弧形超高大跨度结构高架支模施工

【摘 要】本篇文章以某广场工程的施工建设为具体实例,针对广场的结构形式,着重介绍了弧形超高大结构高架支模的设计、搭设以及施工技术,并从模板支撑、基础处理、模板构造、施工工艺以及质量控制等多个方面对其结构所采用的高架支模施工技术作详细分析,为同行提供 可靠的参考资料.

【关 键 词 】弧形；超高大结构；高架支模；施工技术；质量控制

国内某城市有一文化广场,其广场作为该城市的一座标志性建筑物,在建筑结构和建筑外观造型上具有着一定的独特性.该广场工程内部基本建设有主楼、裙楼以及附属建筑,共五个小区.在其现有的五个小区中,其中一个小区,即D区为影剧院.影剧院屋面工程采用了弧形超高大结构预应力混凝土梁作为其屋面的主体结构,且由于影剧院的实际占地面积大约为1687m2,属于大跨度、大空间建筑物,所以施工时必须采用高架支模进行施工.在实际施工之前,为了保证混凝土的浇注质量,保证影剧院屋面结构的施工质量,所以还需要制定一套专门的、合理可行的高架支模施工方案,以防止施工过程中的意外发生.

1.广场工程施工情况介绍

广场D区是影剧院所在的位置,影剧院屋面工程在施工中采用弧形超高大结构高架支模技术来进行施工,下面对影剧院所处环境的实际情况进行分析与介绍.

剧场东西宽37.5m,南北长45m,北低南高,呈弧形,弧顶最高点27.050m,弧面最低点17.096m,相差9.96m,混凝土总量为550m3,其中纵横向各3根混凝土预应力梁,最大跨度为30m,截面尺寸为600mm×2000mm,混凝土强度等级为5,约151m3.

2.模板支撑及基础处理

鉴于本项工程在实际建设施工时,其架体的支设高度偏高,建筑结构及其构件体积较大,所以施工过程中的施工活荷载,以及结构构件的恒荷载都比较大,这一情况的存在便给建筑模板的支设带来了一定的难度.各方专家到现场考证之后,根据工程实际情况提出了相关意见,与此同时,工程施工设计人员通过对各种不同架体搭设方案的试算,并在结合专家意见的基础上作综合考虑,最终一致认为：模板的支撑架体应该满足施工方便、易于操作、质量易控、安全性能高以及经济合理等多项施工要求,所以最终选择采用满堂钢管脚手架支撑体系和混凝土整体浇筑相结合的施工方案.

2.1模板支架结构选型

预应力梁底与梁侧一定范围内立杆间距加密,以短横杆作排木为主龙骨,60mm×90mm方木作为次龙骨.梁板模板采用18mm厚的多层胶合板,支撑系统采用对拉螺栓*14@500mm×500mm,方木60mm×90mm,48×3.5钢管.

2.2荷载取值

由于主次梁及载荷配筋较大,设计荷载取值原则确定以600mm×2000mm预应力梁为例计算.模板支架立杆的轴向力设计值N,按不组合风荷载时,N等于1.2∑NGK+1.4∑NQK（建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范5.6.2—1）.模板支架立杆的计算长度L0等于h+2a,h等于支架立杆的步距等于1.5m,a为模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度（规范5.6.2—3）.但该工程中立杆伸出的最上端并不是支撑点,梁板底均放在最上层水平杆上,立杆伸出部分不是受力悬臂杆,所以L0仍应按最大步距为1.5m计算.主梁混凝土截面600×2000mm,板厚130mm.

（1）荷载标准值：恒荷载为33785N/m2；活荷载为6500N/m2.

（2）荷载设计值：1.2×33785+1.4×6500等于49642N/m2.按不组合风荷载计算,所以乘以折减系数0.9,可得荷载设计值为44677.8N/m2.

2.3模板支撑体系设计

以600mm×2000mm预应力梁模板支架为例进行计算,其钢管立杆间距沿梁宽方向支架间距为500mm,沿梁长方向支架间距为500mm,经验算（计算略）,满足要求.

