大跨度勁性結構支模體系施工技術研究

都基星

摘要：大跨度勁性結構由于其結構的剛性強度大再加上跨度大，滿足了很多工程對于強度和特殊結構的要求，因此大跨度勁性結構被廣泛應用于大型廠房的施工建設中。但是由于其跨度大再加上剛度大的特點，在施工過程中特別是支模體系的工程建設中具有一定的難度和較強的技術要求。因此本文將主要針對大跨度勁性結構支模體系的施工技術勁性分析和研究，期待對該行業技術的提高以及行業的發展都提供一定的參考價值。

關鍵詞：大跨度;勁性結構;支模體系;施工技術;研究

隨著社會的發展和人們生活水平的不斷提高，人們對于建筑物不再僅僅關注其使用功能，而是增加了對于美學及審美的要求，這也為建筑行業的發展提出了新的挑戰和發展方向。近年來在技術的不斷提高下許多的大跨度兩廊懸空建筑應運而生，例如我國北京的西客站、杭州市市民中心大樓以及國外的日本大阪梅田空中城市等，這些都為世界的建筑行業樹立了標桿，同時也提升了大跨度勁性結構在建筑行業的地位和價值。大跨度勁性結構在施工過程中其支模體系是施工的關鍵技術，因此對該技術的研究有助于大跨度勁性結構的發展和應用。

1 大跨度勁性結構中支模體系的分類和方式的選擇

在大跨度勁性結構的支模體系中，按照體系承載能力的差異可以將支模體系分為超重型、重型、中型、輕型、自承重式以及落地式等六種不同的類型。其中的超重型為預應力三角撐架、重型為貝雷桁架支模體系、中型為型鋼加斜撐的支模體系、輕型的為木枋橫梁加拉筋組合桁架、三角腳手鋼管等。

大跨度支模方式的選擇和結構的跨度以及懸空高度都有關系：（1）支模方式與跨度的關系。在大跨度勁性結構中支模方式的選擇和跨度的大小有很大的關系。在工程力學的體系中一般是工程的跨度越大，支模體系所要承受的重力能力也就越大。一般情況下跨度在十米以下時，通常選用中型和輕型的支模體系;而工程的跨度在15米以上時，通常選用超重型和重型的支模體系;自承重的支模體系在工程體系中應用很少。（2）支模方式與懸空高度的關系。在施工中一般情況下結構的懸空高度大于60米時混凝土的連廊結構采用重型和中型的支模體系較多，而結構的懸空高度如果小于30米，在對支模系統選擇時大多都是選用落地式、重型和輕型的支模體系。

在施工中按照以上支模體系選擇的方式進行選擇，可以確保施工中能夠滿足工程受力以及結構質量的要求，同時也對工程的順利實施至關重要。

2 大跨度勁性結構中鋼柱和鋼梁的施工工藝

2.1 鋼柱的安裝工藝

在施工過程中的工字鋼柱需要插入深兩米的杯口內，同時工字柱周圍還有鋼筋和井字形箍筋，因為杯口太深，因此通過四周的間隙無法順利進入，而杯口底部也沒有預埋固定鋼柱的地腳螺栓，鋼柱的安裝和固定還是有一定的難度^[2]。再經過多次的實踐和研究采用以下的施工方案：將杯口內0.5米以下的井字形箍筋改為“口”字型，間距也進行相應的調整，把柱子插筋放入杯口內綁扎成型，然后在杯口底部沿杯口周圍澆筑一圈混凝土，將柱子插筋進行固定，對鋼柱進行整體吊裝。

2.2 鋼梁的安裝技術

在大跨度勁性結構的施工中，鋼梁的橫截面比較小，長細比非常大，而且鋼梁的自重特別大。因此在工程施工中一般采用吊裝鋼柱和鋼梁，吊裝完成后再進行鋼筋混凝土工程的施工，通過這樣的方式可以較好改善鋼結構框架在吊裝之后的穩定性問題。另外，在進行鋼柱和鋼梁施工前需要首先進行自身強度和穩定性的測量，并且采用一定的方式進行加固處理，確保鋼結構框架在吊裝過程中的順利。

