6m高“井”字结构混凝土梁的模板支撑设计与施工.pdf

第 3 3卷第 2期 V0 1 ． 3 3 No ． 2 建筑施工 B UI L D I N G C 0 N S T R U C T 1 0 N 3 8 ． 6 m 高“ 井 “ 字 结构 混 凝 土 梁 的 模 板 支 撑 设 计 与施 工 De s i g n a nd Co ns t r uc t i o n o f Fo r m wo r k Su ppo r t f o r 3 8 ． 6 m Hi g h Co nc r e t e Ro o f wi t h Cr o s s Ri bbe d Be a m s 口 袁 伟 中铁建工集 团北京有限公 司 1 0 0 0 7 0 【 摘 要】 以中央民族歌舞团剧场工程 3 8 ． 6 m高屋面结构模板支撑为例 ，阐述了高大模板支撑系统的设计与施工。通过对架 体 的设计 、强度和稳定性进行分析 ，并采取 了有针 对性 的施 工技 术，最终确保 了碗扣 式脚手 架高支模 支撑 系统的安全。 【 关键词 】碗扣式脚手架 高支模 设计施工 【 中图分类号】 T U 7 5 5 ． 2 ， 文献标识码 B 【 文章编号】 1 0 0 4 1 0 0 1 2 0 1 1 0 2 0 1 2 7 0 3 1 工程概 况 中央民族歌舞团剧场工程位于北京市海淀区中关村南大 街 ，工程 总建筑 面积 2 0 7 7 0 m ，其 中地 下建筑 面 积 1 2 9 7 0 m ， 地上建筑面积 7 8 0 0 m 。本 工程高度 为 2 4 ． 3 m ， 地下 3 层 ， 地上 3层。基础底板标高 为 一 1 4 ． 3 m ， 主舞 台屋 面 结构跨度为 2 3 ． 4 Il l X 2 9 m 。 模板支架中间舞台基坑 7 ． 8 mx 1 6 ． 3 m区域 需从基础底板搭设， 搭设高度为 3 8 ． 6 m ， 其余四 周支架从 一 0 ． 2 0 0 m搭设， 搭设高度为 2 4 ． 5 m 。 屋面井字梁尺 寸 为 5 0 0 m il l 1 5 0 0 m il l ，井 字 梁 间 距 为 2 6 0 0 m i ll 2 6 5 0 m m ， 楼板厚度为 1 0 0 m m 。 2方案设计 2 ． 1 方案对 比 目前建筑工程常用的两种支撑体系， 即扣件式脚手架与 碗 扣式脚手架有如下优 劣点 1 扣件式脚手架的优点是立杆排布灵活 缺点是因 钢 管间采用 了扣件连 接 ， 使人工 紧固螺栓量大 ， 同时扣件本 身抗滑移能力差 ， 再加上节点受力形式为偏心受力， 容易失 稳 。 2 】碗扣式脚手架的优点是采用定型杆件构成 ， 其碗 扣式连接节点为支撑传力方式 ， 具有节点承载力大、 轴心连 接和接近刚性的特点， 因而承载力高， 不易发生失稳坍塌。 再 加上连接操作简便 用一把铁锤敲击辅助完成 ，杆件标准 化， 易于管理可防止丢失扣件而造成的浪费 缺点是因受杆 【 作者简介】 袁 伟 1 9 7 6 一 ， 男， 工程师。联系地址 北京市丰 台区南四环西路 1 8 8号 1 2区 1 8号楼 1 0 0 0 7 0 。 【 收稿 日 期】 2 0 1 1 - O l 一 1 2 件定型尺寸影响 ，所以在排布时要充分结合现场实际情况， 对异型构造易造成施工困难。 2 ． 2 方案确 定及 选材 经过上述方案对比， 我们确定采用碗扣式脚手架进行架 体设计。其碗扣钢管规格为 4 8 m mX 3 ． 5 m m； 立杆主要采 用 3 m和 2 ． 4 m的规格 ，局部调整模数时采用 1 ． 8 m和 O ． 9 m等规格，横杆主要采用 O ． 9 m和 0 ． 6 m及 O ． 3 m的规 格 ； 模板采用 1 5 m m覆膜多层板 ； 项托采用 5 0 0 m m可调节 支托； 局部错落部位模数调整采用 7 0 0 n l n l 重型底托。 2 ． 3 搭设方案设计 因本工程屋面结构梁为井字梁形式， 其梁宽为 5 0 0 m il l ， 井字梁间净距为 2 1 0 0 m m～2 1 5 0 m n l ， 梁间距较近， 中间板 块较小， 这为碗扣架立杆的排版增加了难度。经计算梁底立 杆间距为 3 0 0 F il mX6 0 0 m m ， 板底立杆间距为 9 0 0 m il l 即可， 但实际因梁间距较近排布中调节不开，故板底立杆间距按 6 0 0 m m布置 图 1 。 