为防止现浇钢筋混凝土结构由于温度收缩、沉降不均等可能造成的有害裂缝，按照规范要求，在梁板相应位置留设临时施工缝，将结构暂时划分为若干部分，待各部分收缩、沉降充分发展后，再浇捣施工缝处混凝土，形成后浇带，使结构成为整体。在施工过程中，顶板后浇带由于结构不完整而不能独自承受荷载，因此在封闭前需要临时支撑辅助承力。规范对临时支撑有以下要求：（1）采用脚手架支撑时，后浇带两侧应各搭设两排钢管脚手架，待结构封闭达到相应强度后方可拆除；（2）采用混凝土构造柱支撑时，应增设大量混凝土构造柱，后续封闭结构时应加设后浇带模板支撑。以上两种支撑方式在施工时均存在较大的资源浪费及施工便捷问题，施工成本高。鉴于实际情况，依托武汉大学重离子医学中心暨汉南人民医院改扩建项目，创造性提出一种斜拉式免支撑顶板后浇带施工技术，不仅施工便利，措施材料用料及浪费较少，绿色环保，且施工成本相比现有技术下降较多。

1工程概况

武汉大学重离子医学中心暨汉南区人民医院改扩建工程项目，总建筑规模为168834.54m ² 。其中，保留建筑面积26925.41m ² ，新建建筑面积141909.13m ² ，后浇带总长度约2000m。所有后浇带均采用斜拉式免支撑施工技术，桁架板在工厂定制后直接运输至现场安装加固。

2技术设计

斜拉式免支撑体系由拉钩、拉结钢筋、桁架板底模3部分组成。凭借带肋钢筋与混凝土之间良好的握裹力，在梁柱结构中预埋拉钩，将拉结钢筋与拉钩牢固焊接，为悬挑结构提供斜向拉力，约束顶板变形；为配合斜拉体系，沿后浇带长度方向铺设桁架板，使其锚入后浇带两侧悬挑结构一定深度。此桁架板构造具有一定的承载能力，便于浇筑混凝土时能稳定支撑其重量，保证后浇带的施工成型质量。

2.1预埋拉钩

拉钩采用直径25~28mm的三级螺纹钢加工而成。根据悬挑长度和空间高度确定合适弯钩角度，还应满足外伸长度不小于12d（钢筋直径）、预埋外露长度不小于10d的构造要求。拉钩设置的水平间距可为3~4m，将其成对预埋进框架梁、次梁及柱子内，示意如图1所示。

图1预埋拉钩位置示意

2.2拉结筋的连接

根据预埋的上下拉钩位置确定拉结筋长度，拉结筋与拉钩采用双面焊接，焊接长度不小于5d，以25mm直径钢筋为例，焊接长度至少12cm。斜拉体系保证了后浇带悬挑段的稳定性，使其不干扰，构造示意如图2、图3所示。  

图2拉结筋连接示意     

2.3桁架底模布置

为避免在后浇带下方搭设独立的支撑架体，单独设计了后浇带底模。用桁架板代替传统木模，板筋嵌入后浇带两侧的钢筋混凝土结构，使板具有一定的承载能力，支承后浇带区域混凝土，具体如图4所示。

3适用性分析

在斜拉式免支撑体系初步设计完成后，为了解其对顶板后浇带施工过程的影响，对体系进行有限元受力分析，对工程施工具有重要的指导作用。

3.1?荷载设计

本工程地下室后浇带总长度400m，柱子混凝土强度等级为C45，梁混凝土强度等级为C35。拉结钢筋采用HRB335，抗拉强度为300MPa，直径选用20~25mm。拉结筋与混凝土板夹角为45°，悬挑板长度4?m，施工荷载取4kN/m ² ，以3跨为研究对象。

3.2模型建立

根据斜拉式免支撑体系及后浇带结构受力特点，建模时重点对拉结节点进行控制：拉结筋与柱、梁之间采用固接；柱脚与下部结构之间采用刚接连接。建立有限元模型，其中节点一共60个，单元131块，材料两种：C45混凝土、C35混凝土，以直径为25mm的钢筋为例，相关模型如图5所示。

