浅谈超高层框架筒体混凝土结构柱墙梁板一体浇筑法.docx

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浅谈超高层框架筒体混凝土结构柱墙梁板一体浇筑法

浅谈超高层框架筒体混凝土结构柱墙梁板一体浇筑法

1、前言

我国进入21世纪以来，随着建筑市场人力、材料、设备的快速发展，施工专业化水平的逐步提高，施工技术日益成熟，开始逐渐向集成化、模块化方向发展。

目前我国大中城市的CBD高层、超高层建筑一座座如雨后春笋拔地而起，随处可见，高层建筑在装点城市美丽，谱写现代城市文明发展的新辉煌，同时，也见证了建筑艺术时代风格和艺术水平。

高层钢筋混凝土结构施工技术由原来一贯采用的柱墙和梁板分开二次浇筑法逐步发展成为少数具备条件的墙柱板梁一体浇筑法，超高层混凝土施工技术又一次实现了革命性突破。

在保证了混凝土施工质量安全的同时，加快了施工速度，节约了施工成本，施工效益得到明显提高。

本工法主要适用于单层面积不大，外形较均匀，结构不复杂的普通标准楼层混凝土结构施工。

对单层面积过大，建筑外形和内部结构布局复杂，及属于高大模板支撑的架空层，由于施工难度大，不建议采用。

2、施工工艺

本工法主要施工流程包括：

（1）悬挑施工外架搭设→

（2）测量放线→（3）梁板支撑架搭设→（4）结构柱、剪力墙钢筋安装→（5）结构柱、剪力墙钢筋验收→（6）结构柱、剪力墙封模及加固→（7）梁板模板安装→（8）梁板钢筋及水电、消防、幕墙埋件、外架连墙件安装→（9）梁板钢筋及水电、消防、幕墙埋件、外架连墙件验收→（10）柱墙梁板模板、梁板支撑架、施工外架、核心筒电梯井内架全面检查及验收→（11）柱、墙、梁、板一体浇筑→（12）砼养护

（1）悬挑施工外架搭设

主体外架搭设必须先于本层主体结构施工，以确保本层主体结构施工安全。

本施工采用悬挑外架，每四层卸载一次（建筑标准层高4.15m），每段悬挑架高度16.6m，搭设九步架，要求立杆横距0.80m、纵距1.5m，步距1.8m，架体距楼层边缘200mm，每步外排均设栏杆，栏杆设置高度为1.2m，顶步作业层外排设0.9m和1.8m两道栏杆。

如果是悬挑层，悬挑钢梁工字钢规格不得小于I16、固定端预埋锚箍钢筋直径不得小于φ16（为I级钢，锚箍弯钩锚在底层板筋以下），悬挑钢梁固定段长度应为悬挑段长度的1.25倍以上，工字钢梁上离墙面200mm设置内排立杆，距离内排立杆800mm设置外排立杆，立杆下焊长200mmφ25定位钉，外排定位钉距离悬挑端部不小于10cm，悬挑首步架要设纵横向扫地杆，外排立杆内侧设挡脚杆、挡脚板、栏杆和悬挑分层标志。

每根钢梁外端斜拉卸荷钢丝绳（直径不小于φ14），卸荷钢丝绳吊拉点预埋吊环应采用I级钢筋，直径应大于φ20。

外立面剪刀撑应自下而上连续设置。

施工前做好材料报验，由于目前市场建筑材料规格、质量普遍存在缩水，因此要保证工字钢、钢管、扣件、钢丝绳材料质量。

施工时架子工要戴好安全帽、系好安全带，及时挂设安全立网，安装脚手板作竖向和水平防护，保证施工物件不至朝外飞落。

外架上禁止堆放任何物件。

悬挑外架、施工升降机卸料平台架及作业层梁板支撑架三者应独立分开搭设，不得有杆系联系。

施工升降机卸料平台架与施工外架同步分层，同步卸载。

（2）测量放线

用激光投影仪通过楼板放线孔将地面坐标控制点引至施工层，再用墨线弹出结构柱、墙轴线、模板安装边线及校模辅助线；用激光测距仪或钢尺将地面水准控制点引至施工层，以控制楼面标高。