1 梁底次龙 骨为 5 0 F il m X 1 0 0 m m木方 ，间距为 2 0 0 m m 。主龙骨为 2 4 8 m m钢管， 间距为 6 0 0 m m 。架体立 第 2期 袁伟 3 8 ． 6 m高“ 井” 宇结构混凝土梁的模板支撑设计与施工 杆 垂直 梁 方 向为 3 0 0 m m ，沿跨 度 方 向 为 6 0 0 m m ，步 距 6 0 0 m m 。 梁侧次龙骨为 5 0 m mx l O O m m木方， 间距 2 0 0 m m 。 主 龙骨 2 4 8 m m钢管，间距 6 0 0 m m采用 1 4 m m对拉螺栓 进行加固。 2 板 底次 龙骨 为 5 O n l m x 1 0 0 n l n l 木 方 ，间距 3 0 0 m m， 主龙骨为 i 0 0 n l m x i 0 0 m m木方， 间距 6 0 0 m m 。架 体 立杆 间距为 6 0 0 m m ， 步距 1 2 0 0 m m 图 2 。 图2模板及支撑 系统剖 面 8 现场搭设控制 3 ． 1 架体材料技术要求 1 碗扣式脚手架钢管、 上下碗 口、 木方、 顶托及模板 等材料均应符合现行国家标准。 2 碗扣架采 用的钢管规格 为 4 8 m mx 3 ． 5 m m， 钢管 壁厚不得小 于 3 ． 5 m m～0 ． 0 0 2 5 m m 。内径不大于 5 O m m ， 外 套管长度不得小于 1 6 0[ n m ， 外伸长度不小于 i i 0 m m 。 3 所有材料搭设前必须进行验收， 要精心挑选， 以保 证其完整无破损。 3 - 2 搭设步骤 准备工作 材料准备、 场地清理、 技术交底等 一测量放 线一铺设垫板一立两端立杆一安装第一步纵、 横向水平杆一 根据立杆 间距补 立杆一放 置扫地杆一 调整立杆垂 直度一 安 装第二步纵、 横向水平杆一设置连墙件一第三、 四⋯⋯ 剪刀 撑及各连墙点 、 斜杆 、 抱柱 、 对顶等拉结杆件随搭 升的架体 一 起 设置。 8 ． 8 搭设要求 1 搭设前 须根据立杆平面布置图结合现场轴线， 按 照布置图把立杆位置测放在楼板上并弹出控制线。 支架安装 应严格按照图纸布置位置安装。碗扣支架为定型支架， 安装 时应先确定起始安装位置， 再用拉线方法、 直角尺和水平尺 来控制框架纵向直线度、 直角度及水平度， 并根据地面标高 确定立杆起始高度安装预制块， 最后要利用可调底托将标高 调平， 以避免局部不平而导致立杆不平悬空或受力不均。 2 脚手架搭设应按立杆、 横杆、 斜杆、 连墙件的顺序 逐层搭设， 每次上升高度不应大干 3 m 。架体搭设应进行撂 地验收及中间验收， 撂地验收为 3 m内进行， 中间验收应每 隔 6 m验收一次；撂地验收主要验收架子的立杆水平位置、 接头错开情况、 垂直度等情况。中间验收主要验收架体垂直 度、 连墙拉结点的设置、 碗口旋紧等情况。 3 底座和垫板必须准确放在定位线上。垫板必须采 用长度不小于两跨、 厚度不小于 5 O m m的木垫板。架体底座 的轴心线应与地面垂直。 4架体垂直度不应大于 L ／ 5 0 0 ，中间检查不得超过 1 0 m ／ 次。 5 立杆的接长缝应错开 ， 即第一层立杆应用长 2 ． 4 m 和 3 ． 0 m的立杆错开布置，往上则均采用 3 ． 0 m的立杆 ， 至 顶层再用 O ． 9 m立杆和顶托找平， 同一断面上有接头的立杆 数量不应超过立杆总数的 5 0 ％ 。其搭设方法如图3 。 。 J 口 ● _ l 蠹 { l雇 支 撑 区 t 堡 靛底 支 I区 域 ／ 一 』 ／ -一 是 目 6 七 D 可 吨 弧 ．9 0 0 ． 墨 。 匕 。 。 工 图 3 碗 扣架满堂红脚手架立杆搭接位置 6 架体应与四周结构有效固定 ， 双方向固定或项撑 旬距均 ≤3 m 。其 固定方法如图 4 、 图 5 。 短钢管在碗 口架问的加固 ／ n r 满 四 图 4 碗扣 架拉结点加 固立面 有 结构柱位置 瞄 Lj 图 5 碗扣 架拉结点加 固立面 无结构柱位置 图 6 满堂红脚 手架与 剪力墙 支顶 袁伟 3 8 ．6 m高“ 井” 字结构混凝土梁的模板支撑设计与施工 第 2期 7 满堂架四周与中间应每隔 6 排≤4 m由底到顶设 置～道连续剪刀撑，剪刀撑应与每个立杆逐个连接固定， 搭 设角度为 4 5 o ～6 0 o 图 6 。 