多斜梁框架结构高大模板支撑体系设计及施工

尹华松

(中铁三局集团建筑安装工程有限公司，山西太原 030006)

1 工程概况

东南沿海某地铁上盖车辆段位于软土地区，主体工程为一大型二层框架结构，为多斜梁框架结构，结构层高高，跨度大，最大支模高度达到10 m，盖体最大梁截面尺寸达到1 400 mm×2 500 mm，1 300 mm×2 400 mm，最大跨度达到24 m，属于特殊的高大模板体系，同时支架对地基承载力要求较高。

为了解决这一难题，我们必须对以往的常规支架进行改进，保证能满足施工安全，我们主要采用了如下方法，并经过专家论证付诸实施，整体效果不错。

2 模板设计

2.1 模板方案编制原则

1)在保证模板及其支架具有足够的承载能力、刚度和稳定性的前提下，充分利用材料力学性能，以节约材料，降低成本。

2)通过优化模板支架立柱间距与梁底主楞、次楞截面的关系，尽量采用钢管做主楞，以解决本工程工期紧，材料周转次数少的问题，同时利用钢管可租赁的特点，减少木方购置投入，达到了节约社会资源的目的。

3)木方次楞尽量顺梁跨方向布置，木方次楞垂直梁跨可大大减少木方的锯裁量，避免整根木方被截断为短木方。

4)本工程采用碗扣式脚手架，保证大多数梁跨方向梁底立杆间距与板底立杆间距一致，增强梁底支架的整体稳定性，满足了规范要求支架高宽比小于2的规定。

2.2 板及梁底模荷载标准值取值

模板及其支架自重标准值按省标0.15 kN/m进行了修正，混凝土梁钢筋自重标准值按工程实际测算2.5 kN/m3进行了修正，施工人员及设备荷载均执行3 kN/m2，风荷载取0.7 kN/m2进行了修正。

新浇混凝土的初凝时间t0取6.67 h，外加剂影响修正系数β1取 1.2。

各种材料参数按当地实际情况进行输入计算。

2.3 工程模板体系

本工程模板面板采用18 mm厚竹胶板，同时根据结构尺寸及工程特点将本工程模板体系进行归纳。

2.3.1 柱模板

柱子分两次浇筑，柱箍采用φ48×3双钢管，间距分别为350 mm，500 mm，小楞采用50 mm×100 mm木方，采用φ16对拉螺杆。

2.3.2 梁模板

梁立杆间距见表1。

表1 梁立杆间距 mm

梁底立杆底部敷设22号槽钢或200×50通长木板;梁底主楞采用φ48×3双钢管或100×100木方;梁侧主楞采用φ48×3双钢管，间距控制在500 mm以内;梁底小楞采用50×100木方，间距控制在120 mm以内;梁侧小楞均采用50×100木方，间距控制在200 mm以内;采用φ14，φ16对拉螺杆，最大设置5道。

2.3.3 现浇混凝土板模板

板厚为120 mm～250 mm;板底立杆间距为900×900;板底主楞采用φ48×3双钢管;板底小楞均采用50×100木方，间距为225 mm。

2.4 地基处理

±0.00以下标段已经对场地地基进行了处理，回填了2 m左右C组及AB组填料，由于承台开挖对填土进行了破坏，处理方法如下:

1)全部模板支架下部(－0.7 m标高以下)浇筑150 mm厚C20混凝土垫层，四周超出模板支架水平投影边线1.5 m;混凝土垫层下部换填500 mm厚塘渣分层压实，保证地基承载力至少达到100 kPa(本工程支架设计按允许地基承载力70 kPa验算)。

2)针对部分大梁底部150 mm厚C20混凝土垫层地基承载力不足的问题，考虑在梁部位局部增加混凝土厚度的方法，施工工序繁杂，所以采用了大梁支架下垫设不小于22号槽钢的方法，满足支架地基承载力要求，也可增加造价将混凝土垫层整体加厚并垫200×200×50木板。

