大跨度超高截面掛板框架梁高支模施工技術

陳云鵬++徐松++馬新龍++柴壽辰

摘 要：甘肅省某住宅小區群體工程主大門框架梁截面尺寸600×2500，梁下掛板高2m，凈跨20.8m，支模架高達10.5m。結合工程實際，通過精心設計框架梁支撐體系，確保空間穩定性，并合理組織混凝土澆筑，保證了大跨度高截面掛板框架梁高支模的施工質量與安全，對以后施工有很好的借鑒意義。

關鍵詞：梁下掛板；高支模；大跨度；高截面；施工技術

引言

隨著我國社會經濟的快速發展，建筑業也在不斷的創新和發展，許多混凝土結構向大跨度、高度化、復雜化的趨勢不斷發展，其支撐體系關系重大，是工程質量與安全的關鍵所在，需要人們不斷的去研究新工藝、新技術。滿堂支撐架是一項較為復雜的系統，其安裝方便、取材簡單、成本低廉、實用性強，在工程施工中應用廣泛。但滿堂支撐架自重較大且具有諸多不確定因素，稍有不慎就會導致坍塌事故的發生，尤其是大跨度、超重荷載高支撐架的破壞常造成大量人員傷亡和重大經濟損失。因此工程技術人員必須加強對模板施工技術的研究，建立健全安全保證機制，最大限度避免安全事故的發生。

1.工程概況

甘肅省某住宅小區群體工程，總占地604.96畝，建筑面積360.70畝，計劃分三期建設，由三—四層住宅以及三層商業裙樓組成。其中，項目一期園區主入口大門為四層現澆鋼筋混凝土框架結構，總高度15m，東西方向長27m，南北方向寬12.4m。其中最大框架梁位于四層框架邊跨，截面尺寸為600×2500，凈跨20.8m，梁下掛200×1850mm+600×150mm凸型掛板（如下圖所示）掛板底支撐高度10.5m，其下為自然地面，門內兩側為兩層管理用房，屋面結構標高7.5m。本工程跨度大、支模高、荷載超重（框架梁及掛板總重達100多噸），屬于超過一定規模的危險性較大的分部分項工程。

2.模板工程

2.1底部支撐設計

施工前，通過對幾個方案的比較、論證，合理考慮施工工期和經濟效益，最終確定采用整體滿堂、梁下加密排架支撐的扣件式滿堂支撐方案。由于受到梁下掛板體型、高度、長度等的限制，給模板支設工作帶來了很大的難度。為避免梁與掛板一次性澆筑導致的模板支設、混凝土振搗困難以及架體穩定性較差的問題，并防止后澆掛板所造成的掛板難以澆筑密實以及工期延長等問題，根據工程實際，本方案采取了先行澆筑掛板再施工大梁、自下而上的施工順序，將掛板作為大梁支撐系統的一部分，并于掛板頂部預留洞口橫穿水平橫桿以分擔大梁荷載，以保證支撐架的整體穩定性。

因大門其下為自然地面，為確保支撐體系不出現明顯下沉，施工時首先對地面原土碾壓、夯實，澆筑100厚C20砼板帶，然后縱向鋪設5cm厚木腳手板。在架體搭設時，梁下排架所有立桿下墊鋼墊板。

架體搭設均使用現場常用材料，采用48×3.2鋼管，40×70mm木方龍骨、15mm木膠合板。梁支撐設計分為分為底模和側模兩個部分，支撐體系如下圖。掛板及梁底次龍骨木方@100，主龍骨采用單鋼管@375。掛板下加密排架立桿縱向間距375，橫向間距400，步距1.2m，底部采用雙立桿頂托支撐，梁兩側托梁鋼管的扣件必須用雙扣件。掛板頂部沿梁縱向方向每隔750mm預留洞口，橫穿水平橫桿。掛板澆筑成型后拆除側模，并于掛板兩側貼壁架立頂撐立桿縱向排架，且與水平拉桿穩固拉結。

梁側次龍骨木方@150，主龍骨雙鋼管@750。梁側設置6排Φ12對拉螺桿，沿梁高度方向@500布置。 2.2空間穩定性設計

由于大梁及其下掛板處于框架邊跨，且均為高截面構件（梁高2.5m，掛板高2m），體系的穩定性較差，易發生扭曲、側翻甚至整體失穩等問題，因此保證梁及掛板的空間穩定性顯得尤為重要。為此，支撐架超出頂部加載區投影范圍向外延伸搭設2跨，以保證大梁外側剛度。掛板及梁腰部采用“八”字斜撐，并按規范要求于掛板底部設置加強型水平剪刀撐及豎向剪刀撐。為防止澆筑過程中大梁及掛板平面外失穩，梁側豎向雙鋼管主楞采用縱向水平桿分別于梁底及梁頂鎖緊限制其側移，掛板中部兩側采用水平拉桿對撐頂緊。

支模架整體充分利用已澆筑完成的框架柱、框架梁作為連接件，滿堂架與框架柱用鋼管抱柱，每2步設置一道。架體剪刀撐依據加強型剪刀撐設置，在架體外側周邊及內部縱、橫向不超過5m（且不得小于3m），應由底至頂設置連續豎向剪刀撐。滿堂支撐架在掃地桿、5m高及掛板底設置三道水平剪刀撐，并于頂層15m處設置整體大水平剪刀撐，剪刀撐搭接長度不少于1m，搭接處不少于3個搭接扣件。

