黃花崗商貿(mào)樓高支模設計及施工技術(shù)

李朗聆

（中國水電建設集團十五工程局有限公司,陜西 西安 710065）

1 工程概況

1.1 工程概況

黃花崗商貿(mào)樓改造工程位于廣州市越秀區(qū)先烈中路；該建筑為六層框架結(jié)構(gòu),原建筑面積約為20573 m2,建筑總高31.2 m,原使用功能為商場,現(xiàn)改為宿舍和辦公用途,并拆除局部結(jié)構(gòu)構(gòu)件。因使用功能的改變,根據(jù)國家現(xiàn)行規(guī)范標準,對其進行改造加固設計。

1.2 高支模區(qū)域概況

中部1/2-1/4軸×1/F軸-1/G軸處有一16 m×8 m的大廳,大廳從一層結(jié)構(gòu)板面開始直至三層結(jié)構(gòu)板面,大廳高度9.5 m。大廳上部三層結(jié)構(gòu)板為混凝土梁板結(jié)構(gòu),板面標高9.50 m,板厚100 mm,板配筋為Ф8@200 雙層雙向設置,三層需置換梁截面尺寸為250 mm×650 mm,最長梁跨度16 m。該區(qū)域支撐體系搭設高度超過8 m,屬于超過一定規(guī)模的危險性較大的分部分項工程。見圖1。

圖1 高支模區(qū)域示意圖

1.3 施工要求和技術(shù)保證條件

大廳上部高支模區(qū)域增加柱、梁、板結(jié)構(gòu)施工時需要先施工增加的KZ-13、KZ-16 兩根框架柱替代需要剔打的框架柱進行受力,待增加的框架柱混凝土強度達到100%后,對1-6層拆除區(qū)域進行架體回頂,在需要拆除的框架柱周圍,對錨入框架柱內(nèi)的原有結(jié)構(gòu)梁用鋼管（直徑219×8 厘米壁厚）上下焊接鋼板（250×250×20）mm,下設單個支撐20 t 機械式千斤頂回頂加固,待新增框架柱KZ-13、KZ-16 之間的貫通梁、板施工完成,混凝土強度達到100%后,能拆除回頂架體及千斤頂[1]。高支模區(qū)域梁柱混凝土不可同時澆筑,應先澆筑柱混凝土待其設計強度達到70%并做好抱柱措施,方可澆筑梁板混凝土。

2 施工工藝技術(shù)

2.1 技術(shù)參數(shù)

2.1.1 高支模區(qū)域梁板參數(shù)

表1 支模高度在8 m 以上或梁線荷載超過20 kN/m 的構(gòu)件統(tǒng)計表

2.1.2 支撐體系參數(shù)

（1）梁底：梁下每排設3根立桿,立桿縱、橫向間距800 mm×800 mm,以300 mm×650 mm 代表梁截面為驗算對象,板厚120 mm,支承高度9.5 m。

（2）梁側(cè)模進行內(nèi)楞搭設時,采用60 mm×80 mm 木方進行豎向布設,間距為225 mm,上下部位用方木壓底,梁的高度大于等于700 mm 時,外楞Φ48×3.0 用雙鋼管水平方向進行布設,Φ14 對拉螺桿雙向間距均為600 mm,梁底距底部均為200 mm～300 mm,梁底用緊鎖拉緊。

（3）在進行作業(yè)面各部位作業(yè)時,支撐架高寬之比小于等于2,基礎(chǔ)部分為支撐架下層鋼筋混凝土樓板。

2.2 施工工藝流程

（1）梁板下立桿頂端施工：選擇雙鋼管主楞和可調(diào)托撐節(jié),螺桿伸出立桿長度大于200 mm,立桿伸出頂層水平桿至模板支撐點長度小于等于400 mm,梁兩側(cè)梁板共用的立桿于梁下采用單鋼管主楞和雙扣件節(jié)點。

