摘要:針對(duì)某高?蒲袑(shí)驗(yàn)大樓超高大跨度高大模板施工現(xiàn)場(chǎng)的難點(diǎn),提出超高大跨度結(jié)構(gòu)高大模板支撐的搭設(shè)方案,通過(guò)對(duì)模板支撐鋼管支架系統(tǒng)的受力計(jì)算及立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算,進(jìn)一步完善支撐系統(tǒng)構(gòu)造措施,保證支撐系統(tǒng)的承載能力、確保整體穩(wěn)定性、防止失穩(wěn)和坍塌事故發(fā)生。對(duì)該工程高大模板方案編制、受力計(jì)算及施工措施等方面進(jìn)行具體探討。 

關(guān)鍵詞:超高大跨度;高大模板;支撐系統(tǒng);整體穩(wěn)定;施工技術(shù) 
  1、工程概況 
  某高校科研實(shí)驗(yàn)樓為框架剪力墻復(fù)雜結(jié)構(gòu),平面為扁“回”字型,立面為“門(mén)”字型建筑,地下一層,地上十五層,一層層高4.5m,二層及以上各層層高均為3.6m,總高度60m,總建筑面積43721㎡。建筑效果如圖1所示。該建筑“門(mén)”字型洞口頂部為十層樓面,樓面標(biāo)高36.85米,位于6軸至9軸交A軸至C軸及F軸至H軸的南、北兩大施工區(qū)域,如圖2十層平面圖陰影部分所示。在進(jìn)行兩大區(qū)域的施工時(shí)需采用高大模板支撐施工技術(shù)。兩大施工區(qū)域樓面長(zhǎng)25.2米,寬14.2米,兩大區(qū)域 
  間距為20.2米。樓板為250㎜厚的現(xiàn)澆BDF管空心樓板,空心率為20%。B軸、C軸、F軸、G軸均有一跨度為25.2米的縱向型鋼混凝土主梁,截面尺寸為700mm×1500㎜;次梁截面為300mm×700㎜。 
  2 主要施工難點(diǎn) 
  難點(diǎn)1:層高高,跨度大,模板支撐系統(tǒng) 
  要求高:1.5米高型鋼梁中間24.3米凈跨度范圍內(nèi)層高36.85米,空心混凝土樓板厚250mm,在該跨度下搭設(shè)的支架高達(dá)35米,屬高大模板支撐體系,且型鋼梁上配主筋為40根直徑為32㎜三級(jí)鋼,腰筋8根直徑為20㎜二級(jí)鋼,箍筋為12@100/200及10@400,各種施工荷載大,對(duì)模板鋼管支撐架的穩(wěn)定性和承載力提出了很高的技術(shù)要求。 
  難點(diǎn)2:由于該高大滿堂架需支撐在人防地下室頂板,夾層頂板及二層樓面上,而非直接支撐在地基上,因此需對(duì)人防地下室頂板,夾層頂板及二層樓面采取有效的底層支撐措施以保證架體的穩(wěn)定。 
  3支撐系統(tǒng)構(gòu)造措施 
  3.1 梁、板支撐布置 
  確定采用Φ48×3.5㎜鋼管滿堂支架,樓板、梁側(cè)立桿雙向間距均為800㎜,700×1500㎜型鋼砼梁的梁底在梁寬中部350㎜處設(shè)立桿,立桿沿梁長(zhǎng)度方向間距400㎜,沿梁寬三立桿間距650㎜。所有水平縱橫拉結(jié)鋼管步距1500㎜,從底部掃地桿到頂部掃天桿,每步水平縱橫拉結(jié)鋼管不能缺桿,扣件必須擰緊。立桿頂部及底部伸出的長(zhǎng)度不大于200㎜。立桿的構(gòu)造符合JGJ130-2001規(guī)定的要求。為防止扣件滑移,在板底、梁底支承木枋擱柵的大橫桿與立桿連接采用雙扣件擰緊固定,700×1500梁底中部立桿與大橫桿連接采用3扣件擰緊固定。立桿連接采用接頭扣,不允許采用搭接方式連接。另外,整個(gè)架體在每層接與相鄰已搗完畢的剪力墻門(mén)洞及邊梁進(jìn)行拉結(jié),F(xiàn)場(chǎng)支架見(jiàn)圖3。 
  3.2剪刀撐設(shè)置 
  滿堂支架四周與中間每隔四排支架立桿設(shè)置一道縱向剪立撐,由底至頂連續(xù)設(shè)置。頂部、底部和中間每隔4排立桿從頂層開(kāi)始向下每隔兩步設(shè)置一道水平剪刀撐。剪刀撐與滿堂支模架同步搭設(shè),角度為450。剪刀撐的構(gòu)造符合JGJ130-2001規(guī)定的要求。 
  3.3 梁、板模板及支撐、拉結(jié)件的設(shè)置 
  梁底模、梁側(cè)模及板底模均采用18mm厚高強(qiáng)膠合板模板拼裝而成。擱柵方條均采用60*80mm方條,250mm厚空心樓板底擱柵方條間距300mm,300*700梁底擱柵方條間距350mm,700*1500梁底擱柵方條間距250mm;側(cè)模中部設(shè)三道M12對(duì)拉螺栓,間距雙向500mm,雙鋼管Φ48×3.5㎜做壓桿,3型扣件。 
  3.4安全防護(hù) 
  頂層下一步及中間18米處滿鋪固定腳手板,兩層腳手板之間設(shè)滿堂兜底網(wǎng),外圍掛設(shè)安全網(wǎng)。作業(yè)人員從兩側(cè)已澆搗完成的樓層進(jìn)入作業(yè)區(qū),禁止上下攀登架子。正確穿戴使用安全防護(hù)用品,持證上崗,禁止無(wú)證操作。 
