對(duì)某高層綜合性大廈超高支模設(shè)計(jì)、計(jì)算及施工方法的探討

 對(duì)某高層綜合性大廈超高支模設(shè)計(jì)、計(jì)算及施工方法的探討

　　摘要：高層綜合性大廈主樓B區(qū)中庭超高支模經(jīng)過(guò)嚴(yán)密的設(shè)計(jì)和計(jì)算，采用先進(jìn)的施工技術(shù)及安全措施，保證了施工過(guò)程中支頂模板系統(tǒng)的安全性，使得工程施工得以順利進(jìn)行。

　　關(guān)鍵詞：超高支模；設(shè)計(jì)；計(jì)算；安全技術(shù)措施；施工方法　

　　本工程為一集商場(chǎng)、酒店、會(huì)議、娛樂(lè)、辦公及商務(wù)為一體的高層綜合性大廈，地上28層，地下1層，建筑面積176000m2，樓總高132m，結(jié)構(gòu)形式為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架一剪力墻結(jié)構(gòu)。主樓B區(qū)B2～B5／A—C有一中空橢圓形中庭，B2一B5／C～E軸范圍內(nèi)為超高層。支頂模板搭設(shè)施工時(shí)為超高支模，其中板底支模標(biāo)高為25．150m，梁底支模標(biāo)高為23．270m。最大橫向鋼骨梁，梁跨27m，截面600mm×2000mm，鑒于目前全國(guó)各地超高支模坍塌事故屢屢發(fā)生，為了保證施工過(guò)程中支頂模板系統(tǒng)的安全性，避免坍塌事故的發(fā)生，特編制超高支模專(zhuān)項(xiàng)施工方案，現(xiàn)將其設(shè)計(jì)、計(jì)算、安全技術(shù)措施及施工方法介紹如下。

　　1模板及支頂安裝設(shè)計(jì)

　　1．1模板安裝

　　a)主梁安裝：鋼骨梁B6GKL1(600mm×2000mm)底板根據(jù)標(biāo)高按@240鋪2條80mm×80mm木枋上下疊放，其他框架梁(800mm～1100mm高)按@300鋪80mm×80mm木枋，此后按軸線將梁底板固定在木枋上，然后安裝梁側(cè)模板，鋼骨梁模板采用螺桿焊接在鋼骨加勁肋上；框架梁高為1100mm時(shí)，模板采用兩道水平方向φ12@600螺桿和80mm×80mm木枋固定；其它梁模板采用一道水平方向φ12@600螺桿和80mm×80mm木枋固定。

　　b)次梁安裝：在主梁與次梁交接處(主梁側(cè)板預(yù)留次梁缺口的地方)釘上襯口擋，并根據(jù)標(biāo)高鋪設(shè)梁底板，梁底板同樣采用鋼管支撐，按圖紙要求，將梁底板枋木固定在鋼管支撐上(梁底枋木間距30cm)。梁高≥700的均設(shè)螺桿固定。

　　C)當(dāng)梁的跨度在4m≤L<10m時(shí)，起拱高度一般控制在1‰；當(dāng)梁的跨度10m≤L時(shí)，起拱高度控制在3‰。

　　d)樓面模板安裝

　　1)以托板頂面為依據(jù)，設(shè)在托板上的80mm×80mm木枋，邊通線、邊安裝鋼管支撐、邊鋪設(shè)，鋼管支撐橫向架設(shè)根據(jù)需要設(shè)置一排或多排，每排縱向間距不大于50cm，鋪設(shè)在鋼管支頂面，木枋的間距不大于50cm，平整度偏差小于5mm。板按結(jié)構(gòu)總說(shuō)明要求在跨中起拱。

