大跨度型鋼梁胎架支撐體系在高空間混凝土梁施工中的應用分析

王建棠

摘 要 高層建筑在近年來得到快速發展，在現代城市建設中，高層建筑物使用功能具有多樣化的特點，房間使用功能需要大空間、超樓層凈高，對大跨度型鋼混凝土結構的需求越來越多。大跨度型鋼混凝土結構具有強度高、構件截面尺寸小、與混凝土握裹力質量等優點，國內在此領域已經有豐富的案例和成功經驗。目前，亞運場館及北支江綜合整治工程較好的應用了這一型鋼混凝土結構，對其他類似工程具有借鑒意義。

關鍵詞 大跨度型鋼胎架支撐體系;高空間混凝土梁

前言

型鋼混凝土組合結構構件由混凝土、型鋼、縱向鋼筋和箍筋組成，是在鋼筋混凝土結構內配置型鋼梁或型鋼柱的一種獨立結構形式。由于在鋼筋混凝土中增加了型鋼，增加了強度和勁性。型鋼、鋼筋、混凝土三位一體地工作使型鋼混凝土結構具備了比傳統的鋼筋混凝土結構承載力大、剛度大、抗震性能好的優點。與鋼結構相比，具有防火性能好、結構整體穩定性好、節省鋼材的優點[1]。

大跨度型鋼混凝土結構高空混凝土梁在主體結構施工中占用工期較長，水平型鋼結構吊裝、鋼骨架外圍密集排布的大直徑鋼筋綁扎和后續混凝土澆筑是施工的主要難點和重點。

1工程概況

北支江水上運動中心項目為2022年杭州亞運會新建的10座場館之一，項目東西長約400m，南北寬約110m，項目占地面積8.0757萬m2，建筑面積6.409萬m2，整個建筑參照水的形態設計，通過覆土屋面與自然融為一體。北支江水上運動中心，為賽事服務大廳，主樓地下一層、地上六層、高24m，裙樓地下一層、地上一層、高13.45m，跨度9～45m不等，主體采用框架結構，18m及以上大跨度部分采用型鋼混凝土柱、梁框架結構。

北支江水上運動中心工程屋面采用種植屋面技術、大跨度區域采用型鋼柱、梁混凝土框架結構。層高8m以上及跨度18m以上的部位若采用落地滿堂扣件式鋼管支撐架，這必然不經濟且危險性很大，不滿足規范要求。項目部經過研究，確定大跨度型鋼梁用2m×2m鋼桁架作臨時胎架支撐體系，模板混凝土支撐體系用盤扣式架體作為支撐體系。

2高空型鋼混凝土梁施工技術原理

本方案是在型鋼混凝土柱澆筑完成后，在型鋼桁架梁下弦4個拼接處設置4組2m×2m臨時胎架，利用胎架拼裝固定好下弦型鋼梁、焊接斜支撐、拉桿。同時，盤扣架模板支撐體系跟上搭設高度。上弦型鋼梁拼裝利用盤扣架支撐模板體系梁底模為支撐，綁扎梁板鋼筋后，再進行混凝土澆筑。混凝土分層澆筑，先澆筑上弦型鋼混凝土梁，再澆筑樓板。

3高空型鋼混凝土梁施工技術及其流程

（1）施工流程。地下室頂板混凝土澆筑→型鋼梁、柱車間制作、運輸→型鋼柱結構混凝土澆筑→大跨度型鋼支撐架設計→大跨度型鋼支撐架施工→大跨度型鋼梁安裝→模板支撐架體施工→支撐體系檢查與驗收→混凝土澆筑→支撐體系拆除。

（2）地下室頂板結構混凝土澆筑。地下室頂板模板安裝完成后，先澆筑獨立柱混凝土至梁底。梁板鋼筋綁扎完成經監理、業主、質量監督部門驗收合格后，監理工程師簽發混凝土澆搗令方可澆筑。根據現場情況，混凝土澆筑沿建筑物長度方向，分層、分段澆筑地下室墻板、主梁、次梁和平板，混凝土振搗快插慢拔、分層振搗密實，板面打磨平整，覆蓋塑料薄膜，終凝前開始澆水養護。

（3）大跨度型鋼梁臨時胎架設計。大跨度型鋼梁臨時胎架設計參數如表所示。

荷載假定依據為：模板及其支架自重標準值為0.75kN/m2，混凝土鋼筋自重標準為2.5（kN/m2），施工人員及設備均布荷載為1.0kN/m2，振搗混凝土時產生的豎向荷載為2.0kN/m2。

（4）大跨度型鋼梁及臨時胎架施工。臨時支撐胎架施工：首先在地下室頂板混凝土面上鋪25mm的鋼板，尺寸為2.5m×3.0m，再在鋼板上鋪設兩根3m長H300×300的型鋼，并將其連成整體，在其上部立4根H300×300型鋼形成2m×2m的方框，上部擱置兩根3m長H300×300的型鋼形成鋼平臺，中間每間隔2m設置連接件和斜撐，臨時胎架的高度約4m，低于型鋼梁下口500mm，在臨時胎架上部滿鋪25mm鋼板，鋼板上方擱置一根200mm高的工字鋼，工字鋼上擱置千斤頂。