坐标点和水准点均应各自进行闭合或附合检查，无误后才能使用。

（3）梁板支撑架搭设

架子工按楼板施工测量放样弹出的柱、剪力墙、梁墨线位置搭设成满堂支撑架，立杆纵横向间距均为1.0m，立杆底部设纵横向扫地杆，离地高度200mm，中、顶部各设一道纵横向水平杆，中部杆离地高度1.8m，顶部杆高度距离支撑点不超过0.5m，立杆下端加垫木板，上端一律采用可调顶撑，顶撑露丝长度不得超过350mm，插入立杆内长度不得小于150mm，架体内部纵横向每四跨设置一道竖向剪刀撑，架体外围均设置竖向剪刀撑，在竖向剪刀撑顶部交点平面和扫地杆设置层各设一道水平剪刀撑，楼板施工布料机及梁上柱正下方做加密立杆加固，梁宽大于600mm设置独立纯梁系支撑，外围纵向水平杆四周交圈封闭连接，用直角扣件与外围角部立杆固结，以提高整体稳定性。

（4）结构柱、剪力墙钢筋安装

楼板梁板支撑架搭设后，即可安装结构柱、剪刀墙钢筋，安装前应对结构柱、剪力墙基础面进行清理和冲洗，基础表面要求凿毛，剔除表面浮浆、松散石子及砼。

剪力墙按先竖向分布筋，后横向分布筋，再水平拉钩顺序，柱筋按先主立筋，后箍筋顺序，首步筋离基础楼面不超过5cm，拉钩筋要钩住外侧钢筋，注意钢筋连接（机械连接、电渣压力焊接、电弧焊、绑扎搭接等）接头的质量，并保证接头错开，柱箍筋要保证加密区段长度。

（5）结构柱、剪力墙钢筋验收

钢筋安装完成后，安装模板前，应对钢筋进行隐蔽工程验收，合格后才能封装模板。

验收前应对基础面再次进行清理和冲洗，保证封模前基础面干净。

验收时，对钢筋型号、规格、弯曲形式、数量、间距、安装位置、钢筋连接型式等作全面检查，发现问题当场及时整改，直到验收合格。

（6）结构柱、剪力墙封模及加固

钢筋验收合格后才能进行下一道工序——封模加固。

封模时，先安装钢筋保护层垫块，沿柱墙模板边线（测量放线弹出的墨线）立模，每根柱脚模板设清扫孔，剪力墙每2米设一清扫孔，便于浇筑前对模仓内冲洗排污。

由于实际楼板浇筑时难免存在楼板面局部不平整，要求立模加固后，沿柱墙模底脚外围四周用干砂浆围堵严实，以保证柱墙砼浇筑中不漏浆。

柱墙模外侧设φ48钢管竖向和横向龙骨，内侧设M12对穿螺栓，对穿螺栓通过蝴蝶扣件与双肢柱箍或墙横向龙骨紧固，螺杆加装塑料套管，便于拆模后抽出回收利用。

柱角部位增设步步紧，墙角部位的角点两侧模板应各外背一根竖向龙骨，再用水平龙骨通过旋转扣件夹紧，防止浇筑中角缝胀开漏浆。

对拉螺杆布置间距应下密上疏。

柱墙模板安装要注意垂直度的检查，发现问题及时调整。

（7）梁板模板安装

柱墙模板安装的同时即可进行楼板梁板模板安装（即与之搭接施工）。

模板安装顺序先梁后板，按下一层测量放样墨线吊线施工，梁板跨度超过4m按3‰设置预拱，板模主楞采用100×100方木，布置间距1m，次楞采用50×100方木，布置间距300mm，禁止用钢管作为主、次楞。

