四坡屋面折梁混凝土結構高大模板設計與施工

涂剛要 （合肥建工集團有限公司，安徽 合肥 230088）

0 前 言

在公共建筑中，通常設計大空間、大跨度結構較多，該類建筑施工難度大，對模板支撐體系要求高。特別是對于高大模板部位支撐體系的設計，應通過軟件計算分析確定模板支撐體系的相關參數，如材質、材料截面面積、立桿間距、主次龍骨間距、水平桿步距等等，并結合具體工程實際梁板結構圖，深化設計出模板支撐體系相關構造措施及節點大樣圖，以更好地指導施工，保證工程施工安全。

1 工程概況

安徽世杰學院第三綜合樓工程位于合肥經濟開發區方興大道、九龍路東南角。本工程設計功能為教學樓，總建筑面積12345m2,地上4層框架結構，局部5層，即2軸～5軸交E～K軸，（東西長）21m×27m（南北長）的階梯學術報告廳為高支模范圍，如圖1所示。該報告廳的屋頂為四坡屋面結構，報告廳頂梁呈三段式折梁，屋面折梁剖面圖如圖2所示。其檐口標高為17.8m,屋脊標高為19.60m，坡屋面板的最大厚度為120mm。

2 工程特點、難點和方案選擇

2.1 模板施工的特點及難點

①支模高度最高達到9.8m，折線梁跨度達到21m，經計算后的超重梁線荷載為22.6kN/m,屬于線荷載超重模板支撐工程，需對高大模板支模方案設計與計算，以保證高大模板施工安全。

②四坡屋面結構在混凝土澆筑過程中對架體支撐產生一定推力，模板設計及混凝土方案要考慮采取有效措施來消除由此產生的影響。

2.2 模板施工方案的選擇

圖1 報告廳結構平面圖

圖2 報告廳屋頂折梁剖面圖

①根據本工程高支模的特點和難點分析，經綜合比較，支撐體系選用搭拆靈活、通用性強的扣件式鋼管（φ48mm×3.2mm）模板支撐，梁板模板采用18mm厚木膠合板，主龍骨采用雙鋼管（主要考慮斜梁單根鋼管易滑動，雙鋼管1根起頂緊作用）。次龍骨采用50mm×100mm木方。

②模板支撐在四層頂樓板上，所以需要對下層結構對應支撐加固以傳遞荷載。

3 高大模板支撐體系設計

結合本工程的實際施工特點，經過PKPM軟件計算分析，明確了模板及其支撐體系中各構件的荷載、受力情況，確定了模板及支撐系統各構件的大小、間距及相關構造措施，形成了適用于本工程的高大模板支撐體系。

3.1 梁板模板支撐

3.1.1 板模板支撐

板底立桿按橫向間距800mm、縱向間距800mm設置，靠近梁邊的第一道板底立桿離梁邊距離為200mm，架體水平桿步距為1500mm，頂部水平桿步距加密設置。板底模板立桿平面布置見圖3所示。

圖3

圖4

3.1.2 梁模板支撐

在梁底沿梁截面橫向布置兩道立桿，梁底增加兩道承重立桿并沿梁縱向間隔500mm設置；水平桿步距同板底支撐。為抵抗折線梁產生的水平推力，在每道折線梁底部沿縱向滿布豎向剪刀撐。折線梁模板支撐見圖4所示。

3.2 構造設計

3.2.1 梁模板節點

梁模板采用18mm厚木膠合板，次龍骨采用500mm×100mm方木@150mm沿梁縱向布置，主龍骨采用雙鋼管，底部加2根立桿，立桿頂部水平桿距模板支撐距離≥300mm。梁側模板采用φ14mm對拉螺栓加固，對拉螺栓間距為400mm×500mm。

3.2.2 立桿底部處理

立桿底部距地面200mm處縱、橫向搭設掃地桿，以加強架體的整體穩定性，并在立桿底部設置鋼底座和木墊板，木墊板之下為四層頂樓板，在報告廳梁支撐對應立桿下部要加強處理。

