淺談加油站屋面大跨度梁板支模架的設(shè)計(jì)及施工

朱谷龍，孫魯新

紹興銘湖建設(shè)有限公司，浙江 紹興 312059

隨著交通事業(yè)的快速發(fā)展，一些既有的加油站不能滿足要求。新建的加油站屋面框架梁板跨度大、空間高、荷載重。普通的鋼筋混凝土難以滿足這樣的要求，在這種情況下我們?cè)谑┕み^(guò)程中需要與之相適應(yīng)的支撐結(jié)構(gòu)體系，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)是一種行之有效的方法。

1 工程概況

某加油站項(xiàng)目建筑面積約1600m2，單層建筑。加油站以6對(duì)圓柱為豎向承載桿件，屋面是以8根大梁承載為主的輻射延伸大面積梁板體系，橫向2根大梁斷面尺寸為600mm×1800mm，縱向6根大梁斷面尺寸為600mm×2000mm，外圍鎖口梁為300mm×1500mm，其余梁斷面均較小，有250mm×700mm，30mm0×700mm，200mm×800mm。所有梁均采用上翻式，梁（或板）底標(biāo)高為+8.7m，施工自然地坪標(biāo)高約為-2.2m。

2 模板支撐系統(tǒng)

2.1 支模架方案選擇

該加油站屋面梁板模板支撐設(shè)計(jì)的總高度達(dá)10.9m，屬高撐架體系。經(jīng)過(guò)分析，關(guān)鍵點(diǎn)是解決2根橫向大梁（600mm×1800mm）及6根縱向大梁（600mm×2000mm）的模板支撐，其余大面積的支撐體系就會(huì)迎刃而解。在這幾根大梁支撐設(shè)計(jì)的過(guò)程中還要考慮系統(tǒng)側(cè)向位移、抗剪等因素的影響。

1）采用落地式普通鋼管支撐架，上部施工總荷載大于10kN/m2或線荷載小于15kN/m，而且支撐高度超過(guò)8m。普通的鋼管支撐體系難以在這樣的高度和荷載下保持穩(wěn)定。且鋼管、扣件以租賃形式使用，成本逐月增加；

2）采用重型門式腳手架作支撐，需要對(duì)桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行嚴(yán)格的計(jì)算及壓載測(cè)驗(yàn)。所需門架數(shù)量多，并且桁架周轉(zhuǎn)率很低。定尺的門架搭設(shè)高度受到限制，現(xiàn)場(chǎng)切割加工比較復(fù)雜，另外門架租賃比較困難，支撐搭設(shè)和拆除耗時(shí)比較長(zhǎng)，耗工也比較大。若用落地支撐，搭建這么腳手架難度很大。同時(shí)這么大的腳手架工程，也會(huì)對(duì)施工組織造成一定的影響。同時(shí)為保證支撐系統(tǒng)不下沉，也要花費(fèi)客觀的費(fèi)用處理地基。

經(jīng)過(guò)多方面的驗(yàn)證，型鋼體系可以比較適應(yīng)本工程的結(jié)構(gòu)面得各種要求。所以采用型鋼結(jié)構(gòu)體系做承重支撐架。

2.2 承重支模架設(shè)計(jì)

型鋼結(jié)構(gòu)支撐體系，采用立柱與主次橫梁相結(jié)合。立柱采用穩(wěn)定性較好的熱軋無(wú)縫鋼管，主次橫梁采用工字鋼。模板支撐承載傳力要保證梁中型鋼部分的彎矩能傳遞給柱中的型鋼，梁中鋼筋混凝土部分的彎矩能傳遞給柱中的鋼筋混凝土。一般情況下傳遞路線：砼澆注時(shí)砼荷載、沖擊荷載及活荷載→模板及木檁→次工字鋼梁→主工字鋼梁→鋼管立柱→地基。

在本項(xiàng)目中，立柱采用φ325×8型熱軋無(wú)縫鋼管；I20a工字鋼做主梁：2根橫向大梁及6根縱向大梁兩側(cè)各布置通長(zhǎng)I20a工字鋼，外圍鎖口梁底布置通長(zhǎng)I20a工字鋼；I12工字鋼做次梁，按間距1000mm進(jìn)行布置。每步設(shè)雙向水平橫桿。為了增加穩(wěn)定性，還可以在縱橫兩個(gè)方向設(shè)豎向剪刀差。

