超高、超跨现浇结构厂房可移动支模平台施工技术

卢健亮

（浙江城建建设集团有限公司，杭州 310000）

1 引言

现阶段，超高、超跨现浇结构厂房仍以传统的满堂支模架为主，但该类支模架存在较多不利因素：投入大量施工成本进行立杆基础整平硬化；当支模高度大于10 m 时，材料、人工投入大，搭拆效率低，存在安全隐患；通常设计有预应力、后浇带等，严重制约了模板和支架材料的周转使用。

万阳松[1]提出了厂房高支撑模板施工方案设计时应考虑施工工期、质量和安全要求，在选择方案时，要做到以下几点：模板及其支架的结构设计，力求做到结构安全可靠、经济合理；材料选用应做到通用、可周转利用等。易璐[2]以首层层高13.5 m 的厂房为例，对广泛使用的盘扣式和碗扣式脚手架进行了对比分析。修亚光[3]以国内某大型歌剧院为例，介绍了一种在剪力墙上设置牛腿作为贝雷架施工平台、满堂架及钢筋模板混凝土施工荷载的支撑点，通过贝雷架作为转换施工平台，搭设工字钢及盘扣式满堂支模架进行屋面施工的技术。陈静波[4]等在中惠铂尔曼酒店工程商业楼建设中，采用贝雷架转换平台进行扶梯洞口超30 m 的高支模屋面施工，避免了危险性较大的支模方式的实施，更加安全可靠，既节约了工期又节约了搭拆及底部基础加固费用。

针对珠海某厂房施工，介绍一种在高空搭设可移动支模平台进行支模架施工的技术。

2 工程概况

冷水机组智能制造工厂项目位于广东省珠海市，总建筑面积108 838.45 m2，地上建筑面积99 377.4 m2，其中，压缩机组车间为单层钢筋混凝土厂房，屋面为斜屋面，标高13.5～14.1 m，涉及超高支模体系；长度方向361 m，柱跨18、21 m，涉及超跨体系且设计有预应力，宽度方向108 m，柱跨9 m。图1 为项目效果图。

图1 项目效果图

3 施工重、难点

1）支模高度高。支模高度13.7～14.3 m，为超高支模架，对立杆基础底面有较高的强度和平整度要求，立杆需多次连接，具有垂直度偏差和侧向挠度大、立杆受力不均匀等安全隐患，且后期整改困难。

2）支模体量大。搭设体量约545 832 m3，框架梁设计有预应力，需达到设计强度且预应力张拉完成后方可拆模，需投入大量周转材料与人工。

3）工期紧。本项目设备均为建设单位订购的进口精密设备，安装前主体结构必须施工完成。

4 总体施工方案

本项目综合考虑了进度、成本等因素，采用在高空搭设可移动支模平台进行支模架施工。其总体施工方案为：根据实际结构形式及荷载情况，设计并设置高空支座，在高空支座上吊装第一道贝雷架，再在第一道贝雷架上吊装第二道贝雷架，在相邻的两道第二道贝雷架之间吊装安置可移动支模平台，以第二道贝雷组为基础独立搭设梁底模板支架，以可移动支模平台为基础独立搭设板底模板支架；通过连接构造将板底与梁底模板支架连成一个整体，进行上部结构施工；当板混凝土强度达到拆模条件后，先拆除连接构造，再拆除梁侧模板、板下模板及支架实现早拆，将早拆的材料置于可移动支模平台上滑移至下一施工区块进行施工，当梁混凝土的强度达到拆模条件后，拆除梁底模板及支架，重复上述步骤直至施工完成。

5 高空支座、贝雷架、可移动支模平台设计及计算

为确保方案的安全性与可实施性，高空支座、贝雷架及可移动支模平台的承载能力是本方案安全可靠实施的保障。

5.1 高空支座设计及计算

本项目框架柱7.960 m 标高位置设计有结构牛腿，按所有荷载均传递给牛腿考虑，对牛腿的强度、裂缝等进行验算；作用于结构牛腿上的竖向荷载为515.4 kN，经计算满足要求。

5.2 贝雷架设计及计算

根据董开发等[5]所述，有限元分析与堆载试验能在一定程度上反映贝雷架的受力性能，并对由“321”贝雷片拼装而成的24 m 跨度贝雷架进行了模拟试验，对有限元分析、现场堆载试验、监测点布置及检测内容进行了说明。

本项目采用“321”型贝雷架，第一道贝雷架为长9 m，宽0.45 m，高1.503 m；第二道贝雷架长17 m、20.5 m 等，宽0.9 m，高1.503 m。按照实际受力形式下的最不利荷载，采用大型通用有限元分析软件SAP2000 进行三维空间有限元分析。桁架弦杆、腹杆采用框架单元，桁架单元之间采用铰接，模拟计算结果满足要求。在实验室进行拼装、加载试验，按照拼装最长的贝雷架承受最大荷载进行考虑，试验结果满足要求。

5.3 可移动支模平台设计及计算

根据确定的第二道贝雷架放置形式，确定支模平台的尺寸，根据所受荷载进行主、次龙骨材料的选择验算，12.6#槽钢即可满足要求，并在次龙骨上铺设钢跳板形成站人平台，再在支模平台主龙骨下方通过螺栓连接承载能力符合要求的钢滑轮，形成可移动支模平台。

