某综合楼超高支模大跨度梁施工技术与安全管理

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　　摘要：针对高支模、大跨度梁的施工关键环节,结合工程实例介绍了高支模体系的设计、施工方法、安全措施,确保了施工质量。

　　关键词：高支模；大跨度梁施工；构件式脚手架；安全措施

　　

　　该工程总建筑面积565612，其中地下一层(架空层)，地上7层。建筑物呈长方型，大楼轴线尺寸165m×116．7m。首层高度5．1m，标准层高度3．8m，结构天面27．9m，建筑物高度31．7m。为钢筋混凝土结构，预应力高强混凝土管桩基础。建筑物的东西面为配合校区整体设计效果和体现本建筑特色，采用了通透且高大整齐的柱廊设计，1－A轴～1－R轴×1－1轴～1－3轴区间，有1－1和1－2两轴线16条独立柱由二层结构伸至天面层，支模高度22．8m，1－3轴8条柱由三层结构面伸至天面层，支模高度19m，轴线距离为8100×9600mm，柱截面1200mm圆柱，C35砼。

　　1-A轴～1-R轴×1-21轴～1-22轴区间，1-22轴有8条独立柱，由三层结构面伸至天面层，支模高度19m，卜21轴8条柱由四层结构面伸至天面层，支模高度15．8m，柱截面1200mm圆柱，C35砼。独立柱在不同楼层伸向天面，共同支撑天面结构层。天面楼板厚220mm，最大梁截面尺寸600×1500mm，最大梁跨度为17m。在考虑高支模支撑体系时，主要采用￠48mm钢管支撑，钢管间距由计算确定。高支模楼板与梁模板为18mm厚的夹板，木枋为80mm×lOOmm的松枋。高支模支撑系统设计如下。

　　1高支模支撑体系设计

　　在该工程施工中，要保证扣件钢管支撑稳定性，主要解决的问题有三个：一是支撑架最高达23m，要保证架体结构稳定；二是要承载上部600×1500mm的大梁自重及施工荷载；三是在钢管支架的顶部，天面层有2．7m

　　的悬挑楼板和防护排栅，施工过程对顶架有较大荷载，悬挑模板和防护排栅容易失去稳定。要考虑在天面混凝土浇注时，三种不利因素同时发生及施工荷载下，扣件钢管超高模板支顶能确保稳定。同时，为解决圆柱模板安装问题，在柱边的架体在节点受力上要考虑安装钢模板的施工荷载。

　　1．1荷载取值

　　(1)对梁底木枋：梁混凝土自重按标准值取25kN／m３。；模板自重按标准值取5kN／m２；振捣混凝土时产生的荷载标准值取2kN／m２；施工人员及设备标准值取均布荷载为3．0kN／m２；均布活荷载标准值取1．5kN／m２。

　　(2)荷载分项系数：构件自重取1．2，其他各项取1．4。

　　(3)基本风压：本区按0．75kN／m２计算。

　　1．2钢管承载力计算

　　1，2．1荷载计算

　　计算梁截面为600mm×1500mm，钢管单距600mm×600mm。风荷载体型系数取0．443；风压高度变化系数取1．25(场地B类，高度23m)。

　　各荷载分项大小

　　                          

　　1．2．2荷载组合

　　不考虑风荷载时，荷载设计值=35．12kN。组合风荷载时，荷载设计值=35．6kN。立杆计算时，荷载设计值=35．6kN。

　　1．2．3立杆计算

　　按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》jBj130-2001中规定，钢管扣件底座抗压的承载力设计值为40kN。

　　靠近900梁宽范围内有3条立杆，假定由该3条立杆完全承受计算单元的荷载，则每个立杆N=11．9kN<40kN，所以门架在杆件平面内受力满足承载力和门架稳定的要求。

　　1．2．4其它由于其它小梁荷载较小，且有2条立杆支撑，故不再验算钢管的受力。

　　1．2．5连墙杆计算连墙杆采用￠48mm钢管，用直角扣件连接。按JGJ130—2001中规定，直角扣件N=8kN。计算时连墙杆假定在高度范围按4．5m1个，水平范围1．8m1个计算。连墙杆承受的水平力Nw=3．3。故连墙杆的设置满足要求。

　　1．2．6下层支承结构计算

　　首层混凝土强度等级C30，板厚150mm，立杆垫脚为200mm×200mm直边板，厚度必须大于25mm。在浇捣天层楼面混凝土时，支撑的底层混凝土强度已经达到100％。楼板抗冲切承载力验算：0．6ftumh=164kN>l1．9kN，满足要求。楼板局部压力验算11900／(100×100)=11．9MPa<fa=14．3MPa，满足要求。但从安全出发，为保证二层结构质量，在首层加顶回头顶，钢管间距900×1200mm。