　　2)樓板鋪設(shè)要密貼、平整，不得松動(dòng)，樓面模板安裝后，必須將樓面清理干凈。

　　1．2碗扣式鋼管支頂?shù)陌惭b

　　a)使用滿堂碗扣式鋼管為主支承中庭梁板模板，經(jīng)對(duì)傳遞到鋼管支頂立桿和橫桿上荷載的計(jì)算，按碗扣式鋼管支頂立桿的容許承載力，確定鋼管支頂立桿陣距，C、D／B2～B5軸的B6GKL1(1)梁陣距為：0．6×0．6m；橢圓梁和1000高縱向次梁陣距為：：0．6×1．2m(在原1．2×1．2m碗扣管基礎(chǔ)上增加φ8鋼管立桿組合而成)；其它框架、非框架梁及板采用1．2×1．2m陣距的碗扣式腳手架。為確保支頂縱橫2個(gè)方向的穩(wěn)定，有如下措施：

　　1)立桿之間布置多道雙向水平橫桿(連桿)，垂直間距1．2m，且必須設(shè)置縱橫向掃地桿。

　　2)滿堂腳手架的四邊與中間每隔4排支架立桿設(shè)置一道縱向剪刀撐，由底至頂連續(xù)設(shè)置。剪刀撐采用φ8×3．5mm腳手鋼管，通過(guò)旋轉(zhuǎn)扣件與碗扣管立桿連接。支撐主梁的立桿必須設(shè)置剪刀撐。

　　3)在滿堂腳手架兩端和中間每隔4排立桿從頂層開(kāi)始向下每隔2步設(shè)置一道水平剪刀撐。樓面中庭周邊梁面預(yù)插短鋼筋，通過(guò)短管、扣件鎖死連接桿件。主梁下的縱向水平桿兩端必須全部頂至柱側(cè)面。

　　4)在滿堂腳手架內(nèi)部主梁底的水平桿標(biāo)高和三層樓面標(biāo)高分別設(shè)密竹平臺(tái)，用于上料和水平擋護(hù)。

　　5)以中庭四周的柱為支點(diǎn)，各層柱向中庭內(nèi)伸出水平或斜向鋼管，與滿堂腳手架周邊相拉結(jié)。

　　6)大梁增加的扣件鋼管立桿與縱楞的連接必須采用雙扣件增加抗滑力。

　　7)在中間中空位置設(shè)置一道十字支架撐。

　　b)樓板模板采用18mm厚夾板，模板墊楞用80mm×80mm木枋，底楞用φ8×3．5mm腳手鋼管。底楞的間距相同，直接支承在可調(diào)托撐上。墊楞的間距為240mm，擱置在底楞上。對(duì)于個(gè)別部位樓板板池面積較小(梁與梁之間距離較小，如圓弧部位)，鋼管支頂頂部水平桿不能直接在模板下鋪設(shè)。局部需借助短木枋支撐樓板底模。做法圖1。

　　1～模板；2一短木枋間距≤600mm，

　　高度不大于1m；3—80mm×80mm枋

　　c)梁模板采用建筑夾板或松木模板，底板擱置在墊橫檁上。墊橫檁為80mm×80mm木枋或鋼管，間距按驗(yàn)算確定，擱置在腳手鋼管支頂最上面一道水平橫桿上，每條橫桿上放置5條墊橫檁。

　　d)在安裝鋼管支頂時(shí)，應(yīng)在該層樓面上彈出墨線定向，要注意鋼管支頂立桿的垂直度，并調(diào)節(jié)好立桿的標(biāo)高和立桿的平面布置，使梁位置在兩條立桿之間，梁兩邊立桿間距控制在L=1．2m之內(nèi)。支頂平面布置時(shí)原則上盡可能形成滿堂一體，對(duì)于軸跨尺寸無(wú)法與立桿間距形成整模數(shù)或平面幾何形狀不規(guī)整、非正交時(shí)需要采用多個(gè)單體搭設(shè)時(shí)，各單體間必須采用扣件鋼管水平桿相互連接，連接桿按2個(gè)單體的碗扣水平桿標(biāo)高豎向間距@1200布置。