6 施工关键技术

施工流程为：框架柱及牛腿钢筋绑扎→合模→浇筑框架柱及牛腿混凝土→混凝土养护、拆模→牛腿上吊装第一道贝雷架→第一道贝雷架上吊装第二道贝雷架→第二道贝雷架上吊装可移动支模平台→搭设支模架→模板安装→钢筋绑扎→混凝土浇筑→板底、梁侧模板支架早拆→支模材料置于可移动支模平台上滑移周转→重复施工直至完成→可移动支模平台、贝雷架拆除。

6.1 施工区块划分

合理的施工区块划分是组织有效流水施工，提高施工效率、材料周转率的保证，根据后浇带、伸缩缝等划分施工区块。

6.2 牛腿施工

以牛腿作为高空支座，其主控项目为平面标高位置与浇筑质量，需待框架柱及牛腿达到设计强度后方可进行贝雷架的吊装。

6.3 贝雷架吊装

以牛腿为支座，吊装第一道平行于9 m 短跨的贝雷架，整体总量约为1.8～2 t，采用25 t 汽车吊逐跨整体吊装，即在地面完成相应长度贝雷架的拼装与验收工作后整体吊装。吊装前需在框架柱及牛腿处设置水平、竖向位移监测点，吊装过程中实施监测，一旦超过警戒值，停止吊装。贝雷架起吊时，缓慢试吊20 cm 左右，检查贝雷架、钢丝绳及捆绑方法是否安全可靠，待检查完毕方可平稳缓慢吊装。

第一道贝雷架吊装完成后，以其为支座吊装第二道平行于18 m、21 m 长跨的贝雷架，与第一道贝雷架垂直；整体重量约为4.0～4.5 t，吊装方式同第一道贝雷架。吊装完成后如图2所示。

图2 第一、二道贝雷架吊装完成图

6.4 可移动支模平吊装

在第二道贝雷架两侧设置由角铁加工制作而成的轨道，并通过紧固件与第二道贝雷架连接固定。以相邻两道第二道贝雷架为支座，吊装可移动支模平台，将其放置于轨道上。吊装完成后在可移动支模平台上，按照支模架立杆间距铺设100 mm×50 mm×3 mm 方钢，以此作为立杆搭设的基础。最终在高空形成了一个安全可靠的支模体系基础，在此基础上搭设支模架，实现高空搭设支模架，减少搭设高度。

6.5 支模架搭设、模板安装、钢筋绑扎

以第二道贝雷架为基础，独立搭设梁底模板支架；以可移动支模平台为基础，独立搭设板底模板支模架；并通过连杆、剪刀撑等连接构造将板底模板支架、梁底模板支架连接成一个整体，以搭设好的支模架为基础，进行模板铺设，钢筋绑扎等工序，施工完成后进行验收。

6.6 混凝土浇筑

在支模架、模板、钢筋均验收合格后方可浇筑混凝土，浇筑前应明确浇筑顺序和浇筑方向；边跨浇筑时会对柱子产生偏心荷载，荷载施加离轴线越远，对其偏心荷载影响越小，故由远及近进行浇筑，并按照主、次梁高度确定单次浇筑厚度；中间跨浇筑时不存在偏心荷载，故左右两边对称同时浇筑。

6.7 早拆后滑移周转

利用梁板拆模条件不同的特点，当板混凝土强度达到拆模条件后，先拆除连接构造，梁底与又可分为两个独立单元，安全有效实现梁侧模板、板下模板及支架的早拆，早拆的材料置于可移动支模平台上，通过牵引装置滑移至下一施工区块进行施工，大大提高模板和支架的利用率、缩短了周转时间。

6.8 循环施工直至完成，拆除回收

根据划分的施工区块，按照上述步骤重复施工，即当滑移至下一施工区块后可直接进行支架搭设、模板安装、钢筋绑扎及混凝土浇筑等作业，浇筑完成且达到早拆强度后拆模，继续滑移至下一施工区块，直至结构全部完成。最后一个施工区块施工完成后，派专人将可移动支模平台、贝雷架等材料拆除吊运至地面。拆除过程中做好保护措施，避免损坏。

7 施工效果

该厂房施工完成后混凝土观感质量良好，没有出现裂缝、挠度过大等问题，满足设计及规范的要求。施工及浇筑过程中，支模架、贝雷架等监测结果均符合要求。最终在确保施工质量、安全的前提下缩短了约15%的工期；并且使支模架施工成本降低了20%～25%，符合降本增效的可持续发展理念。

8 结语

基于珠海某厂房项目的施工，对高空设置可移动支模平台的施工技术进行了总结。本技术充分利用了竖向结构上的牛腿作为支承结构，通过两道贝雷架与可移动支模平台的组合形成一个安全可靠的支模体系基础；又充分利用了梁板拆模条件不同的特点，实现了大量支模材料的早拆滑移周转，节约了大量周转材料和人工，提高了工作效率，有效解决了传统满堂支模架在超高、超跨现浇结构厂房施工中的不利因素，确保了施工过程中的质量、安全，创造了较好的社会与经济效益。