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浅谈建筑工程支模施工技术

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中国分类号:TU74

摘要:随着城市建设的飞速发展,高层建筑不断增加,由于建筑使用功能的需要,高大空间的结构形式越来越多,给施工带来了新的技术难题。这种结构形式的模板支撑,具有荷载和支撑架体自重大,支撑高度大的特点。文章结合湖南某建筑工程的支模施工实例 ,针对支模的施工特点 ,探讨了该工程所采取的支模施工工艺流程、施工方法、安全施工技术措施,旨在为同类工程提供参考。

关键词: 高层建筑; 支撑; 模板; 技术

1 工程概况

湖南某高层建筑结构形式为钢筋砼框支剪力墙结构体系,总建筑面积 40 855. 51 m2,其中地上建筑为35 978. 11 m2,地下建筑面积 4 877. 4 m2,建筑总层数为地上二十三层( 其中一至四层为商场,五至二十三层为住宅) ,地下二层为人防,一层为车库,建筑总高度为 84. 5 m,耐火等级为一级,抗震烈度为 8 度。其中首层大厅高 7. 9 m,梁截面从 200 ×500 ~ 400 × 800 不等,板厚为 120 mm、130mm,梁截面尺寸: 400 × 800,板厚度是 130 mm; 在此区域内施工极可能发生高空坠落、模板坍塌、物体打击等重大事故。本预案针对上述可能发生的高空坠落、模板坍塌及物体打击紧急情况采取了应急准备和响应。

2 板、梁模板施工特点

( 1) 楼板底模采用 18 mm 厚夹板,支撑系统采用 80 ×80( mm) 的木枋、门式脚手架。

( 2) 所有楼板支撑体系均采用两个 MF1219 + 两个MF1217 及上下托沿楼板短向布置支模,通过调整底座及顶托的螺栓来满足支模的高度要求。跨距@ 900 mm,排距为 900m,两层木枋,上层横楞木枋为80 ×80 mm@450,底层纵楞木枋为 80 × 80 mm@ 1200。剪刀撑在支架四边与中间每隔四排门式架设置一道纵向剪刀撑,由底至顶连续设置; 门架水平拉杆沿高度设置,第一道水平拉杆离柱脚 200mm 处,4. 5 m 以上部分纵横水平拉杆 @ 1500 mm 布置一道。

( 3) 作为模板垂直支撑的门式脚手架沿梁纵向方向布置,门式架间距为 300 mm,根据层高及梁高来考虑,采用三个 MF1219 和一个 MF1209 及上下托支模,并通过调整底座及顶托的螺栓来满足支模的高度要求。侧模加竖向加筋板 100 mm( 宽) ×18 mm 间距 300 mm; 梁高超过 750 mm 的应加设对拉螺栓,梁底横楞为三条间隔 450 mm 的 80 × 80( mm) 木枋,纵楞为两条 80 × 80( mm) 木枋。其它同二层楼面梁支模构造,二层楼面支模大样见图 1。

图 1 二层楼面支模大样图

3 支模计算

3. 1 计算的已知条件

梁截面尺寸为 400 ×800( mm) ,板厚度为 130 mm; 门式脚手架沿梁纵向方向布置,间距是 300 mm,梁侧模加竖向加筋板 100 mm( 宽) ×18 mm 间距 300 mm,梁中一道 Ф14 的对拉螺栓,梁底横楞为三条间隔 300 mm 的 80 × 80( mm) 木枋,纵楞为二条 80 ×80( mm) 木枋。其它同支模构造。

3. 2 楼面模板设计

根据设计图纸,楼板板厚 130 mm。

3. 3 梁模板设计

大厅最大梁截面尺寸为 400 ×800( mm) 。

( 1) 底模板验算。

计算简图如图 2 所示。

图 2 计算简图

( 2) 荷载计算。

模板自重: 1. 2 ×0. 018 ×6 =0. 130 kN/m

新浇混凝自重: [0. 8 ×0. 4 + ( 1. 2 -0. 4) ×0. 13]×24 =10. 176 kN /m

钢筋自重: 0. 8 × 0. 4 × 1. 5 + 1. 2 × 0. 13 × 1. 1 = 0. 652kN /m

施工振捣荷载: 0. 4 ×2 =0. 80 kN/m

施工人员及设备荷载: 1. 2 ×2. 5 =3. 0 kN/m( 均布荷载)

