高支模收費天棚施工技術研究

（中鐵二十局集團第一工程有限公司，江蘇 蘇州 215151）

1 工程概況

麻竹高速隨州西段浪河互通位于隨州城區(qū)以南浪河村，用以連接城市主干路編鐘大道。為隨州城南上下高速公路提供方便，設計為B 型單喇叭狀。整個互通內共設有1 座匝道橋，5 條匝道，1 處收費站，路基及其防排水工程、路面工程、房建工程、收費站天棚、交安工程。

浪河互通收費站位于A 匝道K0+900 處，為3 進5 出共8 條收費車道，收費廣場水泥混凝土路面寬45.4m，車道寬3.5m，收費站頂棚面積1200m2，建筑高度11.9m，屋面層高3.1m，立柱高8.8m，最大柱截面900mm×1100mm，梁截面550mm×1400mm，板厚120mm。

2 施工技術方案

本項目收費天棚層高8.8m，根據(jù)模板工程和支撐體系要求：腳手架搭設高度8m 及以上時屬于超過一定規(guī)模的危險性較大分部分項工程。根據(jù)支架地基基礎要求，選擇滿堂支架現(xiàn)澆支撐體系，使用碗扣型支架施工是最合適的，支架搭設可節(jié)約大量的人工費和機械費，對交通影響甚小。支架立桿采用Φ48×3.5mm，支架立桿縱橫間距和水平間距均按0.9m，支撐立桿的步距h=1.50m，位于梁處立桿需加密設置，按照橫距0.45m，縱距0.9m 設置。剪刀撐間距按3.5m 設置，交角45°，搭接長度≧1m，縱橫向掃地桿按距地0.2m設置。

2.1 支架現(xiàn)澆工藝

支架地基處理—安裝立桿、縱橫—安裝底板—支架預壓—綁扎鋼筋—立側模—澆筑混凝土—支架拆除

2.2 地基處理

收費天棚處位于半填挖方地段，支架搭設之前，首先施工路基工程至路基頂面標高，鋪設路面底基層級配碎石，調整縱橫坡，使用鋼輪壓路機壓實，沿收費站廣場四周設置排水溝，引流地面水避免滲入收費廣場路基內。地基處理完畢后測量放樣，放出收費天棚立柱及收費大棚中心線，同時確定出立桿桿件位置。

2.3 支架搭設

將腳手架材料運至現(xiàn)場，根據(jù)提前確定的位置擺好墊板，一般采用木板作為墊板。按照腳手架立桿縱橫間距0.9m，支撐立桿的步距1.50m 設置。當立桿處于梁附近時增加立桿，按照橫距0.45m，縱距0.9m 設置。收費天棚支架搭設順序沿立柱從中間向兩邊搭設，先安放好可調底托，根據(jù)立柱高度不同的整好底托上的頂面高度。收費天棚支架搭設完成后用鋼管扣件加設剪刀撐，縱橫向剪刀撐間距宜小于為3.5m。鋼管腳手架接頭互相錯開，螺栓要緊固，連接材料應使用扣件。剪力撐底部接觸地面，確保支架的整體穩(wěn)定性。兩排間得縱向、橫向剪刀撐用螺栓擰緊，上下形成整體。

2.4 支架預壓

高支模收費天棚支架預壓的目的是檢驗支架及地基基礎強度，消除支架塑性變形及地基沉降變形，保證支架架體穩(wěn)定。在一定程度上能夠測驗出地基是否沉降。對支架的沉降及變形進行觀測沒，如沉降或變形過大，及時反映并采取加固措施。

本案中選擇最大梁高和最大板厚處進行預壓，支架預壓采用沙袋預壓，預壓荷載為頂板及梁自重的90%，預壓堆載前，所有的橫向剪刀撐，縱向剪刀撐，支架的加固等均需完成。在支撐體系上下各設置觀測點，用水準儀每6h 觀測一次堆載后與堆載前的數(shù)據(jù)變化，出現(xiàn)沉降差大于設計規(guī)范要求時，采取措施增加架體穩(wěn)定性。

