數(shù)字化鋼性支撐體系在混凝土結構模板中應用

顧貞兵

目前建筑業(yè)中混凝土結構模板支撐體系通常采用鋼管、扣件與木枋組合的傳統(tǒng)方式，需用大量木枋、鋼管、扣件、鐵釘和人工，最大缺點是木枋重復利用率低、損耗量大。為節(jié)約資源、保護環(huán)境、提高工效及節(jié)約成本，在大同市水泉灣?龍園 1號樓項目混凝土結構模板施工中采用新型支撐體系，通過施工及經濟效果分析，為大面積推廣奠定基礎。

1 工程概況

水泉灣?龍園 1號樓位于大同市御河西路東側，主體結構短肢剪力墻，層高2.9m，-1層～28層，總高度 90m，混凝土板厚12 cm，墻體采用大鋼模，頂板采用新型支撐體系和多層板模板。

2 新型支撐體系特點

新型支撐體系是由主龍骨(可伸縮)、次龍骨、支撐立桿(高度可調)組合而成，根據(jù)施工情況要求自由組合，形成一套安全、可靠、美觀、穩(wěn)定的支撐體系。

2.1 材料特征

支撐立桿為壁厚2.5mm，φ48高性能冷軋鋼材，高強度、高彈性、耐腐蝕、不變形。立桿中端用大管套小管與鎖卡組成伸縮節(jié)(20 cm模數(shù))，頂端為調式頂絲(0 cm～30 cm)，可組成2m～4.8m任意高度立桿。主次龍骨均為壁厚 2mm高性能冷軋鋼材。主龍骨長度可在1.12m～4.39m任意調整，分四種規(guī)格:1號2.68m～4.39m(7個L支座)，2號2.28m～3.68m(6個L支座)，3號1.77m～2.88m(4個L支座)，4號1.17m～1.78m(3個L支座)。次龍骨分0.4m，0.8m，1.15m三種規(guī)格。

2.2 強度指標

每根立桿可支撐 30 kN～40 kN，兩根主龍骨之間可承重20 kN～25 kN重量，每根次龍骨可承重10 kN。結構樓板厚度一般為10 cm～15 cm，同等面積重量約2.5 kN～3.8 kN，因而立桿及主次龍骨支撐強度完全滿足要求。

2.3 支撐體系優(yōu)點

1)立桿自由伸縮，能滿足各種常見建筑層高;2)主龍骨自由伸縮，能適應各種開間尺寸;3)立桿與主龍骨之間、主次龍骨之間連接簡便、迅速、牢固;4)周轉使用，節(jié)約資源，降低成本;5)省工省時，確保安全、質量和進度;6)集裝打包回收，現(xiàn)場整潔，符合綠色施工要求。

3 施工工藝

確定主次龍骨長度及數(shù)量→放樣繪圖→擺放主龍骨并調節(jié)至合適長度→將兩根立桿插入主龍骨兩端旋轉鎖緊后豎起→重復(立主龍骨→安裝次龍骨)→旋轉頂絲調節(jié)水平高度→鋪板→驗收→鋼筋混凝土施工→拆模。

3.1 確定主、次龍骨長度、數(shù)量

施工前先按房間開間與進深尺寸確定主次龍骨型號、用量及縱橫放置方向，合理搭配、充分使用主次龍骨，避免長料短用浪費;選擇次龍骨原則為先長后短。計算時考慮龍骨與墻周邊留置5 cm縫隙，陰角模板下掛以防漏漿。

3.2 放樣繪圖

將各個房間計算出主次龍骨的用料、縱橫放置方向和型號繪成圖紙，做好立桿安裝技術準備。

3.3 擺放主龍骨并調節(jié)長度

每組兩人相互配合，按放樣圖先從房間一端開始擺放第一根主龍骨，松開調節(jié)L形支座止動螺桿，將主龍骨調至合適長度再擰緊止動螺桿。

3.4 豎立桿

擺放正第一根主龍骨，將兩根立桿頂絲處卡頭分別插入主龍骨兩端蝶形卡口中旋轉鎖緊后豎起依墻臨時固定，再將第二排主龍骨與立桿豎起;當兩排龍骨四根立桿立起時，用水平拉桿與扣件臨時穩(wěn)固。按層高預估立桿高度豎立，避免高度相差大難以調節(jié)水平標高，然后按頂板尺寸加立桿(間距≤1.15m)。

