙这样的梁头，新老混凝土不能紧密结合，不符合施工规范的规定。同时，在绑扎梁钢筋时，还没有支梁模板。梁钢筋位置没有梁模板做依据，往往钢筋的位置放得不准确：钢筋放偏了侧面保护层厚度大8 钢筋下部的混凝土保护层厚度大再有，这些梁的上部钢筋，在锚固段，普遍都粘结了混凝土（或混凝土浆）：钢筋粘结了混凝土这会降低钢筋与混凝土的粘结力，从而降低上部钢筋的锚固强度。需要指出的是，留梁头和堵梁头的问题，只是高层混凝土住宅采用全钢大模板施工时，才会产生。采用小模板施工，不会产生这方面的问题。为解决上述梁头表面不粗糙，以及留梁头产生侧壁、端壁和台阶9 的问题，可以采用钢丝网留梁头和堵梁头。例如，下面的梁头，可以这样放置钢丝网：在梁头的两侧放置钢丝网在梁头的底面放置钢丝网每处用两层钢丝网，一层粗的，一层细的。细的起密封作用，粗的起骨架支承作用。堵梁头可以这样做：用钢丝网代替木板10 筏板的后浇带，有的单位就是用钢丝网封堵混凝土的。当然，这样做也不能解决全部问题。例如，堵梁头时，钢筋的位置仍旧难以放置准确；掉入梁头的碎块、小石子也难清理干净。三、淘汰全钢大模板高层混凝土住宅剪力墙，采用全钢大模板施工，和小模板相比，除了对拉螺栓数量少；可以不用套管这两点外，在大的方面，安全、质量、速度和成本方面，都没有小模板好。下面我们就这四个方面逐一比较：1.安全：大模板施工，吊运、安装和堆放大模板时，安全问题多。下面是一个实例：同时，吊运大模板时，大模板可能将绑扎好的剪力墙钢筋撞坏或11 勾弯。另外，在浇筑混凝土剪力墙时，工人在跳板上或者大模板顶上行走、操作，也比较危险：施工人员在剪力墙模板上抄平，不方便，也不安全：2.施工质量：施工质量没有小模板的好：12 1）前面梁头的分析，是一个方面。2）另外，大模板施工，每层剪力墙有两条水平施工缝。板底处的剪力墙顶面，往往有混凝土小块、碎石等，新老混凝土不能紧密结合。只有一个单元的高层，楼板还有施工缝。楼板施工缝还可能渗漏。小模板施工，墙板一次浇筑，结构整体性好。3）通过对多幢高层混凝土住宅的观察对比，当同样采用下面的承插型盘扣式钢管支架做楼面模板支架时，全钢大模板施工的高层，楼板的贯穿裂缝比小模板施工的多。悬臂长度1.06-1.08m模板支架没有垂直剪刀撑上面照片中的模板支架，悬臂长（1.06-1.08),大于施工规范第13 4.4.9条规定的0.65m；同时没有垂直剪刀撑。因而刚度差。在施工荷载作用下，模板支架可能晃动。大模板自重大，更容易使模板支架晃动。从而使模板支架上的楼板开裂。因此，上面照片中，在同样的模板支架下，大模板施工的高层，楼板贯穿裂缝多。4）大模板施工还有无法克服的弊端。（1）全钢大模板施工时，高层混凝土住宅的空调板不可能和剪力墙一同浇筑。这时，对空调板的钢筋，一个办法是，浇筑墙体后再植筋。这个办法并不为施工单位首选。还有一个办法是，将空调板钢筋弯折，埋入剪力墙钢筋内：空调板钢筋埋入剪力墙钢筋内剪力墙混凝土浇筑完后，将空调板钢筋掏出来，支好空调板模板，再绑扎空调板钢筋。可以看到，掏出来的空调板受力钢筋都是弯曲的：14 空调板的受力钢筋都是弯曲的空调板的受力钢筋要起到受拉作用，必须是在钢筋拉直以后。而当受力钢筋拉直时，空调板早就开裂了。这样的空调板很可能开裂，也可能掉下来！存在很大的安全隐患。小模板施工时，空调板完全可以和剪力墙一同浇筑。空调板的钢筋可以绑扎得很好。（2）全钢大模板施工时，和剪力墙一同浇筑的梁，拆除大模板时，梁的底模也就一同拆除了。梁底模拆除了15 虽然有的以后在梁底补上了支撑，但混凝土是塑性材料，拆除梁底模时，裂缝和挠度就立即发生了。补上的支撑，不可能将裂缝和挠度补救回来。拆除梁底模时，混凝土的龄期大约1天。按施工规范4.5.2条规定，跨度≤8m的梁，底模拆除时，混凝土强度应≥混凝土强度等级的75%。显然，一天龄期，混凝土强度不可能达到≥混凝土强度等级的75%。从这点来说，大模板施工不可能满足施工规范的要求。这样，全钢大模板施工时，所有的梁都不能和剪力墙一同浇筑。