　　2施工技术

　　2．1支撑施工方案

　　600×1500mm大梁梁门架支撑布置为：钢管间距600×600ram。

　　①立杆：底部门架靠近梁中的3个立杆支承于结构上。

　　②水平拉杆：在每1500间距设置纵横水平钢管拉杆。

　　③剪力撑：垂直于大梁方向的剪力撑@900ram；平行于大梁外侧的剪力撑@8000mm×8000mm。其它小梁板立杆间距900m。布置时不区分梁、板，由一侧向另外一侧排设。

　　2．2天面层模板系统用料说明及模板系统布置方案

　　(1)楼板模板、梁侧模板、梁侧底板均采用18厚1830×915优质建筑大夹板。

　　(2)楼板模板厚度为18mm，龙骨采用，跨度控制在1200mm内，主龙骨采用80×lOOmm，跨度(即支撑间距)控制在915mm内。

　　(3)梁模板截面在300×800m内，次龙骨采用，主龙骨采用80×lOOmm木枋在门式架可调顶托上，用铁丝或钉板固定，然后在木枋上安装梁底次龙骨，跨度(即钢管间距)在915m内。

　　(4)支撑采用满堂式钢管脚手架，钢管间距1200×915mm。

　　(5)矩形截面的受力木枋应竖向放置。

　　(6)模板支撑体系用料质量要求：

　　①支撑用钢管脚手架配件，有支撑、驳心、可调支托以及钢管扣件等等，对拆曲变形、严重锈蚀，配套不全的不能应用。

　　②所有木板、木枋的规格尺寸应保证，废烂、檐边、疤节、严重扭曲开裂的不能用在受力部位。

　　2．3独立柱满堂脚手架设计

　　以1-A～1-R轴×1-1～1-3轴为例，其它轴线同，二层楼面施工完成后，在二层楼面上搭设满堂式钢管脚手架，钢管采用￠48钢管，间距为1200×915。在有独立柱位置钢管间距调整为1800×1800，矩形四边每边

　　用三条立杆等分间距，每边钢管间距为900。排栅搭设区域为I-A～I-F轴×1-1～1-3轴、1-L～1-R轴×1-1～1-3轴(约19m×39m，下同)、1-A～1-F轴×1-21～1-22轴和1-L～I-R轴×1-21～1-22轴间。

　　纵横水平杆设置为@1500间距设置，钢管剪刀撑设置要求由脚手底架部(楼地面)最近立杆开始搭设，每≤12m设置一道(每一对斜杆交叉为一道)向左、右、上方交叉延续到边到顶，直线段较短的做之字斜撑延续到顶。

　　每4m一层(具体标高按施工进度，与平面楼层进度相同)平桥铺设钢棚板，具体搭设方法详附图。天面层以下一层平桥要满铺钢棚板。在下一层平桥浇砼施工完成后，用短钢管和钢棚板将柱边间隙封密。满堂脚手架立杆与外排栅立杆通过水平拉杆相连接，相互之间共同形成整体。

　　2．4独立柱模板

　　一本工程独立柱模板采用钢模板，每件模板均为半圆形，长度为4m，重量约为600kg，利用手动滑轮组将其提升至施工面层，手动滑轮组可以利用排栅横杆为挂点，但挂点位置应设置为2点，且应设置在横、立杆相联结位置，并多加一个连接件加固，施工过程中应密切关注满堂脚手架横杆变形。

　　独立柱钢模板安装后，钢管支撑可直接支立在满堂脚手架横杆上，每件模板设两道支撑，支撑设置为钢模板+500和每增加+1000一道，每道支撑为四边各一条。上两件钢模板安装时，下面一件钢模板不拆除。垂直度控制措施：钢模板每次安装高度不大于2件(4m)。安装后用经纬仪进行双向垂直测量，确保重直后才可以紧固螺丝和支撑杆件，然后再次用经纬仪进行复核，浇筑砼体时，要使用串槽。

