多斜梁框架結構高大模板支撐體系設計及施工

尹華松

(中鐵三局集團建筑安裝工程有限公司，山西太原 030006)

1 工程概況

東南沿海某地鐵上蓋車輛段位于軟土地區，主體工程為一大型二層框架結構，為多斜梁框架結構，結構層高高，跨度大，最大支模高度達到10 m，蓋體最大梁截面尺寸達到1 400 mm×2 500 mm，1 300 mm×2 400 mm，最大跨度達到24 m，屬于特殊的高大模板體系，同時支架對地基承載力要求較高。

為了解決這一難題，我們必須對以往的常規支架進行改進，保證能滿足施工安全，我們主要采用了如下方法，并經過專家論證付諸實施，整體效果不錯。

2 模板設計

2.1 模板方案編制原則

1)在保證模板及其支架具有足夠的承載能力、剛度和穩定性的前提下，充分利用材料力學性能，以節約材料，降低成本。

2)通過優化模板支架立柱間距與梁底主楞、次楞截面的關系，盡量采用鋼管做主楞，以解決本工程工期緊，材料周轉次數少的問題，同時利用鋼管可租賃的特點，減少木方購置投入，達到了節約社會資源的目的。

3)木方次楞盡量順梁跨方向布置，木方次楞垂直梁跨可大大減少木方的鋸裁量，避免整根木方被截斷為短木方。

4)本工程采用碗扣式腳手架，保證大多數梁跨方向梁底立桿間距與板底立桿間距一致，增強梁底支架的整體穩定性，滿足了規范要求支架高寬比小于2的規定。

2.2 板及梁底模荷載標準值取值

模板及其支架自重標準值按省標0.15 kN/m進行了修正，混凝土梁鋼筋自重標準值按工程實際測算2.5 kN/m3進行了修正，施工人員及設備荷載均執行3 kN/m2，風荷載取0.7 kN/m2進行了修正。

新澆混凝土的初凝時間t0取6.67 h，外加劑影響修正系數β1取 1.2。

各種材料參數按當地實際情況進行輸入計算。

2.3 工程模板體系

本工程模板面板采用18 mm厚竹膠板，同時根據結構尺寸及工程特點將本工程模板體系進行歸納。

2.3.1 柱模板

柱子分兩次澆筑，柱箍采用φ48×3雙鋼管，間距分別為350 mm，500 mm，小楞采用50 mm×100 mm木方，采用φ16對拉螺桿。

2.3.2 梁模板

梁立桿間距見表1。

表1 梁立桿間距 mm

梁底立桿底部敷設22號槽鋼或200×50通長木板;梁底主楞采用φ48×3雙鋼管或100×100木方;梁側主楞采用φ48×3雙鋼管，間距控制在500 mm以內;梁底小楞采用50×100木方，間距控制在120 mm以內;梁側小楞均采用50×100木方，間距控制在200 mm以內;采用φ14，φ16對拉螺桿，最大設置5道。

2.3.3 現澆混凝土板模板

板厚為120 mm～250 mm;板底立桿間距為900×900;板底主楞采用φ48×3雙鋼管;板底小楞均采用50×100木方，間距為225 mm。

2.4 地基處理

±0.00以下標段已經對場地地基進行了處理，回填了2 m左右C組及AB組填料，由于承臺開挖對填土進行了破壞，處理方法如下:

1)全部模板支架下部(－0.7 m標高以下)澆筑150 mm厚C20混凝土墊層，四周超出模板支架水平投影邊線1.5 m;混凝土墊層下部換填500 mm厚塘渣分層壓實，保證地基承載力至少達到100 kPa(本工程支架設計按允許地基承載力70 kPa驗算)。

2)針對部分大梁底部150 mm厚C20混凝土墊層地基承載力不足的問題，考慮在梁部位局部增加混凝土厚度的方法，施工工序繁雜，所以采用了大梁支架下墊設不小于22號槽鋼的方法，滿足支架地基承載力要求，也可增加造價將混凝土墊層整體加厚并墊200×200×50木板。