我们按照“建筑工程施工质量验收统一标准”（GB50300-2001)和“混凝土结构工程施工质量验收规范”（GB50204-2015）来评定大模板施工的高层住宅的工程质量。以一个楼层梁的钢筋安装作为一个检验批。一个楼层的梁包括“留梁头”的梁；“堵梁头”的梁和与剪力墙同时浇筑的梁。从前面的分析，可以判断，一个楼层梁的钢筋保护层厚度的偏差，合格点率达不到80%。按照混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2015第3.0.4条规定，一个楼层梁的钢筋安装，这个检验批的工程质量不合格。按照“建筑工程施工质量验收统一标准”（GB50300-2001)第5章的规定，分项工程所含的检验批均应符合合格质量的规定，分项工程质量验收才合格。只要有一个钢筋安装检验批质量不合格，“钢筋”这个分项工程的16 质量就不合格。更何况，每个标准层楼层梁的钢筋安装，这个检验批的质量都不合格。因此，大模板施工的高层住宅，“钢筋”这个分项工程质量不合格。从而“混凝土结构”这个“子分部工程”、“主体结构”这个分部工程的工程质量，以及单位工程的工程质量也就都不合格。因此用全钢大模板施工的高层混凝土住宅，工程质量不合格！评定全钢大模板施工的高层混凝土住宅的工程质量不合格，还有另外的依据。验收规范3.0.4条规定，主控项目的质量经抽样检验应合格以一个楼层现浇结构分项工程的主控项目8.3.1条规定的“影响结构性能或使用功能的尺寸偏差”作为检验批。前面指出的梁头侧壁破裂，造成梁支座内截面减少，使净跨边缘截面成为脆性截面，这就是“影响结构性能或使用功能的尺寸偏差”。存在这个偏差，这个检验批便不合格。一个检验批不合格，单位工程的工程质量便不合格。3.施工速度：施工速度没有小模板施工快；4.施工成本：施工成本方面，我们手头资料不足，不可能做全面的比较。仅仅提出下面几点：大模板施工时，塔吊使用次数比小模板多，施工用电也就多。大模板施工，每层要两次润滑泵管和冲洗泵管，要多用砂浆和水。大模板施工浇筑剪力墙时，梁头堵的模板往往不严密；对拉螺栓的小17 头和钢板上的螺栓孔洞间隙大。造成漏浆很多。同时，楼面上、大模板上洒落的混凝土也很多。这些，不仅浪费混凝土，增加了钢模板清理的人工，还增加了建筑垃圾：梁头漏浆很多对拉螺栓小头与钢模板螺栓孔间隙大，漏浆楼面上抛洒的混凝土并不能大模板上全部回收利用粘结了混凝土小模板施工，基本不存在混凝土抛洒和浪费的问题。大模板退场时，还要花很多人工清理大模板，并产生很多建筑垃圾。还要指出，掉到楼面上的混凝土，按照施工规范8.1.3条规定：“混凝土运输、输送、浇筑过程中严禁加水；混凝土运输、输送、浇筑过程中散落的混凝土严禁用于混凝土结构构件的浇筑。”这是一条强制性条文，必须严格执行。执行这条规定，散落在楼面的混凝土都不能再使用。那样，浪费的混凝土更多，建筑垃圾也更多。18 一般认为，大模板施工墙体表面平整度好。这被认为是采用大模板施工的理由。其实，大模板施工的墙面，在阴角处平整度往往不理想。小模板施工的墙面，经过打磨后，并不比大模板施工的墙面平整度差。大模板施工的墙面可以不粉刷，小模板施工的墙面，打磨后，也可以不粉刷。现在，大模板施工，预算上规定有补贴。这种规定是错误的，是在鼓励落后。应该取消这个规定。如果去掉这种补贴，小模板施工的成本可能比全钢大模板低。从安全、质量、速度和成本四个方面比较，全钢大模板都没有小模板好。全钢大模板施工的高层混凝土住宅，按规范评定，工程质量不合格！西安的高层混凝土住宅都是考虑了抗震设防的。在静力荷载作用下，承载力有很大富余。因此，尽管大模板施工的高层混凝土住宅，工程质量不合格，但在静力荷载作用下，除了可能产生某些裂缝，它不会垮塌。但一旦发生地震，全钢大模板施工的高层混凝土住宅，产生的震害，比小模板施工的高层，就会要大得多。460年前的1556年，华县就曾经发生过8级大地震。为了子孙后代，应该淘汰全钢大模板！实际上，有些施工单位已经认识到全钢大模板的弊端，在高层混凝土住宅施工时，摒弃了大模板，而采用小模板施工。二〇一六年二月五日星期五二〇一七年一月三十一日星期二修改19'