　　2模板及支頂計(jì)算

　　2．1計(jì)算思路

　　a)選取承受荷載范圍最廣的D／B2～B5的B6GKL1(1)(600mm×2000mm)梁作為計(jì)算點(diǎn)，分別驗(yàn)算梁底模板、橫楞、底楞承載力。再分別以板底立桿、梁側(cè)既支承梁又支承板的一排立桿中的某一條和順梁底增加的扣件立桿作為計(jì)算點(diǎn)，計(jì)算底部立桿承載力。

　　b)澆筑6層露臺(tái)天面混凝土?xí)r，碗扣式頂架支承系統(tǒng)承受天面鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自重、模板支頂系統(tǒng)重量及人員設(shè)備荷載和振搗荷載等施工荷載。

　　c)橫楞與底模之間有支承與被支承關(guān)系，原則上應(yīng)先驗(yàn)算底模承載力，并將支座反力轉(zhuǎn)化為線荷載對(duì)橫楞進(jìn)行驗(yàn)算并依次逐步驗(yàn)算縱楞及支架其它桿件；本方案由于模板驗(yàn)算屬補(bǔ)充內(nèi)容，因此對(duì)模板的驗(yàn)算只為證明模板自身能否承受樓面各恒載、活載，并能否將其有效傳遞給橫楞。若證明能，則橫楞驗(yàn)算的荷載可直接取樓面各恒載、活載，而不再通過(guò)模板反力轉(zhuǎn)化。

　　d)頂架搭設(shè)于室內(nèi)，周?chē)�有外腳手架及安全網(wǎng)圍蔽，不考慮風(fēng)荷載組合。

　　2．2模板計(jì)算

　　a)梁模板計(jì)算

　　選截面最大跨度最長(zhǎng)的B6GKL1(1)(600mm×2000mm)梁計(jì)算，截面尺寸600mm×2000mm，長(zhǎng)27．0m。模板底楞木間距選用0．24m，側(cè)模立檔間距選用0．4m。梁擬分2次澆注成型，即在梁側(cè)模安裝好并綁扎梁筋后，暫不安裝板模，先澆注這兩條梁約1000mm高，插2φ16@500短鋼筋，混凝土終凝后，安裝板模，綁扎板筋，再與其他梁及板一道完成第二次澆注。因此梁底模驗(yàn)算時(shí)混凝土荷載按整條梁考慮，側(cè)模板驗(yàn)算時(shí)，混凝土荷載按1000mm高考慮。

　　b)梁模構(gòu)造(圖2)

　　1～鋼骨；2-B6KL1(1)(600mm×2000mm)；3一施工縫短插筋；

　　4～模板；5一橫楞80mm×80mm枋；6一φ12螺絲縱向@500與鋼骨

　　加勁板焊；7一梁底橫楞2條80mmx80mm枋上下疊放@240

　　c)經(jīng)計(jì)算，底模及側(cè)模的抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度及撓度均滿足要求，由此可知，模板自身即能夠承受樓面各恒載、活載，又能將荷載有效傳遞給橫楞，因此橫楞的荷載取值可直接由樓面各荷載組合進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算過(guò)程略。

　　2．3600mm×2000mm鋼骨梁支頂驗(yàn)算(圖3)

　　1一B6KLl(1)(600mm×2000mm)；2一橫楞80mm×80mm枋；3一模板；4一密竹平臺(tái)；5一水平桿@1200；6一密竹平臺(tái)(三層標(biāo)高)；7一wDJ碗扣架；8一剪刀撐；9一順主梁底增加縱楞2φ48鋼管；10一地下室頂架定位立桿須與上面對(duì)準(zhǔn)；11一掃地桿；12一主梁底增加2φ48鋼管@600；l3一主梁側(cè)增加立桿φ48鋼管@1200順縱向加于碗扣立桿之間；14一梁底橫楞2條80mm×80mm枋上下疊放@240

　　當(dāng)6層露臺(tái)梁板澆注混凝土?xí)r，經(jīng)計(jì)算梁板底橫楞、水平橫桿的抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、撓度及立桿的強(qiáng)度、穩(wěn)定性均滿足要求。計(jì)算過(guò)程略。