型鋼梁安裝施工：型鋼梁桁架整體比較重，采用分段吊裝拼接的方式施工。首先將型鋼梁下弦分段吊裝放到臨時胎架的工字鋼上，通過千斤頂進行型鋼梁對接口處標高微調，與已經澆筑完成且有一定強度的型鋼混凝土柱和型鋼梁腹板通過高強螺栓連接形成整體后依次焊接翼板。千斤頂移走前，型鋼梁與工字鋼之間用木楔塞緊。上弦型鋼梁通過桁架支撐和斜撐及混凝土梁底模作為臨時支撐，拼裝完成后，綁扎鋼筋骨架，澆筑梁板混凝土。

（5）模板腳手架設計及其施工方法。梁的底模與側模均采用18mm厚膠合板，梁底小梁采用50mm×50mm×3mm方鋼，平行于梁跨度方向布置，小梁50mm×50mm×3mm方鋼均分梁底共2根，梁底主梁采用50mm×50mm×3mm方鋼雙拼，梁底立桿橫向間距為300mm，沿梁跨度方向的縱向間距為600mm;支撐采用盤扣式鋼管支撐架，立桿的步距為600mm，梁中心線距兩側支撐板底立桿的距離為300mm。該型鋼桁架梁梁跨度為27.0m。《混凝土結構工程施工質量驗收規范》（GB50204-2015）中規定，當跨度大于或等于4m時，梁起拱值最少為跨度的1/1000，型鋼梁因分段焊接，在下料計算時已經考慮起拱值。

大跨度型鋼梁及混凝土樓板模板支撐架按計算設計：盤扣式架體立桿搭設高度為8.4米，梁底設4根立桿，立桿間距600mm;板底立桿縱橫向間距按900mm布置。距地面200mm處設置掃地桿。同時，為加強模板支撐體系的整體穩定性，沿主梁方向通過扣件與立桿進行固定，夾角為45°～60°分別設置2道豎向剪刀撐;其他部位不大于立桿間距5跨縱橫向分別設置豎向剪刀撐。水平剪刀撐在掃地桿和頂部桿件之間間距不大于4m布設。方案通過專家論證，滿足規范要求。

（6）混凝土澆筑。型鋼梁樓面混凝土分層分段澆筑，采用商品混凝土72m長汽車泵運送到樓面。沿建筑物長度方向先用細石混凝土澆筑梁柱節點鋼筋密集部位，沿主梁5m一段，分第一層厚度600mm，分別澆筑完成后澆筑第二層400mm厚，主梁第一段澆筑完成后，依次澆筑次梁和樓板混凝土。待第一段澆筑完成后，逐段依次推進，直至樓面混凝土全部澆筑完成?；炷琳駬v時快插慢拔、分層振搗密實，板面打磨平整，覆蓋塑料薄膜，終凝前開始灑水養護[2]。

（7）模板支撐體系拆除。①模板拆除管理流程。拆模作業之前必須填寫拆模申請，并在同條件養護試塊強度記錄達到規定要求時，技術負責人方能批準拆模。②模板拆除順序。先支的后拆，后支的先拆，先拆非承重的模板，后拆承重的模板及支架。拆除部分水平拉桿→敲架體限位銷→降下頂托→拆除楞木→拆除面板→拆除水平拉桿→清理修整模板→轉運下一工作面。③大跨度型鋼臨時胎架拆除順序。盤扣架和模板清理出場干凈→拔出型鋼梁與工字鋼之間的木楔→取走工字鋼和鋼板→拆除H300×300型鋼平臺。

4質量控制措施

①制度方面，建立完善的質量保證體系和質量管理制度，在項目部，嚴格落實工程質量責任制。②材料進場方面，檢查材料的產品合格證、第三方質量檢驗報告、表觀質量，并及時進行抽樣檢查。③施工工程方面，模板軸線標高放樣后，由專人進行技術復核，無誤后再支模;支模時拉水平、豎向通線，并設豎向總垂直度控制線，以保證模板水平、豎向位置準確;按規定要求梁底模起拱;在封模前，應將模內垃圾清除;混凝土澆筑時，澆筑均勻、對稱下料，控制一次澆灌高度在施工規范允許范圍之內，防止過度振搗引起模板變形，防止在板面卸料過高。

北支江水上運動中心項目采用型鋼臨時胎架支撐體系和盤扣式腳手架支撐體系，實施過程中順利完成了大跨度高空間型鋼混凝土梁施工，施工安全、質量和進度得到了保證，與傳統落地滿堂扣件式鋼管支撐架、型鋼懸挑扣件式鋼管支撐架相比較，大跨度型鋼臨時胎架支撐體系與盤扣式支撐體系相結合更適用于高空間建筑物的支撐搭設，且對場地要求低，具有較強的可行性。

參考文獻

[1] 王樹雄.高空間大跨度型鋼支撐模架施工技術[J].工程技術研究，

2019，4（24）：120.

[2] 紀中.高空間大跨度型鋼混凝土組合結構模板支撐體系施工技術[J].建筑技術開發，2019，46（11）：84-87.