(福建建工集团有限责任公司,福建 福州 350003)
闽清县第一中学附属初级中学建设项目位于闽清县梅溪镇梅溪新城,共有5栋多层公共建筑。总建筑面积为22946.43m2,其中地上总建筑面积为21356.4m2,半地下室总建筑面积为1590.03m2。1#、2#教学楼、3#教学综合楼和4#宿舍楼均为地上5层,5#艺体馆为地上3层,主席台、门卫和校门均为地上1层,教学楼位置设置地下室1层。±0.000相当于黄海高程52.75m,最大建筑高度为19.9m,结构形式为框架结构,基础结构采用人工挖孔桩和独立基础,抗震设防烈度为7度,建筑安全等级为二级。5#艺体馆二层有室内篮球场,(3-C~3-F)×(3-1~3-6)轴屋面梁有4根规格为500mm×1400mm的预应力梁,跨度为25.2m,高度为9.07~9.82m,属于超重超跨梁;其余屋面梁的高度为8.83~15.06m,属于超高梁。屋面板厚度为120mm,属于超高楼板。大部分高支模支撑布置在二层梁板上,板厚为110mm,混凝土强度为C25,3-G轴悬挑区域的模板支撑设置在±0.000地面上。主席台屋顶形式为斜屋面,屋面梁主梁规格为500mm×1400mm和400mm×1400mm,跨度为23m,高度为8.032~8.2m,属于超高超重梁,其余次梁为超高梁,屋面板厚度为120mm,属于超高楼板。
高大模板支撑体系搭设要求受力明确,具有足够的稳定性、刚度和承载力,构造措施到位,做到经济合理和结构安全可靠。影响模板支撑体系搭设质量的主要因素有人员、机械、材料、环境和方法等。
项目部主要施工管理人员由公司选派施工经验丰富的具有相应资格的人员担任,项目部成立高大模板支撑体系质量管理小组,并构建质量管理体系,做好模板支撑体系搭设质量与安全的跟踪巡视检查与监督。劳务队伍应选用具有劳务资质的单位,模板工和架子工均应持证上岗,操作人员进场后应经三级安全教育考核合格方可入场作业。高大模板支撑体系搭设前,项目总工应做好技术与安全交底,明确模板支撑体系搭设的重点与难点。
圆盘锯、台钻、手提电锯、砂轮机、扭矩扳手、全站仪和水准仪等应具有产品合格证和检定证书,机械性能良好,确保设备安全可靠,测量仪器精度满足施工要求。
进场的材料均应有质量合格证书和性能检验报告,钢管表面应平直,检查其规格是否符合施工要求,不得使用锈蚀严重、裂纹、压扁和弯曲的钢管。扣件转动应灵活,不得使用有裂纹、变形和气孔的扣件。胶合板应表面平整光滑,无扭曲变形、腐朽和缺损。方钢应平直方正,无压扁和锈蚀。可调顶托的材质及直径应符合施工要求。钢管、方钢、可调顶托及扣件进场后按照规定抽样检测,检测合格方可投入使用。
环境影响因素较多,主要包含作业工作面、高空作业、夜间施工照明、气候和法规政策等,涉及的范围较广。项目部应根据施工现场环境条件,综合分析影响高大模板支撑体系搭设质量及安全的环境影响因素,要求操作人员严格按照施工方案搭设,确保模板支撑体系的稳定性。
本工程5#艺体馆和主席台的模板支撑体系属于超过一定规模危险性较大分部分项工程。按照相关规定,项目部编制高大模板工程专项施工方案,并组织专家论证,方案审核通过后按照规定上报总监理工程师审批后再执行。
框架梁模板支撑体系设计取最大截面尺寸、跨度和高度,屋面板模板支撑体系设计取最大厚度和高度。超重梁的截面尺寸为500mm×1400mm,跨度为25.2m,高度为9.82m。从二层梁板开始搭设的超高梁的截面尺寸为300mm×700mm,高度为10m。从地面开始搭设的超高梁的截面尺寸为300mm×600mm,高度为15.06m。超高板板厚为120mm,高度为15.06m。模板支撑体系采用扣件式钢管脚手架,钢管规格为φ48.3mm×3.6mm(计算时取φ48mm×3.0mm),可调顶托螺杆直径为36mm,主、次楞及龙骨方钢规格为50mm×50mm×3mm,模板均采用18mm厚胶合板,垫板厚度为50mm,宽度为200mm,对拉螺栓规格为M12mm(计算时取M10mm)和M14mm(计算时取M12mm)。
截面尺寸为500mm×1400mm超重粱梁底次楞采用3根方钢沿梁跨度方向布置,间距为250mm。主楞每隔500mm垂直梁跨度方向布置1道。梁侧次龙骨方钢布置5道,间距为300mm,主龙骨布置间距为600mm。在超重粱中部设置M14mm对拉螺栓2道,间距为600mm,第1道对拉螺栓与梁底的距离为400mm,如图1所示。梁底设置3根承重立杆,立杆横距为300mm,沿梁跨度方向纵距为500mm,步距为1500mm,如图2所示。粱两侧的立杆间距1200mm,扫地杆与地面距离200mm,将层高9.82m扣除主次楞和框架梁高度后支撑架实际高度为8.32m,纵横向水平拉杆步距按照从下到上设置为1500mm×5+510mm,立杆的顶部设置可调顶托。立杆顶部与模板支撑点的距离为0.11m。在扫地杆、中间及顶部位置设置3道水平剪刀撑,在框架梁位置且≤13根立杆设置竖向剪刀撑,斜向角度为45~60°。