　　2．4B2一B5／B～E范圍內(nèi)的縱向非框架粱(300mm×1000mm)支頂驗(yàn)算(圖4)經(jīng)計(jì)算梁板底橫楞、水平橫桿的抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、撓度及立桿的強(qiáng)度、穩(wěn)定性均滿足要求。計(jì)算過(guò)程略。

　　l一模板；2一橫楞80mm×80mm枋；3～φl2螺絲縱向@600；

　　4一梁底橫楞8Omm×80mm枋@150；5一B6L(300ram×

　　1000mm)；6一剪刀撐；7一雙扣件

　　2．5立桿底樓面承載力驗(yàn)算

　　本層立桿支承于±0．00樓面上，并通過(guò)地下層回頂將部分荷載傳遞至地下室底板。經(jīng)計(jì)算±0．00樓面及地下室底板承載力均滿足要求。計(jì)算過(guò)程略。

　　3安全技術(shù)措施

　　3．1模板安全技術(shù)措施

　　a)禁止酒后操作，開(kāi)鋸木料不準(zhǔn)吸煙，不準(zhǔn)戴手套，短于40cm木板不準(zhǔn)在電鋸開(kāi)鋸。

　　b)裝釘樓面模板，在下班時(shí)已鋪好而來(lái)不及釘固的定型模板或散板應(yīng)拿起另放，以防別人誤以為已釘牢而踩踏行走，導(dǎo)致板翻人墜。

　　c)安裝梁模板，應(yīng)先搭設(shè)排柵和掛安全網(wǎng)。垂直運(yùn)輸按聯(lián)絡(luò)訊號(hào)規(guī)定，做好一停、二上、三落的工作，安全門(mén)在吊盤(pán)下落時(shí)要關(guān)閉好。

　　d)在混凝土澆筑時(shí)，若發(fā)現(xiàn)模板及支撐有異常情況，須立即停止?jié)仓�作業(yè)，盡快采取有效措施加固。

　　e)水平撐頂?shù)炔坏秒S意拆除，施工要求拆卸時(shí)應(yīng)待施工完畢后馬上補(bǔ)齊。

　　f)支模安裝完畢，經(jīng)施工員和質(zhì)安員驗(yàn)收合格辦理簽證后方能進(jìn)行鋼筋安裝。

　　g)支模拆除及混凝土澆筑期間，無(wú)關(guān)人員不得進(jìn)入支模下方，由安全員在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)。

　　h)拆除模板時(shí)，不允許讓模板枋料自由落下，更不得大面積同時(shí)撬落，不得殘留模板，操作時(shí)要注意下方人員的走動(dòng)。

　　3．2搭設(shè)高支撐腳手架應(yīng)注意的安全事項(xiàng)

　　a)凡支撐主梁的立桿，必須設(shè)置剪力撐，每道剪力撐必須跨越3～5根立桿，其間距不得超過(guò)6跨。

　　b)接頭是立桿同橫桿、斜桿的連接裝置，應(yīng)確保接頭鎖緊。組裝時(shí)，先將上碗扣擱置在限位鎖上，將橫桿、斜桿等接頭手入下碗扣，使接頭弧面與立桿密貼，待全部接頭插入后，將上碗扣套下，并用榔頭順時(shí)針沿切線敲擊上碗扣凸頭，直至上碗扣被子限位鎖卡緊不再轉(zhuǎn)動(dòng)為止。

　　c)腳手架組裝以3～4人一組為宜，其中1～2人遞料，另外兩人共同配合組裝，每人負(fù)責(zé)一端。

　　d)所有構(gòu)件都應(yīng)按設(shè)計(jì)及腳手架有關(guān)規(guī)定設(shè)置。

　　e)在搭設(shè)過(guò)程中注意橫桿的水平度和立桿的垂直度，一般不允許超過(guò)15mm。

　　f)可調(diào)頂托承插入長(zhǎng)度不能少于300mm。

　　g)工人搭設(shè)時(shí)應(yīng)使用工作梯，不得在腳手架上爬上爬下。

　　h) 碗扣式腳手架整體搭設(shè)完畢，經(jīng)過(guò)自檢后，再由工地項(xiàng)目經(jīng)理組織驗(yàn)收，然后經(jīng)有關(guān)部門(mén)共同驗(yàn)收簽證合格后，方能進(jìn)入下一道工序施工。