該方案的結(jié)構(gòu)受力較明確，通過(guò)驗(yàn)算，采用一定構(gòu)造措施，例如在梁支架與樓板支架水平拉桿連通并與澆鑄完成的柱子拉結(jié)牢靠，可以防止支撐系統(tǒng)側(cè)向位移。可使支模架的安全穩(wěn)定性能夠較好地得到保證，且對(duì)整個(gè)支模架體系的撓度等能較好控制。通過(guò)這樣的構(gòu)造措施，保證屋面砼結(jié)構(gòu)質(zhì)量。且相對(duì)成本不大。造價(jià)低，加工方便，經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益好。

3 節(jié)點(diǎn)構(gòu)造及施工要求

梁柱節(jié)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)受力的關(guān)鍵部位，必須保證安全可靠，施工方便。

1）鋼管立柱頂部采用-600×600×12蓋封，四周圍焊，焊縫高度不小于6mm。以延緩鋼管腐蝕，且可以保護(hù)混凝土和鋼管之間良好的粘結(jié)性；

2）鋼管立柱底部采用-600×600×15底封，四周圍焊，焊縫高度不小于8mm，且鋼板底面與自然地坪接觸處必須做座漿。防止底部的水進(jìn)入結(jié)構(gòu)；

3）鋼管立柱與工字鋼主梁，工字鋼主梁與工字鋼次梁之間可以點(diǎn)焊的形式連接，但單側(cè)點(diǎn)焊不少于3點(diǎn)。梁中的鋼筋必須穿過(guò)柱型鋼腹板，錨至柱邊，并設(shè)置90°得彎鉤，長(zhǎng)度不小于20d。以起到箍筋的作用；

4）鋼管立柱必須垂直設(shè)置，上下兩塊鋼板必須保證其水平度。以保證鋼管之間垂直相交；

5）鋼管立柱之間均須以φ48×3.25鋼管做水平剪刀撐、豎向垂直面剪刀撐。分別位于鋼管立柱的上、中、下部位設(shè)三道水平剪刀撐，剪刀撐與鋼管立柱之間均采用焊接連接（確保接觸面滿焊，焊縫高度不小于3mm）。以確保鋼管混凝土的密實(shí)性；

6）在柱鋼鋼中設(shè)置連續(xù)加筋，加筋肋鋼板厚度及豎向位置同梁型鋼上下翼緣；

7）為保證承重支模架的承重性，穩(wěn)定性，其施工順序應(yīng)大概為：首先，檢定鋼尺、儀器是否滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范的使用。合格后將鋼管立柱。本工程采用工字鋼作為主梁次梁，先施工工字鋼，然后工字鋼次梁，次梁中包括水平剪刀撐和豎直剪刀撐。然后施工格柵和模板；

8）大梁混凝土澆筑時(shí)，從大梁兩側(cè)向中間對(duì)稱、均勻地澆筑，并分層分批進(jìn)行，以確保高支撐架體受力均勻，防止架體整體失穩(wěn)，從而保證了高支撐架的安全。混凝土的澆鑄要一次性完成。以保證鋼筋混凝土與型鋼混凝土柱的緊密連接。

4 施工效果總結(jié)

這次加油站面板施工采用型鋼結(jié)構(gòu)體系作承重支模架，型鋼結(jié)構(gòu)體系具備了足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和抗震性。使這個(gè)大跨度梁板工程保質(zhì)保量按時(shí)完成。并且通過(guò)了質(zhì)監(jiān)、業(yè)主、監(jiān)理的一致通過(guò)。施工過(guò)程模板支架穩(wěn)固，沒(méi)有沉降及位移，對(duì)當(dāng)?shù)氐牡鼗矝](méi)有明顯影響，達(dá)到了預(yù)期的效果。

[1]楊勇，邵永建，郭子雄.型鋼混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程對(duì)比[J].蘇州科技學(xué)院學(xué)報(bào)(工程技術(shù)版)，2005(9).

[2]冶金工業(yè)部建筑研究總院GB 50205-2001.鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范，2002.

[3]中國(guó)建筑科學(xué)研究院.混凝土結(jié)構(gòu)研究報(bào)告選集[D].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1994.