大跨度超重板支模架施工技术

罗倩倩，徐群，俞月红，张永军 （浙江农林大学，浙江 杭州 311300）

1 引言

承插型盘扣式钢管支模架具备节点及整体稳定性高，对施工人员技术要求低、施工工效高、工期短、综合成本低等特点，同时热镀锌产品外形美观，占地少，为工程创优提供新亮点。承插型盘扣式钢管支模架架体灵活，配合不同配件，多功能使用，广泛应用于市政桥梁、大型民用建筑等领域。

2 工程概况

拱墅区城北文化中心建设项目位于杭州市拱墅区祥符镇，该工程包括1#楼，2#楼及整体地下室三个单体，工程总建筑面积36550㎡，框架剪力墙结构。本工程质量目标为“确保钱江杯，争创鲁班奖”，安全目标为确保浙江省安全生产文明施工“双标化”样板工地。

工程地下室南侧人防区指挥中心顶板厚度为 1250mm，长 24.80m，宽17.48m，高 6.65m，面积 433.50m2，其边缘部位由1250mm呈45°角变截面成550mm厚。指挥中心四周皆由500厚剪力墙围成，其内部无框架梁。该顶板自重达31.38kN/m2，最小跨度13.75m，属于大跨度超重板平面布置，见图1所示。

图1 平面布置图

3 承插型盘扣式钢管支架组成

3.1 承插型盘扣式钢管支架简介

盘扣式脚手架体系的主要构件：可调底座、基础立杆、立杆、水平杆、斜拉杆、可调托撑及工字铝梁。所有构件均采用热镀锌工艺，有效避免了因为构件锈蚀而导致的架体性能下降。立杆、水平杆使用Q345B低碳合金结构钢，较之传统脚手架Q235普碳钢管材质大幅度提升，尤其立杆（直径60mm、壁厚3.2mm）的承载力显著增强，单杆极限值可达20t。特有的斜拉杆设计及稳定的格构柱结构，极大地提高了设计方案的可行性，并有效地规避了人为施工的误差[1]。

3.2 承插型盘扣式钢管支架基本构件

如表1所示。

基本构件图示 表1

3.3 支模架搭设间距及歩距

经计算采用1.2m×1.5m间距搭设，步距为1500mm。具体布置如图2所示。

图2 支模架立面图

4 承插型盘扣式钢管支架承载力验算

4.1 计算混凝土浇捣过程施工人员、机械振捣、集料堆积、结构自重等荷载

荷载组合：

式中：a——恒荷载标准值；

b，c——活荷载标准值；

1.2，1.4——分恒荷载和活荷载的分项系数；

q1，q2——不同组合的荷载值[2]。

4.2 面板强度验算

面板材料为16mm镜面模板，力学性能比较出众，应力δ=Mmax/W=1.08N/mm2＜fm=13N/mm2，故强度满足要求。

4.3 次龙骨计算

次龙骨材料为60×80木方间距100。应力 δ=Mmax/W=10.35N/mm2＜fm=13N/mm2计算结果基本满足要求，为确保绝对安全，由原设计的方木作为次龙骨改为方木与钢管间隔使用，间距100不变，经计算:

δ =6.53N/mm2＜fm=13N/mm2，完全能够满足承重要求，并大大降低了安全风险[3]。

4.4 主龙骨抗弯计算

主龙骨的备选材料为槽钢，其荷载计算需增加模板与次龙骨的荷载d，荷载组合：

式中：L——为主龙骨跨距，取值为1.5。

经过多次验算，得出14#槽钢满足要求，考虑到槽钢自重较大，且与盘扣式脚手架配套的顶托尺寸不配套，故不选用。后采用新材料S-150型铝梁，其质轻，且上下两面都可用木方嵌于其中，方便固定，且其力学性能比较良好，经过计算其弯矩最大值δ=116.7N/mm2＜fm=188.36N/mm2，完全能够满足使用要求[3]。

4.5 立杆承载能力验算

顶板下架体布置间距为1.2m×1.5m，单根立杆所受荷载对应的计算体积为 1.25m×1.2m×1.5m=2.25m3。盘扣式支架立杆为Φ60.2mm×3.2mm。

δ=N/∮A=271.91N/mm2＜fm=300N/mm2，满足要求[3]。

5 支模架搭设及稳定性监测

5.1 预压试验及材料检测

①编制预压方案，需考虑到几方面：a.场地布置；b.工序流程；c.人员分工；d.监测方法及频率。

②试压件有序整齐放置以保证受力均匀，支模架稳定性监测人员使用全站仪无棱镜模式测量主龙骨、次龙骨挠度、位移。一旦接近预警值马上通知上部加载人员停止，待确定无影响后方可继续加载。

③各零部件送实验室检测，待检测合格后方用。

5.2 搭设过程质量安全控制

①搭设前对全部管理人员和相关操作人员进行详细的安全技术交底，要求全体操作人员严格按照操作规程施工，正确使用“三宝”，不冒险作业。

②严格按照专项施工方案尺寸1.2×1.5搭设，仔细检查立杆间距、拉结点位置。

③加强施工过程质量检查与控制，主要检查项目为盘扣式支模架插销是否按要求施工，铝梁连接片固定螺栓是否连接到位，以及上部次龙骨搭设是否按照方案设计要求布置[4]。

5.3 承插型盘扣式钢管支架搭设步骤

如图4～图12所示。

图3 试压区平面图

图4 搭设步骤1

图5 搭设步骤2

图6 搭设步骤3

图7 搭设步骤4

图8 搭设步骤5

图9 搭设步骤6

图10 搭设步骤7

图11 搭设步骤8

图12 搭设步骤9

5.4 支模架稳定性监测

①编制针对性监测方案，确保数据真实性的情况下操作安全、简单有效。

②由项目部施工员负责按照监测方案对盘扣式支模架位移、主次龙骨挠度等的全程监测，频率为浇筑时间0.5h一次，养护前3天1h一次。

③发现有接近报警值数据时立即通知上部混凝土浇捣人员停止浇捣，待查明问题原因，确认无影响之后方能继续施工[5]。

5.5 工期与经济效益

按原施工计划，该分部分项工程搭设工期为22d，先实际作业工期为18d，达到预期效果。原预算费用为7.63万元，实际支付费用为6.21万元，节约1.42万元。

6 结语

本工艺不仅操作简单、工期短，为后续工作节约了大量时间，更具有施工安全、质量容易保证的特点，且施工中无建筑垃圾产生、材料无损耗，符合国家倡导绿色施工、降耗减排的政策要求，在建筑工程标准化施工中具有良好的推广应用前景。