某項(xiàng)目大體積混凝土支撐架方案對(duì)比分析

張?zhí)? 馬業(yè)蘭

摘 要：建筑工程施工中，腳手架支撐體系是主要環(huán)節(jié)之一。在大體積、大跨度、超高層等混凝土澆筑實(shí)施過程中，科學(xué)合理的選擇支撐架方案對(duì)進(jìn)度工期、成本造價(jià)均有較大影響。筆者結(jié)合某項(xiàng)目大體積混凝土施工時(shí)，對(duì)支撐架方案的選擇做深入對(duì)比分析。

關(guān)鍵詞：支撐架;施工;分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.20.096

1 工程概況

該大體積混凝土施工項(xiàng)目東西長約74m，分Ⅰ～Ⅶ軸7個(gè)軸線;南北方向總寬20m，分P1～P4共4個(gè)軸線。基礎(chǔ)底板頂標(biāo)高為-14.90m，基礎(chǔ)底板以上結(jié)構(gòu)，Ⅰ～Ⅱ軸和Ⅴ～Ⅶ軸為兩層梁、板、柱框架結(jié)構(gòu)，樓板頂標(biāo)高分別為-9.05米層和-0.05m層;Ⅱ～Ⅴ軸間柱段從底板直接到大體積臺(tái)板板底，其柱頂標(biāo)高為3.815m，該處臺(tái)板底標(biāo)高為4.5m，臺(tái)板支撐架高度為19.4m。該臺(tái)板混凝土總方量約3000m?，模板面積約2700m?，鋼筋約560t。

2 施工難點(diǎn)

2.1 支撐架高度大，屬危險(xiǎn)性較大施工項(xiàng)目

臺(tái)板支撐架作為模板支撐體系，Ⅰ～Ⅱ軸及Ⅴ～Ⅶ軸立桿支撐在-0.05m層樓板上，Ⅱ～Ⅴ軸立桿支撐在-14.9m層底板上，5.95m高梁梁底支撐架高度為19.4m，4.5m高梁最大高度為23.2m。按照《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法》[建質(zhì)[2009]87號(hào)文]規(guī)定，臺(tái)板底模支撐架屬于危險(xiǎn)性較大的工程分項(xiàng)，需要進(jìn)行相應(yīng)的專家論證，得到認(rèn)證后方可執(zhí)行。

2.2 平臺(tái)梁高度大，支撐架單位面積荷載較大

平臺(tái)梁最大高度為5.95m，每平方米支撐架荷載近24t（混凝土自重約15.5t，鋼筋加預(yù)埋件自重約8t，考慮施工荷載等約0.4t）。

2.3 施工周期長

臺(tái)板模板面積約2700平方，鋼筋重量約560t，還包括埋件、地腳螺栓套管等施工安裝，預(yù)計(jì)施工周期約持續(xù)5個(gè)月，混凝土澆筑完后還需進(jìn)行大體積混凝土養(yǎng)護(hù)，其養(yǎng)護(hù)時(shí)間約35天左右。即從臺(tái)板底模開始拼裝到混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束，時(shí)間需要持續(xù)約6個(gè)月。

2.4 臺(tái)板離周邊距離較大，支撐架材料吊裝就位困難

因基礎(chǔ)坐落在深基坑內(nèi)，立于坑邊的塔機(jī)距離臺(tái)板較遠(yuǎn)，塔機(jī)臂桿無法完全覆蓋，且塔機(jī)末端吊裝重量約為3噸，吊裝支撐架受限。

3 施工方案及支撐架用量

3.1 采用扣件腳手架支撐方案

3.1.1 架體設(shè)置

臺(tái)板梁底模板支撐采用扣件式滿堂支撐架。模板支撐體系的結(jié)構(gòu)層次為，18mm厚覆面木膠合板+15mm厚模板加勁板為底模，底模下次楞為100×100方木@200mm，沿梁方向縱向布置，I10工字鋼作為主楞，主楞間距按照支撐架立桿縱向間距設(shè)置，主楞由腳手架立桿頂部可調(diào)托座支撐，每個(gè)可調(diào)托撐內(nèi)放置1根主楞，支撐架鋼管采用Φ48.3×3.6鍍鋅鋼管。

3.1.2 梁底支撐架主要材料統(tǒng)計(jì)