图1 超重粱粱侧主、次龙骨及对拉螺栓布置示意图
图2 超重粱支撑架搭设示意图
(1)截面尺寸为300mm×700mm超高粱的梁底次楞设置2根方钢,间距为300mm。主楞每隔1000mm布置1道。梁侧次龙骨方钢布置3道,间距为240mm,主龙骨布置间距为1200mm。在超重粱中部设置M12mm对拉螺栓1道,与梁底的距离为300mm。梁底设置2根承重立杆,立杆横距为600mm,纵距为1000mm,步距为1500mm,粱两侧的立杆间距1000mm。层高10m,计算可知支撑架实际高度为9.2m,水平拉杆步距设置为1500mm×5+1400mm。水平剪刀撑设置3道,在框架梁位置且≤7根立杆设置竖向剪刀撑。
(2)截面尺寸为300mm×600mm超高粱模板支撑体系设计与截面尺寸为300mm×700mm基本一致。层高15.06m,支撑架高度为14.36m,水平拉杆步距由下到上分别为1500mm×9+600mm。
板底方钢布置间距为400mm,立杆间距为1000mm×1000mm。层高15.06m,计算所得支撑架高度为14.84m,水平杆步距设置为1500mm×9+1000mm,可调顶托伸出长度为0.14m。水平剪刀撑设置4道,按照≤6m且≤7根立杆设置竖向剪刀撑。
严把材料进场质量检查关,杜绝不合格材料投入使用。5#艺体馆3-G轴悬挑区域和主席台自然地面土方整平夯实后浇筑厚度为100mm强度为C15的混凝土垫层。待垫层及楼板强度达到设计强度方可开始模板支撑架的搭设。高大模板搭设时下一层模板支撑不得拆除。立杆底部设置垫板,长度≥2跨,立杆承重连接方式利用可调顶托受力,顶托螺杆伸出长度≤200mm,插入立杆内长度≥150mm,螺杆与立杆间缝隙≤3mm,U型支托与托梁两侧间的缝隙必须楔紧。水平拉杆的端部与四周柱子以抱箍形式顶紧拉牢。立柱接长采用对接扣件来连接,严禁用搭接方式,相邻立柱的接头应错开≥500mm,接头与主节点的距离≤1/3步距。当柱子间距>9m时,增设规格为2.4m×2.4m的架体加强柱,柱体每隔3步设置水平剪刀撑1道,四周设置竖向剪刀撑,本工程在预应力梁底交3-3轴和3-4轴等位置各设置1个加强柱。在模板支撑架外侧及中间每隔5m纵横向设置连续式竖向剪刀撑,宽度为4~6m,剪刀撑接长采用搭接形式,剪刀撑底端应顶紧地面。扣件的拧紧力矩为45~60N·m,扣件均采用扭矩扳手紧固。
高大模板支撑体系搭设完成后,项目部施工管理人员应根据专项施工方案全面检查基础、垫板、立杆间距与步距、水平拉杆步距、扫地杆与剪刀撑设置情况、立杆与水平杆的接长方式、加强柱设置情况及扣件连接方式与拧紧力矩等,所有杆件及构件的设置应符合模板支撑体系设计要求,立杆的垂直度应满足设计要求,截面尺寸为500mm×1400mm超重粱的所有扣件应全数检查拧紧力矩,要求螺栓紧固力矩值为60N·m。模板支撑体系验收合格后上报总监理工程师签字后方可绑扎钢筋。
梁板与柱子的混凝土不得同时浇筑,先浇筑柱子混凝土,待柱子混凝土浇筑完成3d后,将模板支撑体系通过水平拉杆与柱子拉牢、顶紧或抱紧,使得模板支撑体系与柱子之间刚性连接可靠,接着浇捣梁板混凝土。混凝土用布料机浇筑,框架梁混凝土采用从中部往两端推进的分层浇筑方法,分层厚度为300mm,混凝土浇筑应对称均匀,防止出现施工荷载过大现象。楼板混凝土采用从中间向四周对称浇筑方法,控制混凝土浇筑速度,防止混凝土一次性堆积太高形成集中荷载。在受力最大位置设置支架沉降观测点,每个监测剖面布设观测点≥3个。混凝土浇筑过程中安排专人在架体外每隔30min观测1次,浇筑完成后每隔2h观测1次,沉降观测过程中发现异常应及时报告并停止施工,分析原因并及时处理。
本工程高大模板支撑体系搭设严格按照经过专家论证的专项施工方案执行,加强材料进场质量检查,要求操作人员均持证上岗,所有机械保持性能良好,全过程动态检查与监督模板支撑体系的搭设质量,采用架体加强柱和抱箍式拉杆与已浇筑完成的框架柱形成可靠连接,提高支撑架的整体稳定性。全数检查扣件的拧紧力矩,确保杆件连接牢固。混凝土浇筑过程,模板支撑体系的沉降变形较小,未出现爆模和扣件破坏现象,无安全事故发生。模板拆除后梁板混凝土未发现裂缝,外观质量良好,施工质量管理效果显著。