安裝過程中，鋼柱和鋼梁憑借兩根螺栓進行連接，鋼梁就位后與鋼柱焊接前，處于最不利于受力的情況下，而這個結構中，跨中的撓度非常大，經過測算吊裝后的鋼梁在其自身重量以及施工負荷的共同作用力下呈現的強度和剛度及鋼梁整體結構局部都能夠保持穩定并且符合施工的要求^[3]。而此時鋼梁的最大撓度和梁兩端安裝的螺栓的抗剪強度和局部的擠壓強度也是可以符合工程的標準，而且不需要進行其他的加固措施，另外鋼柱平面內的穩定性也是符合施工要求的。但是由于平面外的穩定性處于結構承受的臨界值，因此在進行鋼梁吊裝之前，每兩根鋼柱之間架設兩道臨時的水平支撐。同時，為了確保鋼柱的上部不會發生位移，在鋼柱的15米高度處加設了一塊拉結板，通過拉結板將鋼柱與相鄰的預制混凝土柱連接在一起，進一步提升了鋼柱在整體結構中的穩定性能。

在施工過程中的基礎杯口混凝土的強度達到既定標準以上后才能開始進行鋼梁的吊裝。鋼梁吊裝完成后需要使用螺栓進行固定，接著焊工需要及時進行焊接。鋼柱與鋼梁接口處的諒連接焊縫被稱為二級焊縫，實施焊接完成后，需要對所有焊接的部位進行探傷檢測。這個過程需要施工單位與建設單位擬使用超聲探傷共同進行復檢后才能被認定為質量合格，滿足施工要求。

3 模板系統的選型與設計

3.1 柱模板

施工中使用模板豎排，柱模四角用角鋼進行連接。因為混凝土柱中有鋼柱，因此不可使用對拉螺栓。在工程實踐中發現使用外部柱模箍來固定可以達到施工要求的穩定性和強度。另外使用分段支模采取分段澆筑的施工方式，對支模的高度和澆筑的高度進行了嚴格的定義。確保施工過程中對于施工參數的選擇能夠有據可依，使施工過程達到一定的精度和準確度。避免僅憑借經驗盲目施工的情況導致施工質量出現問題。

3.2 框架主梁模板

在這里采用鋼模橫排的施工方式，為了很好固定側模，經過嚴格的工程力學計算，在工字鋼梁腹板的每一側焊接兩排螺栓，模板的外側使用一定尺寸的方木做模板帶進行固定。而在梁底使用角鋼角膜將結構的底模和側模進行連接，使之成為一個整體，避免施工過程中漏漿和脹模的情況發生，從而導致梁的外觀變形以及剛度、強度不達標的情況出現，從而造成工程嚴重的質量問題^[4]。最后在進行螺栓部位的固定時，使用一定尺寸的刨光木方，木方的下部根據螺栓的間距和直徑切割出凹形豁口，方便模板的拆卸。

4 勁性鋼筋工程的施工工藝

勁性鋼筋工程的施工方法是直接影響到大跨度勁性結構質量的關鍵因素，在施工過程中勁性梁和柱的施工方法是有所不同的。

4.1 勁性柱的施工方法。

勁性柱中一般有型鋼，井字形箍筋與鋼柱緊靠在一起，因此不能按照普通混凝土柱鋼筋的施工方法進行施工，而是需要在型鋼柱就位后再進行鋼筋的綁扎。施工過程中，在工字鋼柱就位后，把主筋分為三段用豎向電渣壓力焊的方式進行焊接，主筋焊接完成后，將預制箍筋一層一層套上。

4.2 勁性梁鋼筋施工。

因為勁性梁內的工字鋼梁上下和兩側都有縱向受力筋及架力筋，因此施工中難度較大，在施工過程中一般采用錨筋施工、梁底主筋和梁上負彎矩鋼筋的施工方法進行勁性梁的鋼筋施工。通過這些方法的使用不僅提升了工程的質量，而且使施工工藝得到了簡化，提高了工程的施工效率。

5 結語

大跨度勁性結構支模體系是建筑工程建設的重要內容，而且由于其施工難度較大，因此對施工過程中施工技術和材料都有嚴格的要求。在施工進行過程中只有不斷在工程實踐中提升工程的施工標準并且對施工工藝進行改善，才能確保工程質量得到不斷提升。

參考文獻：

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[4]裘建華.大跨度大截面勁性梁柱施工技術要點研究[J].文摘版：工程技術，2015， 000（005）：29-29.