超高大跨度多層連廊工程支撐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及施工優(yōu)化

謝澤輝

（廣東省恩平市第一建筑工程有限公司，廣東 恩平 529400）

一、某連廊工程概況

某軟件園項(xiàng)目建筑面積五萬(wàn)平方米，層高六層，其中地下室一層、地上六層，四層以下由地下室頂板起分為二座塔樓。連廊工程是A、B兩棟樓由四至六層結(jié)構(gòu)（標(biāo)高13.2米）連接起來(lái)并由頂層鋼筋混凝土桁架反向承重，該連廊跨度長(zhǎng)達(dá)47.16米，縱向?qū)挾?6米，支撐高度14米（地下室頂板-0.9米）。平面圖如圖1所示：

由以上情況可知，該連廊工程具有超高超重大跨度的特點(diǎn)，給連廊工程支撐系統(tǒng)的安全、質(zhì)量帶來(lái)嚴(yán)重威脅。因此，連廊工程支撐系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)及施工控制將發(fā)揮更重要的作用。

圖1

二、連廊工程支撐方案的設(shè)計(jì)思路

根據(jù)本工程及施工企業(yè)的實(shí)際情況，從施工進(jìn)度、施工經(jīng)驗(yàn)及施工資源等情況進(jìn)行分析，支撐系統(tǒng)選擇使用滿堂紅扣件鋼管腳手架+型鋼加強(qiáng)立柱+型鋼龍骨的組合支撐體系。本支撐體系將設(shè)計(jì)在地下室頂板上，地下室頂板經(jīng)回頂加固后支設(shè)滿堂紅承重腳手架。下面是方案設(shè)計(jì)的思路：

（1）該連廊模板工程的支設(shè)屬超高超重大跨度支撐，因四至六層結(jié)構(gòu)荷載由頂層鋼筋混凝土桁架反向支承，經(jīng)計(jì)算其施工總荷載超過(guò)10kN/ M2，并且該支撐體系在連廊頂層鋼筋混凝土桁架達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度之前將一直承受上述三層結(jié)構(gòu)及桁架的結(jié)構(gòu)等施工總荷載。針對(duì)這一特點(diǎn)，如何在保證支撐體系有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的前提下，采取經(jīng)濟(jì)可行的支撐體系是本次支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。

（2）若采用全鋼柱、鋼托架或鋼管門型架支撐體系，雖然該體系保險(xiǎn)系數(shù)大，能夠滿足連廊在超重、超高大跨度等方面的施工要求，但其缺點(diǎn)是需增大資金成本的投入，加至施工班組對(duì)該支撐體系的施工操作技術(shù)也較為陌生，不利于施工安全及施工進(jìn)度的推進(jìn)。

圖2 承重平臺(tái)型鋼梁結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖

（3）針對(duì)該工程有空間大、多層超重等特點(diǎn)，為保證模板支撐系統(tǒng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，我們對(duì)工程結(jié)構(gòu)分布進(jìn)行了研究分析，該連廊四至六層的結(jié)構(gòu)分布基本上是勻均對(duì)稱的：橫向總跨為47.16米，結(jié)構(gòu)圖中縱向框架梁共六跨開間間距基本為8米，且承受支撐體系的地下室頂板結(jié)構(gòu)也與樓面結(jié)構(gòu)的梁柱相對(duì)應(yīng)；因此具備了滿堂紅扣件鋼管腳手架+型鋼加強(qiáng)立柱+型鋼龍骨的化整為零的組合支撐體系。

