涂刚要 (合肥建工集团有限公司,安徽 合肥 230088)

0 前 言

在公共建筑中,通常设计大空间、大跨度结构较多,该类建筑施工难度大,对模板支撑体系要求高。特别是对于高大模板部位支撑体系的设计,应通过软件计算分析确定模板支撑体系的相关参数,如材质、材料截面面积、立杆间距、主次龙骨间距、水平杆步距等等,并结合具体工程实际梁板结构图,深化设计出模板支撑体系相关构造措施及节点大样图,以更好地指导施工,保证工程施工安全。

1 工程概况

安徽世杰学院第三综合楼工程位于合肥经济开发区方兴大道、九龙路东南角。本工程设计功能为教学楼,总建筑面积12345m2,地上4层框架结构,局部5层,即2轴~5轴交E~K轴,(东西长)21m×27m(南北长)的阶梯学术报告厅为高支模范围,如图1所示。该报告厅的屋顶为四坡屋面结构,报告厅顶梁呈三段式折梁,屋面折梁剖面图如图2所示。其檐口标高为17.8m,屋脊标高为19.60m,坡屋面板的最大厚度为120mm。

2 工程特点、难点和方案选择

2.1 模板施工的特点及难点

①支模高度最高达到9.8m,折线梁跨度达到21m,经计算后的超重梁线荷载为22.6kN/m,属于线荷载超重模板支撑工程,需对高大模板支模方案设计与计算,以保证高大模板施工安全。

②四坡屋面结构在混凝土浇筑过程中对架体支撑产生一定推力,模板设计及混凝土方案要考虑采取有效措施来消除由此产生的影响。

2.2 模板施工方案的选择

图1 报告厅结构平面图

图2 报告厅屋顶折梁剖面图

①根据本工程高支模的特点和难点分析,经综合比较,支撑体系选用搭拆灵活、通用性强的扣件式钢管(φ48mm×3.2mm)模板支撑,梁板模板采用18mm厚木胶合板,主龙骨采用双钢管(主要考虑斜梁单根钢管易滑动,双钢管1根起顶紧作用)。次龙骨采用50mm×100mm木方。

②模板支撑在四层顶楼板上,所以需要对下层结构对应支撑加固以传递荷载。

3 高大模板支撑体系设计

结合本工程的实际施工特点,经过PKPM软件计算分析,明确了模板及其支撑体系中各构件的荷载、受力情况,确定了模板及支撑系统各构件的大小、间距及相关构造措施,形成了适用于本工程的高大模板支撑体系。

3.1 梁板模板支撑

3.1.1 板模板支撑

板底立杆按横向间距800mm、纵向间距800mm设置,靠近梁边的第一道板底立杆离梁边距离为200mm,架体水平杆步距为1500mm,顶部水平杆步距加密设置。板底模板立杆平面布置见图3所示。

图3

图4

3.1.2 梁模板支撑

在梁底沿梁截面横向布置两道立杆,梁底增加两道承重立杆并沿梁纵向间隔500mm设置;水平杆步距同板底支撑。为抵抗折线梁产生的水平推力,在每道折线梁底部沿纵向满布竖向剪刀撑。折线梁模板支撑见图4所示。

3.2 构造设计

3.2.1 梁模板节点

梁模板采用18mm厚木胶合板,次龙骨采用500mm×100mm方木@150mm沿梁纵向布置,主龙骨采用双钢管,底部加2根立杆,立杆顶部水平杆距模板支撑距离≥300mm。梁侧模板采用φ14mm对拉螺栓加固,对拉螺栓间距为400mm×500mm。

3.2.2 立杆底部处理

立杆底部距地面200mm处纵、横向搭设扫地杆,以加强架体的整体稳定性,并在立杆底部设置钢底座和木垫板,木垫板之下为四层顶楼板,在报告厅梁支撑对应立杆下部要加强处理。