2.5 鋼筋模板砼施工

混凝土澆筑前一天對整個模板支撐系統(tǒng)進行檢查，檢查梁板模板支撐系統(tǒng)，如有不符合要求地方，必須進行加固整改。收費天棚立柱澆筑后綁扎梁、板鋼筋，梁板鋼筋骨架在鋼筋加工場統(tǒng)一下料，采用25t汽車吊將鋼筋骨架吊至天棚頂面，鋼筋安裝后立側模，確保模板標高、位置、尺寸準確，模板拼縫密實。澆筑混凝土前清除模板內雜物，同時檢查鋼筋保護層厚度。收費天棚混凝土澆筑采用2臺47m汽泵泵送入模。澆筑時從天收費天棚頂由低向高澆筑，采用插入式振搗棒振搗，澆筑完成后覆蓋灑水保溫養(yǎng)護。

2.6 支架的拆除

當收費天棚頂板砼強度達到設計強度及規(guī)范要求后，方可進行支架拆除。拆除支架按照先下調頂托，在拆剪刀撐、縱橫桿、立桿的順序。各桿件不準一次全部拆除，剪刀撐隨縱橫桿一次拆除。支架拆除應對稱、均勻、緩慢、有序地進行，拆除時安排專人指揮。

現(xiàn)場支架搭設圖

收費天棚現(xiàn)場圖

收費站布置圖

3 支架計算書

計算參數(shù)：碗扣支架立桿縱橫間距和水平間距均按0.9m 布置，梁處加密間距為0.45m。橫向剪刀撐間距3.5m，縱向剪刀撐間距為3.5m，在頂托上橫向鋪設10×15 方木，再在方木上鋪設間距為25cm 的10×10cm 方木。驗算時按照支架立桿間距0.9m 均布荷載驗算。

支架立面簡圖

支架驗算荷載：

① 梁板鋼筋與砼自重：

取混凝土比重24KN/m3，774.5×24＝1.86×104KN

梁板鋼筋重2255KN，按荷載全分布在底板上計算

底板面積20.852×45.4=946.7m2

q=(1.86×104+2255)/946.7=22.03KN/m2

② 模板自重：0.75KN/m2

③ 施工人員及機具重量：2.5KN/m2

④ 傾倒砼與振搗產生的荷載：均按2.0KN/m2

（1）10×10 方木驗算

方木間距0.25m，跨徑0.9m，按每0.25m 荷載由一根方木承擔

q＝（2+2+2.5+0.75+22.03）×0.25=7.32 kN/m

Ix=b4/12=8330000mm4Wx=b3/6=167000mm3

1）強度驗算

最大彎距為：Mmax=qL2/8=1/8×7.32×0.92=0.74 KN.m

由強度公式 δ=Mmax/Wx可得：

δmax=0.74×106/1.67×105=4.43Mpa＜[δ]=11.0 MPa，符合要求

2）撓度驗算

fAB=5qL4/384EI

=5×7.32×9004/（384×8.33×106×8.5×103）=0.9mm＜900/400=2.3mm符合要求。

（2）橫向10×15 方木驗算

方木間距0.9m，跨徑0.9m，平均分布在方木上的荷載

q＝（2+2+2.5+0.75+22.03）×0.9=26.35 kN/m

Ix=bh3/12=28125000mm4Wx=bh2/6=375000mm3

1）強度驗算

最大彎矩：Mmax=qL2/8=1/8×26.35×0.92=2.67 KN.m

бmax=Mmax/WZ=(2.67×106)/375000=7.12 Mpa<[б]=11 Mpa

2）梁跨中最大撓度

fmax=5ql4/384EIZ=1.0mm＜900/400=2.3mm，滿足要求

（3）立桿驗算

每0.9×0.9m 范圍內荷載由一根立桿承受，則單根立桿上受力為：

（2+2+2.5+0.75+22.03）×0.9×0.9＝23.7KN＜35 KN，滿足要求。

4 結語

現(xiàn)澆支架施工是基礎性施工重要環(huán)節(jié)，支架體系設計和搭設需滿足設計規(guī)范要求。對于收費天棚高支模支架的搭設，當柱高在小于9m 時，選擇板立桿橫距≤900mm，縱距≤900mm，支撐立桿的步距h=1.50m，梁處立桿橫距450mm，縱距≤900mm，可滿足施工安全技術要求。