F = 2. 5 kN( 集中荷载)

( 3) 强度验算。

按四跨连续梁计算,查表得各系数如下:

均布荷载计算系数:

km = 0. 077 剪力系数 kV = - 0. 607,挠度系数 kω =0. 632

集中荷载计算系数:

KmF = 0. 169 剪力系数 kV = - 0. 661,挠度系数 kω = -0. 446

则 M1 = Kmq1 l2= 0. 077 × 18. 47 × 0. 32= 0. 128kN•m

M2 = Kmq2 l2+ KmFFl = 0. 077 × 13. 15 × 0. 32+ 0. 169 ×2. 5 × 0. 3 = 0. 218 kN•m

取 M2 进行验算。

W = bh2/6 = 400 × 182/6 = 21600 mm3

б = M/W = ( 0. 218 × 106) /21600 =10. 09N/mm2<[б]=13N /mm2满足要求。

( 4) 抗剪验算。

V = kvq2 l + kvF = 0. 607 × 13. 15 × 0. 3 + 0. 661 × 2. 5 =4. 05kN

τ = 3v/2bh = ( 3 × 4. 05 ×103) /( 2 ×1000 ×18) =0. 34N/mm2< fv = 1. 4N /m2满足要求。

( 5) 挠度验算。

q2 = 1. 2 × ( ① + ② + ③) = 1. 2 × ( 0. 13 + 10. 176 +0. 652) = 13. 15kN /m

胶合板的弹性模量取 E =9000N/mm2

ω = kω × ( ql4/100EI) = 0. 632 × [13. 15 × 3004/( 100 ×9000 × 300 × 183/12) ]

= 0. 513mm <[ω]= l /400 = 300 /400 = 0. 75mm

满足规范要求。

4 支模施工

本工程为框架剪力墙结构,支模部件分为柱、梁、板、剪力墙及 LT 几部分,根据支模顺序分为支模前准备,支模模板拆除等和个步骤。本工程支、拆模工艺流程为: 熟悉图纸设计模板图模板拼装刷脱模剂弹模板位置控制线模内杂物清除墙板复线找平或铺胶条钢筋、管线、盒、洞预埋隐检完毕支外侧模板安装穿墙螺栓支内侧模板支钢管斜撑调整加固模板预检模板并签字砼浇筑养护检验砼强度拆模申请审批拆模修整模板刷脱模剂码放模板进入下一循环

4. 1 支模准备

( 1) 支模前应熟悉图纸,努力找出图中失误之处,核对尺寸,标高及建筑图,结构图是否吻合,并根据图纸及规范对除了构造要求外的部分进行模板体系的计算,支模前设计模板

拼装方案,画出拼装图,使支模更加科学,规范化。这样即可保证质量,不应支撑体系的不牢造成跑模,不应支撑应力不足造成构件变形,同时通过计算使材料用量更加量化,可避免不必要的损失。

( 2) 熟悉图纸同时,积极根据预算提出支模所需材料计划,根据进度要求使模板扣件,钢筋等进场。

( 3) 技术人员进行支、拆模的书面技术交底支模前施工员,安全员召集工人进行班前活动,主要内容是安全教育。

( 4) 支模时准备首先测放出建筑的柱、墙、梁的主线,根据施工图弹出模板的内线和中心线,墙模板要弹出模板的边线和控制线,找平,模板承垫底部应首先找平,从保证模板位置正确,防止模板底部漏浆,沿模板边线用 1∶3 水泥砂浆找平层。按施工需要的模板及配件对其规格、数量逐项清理检查清理。模板应刷脱模剂,做好辅助材料的准备工作,例如木条、脱模剂、密闭条等。

