高大屋面現澆梁模板支撐技術改進實例應用

馮改榮

摘要：在建筑工程現澆混凝土結構施工中，現澆鋼筋混凝土大跨度梁板體量大，支模架施工難度大是現階段在工程技術領域的一項重要課題。本文針對解決高大屋面現澆梁模板支撐系統問題，鋼筋綁扎問題，施工腳手架和安全設施問題，通過工程實例分析并提出解決方案，為今后類似工程積累經驗，提供參考價值。

Abstract： In the construction of cast-in-place concrete structures， the volume of large-span slabs of cast-in-place reinforced concrete is large， and the difficulty in the construction of supporting formworks is an important subject in the field of engineering technology at present. This paper aims at solving the problem of tall roof cast-in-place beam formwork support system， reinforcement assembling problem， construction scaffolding and security facilities， and through project instance analysis， puts forward solutions to accumulate experience for future similar projects， to provide the reference value.

關鍵詞： 鋼管構架搭設;鋼筋混凝土施工;腳手架和安全設施

Key words： steel pipe frame setting;construction of reinforced concrete;scaffolding and safety facilities

中圖分類號：TU755.2 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）13-0133-03

1 概況

1.1 工程概況

本工程為鋼筋混凝土框架結構，層數五層（局部六層），建筑高度21.9m，標準層層高3.4m，六層層高4.2m，建筑面積3826m2。一至五層建筑物長46.04m，寬15.84m，五至屋面層建筑物長42.04m、寬15.84m。在屋面框架層21.6m標高處，屋面共有5根梁長14.4m、梁截面尺寸寬為0.35m、高為1.3m的屋框梁。五層樓面到屋框梁凈高為7m。

1.2 工程特點

本工程由于主樓頂層屋面框架梁結構特殊性，屋面梁跨度14.4m，截面尺寸為0.35m*1.3m，模板支撐高度離樓面高度有8m，屬于高空大跨度梁板結構施工，高支模架。由于大框架梁跨度大，梁內有大量的鋼筋，按設計要求綁扎到位必須有可靠的支架。施工腳手架和安全設施在該特殊結構的高空施工中，要做到既安全可靠又裝拆方便。工程質量技術性能指標值為構件的垂直位移測量值<垂直位移計算值，構件最大變形值

2 高大屋面梁模板支撐系統方案設計

2.1 決策優序法確定方案

根據本工程實際情況，在高空大跨度梁板結構現狀分析的基礎上，根據一般工程混凝土結構施工中主要解決的問題進行對照分析，采用決策優序法，對常見八大問題進行一一評判，明確了本工程頂層屋面特殊結構在施工中的主要問題。

從表1中可以看出頂層屋面特殊結構在施工中的主要問題（平均值%>7）是結構支承體系，鋼筋混凝土的施工和施工腳手架安全設施。要解決主要問題必須從主要原因入手，而引起這些問題的主要原因在于結構支撐體系的選用，鋼筋砼施工方法的選擇，腳手架安全設施選擇。針對施工中的主要原因通過方案關聯系統圖，如圖1，明確主要解決措施，提出方案，采用鋼管架支撐體系，分段施工鋼筋混凝土，布置鋼管搭設腳手架。

2.2 方案優化選擇

采用矩陣圖對方案進一步優化如表2、表3、表4。

為保證方案順利實施，制定相應對策：①鋼管構架方案，主要控制措施為在結構施工前做到，鋼管構架以拱度

3 方案實施

3.1鋼管構架方案實施

對于高支模大跨度鋼筋混凝土結構施工來說，支撐是相當關鍵的。為保證鋼管排架均勻地傳力到懸挑槽鋼上，排架下部設兩道地垅，下層地垅橫向設置，與梁垂直，以2根50×100硬質木枋平鋪，要求木枋兩端至少寬出大梁主要受力支撐范圍30cm，上層地龍采用[14a槽鋼口向上縱向設鋪。兩層地龍的間距均設于縱橫向地垅交叉處。排架立桿的縱向間距及水平橫桿的步距計算時，考慮屋面梁、屋面板、排架自重及屋面施工荷載等，主要驗算立桿的穩定承載力及地基的最大荷載，同時為保證排架系統的整體穩定性，設置間距小于5m的豎向和水平剪刀撐。

3.2 鋼筋混凝土施工方案實施

①確定高空定位方法，根據現場施工實際情況，結合現場的測量定位儀器，采用以點到面，從面到位，從線到點引測和復標的方法。第一段施工：用垂直儀將建筑物四個控制點引到13.6m標高的樓面上，形成控制面，定出控制線并進行閉合復試，用全站儀投引到施工面定出構架中心。第二段施工：將控制點、控制面、控制線及構架中心線引測到21.60m標高，用全站儀控制構架軸線從控制懸挑梁的軸線位置。

②確定施工順序，搭設外腳手架→13.6m結構施工→至構架頂面標高21.6m→搭設鋼管支承架→安裝模板及節點處理→鋼筋綁扎（預埋件安裝）→澆搗第一段柱梁混凝土→養護→鋼管支承架與柱連接→澆搗第二段斜板梁混凝土→養護。

