型鋼混凝土桁架結(jié)構(gòu)的模板支撐體系的施工實踐

伍橫生　（合肥市第二建筑安裝有限公司，安徽 合肥 230011）

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型鋼混凝土桁架結(jié)構(gòu)的模板支撐體系的施工實踐

伍橫生（合肥市第二建筑安裝有限公司，安徽 合肥 230011）

合肥工業(yè)大學(xué)綜合實驗樓（建筑館）工程設(shè)計為現(xiàn)澆型鋼混凝土桁架結(jié)構(gòu)體系，該體系模板支撐系統(tǒng)復(fù)雜、施工難度大等特點。文章詳細(xì)介紹了型鋼混凝土桁架體系的模板支撐方案、混凝土澆筑順序及拆模措施，確保了施工質(zhì)量和安全，達(dá)到了設(shè)計要求和較好的效果。

型鋼混凝土桁架；模板支撐；施工

1　工程概況

合肥工業(yè)大學(xué)綜合實驗樓（建筑館）工程位于合肥經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)翡翠湖新校區(qū)，建筑面積31553.12 m2，其中地上26538.82m2，地下（含半地下）5014.3m2，地下1層，地上7層，主體高度20.900m，鋼混凝土結(jié)構(gòu)。該館建筑、結(jié)構(gòu)形式多樣，除正常的教研、辦公外，還能讓相關(guān)專業(yè)學(xué)生進(jìn)入該樓時，對所學(xué)的專業(yè)知識用直接的感性認(rèn)識，也是一個學(xué)生的實習(xí)基地。

2　結(jié)構(gòu)特點及施工方法

2.1結(jié)構(gòu)特點

該館四層（11.400）至六層（18.600）在○9-○10交○F-○K軸設(shè)計有型鋼混凝土桁架結(jié)構(gòu)，桁架體系主要由型鋼混凝土梁、柱和混凝土板組成，柱混凝土強(qiáng)度為C35，梁、板混凝土強(qiáng)度均為C30，跨度30m，橫向9m，下弦桿Q235B型鋼梁混凝土截面600×1600，混凝土次梁截面有300×700、250×550，板厚180mm，中弦桿和上弦桿Q235B型鋼混凝土梁截面均為400× 1200，混凝土次梁截面有400×500、400×600、400×700和400×800幾種，板厚分別為150mm和180 mm，斜腹桿為Q345B型鋼混凝土梁，截面200×600。

2.2施工方法

2.2.1模板支撐體系的搭設(shè)

因為工期較緊、施工技術(shù)要求較高，且型鋼桁架是一個整體，材料一次性投入時間較長，我們主要選擇鋼木模板搭設(shè)，鋼管、扣件（梁底為頂托）支撐體系，采用12mm厚膠合板作為面板，50×80mm方木、￠48 mm×3.0mm鋼管為楞骨，￠14mm對拉螺栓（用于梁、柱）作為加固系統(tǒng)，以￠48mm×3.0mm鋼管、可鍛鑄鐵扣件加U型頂托搭設(shè)整體扣件式滿堂腳手架，作為梁、板的垂直支撐系統(tǒng)。

根據(jù)《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ162-2008）和合肥市建委的相關(guān)規(guī)定，通過PKPM軟件計算，我們在搭設(shè)時，步距統(tǒng)一按1500mm設(shè)置，鋼筋混凝土板下和次梁的立桿間距按800× 800mm，全部采用單扣件

桁架上、中、下弦桿及斜腹桿豎向為同一斷面，如果采用傳統(tǒng)的梁底模板支撐加固方式，上弦桿和中弦桿底部立桿支撐因為斜腹桿阻礙不能實現(xiàn)；同時斜腹桿底部距樓板高度不等，梁底增設(shè)立桿支撐難度較大，且易造成材料浪費及受力不明確的不足。為保證支撐體系傳力明確，減少對材料的損耗，我們采用通過構(gòu)件底部橫桿傳力至兩側(cè)立桿的方式。因此在計算支撐鋼管的立桿穩(wěn)定性，尤其是最外側(cè)的立桿穩(wěn)定性時，不僅要考慮下弦桿這一道梁的荷載，同時還要考慮中弦桿、上弦桿和斜腹桿的荷載疊加影響。通過PKPM軟件計算，我們在搭設(shè)時，步距也按1500mm設(shè)置，型鋼混凝土梁下立桿間距為沿梁方向400mm，梁兩側(cè)立桿間距為1200mm，梁下增設(shè)3根立桿，由于型鋼桁架梁下立桿扣件的抗滑移計算時，R>12kN，即使采用雙扣件也不能滿足要求，施工過程中該部位采用鋼管加頂托的形式進(jìn)行支設(shè)，在搭設(shè)過程中全數(shù)檢查扣件的擰緊力矩（40～65N·m）和頂托的懸伸長度（螺桿伸出鋼管頂部不得大于200mm），U型頂托內(nèi)放置2根水平鋼管作為主龍骨，以防止單根鋼管位置偏移，且減少單根鋼管主龍骨所承受的線荷載，所有立桿只能對接，不得搭接或通過橫桿轉(zhuǎn)接。