（4）設(shè)計(jì)總體思路是將六跨開間分為三個(gè)區(qū)域，在連廊二端第三跨梁柱位的位置分別設(shè)置三條型鋼加強(qiáng)立立柱直接支承在地下室頂板上（如上圖所示），再以工字鋼支承梁底橫向工字鋼龍骨，工字鋼底面直接擱置在扣件式鋼管架立桿頂端的特制可調(diào)支托上，使扣件式鋼管腳手架支撐立桿處于軸心受壓狀態(tài)。根據(jù)荷載情況，計(jì)算立桿的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，得到扣件式鋼管支撐架的縱、橫間距和步距。在此基礎(chǔ)上采用必要的構(gòu)造措施，可解決在超高超限梁模板支撐系統(tǒng)中采用型鋼組和扣件式鋼管支撐架的安全問(wèn)題。

3 支撐系統(tǒng)的施工技術(shù)措施

重點(diǎn)考慮連廊工程支撐體系的安全、成本、施工進(jìn)度等因素，使用了平臺(tái)式承重方案。主要承受來(lái)自連廊上三層樓層傳遞的荷載，有樓層自重，連廊四層以上模板腳手架及頂層未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的鋼筋混凝土桁架的自重等。

3.1 支撐系統(tǒng)的計(jì)算

承重方案采用平臺(tái)式承重方案，通過(guò)PKPM施工軟件與清華大學(xué)力學(xué)結(jié)構(gòu)求解器相結(jié)合使用計(jì)算，其承重平臺(tái)型鋼梁計(jì)算見圖如圖2（驗(yàn)算過(guò)程略）.

3.2 支撐平臺(tái)的支設(shè)

為了方便承重平臺(tái)的安裝與施工人員的安全，在其下部支設(shè)一個(gè)操作平臺(tái)及防護(hù)封閉網(wǎng)。操作平臺(tái)從地面開始搭設(shè)，共兩層，搭設(shè)的同時(shí)需要考慮到后期拆除的方便。

3.3 型鋼承重平臺(tái)的支設(shè)

型鋼承重平臺(tái)搭設(shè)在地下室頂板上，承受上面三層樓層荷載。主龍骨可采用12b工字梁，在扣件式鋼管架立桿頂端的特制可調(diào)支托上，可使用12b工字梁作為主梁的下部斜撐，次梁使用10號(hào)工字梁，同主龍骨垂直放置，連廊二端8米跨柱位的位置設(shè)置型鋼加強(qiáng)立立柱與主龍骨滿焊連接，保障整個(gè)承重平臺(tái)不發(fā)生偏移。

3.4 連廊工程承重支模的支設(shè)

本工程的連廊結(jié)構(gòu)承重支模的搭設(shè)必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行，保障立桿之間距離布置的規(guī)范。可使用直徑為48mm×3.5mm鋼管，樓板出立桿間距不超過(guò)900mm，梁底立桿最大縱向距離不超過(guò)450mm，步距不能超過(guò)1.5m；梁底支模使用雙立桿頂托；鋼管立桿立在16工字鋼上，并每個(gè)立桿均需焊套筋，避免側(cè)向滑移的發(fā)生。

4 支撐系統(tǒng)腳手架施工優(yōu)化

4.1 立桿基礎(chǔ)

腳手架支設(shè)平臺(tái)的基礎(chǔ)搭設(shè)在負(fù)一層地下室-0.9米頂板結(jié)構(gòu)樓板上，因此負(fù)一層地下室需進(jìn)行回頂加固。回頂范圍在支架水平投影范圍內(nèi)，亦采用扣件式鋼管支架，上下用80mm×80mm枋木作座墊，用螺絲托上托旋緊，立桿距離為雙向500mm，，并在四邊設(shè)置連墻、連柱桿增強(qiáng)穩(wěn)定性。支撐體系腳手架的落地立桿必須垂直穩(wěn)定放在金屬底座上，同時(shí)設(shè)置縱橫向掃地桿。

4.2 腳手架與建筑物的拉結(jié)

腳手架與建筑物的拉結(jié)需使用剛性拉結(jié)，需達(dá)到以下技術(shù)要求：水平方向不能超過(guò)7米，垂直方向不超過(guò)4米處需設(shè)置拉結(jié)點(diǎn)，同時(shí)轉(zhuǎn)角7米與腳手架頂部80厘米范圍內(nèi)需加密處理。

