27米跨预应力混凝土梁模板支架方案设计

郭永强

摘要：某综合楼工程采用发散形布置27m跨预应力混凝土梁板屋盖，属大跨度，大线荷载弧形模板支撑体系，通过优化设计，解决了施工难题，确保梁板混凝土成工浇筑，为同类工程提供了经验。

关键词：大跨度 弧形 稳定性 支撑架

中图分类号： TU208 文献标识码： A

1 工程概况

某综合楼工程建筑面积3804.3平方米，框架结构，地上三层，三层屋盖为现浇钢筋混凝土梁板结构，屋盖梁板呈900扇形布置如图1所示。

图1屋盖梁板布置图

中间38.580扇形范围内三跨采用4榀27m跨的（450mm×1900mm）预应力钢筋混凝土梁和6根700×800的混凝土柱组合而成，两侧分别对称设置2×12.860两跨普通框架梁，环向柱距为3366～9425mm，楼板厚度为120mm。

径向的预应力梁、框架梁和环向的框架梁、次梁截面尺寸及模架搭设高度见表1。

表1 屋面框梁与楼板梁截面参数

梁截面编号 梁截面尺寸(m) 梁顶标高(m) 跨度(m) 支架高度(m)

WYKL1 0.45×1.9 14.7 27 4.13

WYKL2 0.45×1.9 14.7 27 4.13

WKL1,2 0.25×0.7 14.7 6.6～7.2 5.33

WKL4 0.25×0.5 14.7 6.451 5.53

WKL6 0.25×0.6 14.7 7.928 5.43

WKL7 0.25×0.7 14.7 9.425 5.33

WKL8 0.25×0.4 14.7 3.2 5.63

WKL10 0.25×0.45 14.7 4.9 5.58

L1 0.25×0.55 14.7 7.227 5.48

L2 0.25×0.65 14.7 8.668 5.38

L3 0.25×0.5 14.7 5.711 5.53

L9 0.25×0.5 14.7 3.366 5.53

2工程难点分析

主梁跨度大，截面高度大

4榀主梁跨度达27m，截面尺寸为1900mm×450mm，属大跨度、大线荷载模板支设体系，支撑架体在27m跨度范围内无柱、墙、梁拉结或支顶，主梁截面的高宽比达4.2：1，对支撑架体的纵横向稳定性要求更高；

屋盖梁板呈90°扇形布置，内环圆弧半径为 ，外环圆弧半径为，环向柱距由3366mm变化为9425mm，支撑架体的环向水平杆间距沿径向逐渐增大，将会对架体的整体稳定性产生不利影响，立杆的布置和水平杆的环向转折、过度，是本支架方案设计的难点和关键点；

三层支撑楼板有两道1000mm宽后浇带，立杆、水平杆在后浇带处如何布置、如何过度、如何调整和加固也是难点和重点。

3 搭设方案

3.1 工艺流程

8.67m标高楼板混凝土浇筑完成----测量定位放线----搭设三层满堂架子到标高14.7m以下 ----绑扎柱子钢筋----支设梁底模板----预应力管及预应力筋敷设----预应力梁钢筋绑扎----梁侧及顶板模板安装----顶板钢筋绑扎----浇筑混凝土----保温保湿养护----同条件试块达到设计强度 ----拆除梁侧模模板----梁预应力张拉、灌浆----拆除梁底模及支架。

3.2 支架构造设计

现浇板板模板均采用12mm厚胶合镜面板，次楞顺着建筑的纵向铺设，采用50×100mm方木，间距为150mm；主楞顺着建筑横向铺设，采用￠48mm×2.5mm钢管，间距为1000mm；主楞与支架钢管立杆双扣件连接。其下部支撑采用满堂脚手架。

满堂架体采用钢管扣件式脚手架。由于本工程为扇形，立杆间距控制在1.0米×1.0米以内，架体步距1.5米以内，底部距地面0.2m设置扫地杆；架体顶部采用双扣件与顶板主楞钢管扣件连接。

在距离地面0.2米高设置纵下横上的扫地杆；所有水平拉杆（包括扫地杆）均与建筑物柱子拉结，架体总体搭设高度5.9米。

架体外侧四周采用连续式竖向剪刀撑，每个剪刀撑跨5～6根立杆，剪刀撑下部与地面顶紧顶牢；在架体平面位置的每个小扇形区域设置3个单元体，共18个单元体。单元体平面尺寸为5.0米×5.0米；单元体四周采用由下至上的连续式竖向剪刀撑，竖向剪刀撑的底部与地面顶紧顶牢。立杆及剪刀撑布置如图2所示。

图 2立杆及剪刀撑平面布置图

在环向每跨的中部为水平杆转折点，水平杆断开，分别在相邻两立杆之间增设一道水平短杆，将两块架体连为整体。

后浇带两侧各增设一排立杆，并向中部增设人字撑。

3.3梁模板及下部支撑方案

1、450mm×1900mm梁

梁模板均采用12mm厚胶合面板，梁底、梁侧的次楞采用50×100mm的方木，间距为200mm；梁底主楞(横楞)采用￠48mm×2.5mm钢管，纵向间距为500mm；梁侧模板采用M14对拉螺栓进行拉结加固，其竖向间距为400mm，水平间距同主楞间距。