3)墊層設置一定的坡度并設置排水溝，保證場地排水通暢，地基不被水浸。

2.5 主要設計節點圖

2.5.1 主要斜梁節點設計

1)對于大梁，通過對立桿位置的科學排布，解決斜梁支架搭設困難問題。

2)對于小梁，通過對梁底增加附加立桿的方法，解決該問題(見圖1)。

圖1 小梁節點

2.5.2 連柱節點設計

采用鋼管扣件與混凝土柱設置抱箍式每步拉結，每處拉結點設置不少于4根水平鋼管與架體拉結，每根水平鋼管與架體扣結不少于4跨。

2.5.3 不同間距立桿節點設計

采用每步增加水平向斜桿的方法解決不同間距立桿拉結問題。

2.5.4 板懸挑部位節點設計

板懸挑長度大于300 mm搭設附加立桿，解決懸挑長度過大問題。

2.5.5 小梁及其他節點設計

采用板立桿支撐小梁的方法，也解決了部分小斜梁支撐問題，經濟合理。由于結構存在坡度，梁要起拱，需要考慮鋼管主梁設置方向，有防止鋼管滾動措施。

3 模板支架施工

3.1 模板搭設工藝流程

1)柱模。搭設安裝腳手架→沿模板邊線貼密封條→立柱子模→安裝柱箍→校正柱子方正、垂直和位置→全面檢查校正→群體固定→辦預檢。

2)梁板模。彈梁軸線并復核→搭支模架→調整托梁→擺梁主梁→安放梁底模并固定→梁底起拱→扎梁筋→安側模→側模拉線支撐(梁高加對拉螺栓)→擺板主梁→調整樓板模標高及起拱→鋪板模板→復核模尺寸、標高、位置、平整度、支撐牢固情況→與相鄰模板連固→辦預檢。

3.2 模板及支架搭設施工方法

1)梁板模板施工必須待立柱混凝土施工完畢后再進行。

2)現澆梁、板，當跨度大于4 m時，起拱高度為全跨長度的1/1 000～3/1 000。

3)立柱及其他桿件。a.立柱需接長時，支架首層立柱應采用不同的長度交錯布置，底層縱、橫向橫桿作為掃地桿，距地面高度應不大于350 mm。b.立柱上端包括可調螺桿伸出頂層水平桿的長度不得大于0.55 m。

4)水平橫桿。對超過1.2 m的步距需增設水平橫桿，確保水平橫桿步距不大于1.2 m。

5)剪刀撐。a.豎向剪刀撐。按規范要求模板支撐架四周從底到頂連續設置豎向剪刀撐;中間縱、橫向豎向剪刀撐按間距不大于4.5 m由底至頂連續設置;大梁位置必須設置剪刀撐。豎向剪刀撐的斜桿與地面夾角根據現場實際控制在45°～60°之間，斜桿每步與立桿扣接。b.水平剪刀撐。除在頂端和底部第一道水平拉桿處設置水平剪刀撐外，根據支架高度增設中部水平剪刀撐，保證相鄰水平剪刀撐間距應不大于4.8 m。水平剪刀撐的斜桿與支架縱橫向水平拉桿夾角根據現場實際控制在45°～60°之間，斜桿每跨盡量與立桿扣接。c.其他要求。剪刀撐斜桿接長時，要求搭接長度不小于1 m，采用不少于2個旋轉扣件連接。

3.3 混凝土施工

1)混凝土施工要有科學的流水段劃分。

2)柱子混凝土分兩次澆筑，先澆筑到6 m左右，然后澆筑剩余部分，防止混凝土側壓力過大。

3)梁板按框架順序澆筑，每框架內先將梁根據高度水平分層澆筑，每次澆筑高度不大于500 mm，澆筑時對稱澆筑。

混凝土澆搗設備:采用平板振動器和插入式振搗器振搗。

3.4 模板拆除

1)拆模的順序采取先支的后拆、后支的先拆、從上而下進行拆除。

2)拆除大于4 m以上跨度的梁下立柱時，應先從跨中開始，對稱地分別向兩端拆除。

3)本工程模板拆除要求混凝土強度達到100%。

4)后澆帶位置相鄰支架拆除時，留足至少5 m架體不拆除，待后澆帶施工后強度達到100%時拆除。

4 本方法優缺點的評價

1)本方法造價低，木材耗損小，施工方便，應用較廣。2)斜梁采用調整立桿位置和增加附加立桿的方法進行設計，方便簡單，易于操作。3)碗扣支架立桿間距非常密，工作面較小，要合理組織好施工。4)由于租賃的槽鋼有局部變形，應該從材料采購加以注意，并及時將縫隙采用細石混凝土灌實，或整體將混凝土墊層加厚。

綜上所述，在地鐵上蓋車輛段及其他類似工程，該方法應用較廣，施工簡單，便于操作，造價低廉。

［1］GB 50009-2001，建筑結構荷載規范(2006年版)［S］.

［2］GB 50666-2011，混凝土結構工程施工規范［S］.

［3］JGJ 162-2008，建筑施工模板安全技術規范［S］.

［4］JGJ 166-2008，建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術規范［S］.