4.3 立桿間距與剪刀撐的設(shè)置

腳手架底部高度不能超過(guò)2米，其它層均不能超過(guò)1.8米，并且橫向間距保證在1.5米以內(nèi)。在腳手架外側(cè)，水平方向不超過(guò)9m處，是剪刀撐呈45°到60°在上下左右連續(xù)設(shè)置，同時(shí)超過(guò)頂部大橫桿。

4.4 腳手板與防護(hù)欄桿

腳手架支撐體系外側(cè)需使用超過(guò)2000目/cm2的密目式安全封閉網(wǎng)，使用粗細(xì)超過(guò)18號(hào)鉛絲綁扎在立桿內(nèi)側(cè)。腳手架從第二步開始需在1.2米為起點(diǎn)，每隔30厘米高設(shè)置同材料的防護(hù)欄桿與踢腳桿，如果施工過(guò)程中遇到門窗洞口也需設(shè)置。腳手架的外立桿需超過(guò)檐口1米到1.5米。

4.5 桿件搭接

立桿、剪刀撐等必須使用對(duì)接方式，大橫桿采用對(duì)接或搭接都可以。桿件搭接長(zhǎng)度需控制在40厘米內(nèi)，并且緊固扣件使用量需兩只以上。相鄰桿件之間需錯(cuò)開一個(gè)檔拒，處在一個(gè)平面的搭接頭數(shù)量不能大于總接頭數(shù)的一半，并且小橫桿伸出立桿長(zhǎng)度在10厘米以上。

4.6 架體內(nèi)封閉

如果內(nèi)立桿離墻體距離超過(guò)20厘米以上，需設(shè)置站人片，施工層下面需每隔三步，底排內(nèi)立桿同建筑物之間需使用相應(yīng)的密目網(wǎng)進(jìn)行封閉工作。

4.7 腳手架材質(zhì)

需選擇使用外徑、壁厚達(dá)到工程要求的鋼管，并且腐蝕、裂縫、變形需達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

5 注意事項(xiàng)

（1）工程施工方案必須通過(guò)有關(guān)專業(yè)綜合論證，后經(jīng)施工負(fù)責(zé)人與監(jiān)理方同意并簽字后才能實(shí)施。

（2）鋼平臺(tái)的吊裝、拆除工作必須由具有相應(yīng)資質(zhì)的施工單位進(jìn)行，同時(shí)做好安全預(yù)防工作，避免安全事故的發(fā)生。

（3）施工中用到的鋼管、扣件等必須滿足相關(guān)規(guī)范要求。

（4）在操作平臺(tái)下方使用安全網(wǎng)，并劃出一定的安全范圍，禁止人員在其中活動(dòng)，防止高空墜物傷人。

（5）連廊工程支撐體系在使用時(shí)，需嚴(yán)密監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的位移，將位移值控制在安全范圍以內(nèi)，重點(diǎn)監(jiān)測(cè)兩邊塔樓的相對(duì)位移。

（6）澆筑混凝土前必須對(duì)整個(gè)支撐體系進(jìn)行全面的查驗(yàn)，保證施工與專項(xiàng)方案的一致性。

（7）拆除承重架時(shí)，禁止將拆除的材料、設(shè)備等堆放在操作平臺(tái)上。

結(jié)語(yǔ)

本工程超高大跨度多層連廊工程使用落地式腳手架組合支撐系統(tǒng)，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)與施工控制，使工程各項(xiàng)指標(biāo)滿足相關(guān)規(guī)范要求。并且達(dá)到了縮短工期，節(jié)約了成本的目的，帶來(lái)了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]陳利彬.超高、大跨度混凝土結(jié)構(gòu)模板施工[J].福建建設(shè)科技，2005（03）.