梁板模板支撑竖向传力体系：

砼构件→梁、板模板→次楞→主楞→顶托→立杆→基础楼面。

梁模安装顺序：

底模→侧模→梁柱节点模，底模木楞采用50×100方木，布置间距300mm，梁截面大于300×600，两侧模设M12对穿螺栓。

梁模两底角用步步紧扣紧，防止砼浇筑中胀开漏浆。

梁宽大于600mm设置独立纯梁系支撑。

核心筒电梯井洞口内设安全防护内架，每六层用I16工字钢梁简支卸荷一次，内架水平杆均与各楼层边梁边墙顶紧，以提高架体稳定性。

电梯井内架不得作为井边梁支撑架使用，电梯井边梁设独立立杆支撑在下一层梁面上。

梁板支撑架、施工外架和施工升降机卸料平台架三者均必须独立分开搭设，之间不得有任何拉杆联系，楼板外围边梁设独立斜立杆与支撑内架形成整体。

模板安装要注意克服“三梁”处（梁梁、梁墙、梁柱交接处）拼接不严的质量通病。

（8）梁板钢筋及水电、消防、幕墙埋件、外架连墙件安装

梁板钢筋安装要求先装梁筋后装板筋，梁筋钢筋笼一般先用方木搁置在梁模上口，待钢筋笼骨架及梁柱节点核心箍筋均安装完成后，再从钢筋龙底下抽掉方木，使梁钢筋笼下落到梁模槽内，梁模板一般先只安装底模和一边侧模，另一边侧模待梁钢筋笼落到位后，梁腰筋及水平拉钩安装后再封模。

钢筋安装时注意保证钢筋接头（机械接头、绑扎接头等）质量，梁板上层筋两端支座处1/3梁板段范围内不应有接头，下层筋中部1/3梁板段范围内不应有接头。

板筋端头弯钩，上层朝上，下层朝下布置。

板筋主筋在下，分布筋在上。

主次梁及板筋交叠时，板筋在上，次梁筋居中，主梁筋在下。

安装后注意调整钢筋保护层垫块，双层板筋应分散增设马镫筋，保证钢筋安装位置准确。

水电、消防、幕墙预埋件及外架连墙件安装要与钢筋安装过程同步进行。

各专业班组要相互配合，水电管线盒均不得高过钢筋保护层厚度，必要时走钢筋内部。

预埋幕墙锚板与边梁钢筋焊接时不得烧伤主筋。

外架连墙件按规范要求两步三跨设置，连墙件预埋安装注意竖杆锚入梁内深度，边梁外侧模不得过高，否则影响连墙件横杆正常安装。

（9）梁板钢筋及水电、消防、幕墙埋件、外架连墙件验收

钢筋及水电、消防、幕墙埋件、外架连墙件安装完成后应进行施工“三检”（自检、互检、交检），合格后分别报请现场土建和水电监理工程师验收。

验收钢筋时注意检查钢筋级别、规格、根数、间距、位置、锚固长度、加密区段长度、保护层厚度。

注意检查钢筋接头（电弧焊接、电渣压力焊接、绑扎搭接、机械连接等）质量及错开距离。

注意检查梁柱主节点核心区箍筋安装质量。

注意检查模仓内垃圾杂物清理情况。

（10）柱墙梁板模板、梁板支撑架、施工外架、核心筒电梯井内架全面检查及验收

柱墙梁板一体法浇筑前，应报请监理对柱墙梁板模板、梁板支撑架、施工外架、核心筒电梯井内架等进行全面合格验收。

柱墙等竖向构件必须检查垂直度。

柱墙梁板模板应重点检查“三梁”处（即梁梁、梁柱、梁墙交接处）模板拼接质量、对拉螺栓及钢管柱箍龙骨加固松紧程度，模板内垃圾杂物清理情况。

梁板支撑架应重点检查立杆间距、扫地杆、水平杆、竖向和水平剪刀撑、大梁纯梁系支撑、砼布料机及梁上柱正下方加固。

施工悬挑外架应重点检查立杆垂直度、钢管接头、每步栏杆、作业层栏杆、安全立网、连墙件及外立面剪刀撑安装，悬挑层检查悬挑钢梁、锚箍、定位箍、扫地杆、挡脚板、卸荷钢丝绳、吊拉点等规格和受力情况。

施工中外架不得堆放任何施工材料。

核心筒电梯井内架也是安全施工重点安全防范对象，电梯井临时内架只作为安全防护架，不得作为模板支撑架使用，每六层必须用钢梁简支卸载一次，电梯井内架水平杆必须与各楼层井边墙边梁约束顶紧，以提高架体整体稳定性。