　　i) 在搭設(shè)、拆除腳手架時(shí)，非工作人員不得入內(nèi)，并派專(zhuān)人看護(hù)。

　　3．3模板拆除技術(shù)措施

　　a) 樓面梁板拆模前，必須有混凝土強(qiáng)度報(bào)告，且達(dá)到規(guī)范規(guī)定強(qiáng)度的100％，并報(bào)工程技術(shù)負(fù)責(zé)人審批方可進(jìn)行模板拆除。拆模順序和方法，應(yīng)遵循先拆不承重的模板，后拆承重模板，支架先拆側(cè)向支撐，后拆豎向支頂，并保持混凝土表面及棱角不受損壞。

　　b) 模板工種作業(yè)組織應(yīng)遵循支模與拆模由同一作業(yè)班組執(zhí)行。

　　c) C、D／B2～B5軸的B6GKL1(1)梁跨度達(dá)27m，拆除梁下支頂時(shí)，應(yīng)先從跨中開(kāi)始，分別向兩端對(duì)稱拆除。

　　3，4混凝土輸送及澆注方法針對(duì)性安全措施

　　a) 混凝土用泵送方法運(yùn)輸澆筑，泵管不能直接放置在模板上，必須在模板上放置鐵架作為管道支撐并支固，才能作業(yè)。另垂直管道轉(zhuǎn)彎處必須用螺栓固定。

　　b) 現(xiàn)場(chǎng)擬設(shè)三臺(tái)輸送泵，平行排放出料，由E軸向A軸及其外側(cè)的圓弧方向澆注。

　　c) 樓面混凝土輸送管敷設(shè)應(yīng)盡量減少?gòu)澒艿挠昧考翱s短管線的長(zhǎng)度并且每層用鐵架固定在柱側(cè)。樓面用軟彈性的材料如車(chē)胎等做管的支墊。同時(shí)為解決混凝土輸送泵水平力對(duì)模板支頂系統(tǒng)穩(wěn)定的影響，在支頂各樓層周邊梁邊加水平桿頂在周邊梁側(cè)。

　　d) 高度2000mm的鋼骨梁分2次澆注成型，即在梁側(cè)模安裝好并綁扎梁筋后，暫不安裝板模，先澆注這兩條梁約1000mm高，插2φ16@500短鋼筋，混凝土終凝后，安裝板模，綁扎板筋，再與其他梁及板一道完成第二次澆注。

　　e) 第二次澆注先分層澆注梁混凝土至板底，最后澆注板混凝土至全部完成。

　　3．5現(xiàn)場(chǎng)檢查及監(jiān)控針對(duì)性交底

　　a) 碗扣采用榔頭順時(shí)針沿切線敲擊上碗扣凸頭，碗扣被子限位鎖卡緊不能轉(zhuǎn)動(dòng)為合格。班組和區(qū)段組織的自檢數(shù)量按100％檢查；項(xiàng)目部組織的隨機(jī)抽查數(shù)量不少于50％，且每個(gè)樓層范圍均要抽檢。

　　b) 扣件螺栓擰緊扭力矩采用扭力扳手檢查，抽查方法按隨機(jī)分布原則進(jìn)行。

　　4總結(jié)

　　a) 本次超高、超重、大跨度超高支模經(jīng)過(guò)嚴(yán)密的設(shè)計(jì)和計(jì)算，采用先進(jìn)的施工技術(shù)及安全措施，保證了施工過(guò)程中支頂模板系統(tǒng)的安全性，使得工程施工得以順利進(jìn)行。

　　b) 形成了從設(shè)計(jì)計(jì)算一安全措施一專(zhuān)家論證一技術(shù)交底一組織實(shí)施一專(zhuān)業(yè)檢查一多方驗(yàn)收等一整套保證體系，為超高支模施工積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)�！