高层建筑外角临边施工工艺的改进

1工程概况

沧州市祥泰家园公租房小区总建筑面积15.5万平方米，是沧州市重点建设的市本级保障性住房小区，小区共含高层住宅11栋，建筑层数最高26层，建成后为沧州市2152户中低收入家庭解决住房问题。为突出建筑的立面效果，工程的每个阳台外侧转角部位都设置了构造柱，小区共含此类阳台临边构造柱2592根。对于该部位的构造柱，传统的施工工艺是待主体结构完成后作为二次结构的构造柱进行施工，钢筋安装、模板支设，混凝土浇注、模板拆除，二次填塞等施工工序较多，且均为高处作业面上的登高临空作业，不但工期长，施工工效低，而且施工的高处坠落的安全风险很大。

2临边构造柱施工工艺改进

2.1新工艺原理

为解决工效低，风险大的施工难题，有效提高施工质量，我们研究了构造与主体结构同步施工的工艺，该工艺获得结构设计人员的认可，在实际中得以应用，一举解决了工效和构造柱施工质量问题，并且消除了施工中的安全隐患问题。工艺改进后，阳台外角构造柱与主体结构外挑梁板同时施工，构造柱与该层主体阳台的外悬挑梁板同步配设模板，同步安装构造柱钢筋。

其关键工艺是在构造柱的底部垫放70mm—100mm左右厚的EPS泡沫板，构造柱与外挑梁板模板同步安装、加固，同步浇注混凝土，在混凝土强度达到100%时，拆除支架和模板。此时由于阳台部位悬挑结构已经达到了结构设计强度，足以承担选调结构本身和边缘构造柱的荷载。另外，构造柱根部设置EPS板材柔性垫层，不对悬挑外端形成刚性支点，因此为改变阳台选调结构的设计受力形式。

2.2新工艺流程及特点

施工工艺流程：构造柱定位→构造柱钢筋钢筋绑扎→柱根整平处理，垫放EPS板→构造柱和阳台梁板模板安装→阳台梁板钢筋安装→浇注混凝土→模板拆除→剔除EPS板，清理柱根→柱根部填塞细石混凝土。根据改进后的施工流程，阳台临边构造柱与主体结构的梁板同步安装钢筋和模板，同步浇注混凝土。构造柱根部设置柔性垫层，不对悬挑外端形成刚性支点，对带边梁的出挑结构的受力和变形影响很小，可以忽略不计。该工艺消除了工人高层临边登高作业带来的安全风险，最大限度的保证高层临边作业的施工安全。构造柱与主体结构同时施工，有效提高了构造柱的外观质量，工效比成倍提高，明显缩短了二次结构工期，经济效益明显。

3新工艺操作要点

3.1构造柱定位和施工缝处理

在主体结构楼层放线时将阳台构造柱的中心线、柱边线、模板控制线用经纬仪和钢尺测设，并弹好墨线。并应注意在楼层梁板柱混凝土浇注完毕终凝前，将构造柱柱根表面用木抺子整平搓麻，柱根麻面要粗细均匀。

3.2构造柱钢筋安装

应注意计算构造柱钢筋长度，其长度为：楼层层高+500mm，以保证构造柱底部有500mm的钢筋搭接长度。上层阳台悬挑梁模板安装前，就要将帮扎好的构造柱钢筋骨架安装至构造柱位置，与该层构造柱预留钢筋搭接连接。

3.3构造柱根部垫放EPS板

构造柱施工前，准备密度密度=15Kg/方，厚度70mm—100mm，平面尺寸与柱截面尺寸一致（断面尺寸可略小）的EPS聚苯板。构造柱钢筋安装完毕，模板安装前，依据柱筋位置在EPS板的钢筋部位刻出圆槽，将EPS板块平整地垫放在构造柱的根部，EPS板块的上表面用22#绑丝沿构造柱四角钢筋对角线绑扎固定。柱根底部不平整可以用10mm—20mm干砂找平。

3.4构造柱模板施工

构造柱模板与主体结构的梁板模板统一设计，一同加固，确保柱模板的位置及稳固性，保证浇筑混凝土时不涨模、不漏浆。浇筑梁板混凝土时，应注意预留柱筋位置的准确，发现偏离及时纠正。构造柱模板应在主体结构梁板混凝土强度达到设计强度时与阳台梁板顶模板一起拆除。

3.5构造柱根部处理

构造柱模拆除后检查柱根部EPS垫板位置情况，用手锤敲掉柱根表面砂浆，如发现EPS板位置出现较大旋转改变，应及时将粘连的较厚的混凝土剔掉。构造柱根部四周EPS板外露或表面砂浆较薄的情况，构造柱根处理可以在主体结构验收前分批或集中处理。处理时用手锤、钢钎剔除住根部EPS板，用铁刷除掉混凝土和钢筋表面聚苯板碎屑，然后用气筒吹出柱根的沙粒和碎屑。

4新工艺经济效益分析

以一根截面面积0.2m×0.2m，净高2.4m的阳台外角构造柱为例，其经济效益Jp为：（1）公式：Jp=abh（Cq-Ch）＋2×（a+b）h（Fq-Fh）＋SaSp（2）代入数值：Jp＝216.96元（3）式中：a-外围造型柱短边边长(m)0.2b-外围造型柱长边边长(m)0.2h-外围造型柱净高(m)2.4Cq-实施前混凝土施工单价(元/m3)180Ch-实施后混凝土施工单价(元/m3)35Fq-实施前模板施工单价(元/m3)36Fh-实施后模板施工单价(元/m3)24Sa-实施前需增加脚手架面积(m2)2×3=6Sp-脚手架费用单价(元/m2)30。

5结语

目前沧州市祥泰家园公租房小区主体结构均已完成，阳台外角构造柱混凝土表面光洁，振捣密实，梁柱节点部位无漏浆、漏振现象，观感良好。本工程11个单位工程均荣获2014年河北省结构优质工程。事实证明，我们对于高层建筑外角临边构造柱的工艺改进非常成功，在带边梁悬挑结构的构造柱施工中都可进行应用。