　　2．5构造要求

　　2．5．1架体材料和配件

　　48mm×3．5mm钢管，材料应符合国家规定和相关规定。严禁在钢管上打孔。钢管脚用架的内外两侧均应设置交叉支撑并应与立杆连接。水平架设置应符合下列规定：

　　①用纵横交叉的48mm钢管作为水平架；

　　②在顶层门架上部、连墙杆设置层、防护棚设置处、支撑的转角处、端部及间断等处必须设置水平拉杆；

　　③底部的立杆下端必须设扫地杆进行加固。

　　2．5．2加固件

　　剪刀撑设置应符合下列规定：

　　①竖向剪刀撑在脚手架外侧、梁两侧连续设置，水平剪刀撑在脚手架内部连续设置。

　　②竖向剪刀撑斜杆与地面的倾角为450～60o；剪刀撑水平投影的宽度为4～8m。

　　③横杆必须采用扣件立杆扣紧。

　　④剪刀撑杆若采用搭接接长，搭接长度不宜小于lO00mm，搭线处采用3个扣件扣紧。

　　⑤水平杆设置应符合下列规定：每个门架底部纵横向连续设置水平杆，并形成水平闭和圈；脚手架底部门架下端加设扫地杆，门架的内外两侧应设通长扫地杆，水平架与门架立杆扣紧。

　　2．5．3连墙杆

　　连墙杆在脚手架的转角外、每层结构边梁处设置。水平间距1800mm，在大梁处间距加密为900mm，垂直间距≤4500mm。结构边粱内应预埋￠48mm钢管竖杆，门架水平与双排钢管立杆、连墙点扣牢。

　　2．5．4地脚拉结

　　为了防止底层门架在受力状态下发生滑动而造成局部失稳，在支顶底部的梁板内预埋拉接筋，并与扫地杆连接牢固，为了支撑在受力状态下发生侧向失稳。

　　2．6搭设要求

　　施工中，搭设应满足如下要求：

　　①为加快施工，高支模支撑搭设与结构主体施工同时进行；

　　②不配套的钢管和配件不得混合使用于同一脚手架；

　　③支撑安装应自一端向另一端延伸，并逐层改变搭设方向，不得相对进行。搭完一步架后，应按规范要求检查并调整水平度与垂直度；

　　④交叉支撑、水平杆、加固杆、剪刀撑、连墙杆应紧随门架的安装及时设置；

　　⑤连接钢管构件必须处于锁住状态；

　　⑥连接扣件的螺栓拧紧，力矩宜为50～60N•m，不得小于40N•m；

　　⑦连接扣件必须与杆件直径相符，不得混用；

　　⑧搭设完毕后必须经过工地自检和公司质量安全部的验收后，方可投入使用。

　　2．7模板工程

　　梁模板；梁底、侧模均采用18mm厚木夹板，80m×lOOmm木枋加固。梁两侧用￠12mm穿梁螺栓对拉，螺栓间距沿梁高350mm，最下一根距梁底面200mm，沿梁长方向螺栓间距500mm。梁模起拱高度为全跨长度1／1000～3／1000。

　　3安全措施

　　(1)模板(高支撑)安装、拆除方案由施工员进行技术交底。

　　(2)模板上堆放材料要均匀，要符合构件的使用荷载，模面泵送混凝土出料应及时分摊到其他地方，临时

　　料堆高度不得超过200mm。

　　(3)模板(高支撑)安装须有稳固的脚手架防护，操作人员上落应走斜道或稳固的靠梯，高空作业无安全保

　　护的要佩带安全带。

　　(4)模板(高支撑)安装过程应保证构件的稳定性，有措施防止模(高支撑)的倾覆。

　　(5)模板拆除时要搭设稳固的脚手架，不许有空隙、松动或探头脚手板；临边做好防护措施，与外脚手架之间拉设安全兜底网，下方设警戒线和监护人员。

　　(6)使用电器和机具应符合《施工现场临时用电安全技术规范》、《建筑机械使用安全技术规程》的规定。

　　(7)独立柱拆模和升模时，严禁上下交插作业。

　　(8)独立柱分段浇砼，浇砼时应注意将柱头清洗干净。

　　(9)手动滑轮组挂点必须牢固，在受力节点立杆采用双构件，一个扣牢立杆和水平杆，另一个紧靠上部扣件支托，必要时可点焊固定。

　　(10)独立柱钢模板安装和泵车出料浇筑独立柱砼时，应该避免与排栅立杆碰撞。

　　(11高空作业人员须佩带安全带。独立柱钢模板拆除时，下层平桥应密封好。

　　(12)独立柱钢模板拆除时，下层平桥应密封好。拆下的钢模板应及时运走。

　　4结语

　　通过计算和实际施工证明，立杆600×600、900×900能分别保证600×1500大梁、悬挑板和300×800以下梁的模板体系和超高钢管架体的稳定。该工程按此方案搭设后，按JGJ130—2001《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》有关要求认真验收，并进行局部荷载检验，一致确认无误后施工，实际施工结果是安全的。

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