图5有限元建模过程示意（计算机截图）

（a）模型参数说明；（b）荷载工况说明；（c）悬挑结构受荷

3.3结果分析

以悬挑长度4m、钢筋直径25mm为例，对斜拉式免支撑后浇带结构应力、挠度等进行验算，确保安全可靠，计算结果如图6所示。

（a）斜拉钢筋应力；（b）后浇带悬挑板竖向挠度

通过图6（a）可知，拉结筋所受最大应力值为229.23MPa，小于HRB335钢筋材料的抗拉强度300MPa，故受力满足要求。通过图6（b）可知，在最不利荷载情况下，结构竖向最大挠度值为5.778mm，根据GB50010—2010《混凝土结构设计规范》受弯构件的挠度限制可知：2l0/200=40mm≥ 5.778mm，满足要求。为保证结构稳定性同时寻求经济合理性，探讨拉结筋直径及悬挑长度对结构的影响，从应力应变角度出发，将计算结果统计成表1、表2。

表1悬挑长度及钢筋直径对应力的影响

表2悬挑长度及钢筋直径对挠度的影响

从表1、表2可以看出，随着悬挑长度增大，钢筋应力和结构竖向挠度均增长较快；随着钢筋直径增大，相应的钢筋应力和结构竖向挠度逐渐减小。

在不同悬挑长度下，挠度值均远小于规范限值，因此在选用拉结钢筋时，最大应力为主控项，挠度为一般控制项。当悬挑长度不大于4m时，宜选用直径20mm的钢筋；悬挑长度大于4m时，应增大钢筋直径，或采用多股小直径钢筋加强拉结。

4施工应用

4.1技术特点

（1）将传统的架体支撑方式变为斜拉式，充分利用钢材优异的力学性能，优化了施工。（2）解决了传统后浇带施工过程中架体占用施工通道的问题，节约钢管材料的使用，同时免除安拆脚手架，简化工艺。（3）采用斜拉式免支撑顶板后浇带施工技术，通过整合、优化各施工工序达到加快后浇带整体施工进度的效果，相比传统后浇带施工方法节约了工期（安拆支撑架体时间、安拆后浇带底部模板时间）。

4.2工艺流程

斜拉式免支撑顶板后浇带施工流程为：预埋下拉钩入后浇带两侧悬挑梁内→后浇带长度方向铺设桁架板→后浇带普通纵横方向板筋绑扎→垂直后浇带长度方向附加筋绑扎→后浇带两侧梁板混凝土浇筑→上层柱、梁钢筋绑扎→预埋上拉钩入斜上方柱、梁内→上层结构混凝土浇筑养护→焊接拉结筋与上下拉钩。

适用于设计有室内上拉支点的后浇带施工情况，尤其是多层及以上建筑的室内后浇带施工。

4.3操作要点

（1）预埋拉钩（图7）。预埋上下拉钩必须严格按照角度加工，拉钩两端的弯锚和焊接预留长度均应满足要求：焊接预留长度不小于10?d，锚固长度a+b≥La。

图7预埋拉钩尺寸示意

（2）拉结筋的连接。拉结筋与拉钩采用双面焊接，焊缝直接决定斜拉系统质量。双面焊接应按单面焊接长度加倍取值，即焊接长度不小于10?d，焊缝均匀饱满，无焊渣气孔等问题。斜拉单元在空间上垂直于后浇带平面有利于拉结筋与悬挑段受力均匀稳定。

（3）桁架板固定。桁架板两端应嵌入混凝土结构至少20?cm，并在桁架板顶筋下附加一道钢筋，用扎丝绑扎牢固。附加筋应采用12@200，锚入后浇带两端至少20?cm，示意如图8所示。

图8桁架板构造示意

5结语

针对传统顶板后浇带施工工艺的不足，创造性地提出一种免支撑施工技术，不仅可保证后浇带结构的安全稳定性，还能满足相关施工质量要求。后浇带施工完成后仅沿结构面切除拉结筋即可，方便快捷，不用安拆脚手架体、模板，基本无需措施材料，材料回收率达95%以上，绿色环保；加快后浇带施工整体速度，提高了现场施工效率，节省工期约30%。