2.4基础的验算

由于该部分的架体的荷载先传递到看台楼板上,然后传给地基,看台楼板厚度为150mm,地垄墙为240mm厚,地垄墙轴线距离为2.7m.取2.7m宽1m长的面积上的全部荷载,仍取主次梁相交处最不利部位.

3.模板支架构造措施

梁底沿梁长方向水平杆接长采用搭接,搭接长度≥1m,连接扣件≥3个,均匀布置,扣件距杆端≥10cm.梁底水平横杆必须设置在梁底主节点处,该横向水平杆在梁底架体加密范围内不得有接头,且水平横杆为双扣件,以使荷载有效扩散.纵横扫地杆采用直角扣件固定在距垫板100mm处的立杆上,如遇敞开式地沟时,立杆基础不在同一高度上,必须将高处的纵向扫地杆向低处通长与立杆固定.

立杆接长采用对接扣件,不宜采用搭接,立杆上的对接扣件必须交错布置,2根相邻立杆的接头不得设置在同步内,同步内间隔一根立杆的2个相隔接头在高度方向错开的距离必须大于500mm,各接头中心到主接点的距离不大于步距的1/3.若采用搭接,应将搭接位置放在底部,且搭接长度≥1m,连接扣件≥3个,均匀布置,扣件距杆件端头≥10cm.

4.高架支模施工

4.1模板支架施工顺序

看台以下基础回填（用级配砂回填）→振捣→看台下架体搭设→架体检查→架体验收.

4.2混凝土结构施工顺序

主体结构施工顺序必须与模板支架施工配合,施工程序如下：看台上支架立杆位置放线定位→满堂支撑架体施工→架体检查验收→预应力梁、主梁、次梁底模板支撑→钢筋绑扎→侧模、板模施工→检查验收.

5.检查验收

正式施工,做好影剧院屋面工程施工的第一项工作,即检查验收.一般来说,当弧形超高大结构高架支模技术实际应用于大跨度、大空间结构建筑时,其正式施工之前需要检查和验算的主要内容包括：

结构构件质量的检查和验收：检查时,要特别注意钢管、扣件产品等相关施工材料的制作加工质量,查看其是否具有质量合格证,不具备质量合格证的产品一律不予使用；同时,还要对进场产品的抽样检测报告进行检查,保证检测报告的质量.

高架架体搭设质量的检查：架体搭设质量的检查所包括的工作内容比较多.首先,在架体进行正式搭设之前,要对建筑地基及基础工程的施工质量进行验收；其次,模板架体的搭设阶段,要对杆件设置、连接件连接方式、扣件的扭力矩以及结构构件的构造方式等作跟踪检查；再次,当模板搭设完成,进入模板支设阶段之前,要对高架架体进行验收,检查其构造措施和构件质量是否符合施工方案的规范要求；最后,进行混凝土浇筑之前,要对模板支架系统进行检查和验收,浇筑过程中,要注意随时观察模板和支架的变形情况.

6.结束语

综上所述,当前,随着我国高层或超高层建筑数量的急剧增多,建筑结构也日趋复杂,这样的发展趋势导致了建筑模板工程在搭设、施工以及使用过程中所存在的危险性也逐渐增大,进而对建筑的施工安全产生影响,极易造成施工安全事故发生.因此,这就要求我们在对一些大跨度、大空间建筑结构进行模板搭设与施工时,必须严格掌控好高架支模的施工技术和施工质量,通过全面、详细的设计编制以及精确的基础验算,实现弧形超高大跨度结构高架支模施工的顺利完成,并达到保证其结构稳定性和施工质量的最终目的.

【参考文献】

[1]李刚,李建.大跨度预应力梁结构高支模的施工[J].中华建设,2008（11）.

[2]林叶榛.高支模、大跨度模板支撑体系的设计与施工[J].工程质量,2009（07）.

[3]董其顺,李忠卫,张培聪,李培卫.超高大跨度结构混凝土梁高架支模施工[J].施工技术,2005（03）.