鋼管1100噸，扣件30萬個(gè)，型鋼43噸。

3.2 采用鋼結(jié)構(gòu)支撐架方案

3.2.1 架體設(shè)置

Ⅱ～Ⅴ軸梁底模板支撐采用型鋼支撐架。Ⅱ軸臺(tái)板梁截面尺寸為2960×4950mm，梁底采用18厚覆面木膠合板+15厚模板加勁板為底模，底模下背楞為100×100方木@200，沿梁縱向布置，I14工字鋼@350作為次梁，橫向布置，次梁下設(shè)置3根HM588×300×12×20型鋼主梁，主梁橫向間距1350mm，中間主梁居梁中布置，每根主梁下設(shè)置5根HW400×400×13×21型鋼立柱支撐，立柱沿梁縱向間距4800mm。中間排立柱支撐在+1.00m層結(jié)構(gòu)梁上，最大高度為3.67m。靠Ⅰ軸側(cè)的立柱支撐在-0.05m層樓板上，最大高度為4.72m。靠Ⅲ軸側(cè)的立柱支撐在-14.9m底板上，最大高度為19.57m。

Ⅲ、Ⅳ軸臺(tái)板梁截面尺寸為2036×5950mm，梁底采用18厚覆面木膠合板+15厚模板加勁板為底模，底模下背楞為100×100方木@200，沿梁縱向布置，I14工字鋼@350作為次梁，橫向布置，次梁下設(shè)置3根HM588×300×12×20型鋼主梁，主梁橫向間距900mm，中間主梁居梁中布置，每根主梁下設(shè)置5根HW400×400×13×21型鋼立柱支撐，立柱沿梁縱向間距4800mm。立柱支撐在-14.9m層底板上，最大高度為18.57m。

Ⅱ軸臺(tái)板梁截面尺寸為2847×5950mm，梁底采用18厚覆面木膠合板+15厚模板加勁板為底模，底模下背楞為100×100方木@200，沿梁縱向布置，I14工字鋼@350作為次梁，橫向布置，次梁下設(shè)置3根HM588×300×12×20型鋼主梁，主梁橫向間距1250mm，中間主梁居梁中布置，每根主梁下設(shè)置5根HW400×400×13×21型鋼立柱支撐，立柱沿梁縱向間距4800mm。中間排立柱支撐在+1.00m層結(jié)構(gòu)梁上，最大高度為2.67m。靠Ⅵ軸側(cè)的立柱支撐在-0.05m層樓板上，最大高度為3.72m。靠Ⅳ軸側(cè)的立柱支撐在-14.9m底板上，最大高度為18.57m。

Ⅱ～Ⅴ軸縱向臺(tái)板梁（即P1、P4軸）兩端結(jié)構(gòu)高度4150mm，梁底模板采用18厚覆面木膠合板+15厚模板加勁板，底模下背楞為100×100方木@200，沿梁縱向布置，I14工字鋼@350作為次梁，橫向布置，次梁下設(shè)置3根HM588×300×12×20型鋼主梁，主梁橫向間距1200mm，中間主梁居梁中布置，每根主梁下設(shè)置3根HW400×400×13×21型鋼立柱支撐，立柱沿梁縱向間距4800mm，立柱支撐在-14.9m底板上，最大高度為20.24m。臺(tái)板梁跨中段結(jié)構(gòu)高度2150mm，梁底模板采用18厚覆面木膠合板+15厚模板加勁板，底模下背楞為100×100方木@200，沿梁縱向布置，I14工字鋼@350作為次梁，橫向布置，次梁下設(shè)置3根HM294×200×8×12型鋼主梁，主梁橫向間距1200mm，每根主梁兩端設(shè)置兩根Φ159×7鋼管立柱支撐，立柱沿梁縱向間距2600mm，立柱支撐在端跨梁底支撐主梁上，立柱高度為1800mm。

Ⅱ～Ⅴ軸橫向結(jié)構(gòu)梁之間各設(shè)置一排（3根）HW400×400×13×21型鋼立柱。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ軸橫向結(jié)構(gòu)梁下支撐鋼柱自下而上間隔4.5m設(shè)置一層柱間支撐，水平支撐采用[14a槽鋼，斜向支撐采用Φ108×4.5鋼管。鋼柱連接板δ=10mm，焊縫高度8mm，Ⅱ～Ⅴ軸縱向臺(tái)板梁下柱間支撐采用Φ108×4.5鋼管，Ⅱ、Ⅴ軸梁側(cè)支撐在底板上的立柱與-9.05m層及-0.05m層混凝土結(jié)構(gòu)采用[20a槽鋼連接。