（2）立桿搭設時要按規(guī)范要求的位置錯開布置。掃地桿距地小于等于200 mm 時,水平桿步距小于等于1.5 m,且雙方向周邊已澆混凝土豎向構(gòu)件時,采用鋼管抱箍、拉緊到頂?shù)葎傂赃B接。進行支架外圍、內(nèi)部時,應每5 跨設豎向連續(xù)加強型剪刀撐。

（3）在結(jié)構(gòu)頂層、底層及豎向剪刀撐頂部交點平面處,應設加強型水平剪刀撐。高大模板部位的墻柱模板支撐互成整體,現(xiàn)場驗收合格后,先澆筑豎向構(gòu)件混凝土,豎向構(gòu)件混凝土強度大于等于C20 后,再進行其他部位的梁板鋼筋混凝土施工。布料機等混凝土澆筑設備與管道下方支撐架,都是單獨采取加固措施不與模板支架連接[2]。

2.2.1 大廳一層至屋面層梁板高支模施工方法

（1）支撐立桿定位

高支模架立桿的位置均需嚴格按照立桿布置圖放線,準確定位。

（2）梁的支撐加固

支撐采用鋼管滿堂架支撐,梁底立桿均采用6 m 鋼管對接支撐,順梁長度方向間距為800 mm（邊梁300 mm～700 mm）,寬度方向詳見梁底支模構(gòu)造圖,橫桿步距1500 mm,掃地桿距底板面200 mm,立桿下端采用10 mm×10 mm 木枋墊塊,立桿上端采用U 托進行調(diào)節(jié),梁底的方木要求滿鋪,梁長度大于4 m 的梁按照設計要求的20/100 起拱。對拉螺桿采用Φ14 對拉螺桿,沿梁長方向間距為600 mm,均采用雙螺帽。

（3）剪刀撐設置

剪刀撐就是腳手架上的斜向支撐,加強縱向剛性的重要桿件,當搭設腳手架的高度超過模板架子8 m 時,在盤扣式的架體四周應布設成雙向斜杠,整個架體最底層和頂層都要按規(guī)定要求布設豎向斜桿,并在整個架體內(nèi)部區(qū)域,相隔5跨間距由底至頂區(qū)域縱、橫方向布設豎向斜桿,按照規(guī)定要求,如果滿堂模板架體高度超過四個步距時,那么就在頂層水平斜桿處不設置剪刀撐。

（4）周邊拉結(jié)

以便利用其與支撐架體連接形成可靠整體,在進行豎向和水平結(jié)構(gòu)分開澆筑時,如果支架立柱澆筑高度在超過5 m后要在立柱外側(cè)和中間部位有結(jié)構(gòu)柱情況下,按規(guī)定要求水平間距6 m～9 m、豎向間距2 m～3 m 處,要與建筑結(jié)構(gòu)部位設置一個固定點,采用抱柱的形式來確保整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,預防抵抗側(cè)向變形的能力。

（5）支模架不匹配模數(shù)處理方式

如果模數(shù)不匹配時應在板的位置布設成調(diào)節(jié)跨,要安設在板下能夠承受荷載最小的位置,然后采用普通扣件將其拉結(jié)成整體,水平桿向兩端延伸時,要至少2根定型支架的立桿扣接在一起會更加牢固。