2.2.2模板支撐體系的構(gòu)造措施

根據(jù)規(guī)范和本工程的實際設(shè)置掃地桿、剪刀撐、水平防護(hù)及臨邊防護(hù)措施外，在型鋼桁架梁下兩側(cè)立桿增設(shè)豎向剪刀撐，以增加架體的整體穩(wěn)定性，同時還將滿堂架與已經(jīng)澆筑好的型鋼梁、柱進(jìn)行抱結(jié)，與柱抱結(jié)的豎向間距不大于3m，與梁抱結(jié)的水平間距不大于4.8m。桁架部位支撐架體的高寬比在4左右，該區(qū)域模板支撐的水平桿要與周邊非高支模模板支撐體系拉接。由于立桿落在下層樓板上，立桿下部按規(guī)定設(shè)置16的槽鋼，下層樓板的模板支撐不得拆除，在下桁架梁投影處的樓板按照桁架梁的支設(shè)方式進(jìn)行搭設(shè)，并保證樓板上、下立桿的軸心對齊。

2.2.3混凝土澆筑順序

桁架結(jié)構(gòu)體系從11.400m到18.600，有3層樓面，再加上六層和屋面結(jié)構(gòu)，共有5層樓板混凝土澆筑，模板支架搭設(shè)高，且面積不是很大，在桁架結(jié)構(gòu)體系混凝土澆筑前，先澆筑與其相鄰非高支模區(qū)域框架結(jié)構(gòu)混凝土，再澆筑桁架區(qū)域混凝土，以確保架體的穩(wěn)定性。

桁架結(jié)構(gòu)體系與其周邊相鄰樓層混凝土澆筑順序：先澆筑柱混凝土，待柱混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%以后再澆筑梁板混凝土，桁架梁混凝土每次澆筑高度不大于400 mm，且從桁架梁中部向兩邊推進(jìn)。即周邊11.400m樓板混凝土澆筑→桁架體系11.400m梁、板混凝土澆筑，同層桁架體系混凝土柱及斜腹梁澆筑→周邊15.000m樓板混凝土澆筑→桁架體系15.000m梁、板混凝土澆筑，同層桁架體系混凝土柱及斜腹梁澆筑……如此類推，向上逐層澆筑。

2.2.4模板的拆除

在拆除支撐的過程中，荷載逐漸由支撐體系傳遞給主體，所以結(jié)構(gòu)桁架部位混凝土強(qiáng)度全部達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，模板和支撐體系（自標(biāo)高9.800至屋頂），方可拆除。

拆除順序按照從上到下的原則進(jìn)行，型鋼桁架的模板要先拆除側(cè)模，再拆周邊板底模，最后拆除梁底模，由于卸載工況下的結(jié)構(gòu)體系和應(yīng)力狀態(tài)不同于結(jié)構(gòu)設(shè)計時的工況，卸載過程中常見的問題包括桿件應(yīng)力過大或位移超限等問題，為避免這些情況的發(fā)生，我們通過分析，制定了從中間向兩邊對稱拆除梁底模板的方案：梁下小橫桿間距是400mm，從跨中開始向兩邊同時逐根拆除，可以達(dá)到桿件內(nèi)力變化均勻、緩慢的目的，有利于主體結(jié)構(gòu)的平穩(wěn)過渡。

2.2.5測點的布置

因為拆除過程中，整個結(jié)構(gòu)會發(fā)生不同程度的內(nèi)力重新分布，為保證主體結(jié)構(gòu)在拆除過程和后期不發(fā)生較大的變形，我們在型鋼混凝土的下弦桿兩端和中部設(shè)置百分表，對桁架的應(yīng)變情況進(jìn)行及時觀測。實際監(jiān)測的數(shù)據(jù)表明，結(jié)構(gòu)的撓度與計算值相差不大，主體結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形變化是緩慢平穩(wěn)的。

（建成后的效果圖）

3　結(jié)束語

現(xiàn)澆型鋼混凝土桁架結(jié)構(gòu)體系，施工難度大，操作復(fù)雜，技術(shù)、質(zhì)量要求高，應(yīng)該從立桿的支撐面開始考慮，到支撐體系的搭設(shè)，混凝土澆筑順序和拆模順序，再到現(xiàn)場施工管理，認(rèn)真按照方案執(zhí)行，才能從源頭杜絕安全和質(zhì)量隱患的產(chǎn)生，筆者通過總結(jié)現(xiàn)澆型鋼混凝土桁架體系的施工，為今后同類工程施工提供了借鑒。

[1]JGJ162-2008，建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范[S].

[2]JGJ130-2011，建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范[S].

[3]孫軍利，王蒙，王愛華.大跨度大空間現(xiàn)澆混凝土桁架結(jié)構(gòu)體系施工技術(shù)[J].青島理工大學(xué)學(xué)報，2010（6）：46-50.

TU755.2+2

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1007-7359(2016)03-0115-03

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.03.040

伍橫生（1967-），男，安徽樅陽人，畢業(yè)于合肥學(xué)院，高級工程師，國家注冊二級建造師。