8 设置 3 层水平加强层， 应采用 3 m长钢管按图 7 布置 加强层与立杆进行固定， 然后在底部扫地杆设置一层， 再根据高度情况在中间部位设置一层， 最后在最顶部梁底下 1 0 0 0 iT I IT I 范围内设置一层 。 图 7 脚 手架加 强层设置 4高支架安全控制 4 ． 1 堆载模拟实验 支架搭设完毕后，要对模拟结构荷载采用成捆钢筋来 进行承载模拟实验，实验中选取有代表性的 1 ～2 根梁进行 堆载， 堆载时间为 2 4 h 。同时还要检查架体的整体性 ， 观察 下部架体的垂直度变化情况。 4 ． 2 混凝土浇筑控制 1 布料机位置设置 本工程南侧 1 ／ 3范围混凝土浇筑采用地泵与布料机组 合浇注， 北侧 2 ／ 3 范围采用车载天泵进行浇筑。因布料机自 重为 3 t ，所以在布料机下范围增设双方向剪刀撑设置 ， 以 增加架体局部刚度。 2 混凝土浇筑顺序要求 为保证架体整体受力均匀，混凝土浇注要时南北对称 进行浇筑， 梁高分两次浇注， 并适当控制浇注速度， 以使进度 基本相当， 架体受力均匀。 4 ． 3安全防护设置 1 高支模脚手架首层设置安全防护网距地为 3 m ， 其 后每隔 6 m设置一层水平安全防护网， 以确保搭设过程中的 施工安全。 2 在脚手架顶部支设梁底模板及梁底钢筋绑扎前， 应在梁底 1 ． 5 m～1 ． 8 m范围均铺设一层脚手板作为安全施 工作业平台。 5 施工管理 1 在高支架搭设施 工前 ， 必须先对架 子工、 木工等工 序的安全和质量技术交底 ， 并做好记录和签字。 2 进入施工现场的作业人员必须正确佩戴安全帽 ， 脚穿防滑鞋。 高空作业人员还应按规定佩戴安全带， 遇到雨、 雪及 4级以上大风应停止作业。 3 因碗扣架涉及到的数量较多， 实际中碗扣架的每 种规格也有偏差， 搭设前必须进行挑选 ， 以确保尺寸统一。 4 在模板支架搭设过程中必须进行撂地、 中间及完 成后的验收。经验收合格后才能进行下道工序。 5 应避免材料在模板架上的集中堆放， 其承受荷载 不得超过设计荷载。 6 模板拆除必须执行审批程序。经同条件养护试块 试压强度达到规范拆模要求强度后要报监理单位批准后才 能进行。 7 应制定专门的高支模安全应急预案。若发生问题 要认真分析 ， 及时采取高支模变形失稳应急措施、 高空坠落 等应急措施。 6 结语 现代建筑中的高大空间结构形式越来越多， 尤其是公共 建筑 ， 这给施工带来了新的技术难题， 所以在模板支撑方面 必须采取更加安全可靠的设计方案及施工技术来保证施工 安全。碗扣脚手架作为一种新架体， 以其拆装方便、 整体性 强、 检查方便等优点逐渐取代了扣件脚手架 ， 广泛应用于铁 路、 公路、 房建工程中， 为以后的同类工程提供参考。 上接 第 1 2 3页 浅不同的颜色。 对比后选择了其中较深的颜色为最终的嵌缝 颜色， 并将砖缝的深度改为 l 0 m m～1 2 m m ， 在施工中达到了 比较理想的效果。 这里要注意的是 在今后类似工程施工时， 可直接选择深灰色 接近于黑 的嵌缝剂， 而不必用碳粉进行 调色。 6 转角处的处理 古城墙转角处的砖应该是一个整体砖 ，这样效果才突 出， 而采取粘贴的方法， 则转角处为两块砖 ， 其效果就显示不 出来。由于是两道 8 O o斜墙相交， 制作转角砖的难度相对很 大。因此项 目部技术人员经认真攻关 ， 做出实物模型寄给厂 家， 厂家根据模型最终成功制成了转角砖。我们在施工中发 现， 在转角处粘贴这样的整砖使效果更加逼近真实的城墙的 感觉 。 4 结语 本工程通过对青砖选材、 粘接剂和嵌缝剂选用、 粘贴效 果改进、 勾缝效果改进和局部节点改进等一系列工作， 青砖 的粘贴施工取得了良好的外观效果 以青砖的自然古朴和敦 厚沉稳衬托“ 地” 的意向， 充分体现了山西传统建筑深邃宏大 的形态特征。 因古代城墙砖是用实体砖逐层砌筑而成， 并由于城墙向 内自然倾斜 ， 砌筑时自然形成了一个个的小错位 ， 立体感很 强。而我们的工艺是用较薄的城墙砖粘贴在同～平面上， 无 法形成错位差， 以完全还原古代效果 ， 因此在这方面还留有 一 个小缺憾。我们以后如再有类似的工程， 对于材料的加工 和施工工艺应该还有进一步改进的空间。