（11）柱、墙、梁、板一体浇筑

本工序是整个施工流程的重点，是本工法质量成败的关键。

设计柱墙砼为C50，梁板砼为C35。

砼输送系统采用两台高压输送泵、两条砼输送导管和两台砼布料机，分东西两侧同时进行。

浇筑顺序为先柱墙，后梁板，具体分述如下

1）柱、墙砼浇筑

浇筑前先用水管从柱或剪力墙上口往下冲洗柱底基础面，污水从柱或剪力墙模脚清扫孔流出。

基础面清洗后，先打入3～5cm与砼同标号同成分的水泥砂浆，铺筑均匀，再灌入C50砼，砼浇筑应分层卸料，分层捣实，连续浇筑，分层高度不宜超过50cm。

各柱间浇捣顺序要尽量做到对称均匀，同一轴线各柱应分别从两端柱同时向中间柱靠拢浇筑，以减小柱模板的侧向倾斜。

砼振捣是最为关键的环节，由于模板和钢筋的限制，柱墙下段砼振捣情况无法用眼直观检查，这就要求作业工人必须有足够的实践操作经验，插入式振动棒软轴必须有足够的伸入长度，插入点范围要均匀，从边到中，快插慢拔。

在振捣上一层砼时，振动棒头应插入下层已振捣砼内3～5cm，以保证分层结合紧密。

在拔出振动棒时，如果发现砼表面基本无气泡跑出，砼液面不再下沉，并开始泛白浆时即可结束振捣，表明砼已振捣密实，不能再振，否则易因过振，导致砼成分离析。

为避免液态砼对柱墙模板的产生过大侧压力，柱墙砼应从下往上分两段施工，下段砼施工结束，工人休息1小时，再进行上段砼施工。

上段砼施工应在下段砼初凝前进行，这样既能保证不产生施工冷缝，又能减小柱模的侧压力，防止胀模和爆模现象发生。

浇筑上段砼应在下段砼还未初凝前进行，施工时振动棒应插入下段砼5～10cm，并充分振捣，以保证上下段砼胶结质量。

由于柱墙和梁板强度等级相差≥5MPa，在柱（墙）梁（板）节点区，高标号C50柱墙砼应向低标号C35梁板砼至少延伸浇筑1/2梁（板）高的距离，倾斜角度45度～60度，由于柱墙高标号砼流动性更大，一般在梁头或板边位置设钢丝网等隔挡措施，便于柱墙节点区砼能振捣密实。

2）梁、板砼浇筑

柱墙上段砼浇筑完毕后应停歇1～1.5小时，在柱墙砼初凝前继续浇筑梁板。

梁板采用赶浆法一起浇筑，推进方向应垂直于主梁轴线（即沿次梁方向），浇筑中两台布料机各移动一次。

梁应分层铺料，分层插入振捣，板应一次铺料，插入式和表面式先后分别振捣，表面平板振动器移动方向应垂直砼推进方向，并与已振实部分搭接1/4宽度。

浇筑中防止出现漏振和过振现象，要派专人护模、护筋、护埋件、看护支撑架。

在板面四周及柱筋上设置楼板标高控制线，便于控制板面标高。

在板面砼振实后初凝前应进行二次抹面，防止砼产生收缩裂缝。

3）浇筑中应注意的问题

砼浇筑施工应连续进行，分层分段浇筑，要在下一层段砼初凝之前及时浇筑上一层段砼，避免产生施工冷缝。

当出现交通堵塞，砼运输供应不及时，或发生砼导管堵塞，无法连续浇筑施工时，应考虑做临时施工缝处理，临时施工缝应设置在受力较小部位，柱墙等竖向结构应留水平缝，梁板等水平结构应留竖向缝，并留在次梁和板跨度中间1/3范围内（不应留在主梁段内）。

梁板设缝时应用钢丝网阻隔，并将砼振捣密实，砼初凝后如条件允许应对施工缝凿毛。

浇筑中梁板作业下面应安排足够的专业工人护模、护支架。

护模人员手持必要的工具、材料，振动棒响在哪里，护模人员眼睛睁在哪里，发现胀模漏浆及时处理加固，必要时通知板上作业人员暂停施工。

护支架重点检查楼板周边支架，大深梁、剪力墙连梁正下方的独立纯梁系支撑，砼布料机、梁上柱等正下方要做特别加固，发现扣件螺栓和可调顶托松动应及时加固拧紧。

夜班施工梁板下应保证足够的照明，确保在浇筑中模板支架结构的安全。

浇筑中梁板层应有专人护筋、护埋件。

由于本工法为柱墙梁板一体浇筑法，工人在浇捣结构柱、剪力墙时踩踏板面钢筋及预埋件会相对严重，影响钢筋和预埋件的安装质量，护筋、护埋件就成为一体浇筑法必不可少的一道重要工序，板筋安装不仅需要安装足够的保护层垫块和支撑马镫筋，而且需要护筋人员的浇筑全过程随时细心呵护，以保证成型楼板结构的承载能力。