( 5) 模板支设安装一般应遵循下列要求。①按配板设计有序配装,以保模板体系的整体稳定和经济合理; ②配件必须穿插牢固,立柱和斜撑下的支承面应平整,每根立柱下必须有垫木,垫木要有足够的稳定和受压面积,取 200 × 200( mm) 尺寸,支撑件应着力于分钢楞处; ③墙柱模板的底面应找平,下端应于事先做好的定位标准靠紧垫平,在墙柱子上继续安装模板时。模板应有可靠的支撑点,其平直度应进行较正。

( 6) 模板安装时应符合下例要求。①同一条拼缝上的U 型卡不宜向同一方向卡紧; ②墙模板的对拉螺栓应平直相对,穿插螺栓不得斜拉硬顶,钻孔严禁采用电、气焊灼孔; ③钢楞宜采用整根杆件,接头应错开方制,搭接长度不宜小于 200 mm。

( 7) 支模的安全要求。①模板上架设的电线和使用工具,应采用 36V 的低压电源或采用其它有效的安全措施;②登高作业时,各种配件应放在工具箱内,严禁放在模板上和脚手架上,各种工具应系挂在操作人员的身上,或放在工具袋内,防止掉落; ③装拆模板时,上下应有人接应,随拆随运转,并应把活动部件固定牢靠,严禁堆放在脚手板上抛掷; ④装拆模板时必须采用固定的登高工具,高度超过 2 m 时,必须搭设脚手架,脚手架搭设应稳固,装拆施工时,除操作人员外,下面不得站人,高处作业时,操作人员应系好安全带,戴好安全帽; ⑤安装墙、柱模板,应随时支撑牢固,防止倾覆; ⑥支楼板模时,胶合板应堆放整齐,禁止乱放杜绝胶合板放置临边位置,变成探头板造成滑落伤亡事故; ⑦放工时平板上堆放的材料应均匀撒开,板上的施工荷载每 m2不得超过 150 kg,总之要避免同一地的荷载过大; ⑧模板支完后施工人员要进行检查,然后质栓人员专职安全员应进行复检,重要的内容是检查支撑系统是否稳定,出现问题应立即提出让操作工进行合理的整改,清砼时要有工序交验手续。

4. 2 支模方法

介于本工程柱、墙和梁板砼标号不一致,故采用施工墙柱砼,然后施工梁板砼的施工方法、剪力墙、柱均采用组合钢模板,梁板均采用竹胶板的拼装方法。

( 1) 支框架柱模。采用单块组拼的方法,支模前首先用 Φ48 ×3. 5 钢管搭设满堂脚手架,然后搭设独立支撑空间钢管架,搭设成长方体将柱包围其中,架子要稳定设大小横杆及剪力撑,然后开始支模,根据模板拼装拼好,阳角模宜高出平模,校正四周对角线,然后以第一节模板上,高出的角连接为基础,用同样的方法组拼第二节模板直到全高,加固方法第一节模板各节组装时,要用 U 型卡正,反交替连接水平接头和竖向接头,柱箍选用 4 根 48 × 3. 5( mm) 钢管,柱箍间距按每张模板 3 道离上下边缘 150 mm高各一道,中间一道,柱箍钢管两边十子扣与四周钢管支撑连接牢固。柱模安装时注意以下几点: ①保证柱模长度符合模数,不符合部分放到节点部位处理; ②柱模根部要用海棉封浆条封浆; ③柱模所用 150 ×150 阳角模高度与平模错开接头; ④凡断面尺寸大于等于 700 ×700( mm) 柱,柱模在柱中每道柱箍中间增加一道Φ14 对拉螺栓,对拉螺栓用 10 号槽钢固定在钢管柱箍上; ⑤模板与模板拼缝必须加海棉封条浆。

( 2) 支剪力墙模。采用定型组合系列模板开孔穿对拉螺栓,每张模板设三道对拉螺栓,与柱设置位置同样,对拉螺全用Φ14 钢筋,地下室对拉螺栓全作止水翼环,止水翼环用δ5 厚钢板,断面 60 × 60( mm) 中间开孔焊在对拉螺栓中间,焊缝厚 4 mm,以保证墙体的密闭性,地下室以上不作止水翼环。剪力墙转角处均用150 ×150( mm) 阳角模连接。剪力墙模安装时应注意以下几点: ①墙模根部用水泥砂浆堵严,防止漏浆; ②横板与模板拼缝必须加海棉条封浆; ③剪力墙洞口作定型模板。