（6）梁側(cè)立桿距梁側(cè)的間距過大做法

（1）梁高較小時,在梁側(cè)板邊用方木立柱支撐在梁底支模架的木方主楞上,方木立桿上中下位置采用釘子、木條與梁底木方主楞和板底木方次楞進行固定。

（2）梁高較大時,在梁側(cè)板邊用普通鋼管加頂托形式支撐。鋼管立桿下部直接焊在梁底型鋼主楞上或套接在梁底型鋼主楞上的焊接接頭上。

2.2.2 主梁驗算

表2 主梁驗算表

（1）抗彎驗算

圖2 主梁彎矩圖（kN·m）

σ=Mmax/W=0.181×106/4480=40.40 N/mm2≤[f]=205 N/mm2,滿足要求。

（2）抗剪驗算

圖3 主梁剪力圖（kN）

Vmax=2.877 kN,τmax=2Vmax/A=2×2.877×1000/434=15.65 N/mm2≤[τ]=125 N/mm2,滿足要求。

（3）撓度驗算

圖4 主梁變形圖(mm）

Vmax=0.012 mm ≤[V]=min[L/150,10]=min[300/150,10]=2 mm,滿足要求。

（4）支座反力計算

支座反力依次為R1=0.127 kN,R2=1.016 kN,R3=5.752 kN,R4=1.018 kN,R5=0.128 kN；立桿所受主梁支座反力依 次 為P1=0.127/0.6=0.212 kN,P2=1.016/0.6=1.693 kN,P3=5.752/0.6=9.587 kN,P4=1.018/0.6=1.697 kN,P5=0.128/0.6=0.213 kN；滿足要求。

2.2.3 高支模模板的拆除

支模架立桿基礎(chǔ)為一層原有結(jié)構(gòu)梁板面。梁板混凝土等級為C30,板厚100 mm,板配筋為Ф8@200 雙層雙向設置,框架梁截面為600×650、次梁截面為200×500。故在上部高支模部位混凝土澆筑施工完成28 天以后,或混凝土強度達到100%,模板支撐可以拆除[3]。

3 施工安全保證措施

3.1 安全技術(shù)措施

（1）在高處使用撬杠時要確保人站穩(wěn),如有安裝好的構(gòu)件時要抓緊扶穩(wěn),另一只手進行安全操作。如撬動物的距離過大,撬杠插進時要確保深度逐步撬動,不要急于求成。

（2）地面操作人員進行施工時,要注意高空作業(yè)面施工位置,不要正下方停留或通過及時躲避；也要及時注意起重機起重臂在高空位置吊物時不要停留或通過。

（3）在進行施工現(xiàn)場的構(gòu)件安裝后要提前做好檢查連接質(zhì)量的質(zhì)檢工作,確保在確認安全牢靠后才能松鉤,然后拆除臨時固定工具[4]。

（4）施工現(xiàn)場架設的低壓線路不得用裸導線。所架設的高壓線應距建筑物10 m 以外,距地面7 m 以上。跨越交通要道時,需加安全保護裝置。施工現(xiàn)場夜間照明,電線及燈具搭設要符合規(guī)定要求。

（5）在施工現(xiàn)場和住宿地方要配備符合規(guī)定的消防設施,且要定期檢查其完好性和做好檢查記錄,確保事故發(fā)生時,能夠發(fā)揮有效作用。

3.2 安全文明施工措施

（1）工地無積水作業(yè),每日工人下班后將現(xiàn)場的施工操作殘留的積水清理干凈排至地下集水坑,統(tǒng)一外排,并且保持施工便道平整無積水。

（2）對施工現(xiàn)場區(qū)域堆放場地要布置成混凝土地面,施工場地、道路經(jīng)常灑水,確保濕潤和清掃干凈,預防揚塵。

（3）對施工現(xiàn)場的運輸車輛要做好防止遺撒的管理,對所有運輸車輛加高活動擋板預防遺撒,務必清理干凈后才能出現(xiàn)場。

（4）禁止在施工現(xiàn)場高空拋撒散渣和廢棄的建筑粉料等,采用密閉容器進行吊裝清運。

3.3 監(jiān)測監(jiān)控措施

在澆筑混凝土過程中要做好實時監(jiān)測記錄,頻率不超過20 min～30 min 檢測一次,在混凝土實凝前后及混凝土終凝前至混凝土7 天齡期,應做好實施實時監(jiān)測記錄,監(jiān)測時間依據(jù)現(xiàn)場實際情況變化調(diào)整,監(jiān)測時間應控制在高支模使用時間至混凝土終凝后。

4 結(jié)語

該商貿(mào)樓高支模經(jīng)過嚴密的設計和精心的施工管理,結(jié)合現(xiàn)場施工計算,滿足設計要求,有效的確保了高支模施工質(zhì)量和安全,可為類似工程積累經(jīng)驗。