水电、消防线管在浇筑施工中也是易遭损坏，砂浆直接灌入，也需要水电班组及时看护。

玻璃幕墙锚板和施工外架连墙件、转料平台主钢梁锚箍、钢丝绳吊拉点，外架悬挑层钢梁锚箍、定位箍等都是重要安全埋件，都直接影响到结构的安全，相应专业班组及时看护，保证成品质量。

（12）砼养护

柱墙梁板砼一体浇筑完毕后，12小时内应及时对砼结构进行养护。

对于柱墙等竖向结构，在未拆模前应用水管均匀喷淋外裹模板降温，以降低砼产生的水化热，拆模后有条件应及时包裹塑料布保湿养护，防止砼表面水分过早蒸发。

对于梁板等水平结构，在浇筑整平后砼终凝前应进行二次人工抹面，及时抹掉砼表面毛细孔洞，防止内部水分过快蒸发。

砼终凝后应及时覆盖土工布进行保湿养护，楼板保湿养护至少要7天，期间洒水要及时，避免楼板砼出现干湿循环状态，否则容易导致砼表面裂缝产生。

3、施工质量控制要点

本工法整个施工过程要把好“六大关”，即图纸关、测量关、材料关、人员关、工序关、资料关。

（1）图纸关：

施工前应认真熟悉图纸，明确设计意图，施工单位要进行集体图纸会审，设计单位要进行设计交底，对施工方提出的问题集中答疑，并形成会议纪要，做到胸有成竹。

（2）测量关：

测量是工程师的眼睛，施工前应认真复核设计交桩，施工中应严格控制施工轴线、座标控制点及水准标高，楼板施工至少要预留三个放线孔，采用精密激光垂直仪和激光测距仪将水准和座标控制点引向各施工楼层，各点之间应相互闭合或附合检查，尽量减少放线误差。

（3）材料关：

施工材料构成未来工程实体，其质量优劣直接影响工程实体质量，因此必须严格控制材料质量，材料进场时应向现场监理报验，并提供出厂合格证及出厂检验报告，在监理见证员监督下随机抽取样品封存委托送检，送检合格后才能投入使用。

经检验不合格的材料必须及时清除出场，不留质量隐患。

（4）人员关：

人员是影响施工质量最活跃的因素，选择技术经验丰富、责任心强的合格的施工人员（包括作业工人和技术管理人员）尤为至关重要，特种作业及测量技术工种均应经严格考核，持证上岗，钢筋、模板支架及砼施工班组施工前应进行施工质量安全技术交底，接受交底人员应对交底内容共同签字。

（5）工序关：

强调过程控制，施工质量品质凝结于施工过程中每一个工序的点滴细节中，各工序间互为因果，形成环环相扣的工艺质量链条，细节质量决定总体质量，施工的每道工序都必须经过施工自检和现场监理检验，合格后才能进行下一道工序。

（6）资料关：

施工资料是施工过程的真实记录，是每一道施工过程的真实见证，使施工过程具有可追溯性。

按规范格式及时做好施工资料，同时也在检查施工过程存在的不足之处，及时完善施工质量管理资料，做到施工管理的标准化、规范化，是施工质量控制的最后一道重要环节。

4、总结

柱墙梁板一体浇筑法将原来一贯沿用的柱墙和梁板分开进行的二次浇筑革新为整体一次成型浇筑，加快了标准楼层的施工速度，节约了施工成本，提高了施工效率，也为业主提前使用带来经济效益。

由于减少了所有柱头墙头设置施工缝带来的薄弱截面，减少了一次基础面清洗，梁板和柱墙均为同一批制造，砼质量也有所提高。

但是柱墙梁板一体成型浇筑法，也存在一些不妥之处，如浇筑梁板砼时，由于柱墙等竖向构件未形成一定强度，柱墙结构无法对梁板支撑架形成有效水平约束，这对梁板支撑架搭设提出了更高要求，搭设中必须加密立杆和竖向剪刀撑的间距，增设水平剪刀撑等必要措施。

另外，在一体法浇筑中施工人员杂乱，易踩踏钢筋和损坏预埋件，浇筑中就要加强护筋和预埋件工作。

尽管如此，一体浇筑法比二次浇筑法还是优势明显，值得进一步推广。