2.3支撐系統驗算分析

體系底部支撐驗算時將大梁及掛板作為整體考慮，且僅計算掛板底部支撐承載力，梁底橫桿則作為構造措施以增大架體安全儲備。底部支撐的驗算，除考慮面板、木方、承重橫桿的抗彎、抗剪承載力與剛度外，應特別注意驗算支撐橫桿節點扣件的抗滑承載力。梁側支撐驗算時根據澆筑混凝土的側壓力及振搗中產生的荷載分別驗算面板、木板、鋼管的抗彎、抗剪承載力與剛度以及對拉螺栓的間距。

3.混凝土澆筑

3.1 砼澆筑準備

工程采用商品混凝土，汽車泵泵送入模。砼澆筑應提前與商砼站負責人溝通，確保混凝土在澆筑過程中連續供應，并明確商品混凝土詳細指標。混凝土應根據實際情況適時加入早強劑，嚴格控制初凝時間。由于大門頂層為無板面密肋梁，施工極其不便，且次梁與主梁均存在一定高度差。對此，本工程成立了砼澆筑控制小組，由專人專職負責每道施工工序，并在澆筑前提前設計最佳澆筑路線，計算確定各路線澆筑時間，在盡量放慢速度使先澆筑的混凝土達到初凝形成一定強度的同時，也不應澆筑過于緩慢導致底層混凝土已初凝而出現冷縫。

3.2 砼澆筑順序

澆筑時采用兩臺汽車泵同時進行，分別支設于待澆筑大門南、北兩側已硬化道路上。澆筑原則為從兩端向中間分層、對稱澆筑，使支架模板體系均勻受力。澆筑過程中澆筑過程中應嚴格分層澆筑，每層不超過400mm，并應實時控制，準確把握澆筑時間，同時加強混凝土振搗質量。按如下順序依次澆筑：從兩端向中間所有框架柱澆筑至梁底→沿1號行進路線將中部主梁澆至次梁底→沿2號行進路線將2.5m大梁來回分層澆筑至澆筑至次梁底→沿3號行進路線循環澆筑所有次梁及板面→沿1號行進路線將中部主梁澆筑封頂→沿2號線將2.5m大梁緩慢分層澆筑封頂。澆筑過程中應保證兩臺泵車同步澆筑，避免整體受力不均。

3.3混凝土養護

混凝土澆筑完成以后，應派專人專職負責混凝土的養護，初凝后立即進行養護。梁頂用塑料布覆蓋澆水養護，應全面將混凝土蓋嚴，并保持塑料布內有凝結水。梁側采用延遲拆模的方法，防止混凝土內的自由水分蒸發，又起到一定的保溫效果，避免混凝土因收縮而產生裂縫。

4.質量控制

對于超大跨度，超高截面的現澆混凝土框架梁來說，要保證其功能及外觀要求，對其擾度的控制是大跨度框架梁施工的關鍵所在。模板施工時，應特別注意除了考慮設計起拱外還應考慮施工起拱。一般大跨度梁的施工起拱值為1/1000～3/1000，加上圖紙要求要求設計起拱1/500，故按20.8米跨度的5/1000（即10.4cm）進行起拱支模。起拱從一定意義上改變了支承條件，是減小擾度最行之有效的方法。它不但能抵消梁的下擾度產生的視覺效果影響，還使作用在梁上的一部分豎向荷載轉化為水平力傳給支座，在梁的橫截面間形成軸向壓力，從一定程度上防止了梁的裂縫的產生。

5.安全控制

5.1支模架的監測

高支模技術一項系統工程，涉及到設計、施工、監理、檢測等多個部門，尤其在施工安全方面更為重要，因此，認真做好施工過程中的監測尤為關鍵。本工程支模架的監測主要采用鋼尺、線墜如下圖提前設置監測點，監測點分別位于大梁的跨中及兩端支座附近。混凝土澆筑過程中，應由專人專職負責，并借助水準儀等設備于安全地帶全程進行監測。在開始澆筑前測量一次，記錄此值并以此值為初始值；在澆筑過程中，每隔30分鐘測量一次，并與初始值相對比，得出沉降、位移量；梁開始澆筑時應進行實時測量，澆筑完成后，每隔兩小時觀測一次；沉降觀測量到澆筑完成后6小時后結束。發現有下沉、架體偏移等變形情況時，請立即停止澆筑，在確保安全的前提下派人檢查支架及其支撐情況。

5.2安全防護

支架搭設時應沿高度每隔三步滿鋪一層腳手板，在支撐架四周搭設及時臨邊防護，并懸掛安全網及安全警示牌，防止施工人員踏空墜落。混凝土澆筑前，頂層梁底部應滿掛雙層水平兜網，保證砼澆筑過程中作業人員安全。

根據模板支撐系統梁下超高荷載的特點，我們嚴格了高支模的量化驗收，組織有關人員，利用力矩扳手對已安裝就位的梁下扣件逐一進行檢查，確保全部合格。

6.結語

針對本工程施工難點，我們采取先行澆筑掛板再施工大梁的施工順序，通過精心設計框架梁支撐體系，確保空間穩定性，并合理組織混凝土澆筑，保證了大跨度高截面掛板框架梁高支模的施工質量與安全。本工程通過了嚴格的專家論證，贏得了業主、設計、監理等單位的一致好評。該支撐體系靈活、安裝方便、成本低廉，實用性強，我們取得了良好的經濟效益，確保了大跨度高截面掛板框架梁高支模的施工質量與安全，也為以后同類型大跨度高截面掛板框架梁高支模的施工提供了成功的實例和經驗。

參考文獻

[1]建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范.JGJ130—2011.[S]

[2]混凝土結構工程施工規范.GB48966-2011.[S]

[3]建筑施工手冊.[M].第五版.中國建筑工業出版社

【文章編號】1627-6868（2016）11-0036-03