3.2.2 梁底支撐架主要材料統(tǒng)計(jì)

型鋼約580噸，鋼管約330噸，扣件約5萬個(gè)。

3.3 采用承插型盤扣式鋼管支撐架

3.3.1 架體設(shè)置

（1）臺(tái)板以下模板支撐架Ⅰ～Ⅱ軸線、Ⅴ～Ⅶ軸線在-0.05m層樓板上搭設(shè)盤扣支架;盤扣支架搭設(shè)時(shí)，-9.05m支撐架及-0.05m支撐架不拆除，直到10.45m層梁板澆筑完畢并達(dá)到施工設(shè)計(jì)強(qiáng)度（本部分需核算梁板承載能力，若承載力滿足要求，不需加固）。

（2）Ⅱ～Ⅴ軸部分只有框架柱無樓板，臺(tái)板模板支撐架需在-14.90m開始搭設(shè);采用60系列盤銷式支撐架：

本工程模板為：18mm覆膜多層板;次龍骨：140鋁梁;主龍骨：185鋁梁。

3.3.2 梁底支撐架主要材料統(tǒng)計(jì)

架管約550噸，主次鋁梁約30噸，鋼管扣件約20噸。

4 施工方案對(duì)比分析評(píng)價(jià)

4.1 技術(shù)方案可實(shí)施性評(píng)價(jià)

4.1.1 扣件腳手架支撐架方案

該方案在Ⅱ～Ⅴ軸間，布置扣件式腳手架間距，橫梁下立桿間距為300㎜×300㎜，縱梁下立桿間距為300㎜×400㎜，由于最大高度達(dá)到23m左右，根據(jù)規(guī)范JGJ130要求，支撐架還需設(shè)置4道水平剪刀撐和若干道縱橫向剪刀撐，施工困難，分層驗(yàn)收困難，可操作性差。

搭設(shè)腳手架重量達(dá)到1100t，搭設(shè)周期長，根據(jù)現(xiàn)場施工效率統(tǒng)計(jì)，對(duì)工期可操作性差。

4.1.2 型鋼支撐架方案

型鋼支撐方案結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，安全可靠，但為了減少高空作業(yè)和提高支撐架制作質(zhì)量，需提前預(yù)制，預(yù)制加工后，其支架單元重量較重，同時(shí)，臺(tái)板離基坑邊緣距離較大，超過30m距離，在吊裝支撐架時(shí)，需采用130t以上吊車。

型鋼支撐架約580t結(jié)構(gòu)，其現(xiàn)場制作約需要2個(gè)月時(shí)間，支撐架組裝時(shí)間約需1個(gè)月時(shí)間。本方案具有一定可操作性，但需要大型吊車配合施工，尤其安裝階段，需要200t/240t吊車配合施工。

4.1.3 采用盤扣式支撐架方案

該技術(shù)方案經(jīng)驗(yàn)算，其受力和穩(wěn)定性可行，可操作性強(qiáng)，總重量約需腳手架管550t，鋁梁約30t，其可預(yù)先拼裝和現(xiàn)場安裝相結(jié)合，組裝成格構(gòu)式框架重量輕，塔吊配合施工可行，方案可操作性較強(qiáng)。

根據(jù)行業(yè)平均使用效率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，其搭設(shè)效率為扣件腳手架支撐架的2倍以上，因此，按照該工作量計(jì)算，搭設(shè)該支撐架約需工期40天。

4.2 施工方案經(jīng)濟(jì)性分析評(píng)價(jià)

經(jīng)計(jì)算，采用扣件腳手架支撐架方案需要費(fèi)用約1100萬元;采用型鋼支撐架方案需要費(fèi)用約880萬元;采用盤扣式支撐架方案需要費(fèi)用約350萬元。

5 結(jié)束語

通過方案對(duì)比分析，采用盤扣式支撐架方案在進(jìn)度工期、成本造價(jià)方面有較大優(yōu)勢(shì)，且搭拆方便，具備推廣價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]王冬云.某工程腳手架施工方案分析[J].無線互聯(lián)科技，2014（12）：85.

[2]王雍濤.盤扣式腳手架在建筑工程施工中的應(yīng)用[J].居舍，2018（20）：39+7.

作者簡介：張?zhí)冢?981-），男，山東萊西人，本科，工程師，副主任，主要研究方向：核電建設(shè)成本管理及商務(wù)合同管理，主要從事各類火力發(fā)電工程及壓水堆核電工程的技術(shù)及經(jīng)營管理工作。