大跨度超重板支模架施工技術

羅倩倩，徐群，俞月紅，張永軍 （浙江農林大學，浙江 杭州 311300）

1 引言

承插型盤扣式鋼管支模架具備節點及整體穩定性高，對施工人員技術要求低、施工工效高、工期短、綜合成本低等特點，同時熱鍍鋅產品外形美觀，占地少，為工程創優提供新亮點。承插型盤扣式鋼管支模架架體靈活，配合不同配件，多功能使用，廣泛應用于市政橋梁、大型民用建筑等領域。

2 工程概況

拱墅區城北文化中心建設項目位于杭州市拱墅區祥符鎮，該工程包括1#樓，2#樓及整體地下室三個單體，工程總建筑面積36550㎡，框架剪力墻結構。本工程質量目標為“確保錢江杯，爭創魯班獎”，安全目標為確保浙江省安全生產文明施工“雙標化”樣板工地。

工程地下室南側人防區指揮中心頂板厚度為 1250mm，長 24.80m，寬17.48m，高 6.65m，面積 433.50m2，其邊緣部位由1250mm呈45°角變截面成550mm厚。指揮中心四周皆由500厚剪力墻圍成，其內部無框架梁。該頂板自重達31.38kN/m2，最小跨度13.75m，屬于大跨度超重板平面布置，見圖1所示。

圖1 平面布置圖

3 承插型盤扣式鋼管支架組成

3.1 承插型盤扣式鋼管支架簡介

盤扣式腳手架體系的主要構件：可調底座、基礎立桿、立桿、水平桿、斜拉桿、可調托撐及工字鋁梁。所有構件均采用熱鍍鋅工藝，有效避免了因為構件銹蝕而導致的架體性能下降。立桿、水平桿使用Q345B低碳合金結構鋼，較之傳統腳手架Q235普碳鋼管材質大幅度提升，尤其立桿（直徑60mm、壁厚3.2mm）的承載力顯著增強，單桿極限值可達20t。特有的斜拉桿設計及穩定的格構柱結構，極大地提高了設計方案的可行性，并有效地規避了人為施工的誤差[1]。

3.2 承插型盤扣式鋼管支架基本構件

如表1所示。

基本構件圖示 表1

3.3 支模架搭設間距及歩距

經計算采用1.2m×1.5m間距搭設，步距為1500mm。具體布置如圖2所示。

圖2 支模架立面圖

4 承插型盤扣式鋼管支架承載力驗算

4.1 計算混凝土澆搗過程施工人員、機械振搗、集料堆積、結構自重等荷載

荷載組合：

式中：a——恒荷載標準值；

b，c——活荷載標準值；

1.2，1.4——分恒荷載和活荷載的分項系數；

q1，q2——不同組合的荷載值[2]。

4.2 面板強度驗算

面板材料為16mm鏡面模板，力學性能比較出眾，應力δ=Mmax/W=1.08N/mm2＜fm=13N/mm2，故強度滿足要求。

4.3 次龍骨計算

次龍骨材料為60×80木方間距100。應力 δ=Mmax/W=10.35N/mm2＜fm=13N/mm2計算結果基本滿足要求，為確保絕對安全，由原設計的方木作為次龍骨改為方木與鋼管間隔使用，間距100不變，經計算:

δ =6.53N/mm2＜fm=13N/mm2，完全能夠滿足承重要求，并大大降低了安全風險[3]。

4.4 主龍骨抗彎計算

主龍骨的備選材料為槽鋼，其荷載計算需增加模板與次龍骨的荷載d，荷載組合：

式中：L——為主龍骨跨距，取值為1.5。

經過多次驗算，得出14#槽鋼滿足要求，考慮到槽鋼自重較大，且與盤扣式腳手架配套的頂托尺寸不配套，故不選用。后采用新材料S-150型鋁梁，其質輕，且上下兩面都可用木方嵌于其中，方便固定，且其力學性能比較良好，經過計算其彎矩最大值δ=116.7N/mm2＜fm=188.36N/mm2，完全能夠滿足使用要求[3]。

4.5 立桿承載能力驗算

頂板下架體布置間距為1.2m×1.5m，單根立桿所受荷載對應的計算體積為 1.25m×1.2m×1.5m=2.25m3。盤扣式支架立桿為Φ60.2mm×3.2mm。

δ=N/∮A=271.91N/mm2＜fm=300N/mm2，滿足要求[3]。

5 支模架搭設及穩定性監測

5.1 預壓試驗及材料檢測

①編制預壓方案，需考慮到幾方面：a.場地布置；b.工序流程；c.人員分工；d.監測方法及頻率。

②試壓件有序整齊放置以保證受力均勻，支模架穩定性監測人員使用全站儀無棱鏡模式測量主龍骨、次龍骨撓度、位移。一旦接近預警值馬上通知上部加載人員停止，待確定無影響后方可繼續加載。

③各零部件送實驗室檢測，待檢測合格后方用。

5.2 搭設過程質量安全控制

①搭設前對全部管理人員和相關操作人員進行詳細的安全技術交底，要求全體操作人員嚴格按照操作規程施工，正確使用“三寶”，不冒險作業。

②嚴格按照專項施工方案尺寸1.2×1.5搭設，仔細檢查立桿間距、拉結點位置。

③加強施工過程質量檢查與控制，主要檢查項目為盤扣式支模架插銷是否按要求施工，鋁梁連接片固定螺栓是否連接到位，以及上部次龍骨搭設是否按照方案設計要求布置[4]。

5.3 承插型盤扣式鋼管支架搭設步驟

如圖4～圖12所示。

圖3 試壓區平面圖

圖4 搭設步驟1

圖5 搭設步驟2

圖6 搭設步驟3

圖7 搭設步驟4

圖8 搭設步驟5

圖9 搭設步驟6

圖10 搭設步驟7

圖11 搭設步驟8

圖12 搭設步驟9

5.4 支模架穩定性監測

①編制針對性監測方案，確保數據真實性的情況下操作安全、簡單有效。

②由項目部施工員負責按照監測方案對盤扣式支模架位移、主次龍骨撓度等的全程監測，頻率為澆筑時間0.5h一次，養護前3天1h一次。

③發現有接近報警值數據時立即通知上部混凝土澆搗人員停止澆搗，待查明問題原因，確認無影響之后方能繼續施工[5]。

5.5 工期與經濟效益

按原施工計劃，該分部分項工程搭設工期為22d，先實際作業工期為18d，達到預期效果。原預算費用為7.63萬元，實際支付費用為6.21萬元，節約1.42萬元。

6 結語

本工藝不僅操作簡單、工期短，為后續工作節約了大量時間，更具有施工安全、質量容易保證的特點，且施工中無建筑垃圾產生、材料無損耗，符合國家倡導綠色施工、降耗減排的政策要求，在建筑工程標準化施工中具有良好的推廣應用前景。