3)垫层设置一定的坡度并设置排水沟，保证场地排水通畅，地基不被水浸。

2.5 主要设计节点图

2.5.1 主要斜梁节点设计

1)对于大梁，通过对立杆位置的科学排布，解决斜梁支架搭设困难问题。

2)对于小梁，通过对梁底增加附加立杆的方法，解决该问题(见图1)。

图1 小梁节点

2.5.2 连柱节点设计

采用钢管扣件与混凝土柱设置抱箍式每步拉结，每处拉结点设置不少于4根水平钢管与架体拉结，每根水平钢管与架体扣结不少于4跨。

2.5.3 不同间距立杆节点设计

采用每步增加水平向斜杆的方法解决不同间距立杆拉结问题。

2.5.4 板悬挑部位节点设计

板悬挑长度大于300 mm搭设附加立杆，解决悬挑长度过大问题。

2.5.5 小梁及其他节点设计

采用板立杆支撑小梁的方法，也解决了部分小斜梁支撑问题，经济合理。由于结构存在坡度，梁要起拱，需要考虑钢管主梁设置方向，有防止钢管滚动措施。

3 模板支架施工

3.1 模板搭设工艺流程

1)柱模。搭设安装脚手架→沿模板边线贴密封条→立柱子模→安装柱箍→校正柱子方正、垂直和位置→全面检查校正→群体固定→办预检。

2)梁板模。弹梁轴线并复核→搭支模架→调整托梁→摆梁主梁→安放梁底模并固定→梁底起拱→扎梁筋→安侧模→侧模拉线支撑(梁高加对拉螺栓)→摆板主梁→调整楼板模标高及起拱→铺板模板→复核模尺寸、标高、位置、平整度、支撑牢固情况→与相邻模板连固→办预检。

3.2 模板及支架搭设施工方法

1)梁板模板施工必须待立柱混凝土施工完毕后再进行。

2)现浇梁、板，当跨度大于4 m时，起拱高度为全跨长度的1/1 000～3/1 000。

3)立柱及其他杆件。a.立柱需接长时，支架首层立柱应采用不同的长度交错布置，底层纵、横向横杆作为扫地杆，距地面高度应不大于350 mm。b.立柱上端包括可调螺杆伸出顶层水平杆的长度不得大于0.55 m。

4)水平横杆。对超过1.2 m的步距需增设水平横杆，确保水平横杆步距不大于1.2 m。

5)剪刀撑。a.竖向剪刀撑。按规范要求模板支撑架四周从底到顶连续设置竖向剪刀撑;中间纵、横向竖向剪刀撑按间距不大于4.5 m由底至顶连续设置;大梁位置必须设置剪刀撑。竖向剪刀撑的斜杆与地面夹角根据现场实际控制在45°～60°之间，斜杆每步与立杆扣接。b.水平剪刀撑。除在顶端和底部第一道水平拉杆处设置水平剪刀撑外，根据支架高度增设中部水平剪刀撑，保证相邻水平剪刀撑间距应不大于4.8 m。水平剪刀撑的斜杆与支架纵横向水平拉杆夹角根据现场实际控制在45°～60°之间，斜杆每跨尽量与立杆扣接。c.其他要求。剪刀撑斜杆接长时，要求搭接长度不小于1 m，采用不少于2个旋转扣件连接。

3.3 混凝土施工

1)混凝土施工要有科学的流水段划分。

2)柱子混凝土分两次浇筑，先浇筑到6 m左右，然后浇筑剩余部分，防止混凝土侧压力过大。

3)梁板按框架顺序浇筑，每框架内先将梁根据高度水平分层浇筑，每次浇筑高度不大于500 mm，浇筑时对称浇筑。

混凝土浇捣设备:采用平板振动器和插入式振捣器振捣。

3.4 模板拆除

1)拆模的顺序采取先支的后拆、后支的先拆、从上而下进行拆除。

2)拆除大于4 m以上跨度的梁下立柱时，应先从跨中开始，对称地分别向两端拆除。

3)本工程模板拆除要求混凝土强度达到100%。

4)后浇带位置相邻支架拆除时，留足至少5 m架体不拆除，待后浇带施工后强度达到100%时拆除。

4 本方法优缺点的评价

1)本方法造价低，木材耗损小，施工方便，应用较广。2)斜梁采用调整立杆位置和增加附加立杆的方法进行设计，方便简单，易于操作。3)碗扣支架立杆间距非常密，工作面较小，要合理组织好施工。4)由于租赁的槽钢有局部变形，应该从材料采购加以注意，并及时将缝隙采用细石混凝土灌实，或整体将混凝土垫层加厚。

综上所述，在地铁上盖车辆段及其他类似工程，该方法应用较广，施工简单，便于操作，造价低廉。

［1］GB 50009-2001，建筑结构荷载规范(2006年版)［S］.

［2］GB 50666-2011，混凝土结构工程施工规范［S］.

［3］JGJ 162-2008，建筑施工模板安全技术规范［S］.

［4］JGJ 166-2008，建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范［S］.