以某建筑工程实例分析大跨度高支模施工技术

以某建筑工程实例分析大跨度高支模施工技术
刘英
摘要:高支模是施工进度和安全控制的关键环节。它不仅对工程自身质量具有重大影响,还会影响到人身安全和巨大财产损失。针对这一施工技术重点难题,本文总结了其高支模的选材、支撑、搭设、质量保证、拆卸方法等一系列问题的施工方法和质量保证措施,最后结合现场施工监测数据分析,满足设计要求,没有发生任何安全事故,达到安全检查标准,符合安全施工技术要求,取得了较好的经济效益和社会效益,为类似工程积累了经验。
关键词:建筑工程；高支模施工技术
1 工程简介
某大型商场项目共六层,其高支模支撑区域共分为三部分,具体分布如下:
1)区域一。为多功能厅,位于裙楼首层至三层,首层结构标高为-0.05m,三层结构标高为9.55m,去除梁板厚度,模板支撑体系净高为8.2m～9.48m;
2)区域二。为会议中心,位于裙楼三层至五层,三层结构标高为9.55m,五层结构标高为19.15m,去除梁板厚度,模板支撑体系净高为8.2m～9.48m;
3)区域三。为大餐厅,位于裙楼五层至天面,五层结构标高为19.15m,天面结构标高为27.76m,去除梁板厚度,模板支撑体系净高为6.81m～8.48m。各高支模区域内结构尺寸的具体情况如表1所示。
表1各区域结构尺寸表(单位:mm)
区域板厚梁截面
一 120 400×1400×、600×1400
二 120 400×1400×、300×700
三 130 400×1800
2 高支模体系的设计
2．1模板的材料选用与制作
梁板的模板均采用18厚夹板,均用70mm×70mm木枋作龙骨,侧模肋枋用70mm×70mm木枋,用Φ48×3.5钢管配可调托作支顶,水平拉杆、剪刀撑均采用Φ48×3.5mm钢管。其中:木材弹性模量E=9000N/mm2;抗弯强度fm=13.00N/mm2;抗剪强度fv=1.4N/mm2;Φ48×3.5mm,钢管截面积4.89cm2,惯性矩I=12.19cm4,截面模量W=5.08cm3,回转半径i=1.58cm,质量为3.84kg/m,钢材强度设计值为205N/mm2。
2．2模板支撑设计
2．2．1板模板支撑形式
次龙骨(即70mm×70mm木枋)间距为300mm,主龙骨(Φ48×3.5mm)间距为1200mm。
2．2．2梁模板支撑形式
400×1400mm、600×1400mm、400×1800mm梁支撑形式为:次龙骨(70×70mm木枋)间距300mm,主龙骨(2×Φ48×3.5mm钢管)间距600mm。侧模竖肋间距为250mm,梁侧加Ф14对拉螺杆@500×500mm。300mm×700mm梁模板支撑形式为次龙骨(70×70mm木枋)间距300mm,主龙骨(Φ48×3.5mm钢管)间距500mm。侧模竖肋间距为250mm。
2．3钢管脚手架支撑设计
据现场实际情况,确定梁板支顶钢管尺寸,其布置详图不再赘述。钢管在支撑时还必须按照相关规范规定,在以下具体细节方面满足一定的构造要求:
1)木枋搭接。木枋搭接处应有稳固的支顶支撑,搭接长度至少伸出可调顶托100mm;
2)剪刀撑。由于本工程支模高度为8.20m～9.48m,支撑体系内设置纵横竖向剪刀撑,剪刀撑间距最大为6.0m,剪刀撑角度为45度～60度。在扫地杆、梁底及二者间各设置一道水平剪刀撑;
3)钢管纵横水平拉杆。钢管支撑设置纵横水平拉杆,离地200mm设纵横扫地杆,以上设置6道Φ48钢管纵横水平拉杆。同区域内纵横水平拉杆与相邻区域内楼板模板支撑拉接,整个架体形成一个整体体系。除此之外,为保证整个架体的稳定性,将纵横水平杆与混凝土柱模板顶紧。
4)扣件。扣件螺栓拧紧扭力矩值不应小于44N•m,且不应大于65N•m。
2．4结构计算与验算
2．4．1荷载计算
按《施工手册》,新浇混凝土作用于模板的最大侧压力,按下列公式计算,并取其中的较小值:
F1=0.22γct0β1β2 V1/2;F2=γcH
式中:
γc—混凝土的重力密度,取24.000kN/m3;
t—新浇混凝土的初凝时间,取3.000h;
T—混凝土的入模温度,取20.000℃;
V—混凝土的浇筑速度,取1.500m/h;
H—混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度,取0.900m;
β1—外加剂影响修正系数,取1.200;
β2—混凝土坍落度影响修正系数,取1.150。
根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F;分别为26.772kN/m2、21.600kN/m2,取较小值21.600kN/m2作为本工程计算荷载。