梁下部支架立杆的纵向间距为500mm；立杆横向间距为1250mm，梁两侧的立杆距梁侧为400mm，梁侧立杆与梁底横楞采用双扣件连接，梁下中间支撑2根立杆，与水平横楞采用可调支托连接，水平杆步距为不大于

图3主梁支设示意图

1300mm，同满堂架体步距，并与满堂架拉通，保证纵向水平杆在梁下保持平直，弯点离开梁外不少于2根立杆。

450mm×1900mm预应力梁模板构造及梁下支撑系统构造如图3所示。

2、250mm×400～700mm梁（纵向环形梁）

梁模板均采用12mm厚胶合面板，梁底、梁侧的次楞采用50×100mm的方木，间距为200mm；梁底主楞(横楞)采用￠48mm×2.5mm钢管。

梁下部支架，立杆的横向间距为1.05m,距梁侧400mm，且在③+3.3m～⑤轴范围内的纵向环形梁下部梁底加1根支撑立杆，与水平横楞采用可调支托连接；立杆的纵向间距，因为建筑物的结构梁布置为扇形发散布置，为了满堂架立杆纵横向水平杆尽量连通，控制立杆间距不大于1000mm；水平杆步距不大于1300mm，同满堂架体步距，并与满堂架拉通。

对250mm×700mm梁侧主楞采用￠48mm×2.5mm钢管，并设置穿梁螺栓，水平间距：500mm；竖向间距：500mm（一道）；穿梁螺栓直径：12mm。其他的250mm×400～600mm梁不再设置穿梁螺栓。

3.4 满堂脚手架施工要点

1、支撑层处理

在搭设架体之前，保证三层的楼面混凝土强度达到1.2mpa以上，同时二层的架体不得拆除。

对于450mm×1900mm预应力梁下部支撑系统，保持二层支架立杆与预应力梁下立杆的对应部位上下对齐。一层地面回填土已经夯实至标高-0.1m，在夯实的地基土上设置立杆，并保证立杆与预应力梁下立杆的对应部位上下对齐。立杆下部铺上300宽钢板或方木，长度不小于500mm，通过设置模板、钢板等措施，来增加立杆的底部受力面积，防止沉降、增大承载力。

2、测量放线

支撑架搭设前，应先把标高引测到架体区域内，同时根据轴线把屋盖板上梁以及单元体的位置在地面上标示出来。

用经纬仪根据支撑架立杆的纵向和横向间距进行现场预排定位，在基础和楼板表面弹出控制线作为搭设支撑架控制依据，保证支撑架立杆位置准确。

3、搭设杆件

1）搭设支撑架时应保证底层立杆的垂直度，在搭设底步水平杆的同时要注意检查立杆是否垂直，待第一步架体搭设完成后，应调整所有立杆的垂直度和水平杆的平整度，待全部调整完毕后方可拼装上一步架体。

2）搭设支撑架时立杆应采用不同长度的钢管，以使立杆的接头得以错开。立杆接长必须采用对接扣件，接头应交错布置，相邻两根立杆的接头不应设置在同一步架内，同步架内相隔立杆的接头在高度方向错开的距离不小于500mm，各接头中心至主节点的距离不大于步距的1/3。450mm×1900mm预应力梁下部立杆需要采用整根钢管，不得接长使用。

3）立杆接长时应检查立杆的垂直度，发现立杆的垂直度不符合要求时应及时调整。立杆的垂直偏差应控制在架体高度的1/400之内，防止立杆倾斜度过大，受力后产生偏心弯矩，影响立杆的稳定性。

4）扣件式钢管支撑架搭设时，在架体的底部加设纵横向钢管扫地杆，扫地杆采用直角扣件与立杆连接，按照纵下横上的原则进行加设。同时竖向剪刀撑、水平剪刀撑随着架体的搭设同步进行。当立杆基础不在同一高度时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定。

3.4混凝土浇筑

梁、板、柱混凝土浇筑采用商品混凝土整体浇筑，一台汽车泵。

混凝土浇筑时，先浇筑框架柱，然后浇筑梁板。对柱子和预应力梁浇筑时分层浇筑，每一层的浇筑厚度不得大于500mm。严禁混凝土一次浇筑到顶。

4 结语

发散布置27米跨预应力混凝土梁模板支架方案设计，有针对性的采取有效安全技术保障措施，实现了该脚手架搭设施工安全、高效、经济的目的。工程按制定的施工方案实施，顺利完成混凝土浇筑，为同类结构工程施工积累了经验。

参考文献

[1] JGJ130-2011.《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》[S]

[2] 陈汉昌.高架模板支设方案优化设计及施工[J]建筑技术，2011,4298):689-691.