3.2.3 剪刀撐設置

縱向剪刀撐在折線梁底沿高度和長度方向上連續設置；橫向剪刀撐每隔4道立桿沿高度和長度方向上連續設置。在每個豎向剪刀撐的頂部、底部及中間各增加一道水平剪刀撐。

3.2.4 模板支撐與柱拉結

采用鋼管與已澆筑完畢的柱抱箍，并與周邊架體進行有效拉結，拉結點在架體高度方向應每步均設，在水平方向至少向外拉結3道水平桿或立桿，以保證架體整體穩定。

4 高大模板施工

4.1 模板支設

①支設工藝流程：定位放線→搭設模板支架→鋪設梁底模→拉線找平（起拱）→封梁側模→鋪設板模→校正位置、修補邊角及拉結固定。

②在地面上彈出梁的軸線及邊線，使上、下層立桿在同一垂直線上。立桿支設前應墊板，模板支架從邊跨一側開始安裝，先按第一排支架，臨時固定；再安第二排支架，依次逐排安裝。梁底跨中處起拱高度為梁跨度的2‰。

③通過立桿調整梁底模板的高度，符合設計要求后，拉線安裝梁底模板并調直。根據墨線安裝梁側模板、壓腳板、斜撐等，側模上口要拉線調直，用定型夾固定。

④模板鋪設過程中，應采用水平儀測量模板標高，進行校正，并用靠尺找平。

4.2 模板拆除

①根據《混凝土結構工程施工質量驗收規范》（GB50204—2002）（2011年版）、《混凝土結構工程施工規范》（GB50666—2011）要求，板梁模板拆除時結構混凝土強度應達到100%。應按照同條件養護試塊的強度確定拆模時間。

②拆除工藝流程：拆除支架部分水平拉桿和墻模板→拆除梁連接件及側模板→分段、分片拆除樓板模板→拆除梁底模板及支撐。

③拆除支架的部分水平拉桿和剪刀撐，以便作業；而后拆除梁與樓板模板的連接角模及梁側模板，使兩相鄰模板分開。

④拆除梁底模板時，應從跨中開始，然后向兩端逐根下調。拆除梁底模支柱。

4.3 混凝土澆筑

混凝土的澆筑順序對模板支撐的穩定性至關重要，根據本工程特點，確定具體凝土的澆筑順序如下。

①豎向澆筑順序：柱→梁板。模板分兩次支設，先支設柱模板，并澆筑混凝土柱，澆筑完后拆除柱模板并鑿平處理；然后支設梁板模板，綁扎梁板鋼筋，一次澆筑梁板混凝土。

②水平澆筑順序：因本工程為折梁結構，為避免水平推力對支架體的影響，屋面的四個坡面采用對稱同時澆筑的方法，以確保模板支撐體系的整體穩定。

5 高大模板監測

澆搗梁混凝土前，應對高支模部位鋼管腳手架全面檢查，合格后才開始澆混凝土。在澆混凝土過程中，由專職安全員、質量員、技術員對高支模體系檢查支撐體系和各桿件是否有變形、扣件是否松動、支撐體系是否有不均勻的沉降等異常情況，隨時觀測支撐體系的變形情況。發現隱患，及時停止施工并報告，采取應急措施處理。

6 結 語

世杰學院第三教學樓工程已交付使用，實踐證明施工過程中采用的高支模方案可行，能保證工程安全、質量、進度等各方面的要求。

①通過計算分析結合工程實際特點編制的高大模板施工方案能滿足工程安全、質量、進度的需要。例如針對本工程斜梁的特點，主龍骨采用雙鋼管不但能滿足傳力明確、受力均勻的要求，還保證了架體的穩定性。

②通過深化設計確定的構造措施和節點詳圖，能直觀形象的了解施工過程，加快工程施工進度，保證工程質量和安全。

[1]建筑施工手冊編寫組.建筑施工手冊(第五版)[M].北京:中國建筑工業出版社,2013.

[2]JGJ130-2011,建筑施工扣件鋼管腳手架安全技術規范[S].北京:中國建筑工業出版社,2011.

[3]汪正榮.建筑施工計算手冊(第三版)[M].北京:中國建筑工業出版社,2013.

[4]JGJ59-99-2011,建筑施工安全檢查標準[S].北京:中國建筑工業出版社,2011.