3.5 安裝龍骨

當?shù)谝慌排c第二排主龍骨安裝完后再安裝次龍骨。先將次龍骨兩耳扣入主龍骨L形支座卡口中，在兩根主龍骨間次龍骨安裝完畢后，繼續(xù)安裝第三排主龍骨與立桿，再安裝次龍骨，依次循環(huán)所有主次龍骨安裝結束。

3.6 調節(jié)水平高度

安裝完所有主次龍骨后，著手調節(jié)主次龍骨水平高度。方法:通過旋轉立桿頂部調節(jié)頂絲，將主次龍骨伸降到需要標高。

3.7 鋪板

調節(jié)好龍骨標高后鋪板，板長向與主龍骨平行，將板短向接縫設在次龍骨上，用圓釘將板與龍骨固定。如拼縫處無次龍骨，則在此添加一道次龍骨以確保模板拼縫平整。

3.8 拆除模板

先松開調節(jié)頂絲，邊調頂絲邊用撬棍松動主龍骨，將頂絲與主龍骨同時下降5 cm～8 cm后卸下次龍骨，再把拉伸的主龍骨縮回原位并卸下，保證不變形受損，最后整理構件分類碼放，供下次使用。

4 特殊部位處理

4.1 陰角處理

如房間開間尺寸與主次龍骨模數(shù)不符，在一側邊緣會有不大于40 cm部位無龍骨支撐，在此處需放置5×10 cm木枋作支撐，防止與墻面拼縫處漏漿。

4.2 架體穩(wěn)定性

房間開間小于主龍骨最長尺寸時，對于先澆墻后施工的板結構，因龍骨與板模緊貼混凝土墻體，架體不會失穩(wěn);開間大于主龍骨最長尺寸時，在主龍骨對接處兩側立桿、中間縱向與橫向及四周一圈中下部用水平拉桿整體拉結，以確保架體安全。

5 經濟效益分析

5.1 提高效率，節(jié)約資源，降低成本

1)新型支撐體系形式簡單，以裝配為主，操作方便，能提高50%效率。以 1號樓1個單元為例(面積 450m2)，傳統(tǒng)支撐搭設需 12人 1.5日，而新型支撐搭設只需8人 1.5日。

2)傳統(tǒng)支撐先將定尺木枋切割成放樣尺寸運至施工面，當尺寸不符時再用手提電鋸切割，木材消耗大且費時費力。新型支撐體系主龍骨自由插接適用于任何尺寸，工人只需按預算規(guī)格進行搭架，無切割、不浪費。

3)傳統(tǒng)支撐立桿間距為 900，用扣件和水平鋼管連接固定;新型支撐體系龍骨承載力大，立桿間距 1 150，節(jié)省用料，降低開支，減少人工。

5.2 經濟對比(按60m2計)

1)傳統(tǒng)支撐費用(鋼管、絲杠、扣件租賃，其他購置，21 d拆模)。

木枋:80根(4m)×(1+10%)×25元÷6次=366.7元。

鋼管:(70×2.5m+22×6m)×0.014元/(m?d)×21 d= 90.3元。

絲杠:70支×0.025元/(支?d)×21 d=36.8元。

扣件:140只×0.01元/(只?d)×21 d=29.4元。

鐵釘:0.4元/m2×60m2=24元。

其他費用:0.4元/m2×60m2=24元。

人工費:8元/m2×60m2=480元。

合計:1 051.1元/60m2(17.52元/m2)。

2)新型支撐體系費用。

支撐:1.3 t×8 000元/t=10 400元，1.3 t×2 000元/t=2 600元(殘值)，(10 400-2 600)元÷300次(周轉)=26元/次。

鐵釘:0.1元/m2×60m2=6元。

其他費用:0.1元/m2×60m2=6元。

人工費:2.5元/m2×60m2=150元。

合計:188元/60m2(即3.13元/m2)。

3)節(jié)約成本。

單方支撐節(jié)約成本=17.52(傳統(tǒng)支撐)-3.13(新型支撐)= 14.39元/m2。1號樓單體模板支撐節(jié)約成本 =14.39元/m2× 2.5萬m2/棟=35.98萬元。

6 結語

數(shù)字化組合鋼性支撐體系是一套安全、美觀、牢固的支撐體系，其機構簡單、設計新穎，安裝拆卸便捷，周轉次數(shù)多，省工、省時、省材料，節(jié)約資源、保護環(huán)境，可大大降低施工成本，提高工作效率，增強企業(yè)核心競爭力，組合鋼支架廢棄后，可回收利用，完全消除環(huán)境污染，有利于實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，具有較好的經濟效益和社會效益。

[1] 蔡玉軍.限制屈曲支撐的動力性能分析[J].山西建筑，2009，35(8):77-78.