  4 高大模板支撐鋼管支架系統(tǒng)的計(jì)算 
  鑒于混凝土荷載和配筋量較大,考慮荷載最大的部位對(duì)架體的最不利因素,本文僅以700mm*1500mm的框架大梁進(jìn)行模板支架復(fù)核性計(jì)算及對(duì)立桿進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算。其支撐立桿的橫距(跨度方向)L=0.4米,立桿步距H=1.5米,梁底增加一道承重立桿。 
  4.1框架大梁模板及支架計(jì)算 
  1)梁底模板計(jì)算 
  2)梁底木枋擱柵計(jì)算 
  梁底沿梁寬度方向設(shè)三根立桿,即梁兩側(cè)邊及梁底寬度中部各設(shè)一根立桿,立桿沿梁跨度方向間距為400mm,梁大橫桿檁條間距L=650mm,木枋擱柵按二跨連續(xù)梁計(jì)算。 
  4.2立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算 
  1)梁排架上部立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算: 
  2)梁排架梁底中部立桿底部第一步立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算 
  3)梁排架梁底兩側(cè)立桿底部第一步立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算 
  5 整體穩(wěn)定加強(qiáng)搭設(shè)措施 
  經(jīng)過(guò)對(duì)樓板及框架大梁下的排架立桿進(jìn)行穩(wěn)定定性驗(yàn)算,得出該高大模板支架體系是可靠及安全的。但該科研大樓中庭除二層樓面相連外,二層以上結(jié)構(gòu)層中庭部分南、北兩面均無(wú)結(jié)構(gòu)連接,因此該高大支架系統(tǒng)在搭設(shè)完成后實(shí)際分成了兩個(gè)單一的支架體系。盡管經(jīng)理論驗(yàn)算已滿足受力及穩(wěn)定性要求,但架體高度已達(dá)到35米以上,考慮到施工期間風(fēng)載、施工振動(dòng)荷載等的各種不確定危險(xiǎn)因素,為保證整個(gè)大樓南面、北面的架體穩(wěn)定,使兩個(gè)架體形成統(tǒng)一整體,并保證整個(gè)支架結(jié)構(gòu)與東西兩側(cè)已施工完成的混凝土結(jié)構(gòu)主體連接牢固,經(jīng)相關(guān)專家現(xiàn)場(chǎng)討論,在原搭設(shè)方案基礎(chǔ)上采取以下三方面的加強(qiáng)處理措施:一、在兩個(gè)架體之間搭設(shè)連接鋼管架,將兩座高大支架形成“工”字型結(jié)構(gòu)。連接鋼管架搭設(shè)方案如下:架體寬度7.2米,長(zhǎng)度20.2米。立桿橫距0.9米,縱距1.5米,步高1.5米剪刀撐按原方案要求設(shè)置。增加的連接鋼管架與高大支架同步搭設(shè),總高度與高大支架相同。二、南北兩個(gè)結(jié)構(gòu)層以下的架體能連接到東西兩側(cè)的均抱墻抱柱。三、南面,背面兩個(gè)架體從二層結(jié)構(gòu)層以上每隔一結(jié)構(gòu)層用Ф12的鋼絲繩采用十字交叉與東西兩側(cè)的剪力墻或框架柱連接。 
  6 結(jié)語(yǔ) 
  該科研實(shí)驗(yàn)樓高大模板施工的完成,保證了該項(xiàng)目施工的順利進(jìn)行。目前,該樓樓面結(jié)構(gòu)成型好,強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求,表面未發(fā)現(xiàn)有害裂縫,安全性能和使用功能得到了保證。主體結(jié)構(gòu)驗(yàn)收中,相關(guān)各方均對(duì)高大模板施工質(zhì)量表示肯定。由于該項(xiàng)目的高大模板支撐體系目前在區(qū)內(nèi)工程項(xiàng)目中及少見(jiàn),且該項(xiàng)目的施工取得很大成功,多次接受市住建局組織的結(jié)構(gòu)大檢查,區(qū)內(nèi)的建筑專業(yè)人士也多次到現(xiàn)場(chǎng)觀摩,取得了良好的社會(huì)效益。 
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  廣西科學(xué)研究與技術(shù)開(kāi)發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目,合同號(hào):桂科攻11107021-3;柳州市科學(xué)研究與技術(shù)開(kāi)發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目,合同號(hào)2011J020103