3 高支模体系的施工技术与质量保证措施
3．1高支模施工
3．1．1钢管支顶安装
1)脚手架安装要整齐划一,并在相互垂直的两个方向上有保证其稳定的支撑系统。
2)钢管支顶安装时,立柱应采用对接方式,立柱之间对接必须加扣夹牢固好,以保证垂直度和力的传递。立杆上的对接扣件应交错布置。
3)支顶安装完成后,应认真检查支架是否牢固,发现问题应立即整改。
4)钢管支顶的搭设要符合建筑施工扣件式钢管式脚手架安全技术规范的要求。剪刀撑、横向斜撑的搭设应随立杆、横向和纵向水平杆等同步,水平拉杆要与浇注的混凝土柱顶紧,以增强水平方向的稳定性。
3．1．2模板安装
首先在楼面上弹出轴线、梁位置线,然后按设计标高调整钢管支顶可调顶托的标高,将其调至预定的高度;然后在可调顶托的托板上安放主龙骨Φ48×3.5mm钢管,固定后在木枋上安装梁底龙骨,龙骨采用70×70mm木枋。龙骨安装完成后,安装梁底模板,并拉线找平。考虑到梁跨度均大于4m,梁底模板按0.1%L～0.3%L起拱。主次梁交接时,先主梁起拱,后次梁起拱。梁底模安装后,在钢筋安装完成再安装侧模、压脚板及斜撑,梁侧模板在中部加Φ14穿梁对拉螺栓。在梁模板和板模板的交接处, 采用图1的处理方式。
3．2质量保证措施
模板施工须从选材用材、安装,测量,拆卸等各个方面采取可靠的措施保障施工安全。
1)在高支模安装前,要对高支模的各种材料需进行严格检验,尤其是钢管、扣件、可调托以及木枋等,不合格的不得使用。钢管统一选用Ф48×3.5钢管,其质量符合GB/T700《碳素结构钢》中Q235-A级钢的规定。使用前必须经检查无严重锈蚀,无弯曲变形。扣件材质必须符合《钢管脚手架扣件》(GB15831)要求。现场木枋要剔除已使用较多次数,枋身比较陈旧的,尽量选用截面大小符合,枋身比较结实的。

①板底木枋;②70×70mm木枋;③18厚支撑板
图1 梁板交接处模板处理大样图
2)由于本高支模系统均为大跨度结构,在模板安装时,必须严格按照设计要求进行起拱。
3)模板应拼缝平整严密,拼缝处内贴胶带,防止漏浆,模内必须干净。模板安装后应及时报验及浇筑混凝土。
4)楼面模板的安装时,通线调整钢管支顶可调顶托的标高,将其调至预定的高度,在可调顶托托板上架设Φ48×3.5mm钢管(主龙骨)固定后架设次龙骨(70mm×70mm木枋),然后在次龙骨上安装模板,当板跨度大于或等于4m时,模板应起拱。
5)模板安装允许偏差应满足表2要求
表2 安装允许偏差
项目允许偏差(mm)
轴线位置 5
底模上表面标高 ±5
截面内部尺寸 +4、-5
层面垂直度 8
相邻两板表面高低差 2
表面平整度 5
3．3模板拆除
1)拆模时间应遵循:不承重的侧面模板应在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆模板而受损坏,方可拆除;承重的模板应在混凝土达到下列强度以后,始能拆除。
2)拆除顺序按照“先装后拆,后装先拆”进行。
3)拆除模板支顶时,先将钢管支顶可调顶托松下,用钢钎撬动模板,使模板降下,取下模板和木枋,然后拆除水平拉杆、剪刀撑及脚手架。
4)本方案高支模梁均为预应力梁,支顶的拆除要考虑预应力张力、后浇带施工的需要,其高支模系统拆除时间、控制条件为:当主梁的预应力钢铰线张拉完毕,并且灌浆体的强度已达到设计要求后才能拆除。
5)后浇带处模板支顶的拆除,要严格按照设计的规定进行。
3．4钢筋安装
大梁两侧模板在钢筋安装好后才安装,钢筋的安装在梁底模板上操作,梁底层钢筋在底模板上就位,并进行套筒直螺纹连接,其间穿好主梁、一级次梁钢筋箍筋,并将箍筋分别集中在沿主梁方向的两条次梁间位置。
3．5混凝土浇注
本高支模混凝土的浇筑方法应由一端开始用“赶浆法”推进,梁分层浇筑。首先将主、次梁混凝土浇至板面下500mm,并停顿一段时间,以利混凝土的沉降密实,在混凝土初凝前同板混凝土一同浇筑。为了保证后浇带梁浇混凝土施工时漏浆及时清理和预应力张拉工艺要求,第一次浇混凝土时,后浇带梁傍暂时不安装以便及时清理漏浆,梁钢筋箍筋不绑扎以方便预应力钢筋张拉施工。多台泵泵送时,要注意避免速度一致以免产生共振。且泵送压力注意不要太大,以减少水平推力。在混凝土浇注过程中,严禁将混凝土输送管道直接搁置在已绑扎好的楼面钢筋上,应在其下加铺木枋及铁三角架。在浇注混凝土时,应及时将混凝土耙开,不得集中堆放混凝土。
4 结束语
随着超高和大跨度结构的发展,高支模技术的应用越来越广泛,本文结合工程实例总结了高支模的设计、施工技术和质量保证措施等方面的内容,可供同类工程借鉴。