( 3) 支梁板模。梁板模板要用同支撑满堂红支架,同时模在这里面又要有先后次序,那就是先支梁板模后支楼板。模板支撑系统又要互相兼顾,并要计算强度,钢度,扰度及稳定性验。用铅垂将梁位置引上来确定梁位置,后据次搭设梁支架,根据计算定立杆间距,并根据梁底标高定出梁底模位置,然后可定出支架龙骨干( 小横干) 的标高,支架要求有剪刀撑系统的满堂红连起来,然后梁底模坐于小横楞上,并接边线找直,拼接然后开始安装后固定一侧立模板,待钢筋绑扎完毕后安装另一侧模板,底模、侧模均为横向连接,用水平钢楞和支撑系统,使之形状成稳固的三角架形式,梁模板支完成后可开始支板模,先搭满樘红支架,主杆间距不应大于 1 m,立杆之间加设水平拉杆,离地 200 mm 高设扫地水平杆,然后纵横向每隔 1. 8 m 左右设一道,顶部设一道,在这一道上放 50 × 200( mm) 杨木板作龙骨,龙骨间距为 300 mm,在横木上即可放置防水胶合板。LT 间支模: 支 LT 模板较复杂,其施工顺序为先支休息平台模板及平台板模板,再安装 LT 模板斜楞,然后铺设LT 底模,安装外帮侧模和踏步模板其支撑杆件的连接要求同梁、板的支撑要求,在这其别要注意斜向支撑的固定。

4. 3 模板的拆除

( 1) 制定拆模顺序,模板拆除的顺序应按照配板设计规定进行,遵循先支后拆再承重。

( 2) 满足强度要求,工作拆模时应经技术员批准,技术员必须根据天气情况掌握砼的强度,表 1 附拆除模板时砼所必须达到的强度。

表 1拆模板时砼应达到的强度

( 3) 模板拆除,除了侧模应保证砼表面及梭角不受损坏时,方可拆除外,拆模应按《砼结构工程施工验收规范》的有关规定执行。

( 4) 拆模时在拆模区域设置警戒线,设专人警戒,直到模板拆除完毕,并将模板、本件、支架运走,经检查无安全隐患时方可撤警。

( 5) 拆模时一次性拆除干净,禁止一时难拆模板保留,尤其是悬空模板一定要拆除。

( 6) 拆下的模板、配件严禁抛扔,要有专人传递,定点堆放,且堆放整齐,堆放高度不得大于1 m,堆放地点不能临边,及时清理模板上的砼渣,刷隔离剂,所有损坏的模板要及时修理。

( 7) 高空外墙、柱、梁度拆模时,应系安全带。部位以及自上而下的顺序,拆模时杜绝大锤和撬棍硬砸硬撬。

( 8) 侧模在砼强度能保证其表面及棱角不应拆模板而受损害后方可拆模。

( 9) 依据砼强度试压报告单进行底模拆除。

4. 4 注意事项

( 1) 拆模过程中如发现砼有影响结构安全的质量问题,应暂停拆除,经有关人员处理后方可拆除。

( 2) 上层楼板在浇筑砼时,下一层楼板的支柱不得拆除,再下层楼板支柱可拆除一部分。

( 3) 跨度大于 4 m 的梁板,均保留一部分支撑。

( 4) 后浇带跨立柱必须上下对齐,搭设牢固。等后浇带砼施工完后从上往下拆除。

5 结束语

该大厦主体结构于 2010 年 7 月施工完毕,由于支模方案的慎密编制,并制定了严格的施工管理监测措施及应急预案等安全技术措施,在施工过程中,模板及其支架未发生任何问题,确保了工程顺利竣工。

参 考 文 献:

[1] JGJ128 -2000,建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范[S].

[2] GB50005 -2003,木结构设计规程[S].

[3] GB50204 -2002,混凝土结构工程施工质量验收规范[S].

[4] GB50300 -2001,建筑工程施工质量验收统一标准[S].

[5] 建筑施工计算手册( 2004 版) [M]

注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。