U形頂托模板支撐體系在地下車庫頂板加固中的應用

上海南匯建工建設（集團）有限公司 上海 201399

1 工程概況

上海惠南鎮民樂大型居住社區L04-02地塊動遷安置房工程位于浦東新區惠南鎮，總建筑面積為130 204 m2，由14 幢11～13 層小高層住宅、1 幢4 層公建配套房、3 幢4層商業用房和2 座埋深6 m的地下車庫（1 層）組成。其中涉及加固區域的商業用房A為框架結構，帶地下1 層，長度為58.8 m，地下車庫庫頂標高4.20 m，支撐體系高度約3.95 m。

2 加固方案

3 模板支撐體系及其安裝要點[1,2]

3.1 模板支架體系

考慮到本支撐體系要承受較大荷載，且在施工過程中泵車在上面行走時不能拆除，擬考慮采用U形頂托鋼管支撐體系代替傳統的扣件連接固定的支撐體系。本體系的優點有：

（a）比傳統支撐體系更具足夠承載力、剛度和穩定性；

（b）高度可根據實際需要自由調整；

（c）U形頂托可工具化、定型化加工，且可周轉使用；

（d）可避免因扣件質量問題和扣件扭矩值達不到規定要求而導致扣件滑動和崩裂，從而使模板系統產生下沉坍塌的可能。

本支撐體系采用Φ48 mm×3.5 mm鋼管立桿上加Φ38 mm可調頂托，頂托內用100 mm×100 mm方木作主楞梁，間距500 mm。用100 mm×50 mm方木作次楞，間距250 mm。立桿縱橫向間距500 mm×500 mm，立桿底部統鋪16#槽鋼，步距1 500 mm，縱橫向設水平牽桿，并設置豎向和水平剪刀撐。寬300 mm梁底中間增設1 根立桿，寬550 mm梁底中間增設2 根立桿。模板采用厚18 mm九夾板。

3.2 安裝控制要點

3.2.1 主要安裝流程

定位放線→確定立桿位置→鋪統長16#槽鋼→立桿→U形頂托→主楞→次楞→模板→水平牽桿→剪刀撐加固

3.2.2 立桿定位

根據立桿平面布置圖上立桿位置彈出雙向立桿控制線，沿控制線標出立桿位置。梁底立桿沿縱向（跨度方向）間距500 mm，板底立桿縱橫向間距均為500 mm×500 mm。

3.2.3 鋪設墊板

沿立桿位置鋪設16#統長槽鋼作立桿墊板，如高度不符模數則在槽鋼墊板上放置可調底座，以調整立桿高度。

3.2.4 立桿設置

立桿接長嚴禁搭接，必須采用對接進行連接，相鄰立桿接頭不得在同步內，且對接接頭錯開距離不宜小于500 mm，各接頭中心距主節點不宜大于步距的1/3，立桿垂直度控制在≤（1/500）h。

3.2.5 水平牽桿

水平桿步距為1 500 mm，底部縱橫向水平牽桿作為掃地桿，距地面高度200 mm，頂部水平牽桿距主楞梁距離500 mm以內。

3.2.6 剪刀撐設置

架體四周連續形成封閉，縱橫向每隔4 排設置垂直剪刀撐，橫向沿各主梁連續設置，縱向在～軸次梁下連續設置。剪刀撐與地面夾角宜在45°～60°，寬度不大于6 m。

3.2.7 連墻件設置

為了增強支撐體系穩定性，需與框架柱設置剛性連墻件，連墻件采用Φ48 mm×3.5 mm鋼管，間距≤4 000 mm，且呈梅花形布置。

3.2.8 U形頂托安裝

立桿頂部安裝可調U形頂托，U形頂托如與楞梁兩側有間隙，必須鍥緊，螺桿旋入螺母內的長度不宜少于5 倍螺距。頂托螺桿伸出鋼管頂部不得大于200 mm，立桿上端包括可調螺桿伸出最上一道水平牽桿長度不得大于500 mm。螺桿外徑與立桿（鋼管）內徑間隙不得大于3 mm，安裝時保證上下同心（圖1）。

圖1 U形頂托示意

3.2.9 主次楞梁安裝

先鋪設主楞梁，鋪設時加強平整度控制，偏差在2 mm以內，再鋪設次楞梁，間距為250 mm，次楞梁安裝完畢后即可鋪設模板面板。

3.2.10 支撐體系驗收

支撐體系全部搭設后，應由技術負責人組織相關人員進行驗收，驗收內容包括底座位置、立桿間距、垂直度、水平牽桿間距與水平度、剪刀撐設置、頂托螺桿伸出長度、扣件螺栓力矩值、剛性連墻件設置、主次楞梁規格與間距等。

4 支撐體系加固計算

4.1 荷載取值及計算

4.1.1 活荷載取值

按最重18 m3混凝土泵車考慮，混凝土泵車質量約25 t，18 m3混凝土按43.2 t計，合計68.2 t。原設計允許荷載30 t，則相差68.2－30=38.2 t。

4.1.2 靜荷載取值

兩端各加寬3 m作緩沖帶，利用地下車庫頂板作便道基層，為保護地下車庫頂板面層，要求在庫頂上覆土200 mm，設置厚150 mm碎石，再澆筑厚150 mm C30混凝土路面，厚度共計800 mm。

4.1.3 荷載計算

（a）混凝土泵車作用下樓面等效均布活荷載確定：按最不利狀態計算，即按混凝土泵車后車輪作用在跨中考慮，且后輪均作用在一個共同的平面上，輪胎著地尺寸為0.5 m×0.2 m，后車輪承重按輪距布置取總質量的80％，并且考慮沖擊系數1.3。則計算單側一組后輪承重為38.2×0.8×1.3÷2= 19.8 t。

（b）輪胎作用荷載按45°擴散至地下室頂板板底。將后輪單組2 個輪胎作為一個整體考慮，單個輪胎承重為9.9 t，按45°擴散至板底的面積為4.62 m2。故單側單軸單輪擴散至板底產生的均布荷載q=21.4 kN/m2，單側雙軸雙輪擴散至板底產生的均布荷載q=42.8 kN/m2。

（c）靜荷載：根據《公路橋涵通用設計規范》表4.2.1常用材料重力密度確定施工道路恒荷載，計算合計Q=q靜×1.2+q活×1.4=17.8×1.2+42.8×1.4=81.28 kN/m2。

4.2 頂板及梁支撐體系計算

根據荷載值，通過計算得到頂板立柱穩定性σ=137.63 N/mm2＜205 N/mm2，梁下立柱穩定性σ=45.42 N/mm2＜205 N/mm2，均滿足要求。

5 結語

本工程利用地下車庫庫頂局部區域作為臨時道路，在設計事先未考慮頂板加固的前提下，采取了3 個方面措施：通過與設計單位聯系，對頂板局部加厚、承臺加大、配筋加粗、混凝土標號等級提高；加固區施工便道面層加固及限載；采用U形頂托支撐體系代替傳統支撐方法。在依托以上3 個措施的情況下，再經過施工現場精心施工，使得加固區域具有足夠的承載力和穩定性，通過一段時間使用和監測，未發現異常情況。