3.2.3 剪刀撑设置

纵向剪刀撑在折线梁底沿高度和长度方向上连续设置;横向剪刀撑每隔4道立杆沿高度和长度方向上连续设置。在每个竖向剪刀撑的顶部、底部及中间各增加一道水平剪刀撑。

3.2.4 模板支撑与柱拉结

采用钢管与已浇筑完毕的柱抱箍,并与周边架体进行有效拉结,拉结点在架体高度方向应每步均设,在水平方向至少向外拉结3道水平杆或立杆,以保证架体整体稳定。

4 高大模板施工

4.1 模板支设

①支设工艺流程:定位放线→搭设模板支架→铺设梁底模→拉线找平(起拱)→封梁侧模→铺设板模→校正位置、修补边角及拉结固定。

②在地面上弹出梁的轴线及边线,使上、下层立杆在同一垂直线上。立杆支设前应垫板,模板支架从边跨一侧开始安装,先按第一排支架,临时固定;再安第二排支架,依次逐排安装。梁底跨中处起拱高度为梁跨度的2‰。

③通过立杆调整梁底模板的高度,符合设计要求后,拉线安装梁底模板并调直。根据墨线安装梁侧模板、压脚板、斜撑等,侧模上口要拉线调直,用定型夹固定。

④模板铺设过程中,应采用水平仪测量模板标高,进行校正,并用靠尺找平。

4.2 模板拆除

①根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204—2002)(2011年版)、《混凝土结构工程施工规范》(GB50666—2011)要求,板梁模板拆除时结构混凝土强度应达到100%。应按照同条件养护试块的强度确定拆模时间。

②拆除工艺流程:拆除支架部分水平拉杆和墙模板→拆除梁连接件及侧模板→分段、分片拆除楼板模板→拆除梁底模板及支撑。

③拆除支架的部分水平拉杆和剪刀撑,以便作业;而后拆除梁与楼板模板的连接角模及梁侧模板,使两相邻模板分开。

④拆除梁底模板时,应从跨中开始,然后向两端逐根下调。拆除梁底模支柱。

4.3 混凝土浇筑

混凝土的浇筑顺序对模板支撑的稳定性至关重要,根据本工程特点,确定具体凝土的浇筑顺序如下。

①竖向浇筑顺序:柱→梁板。模板分两次支设,先支设柱模板,并浇筑混凝土柱,浇筑完后拆除柱模板并凿平处理;然后支设梁板模板,绑扎梁板钢筋,一次浇筑梁板混凝土。

②水平浇筑顺序:因本工程为折梁结构,为避免水平推力对支架体的影响,屋面的四个坡面采用对称同时浇筑的方法,以确保模板支撑体系的整体稳定。

5 高大模板监测

浇捣梁混凝土前,应对高支模部位钢管脚手架全面检查,合格后才开始浇混凝土。在浇混凝土过程中,由专职安全员、质量员、技术员对高支模体系检查支撑体系和各杆件是否有变形、扣件是否松动、支撑体系是否有不均匀的沉降等异常情况,随时观测支撑体系的变形情况。发现隐患,及时停止施工并报告,采取应急措施处理。

6 结 语

世杰学院第三教学楼工程已交付使用,实践证明施工过程中采用的高支模方案可行,能保证工程安全、质量、进度等各方面的要求。

①通过计算分析结合工程实际特点编制的高大模板施工方案能满足工程安全、质量、进度的需要。例如针对本工程斜梁的特点,主龙骨采用双钢管不但能满足传力明确、受力均匀的要求,还保证了架体的稳定性。

②通过深化设计确定的构造措施和节点详图,能直观形象的了解施工过程,加快工程施工进度,保证工程质量和安全。

[1]建筑施工手册编写组.建筑施工手册(第五版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2013.

[2]JGJ130-2011,建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.

[3]汪正荣.建筑施工计算手册(第三版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2013.

[4]JGJ59-99-2011,建筑施工安全检查标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.