③鋼筋接頭控制與施工。對于大跨度鋼筋混凝土結構來說，鋼筋接頭是難以避免的，關鍵是其位置與接頭質量的控制。本工程大梁主筋采用冷擠壓套筒連接，其優點是質量保證且施工方便，但缺點是使梁局部主筋間距和排距縮小，給混凝土澆筑造成一定的困難，所以主筋接頭數量應盡量減少。本工程底筋跨中6m范圍內不設接頭，其它位置任意40d范圍內接頭數量不超過主筋總數的1/3，施工中嚴格控制每個接頭的連接質量，按規范要求逐一檢查。此外，由于梁箍筋箍口因主筋較密而無法按規范彎成135°，故采用封閉焊接，以確保梁的抗剪承載力和剛度。本工程施工前先確定主筋接頭位置，并繪出示意圖，施工時對照檢查，使鋼筋接頭不出現任何差錯。

④鋼筋制作安裝。鋼筋制作中，尺寸精確是最關鍵的，否則將影響鋼筋連接和安裝質量及梁截面的大小，甚至出現質量事故。該大跨梁鋼筋綁扎安裝時，先在已支好的梁底模上彈好梁寬的控制線，而后由下至上逐排地安放主筋和擠壓連接，并用鋼管搭設支架輔助施工。因大梁底筋較密，故在每排鋼筋間設置墊鐵，以保證排距足夠，操作中保證上下排鋼筋對齊，以保證澆筑時混凝土注入和振搗棒插入的順暢。此外，由于大梁中鋼筋數量較多且自重較大，故梁底保護層墊塊采用與混凝土同級別的特制去石混凝土。

⑤施工關鍵。施工的關鍵是21.6m以上，迎風面的模板受風力較大，必須采取模板的加固措施。

⑥難點處理。懸挑梁下面滿堂支模架，該部分支模架除立桿縱橫間距為0.8m，步高1.7m掃地桿高0.3m要求外，離懸挑端增設78°斜立桿，并從板底往下第一步、三步架沿縱向用短鋼管搭設成桁架。

3.3 腳手架和安全設施方案實施

3.3.1 腳手架與安全設施形式的選擇與確定 大樓頂層屋面層結構施工是在21.60m標高層平面上展開，施工用腳手架和安全設施可以簡單地理解為施工操作平臺。

①荷載確定：施工腳手架設計荷載取q=1.5kN/m2，風荷載按《規范》要求進行計算取定。②腳手架（操作平臺）形式的確定：腳手架（操作平臺）搭設采用鋼管腳手，由21.6m標高，與懸挑腳手架接上搭設，雙排架上至懸挑邊緣。③懸挑腳手架驗算：計算得風荷載為0.65kN/m2，故對腳手架體影響不大，再驗算懸挑腳手架體的強度和穩定性，計算水平桿其抗剪強度，剛度，扣件的滑移和柱桿的穩定性都滿足要求。

3.3.2 安全保證措施 明確針對性的安全保證措施，由于本次結構施工處于高空21.6m，防護設施如腳手架、防護欄、腳手片、安全網在施工時，全部固定牢固，以防墜落。毛竹腳手片四周固定，在屋面層位置設一道水平挑網，腳手架體與墻體連接按規范設置，水平方向間距4.5m，豎直方向間距3.6m，軟拉接與硬支撐連接。所有腳手架、安全防護設施，必須經過專職安全員和項目技術負責人簽字認可后方可拆除。每項工作施工前，必須經過安全上崗交底，做好記錄，及時進行安全跟蹤檢查，發現問題及時整改。結構樓面施工時，依靠鋼排架腳手架管承受所有荷載。每平方米的材料堆放量不得大于2.50kN/m2，且不得集中堆放。

4 檢查驗收

本工程屋面懸挑結構，采用現澆鋼筋砼結構體系，由此對砼澆搗前后構件的變形和垂直位移監測是關鍵。

通過對大跨度懸挑結構施工全過程的三次監測（見表6），全部監測所得的實測數據，大懸挑受力后，引起變形的垂直位移均滿足計算值，結構懸挑梁的受力變形也滿足規范要求。

模板分項工程質量檢驗評定匯總情況：檢查七個項目，共測210點，合格193點，合格率91.9%。鋼筋綁扎分項工程質量檢驗評定匯總情況：檢查十個項目，共測200點，合格188點，合格率94%。混凝土分項工程質量檢驗評定匯總情況：檢查六個項目，共測120點，合格108點，合格率90%。

5 方案實施效果

主要是對技術性能指標和質量檢驗評定：

由表7、表8可以得出，方案實施效果滿足工程質量目標要求，技術性能指標值達到構件的垂直位移測量值<垂直位移計算值，構件最大變形值

6 結論

根據本工程實際實施情況可以看出取得了明顯的效果，各項施工技術性能指標和分項工程質量檢驗評定均控制在技術標準以內，施工質量符合設計使用功能的要求，達到了預期的目標。通過對本工程屋面高空大跨度梁模板支撐體系施工技術的改進應用，提高了施工企業在特殊結構施工方面的能力，增加了技術儲備，為今后類似工程提供實例經驗。

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