铁路站房工程碗扣架早拆体系的设计与应用

2010-05-08王春雷

铁道建筑 2010年5期

王春雷

(中铁建设集团有限公司，北京 100040)

1 碗扣架早拆体系的设计原理

根据现行的《混凝土结构工程施工及验收规范》中现浇混凝土楼板模板拆模强度的规定，跨度＜2 m的现浇结构，其拆模强度可为设计强度的50%，因此，在常温条件下，跨度＜2 m的现浇楼板混凝土浇筑4～5 d后，同条件混凝土试块强度达到设计强度的50%，即可拆除楼板模板。根据这一原理，在进行模板支撑设计时，采用碗扣架后拆空间支构将现浇楼板的跨度控制在2 m范围内，从而实现顶板模板早拆的目的。

根据现有的碗扣架支撑体系，配套横杆的长度规格有 1.5、1.2、0.9、0.6 m 等几种，这为碗扣架早拆体系的设计提供了基础。因为竹胶板的规格为1 220 mm×2 400 mm，如果在竹胶板宽度方向增加280 mm×2 400 mm宽的板条，这样，竹胶板的规格就成为(1 220+280)mm×2 400 mm，按照此规格将竹胶板并排在一起，就不难发现，280 mm×2 400 mm的板条之间的中距是1.5 m，该距离与碗扣架1.5 m横杆长度一致。根据这一特点，在280 mm×2 400 mm的板条下面设置10 cm×10 cm的次龙骨(其余次龙骨为5 cm×10 cm，中距250 mm)，与碗扣架形成独立的支撑构架，具体见图1、图2碗扣架早拆体系构造图。

通常情况下，顶板的支撑体系与梁的支撑是相互独立的，因此在框架梁结构复杂的情况下，梁的支撑仍可以采用传统的支撑形式。但是如果框架梁的结构形式比较简单，也可按照顶板快拆支撑相同的原理，设计梁的快拆体系，其构造图如图3所示。

图1 碗口架早拆体系构造(单位:mm)

图2 ①号节点大样(单位:mm)

设计碗扣架早拆体系的目的是实现顶板模板快拆，从而达到提高周转材料使用效率并节约成本的目的。传统的模板支撑体系顶板模板的拆模条件是“跨度在2.0 m以内顶板混凝土强度达到设计强度的50%可以拆模，跨度在2.0～8.0 m之间的须达到设计强度的75%方可拆模，跨度在8.0 m以上的须达到设计强度的100%方可拆模”，该条件下大开间顶板的拆模时间常温时应在20 d以后，而碗扣架早拆体系正是在这个规范理论前提下，通过后拆空间支架改变现浇结构顶板跨度使其在2.0 m以内，实现早拆。如图4所示。

图3 梁、板碗扣架早拆体系构造

图4 梁板早拆立杆拆除后示意(单位:mm)

根据图4可以看出，通过后拆立杆所形成的空间支架体系改变了现浇板的跨度。在此条件下，常温时当楼板混凝土浇筑4～5 d后，通过试压同条件养护试块，其强度一般均能达到设计强度的50%以上，按照施工规范可以拆模。于是，调整早拆立杆上的U托，就可以将大部分的周转材料(如主次龙骨、竹胶板、碗扣架支撑体系等)移至下一层施工作业面，仅保留后拆支撑部分，后拆支撑部分的拆除按照常规的要求进行。

2 碗扣架早拆体系施工工艺与应用

在上述理论基础上，碗扣架早拆体系在温福线一站房施工过程中得以首次应用。该楼总建筑面积9 531 m2，地下一层，地上三层，层高分别为 5.5、4.2、3.6、3.3 m，单层建筑面积2 380 m2。结合该楼单层面积大、层数少的特点，采用快拆体系尤其经济适用。

根据设计原理，首先必须完成不同开间的快拆体系的平面布置图，这是运用好该体系的重点和难点所在。该站房主楼为大跨度梁板框架结构，其主跨开间为7 000 mm×8 000 mm，下面将针对此开间阐述碗扣架早拆体系的施工工艺，其快拆体系平面布置图见图5。

根据早拆体系平面布置图及构造图、节点大样图，统计要支模开间的碗扣架规格、数量，备齐各种构配件。按照早拆体系平面布置图放线，并且在先后拆除的立杆部位放线时做上标记予以区分。按照放线，梁下支架及板下支架同时支搭，并用普通钢管和扣件将梁下后拆与板下后拆支架连接形成空间支架。所有支架除说明外均采用普通碗扣架。

1)支模工艺流程:墙、柱模板拆除并吊走，地面杂物清理干净→在墙上和柱上标示控制楼板高程的水平线→按照支撑结构图及图纸在楼板上标示出梁中心线和板下模板支架立杆位置线(早拆与后拆立杆用油漆做标记区分)→支立杆、安装水平拉杆，梁下支架及板下支架同时支搭。施工时注意:早拆立杆的纵横间距为1 500 mm×1 200 mm，而晚拆立杆的纵横间距均为1 500 mm×1 500 mm。安装水平拉杆时，按照早拆立杆和晚拆立杆分别连接为空间支架，二者高度错开60 cm→根据层高将竖向立杆接高并采用同样的办法用水平杆将立杆连接为空间支架→安放U托并大致调好U托，其中晚拆U托比早拆U托高约10 cm→铺设主次龙骨及边龙骨，随后进行调整验收，保证晚拆 U托上的10 cm×10 cm龙骨与次龙骨在一个水平面上→铺设模板(从一侧整张铺设竹模板，按照早拆体系平面布置图，每铺一张加一块280 mm宽的竹胶板条板。铺设条板时，注意检查条板是否落在晚拆U托顶托的龙骨上，并及时调整该U托高度，使条板与龙骨充分接触，保证浇筑混凝土时能顶紧竹胶板。重复上述工序，直至模板铺设完毕)→按照图纸及规范要求进行起拱→模板预检(验收合格后)→进行下一道工序(绑钢筋)。

图5 7 m×8 m开间快拆布置图(单位:mm)

2)拆模工艺流程:混凝土达到设计拆模强度(一般为设计强度等级的50%，常温一般为4～5 d，经过试块试压并批准)后，上层墙体或柱子模板等大型施工荷载拆除并吊走后→根据不同开间的快拆布置图，调低早拆U托高度，使主次龙骨及模板的高度下降一定高度(此时不拆水平杆)→在保证安全的前提下，先将主次龙骨拆下，再顺序拆除水平杆和立杆(施工时注意区分早拆与晚拆立杆，不得误拆)→除应保留的立杆、横杆之外，将拆除的龙骨、竹胶板、立杆、横杆拆运到下一个施工部位→保留的立杆、横杆以及条板待支撑到常规拆模时方可拆除，即一直保留到混凝土强度等级增长到足以在全跨条件下支撑自身重量和施工荷载时再拆除。

3)碗扣架早拆体系施工注意事项:首先，对于不同的结构体系，尤其是开间(跨度)变化较多的剪力墙或者框架结构，施工时，要求施工人员将各开间的快拆平面布置图制作成标识牌挂在施工作业面，照图施工，避免平面布置错误。其次，上下层之间的后拆立杆位置严格对齐，保证施工荷载正确传递，当开间发生变化时应慎重核实。并且，上层的施工荷载应分散布置，同一开间不得集中堆放钢筋、模板、钢管、碗扣架等荷载。再次，在进行早拆部分拆除时，应严格区分是否为早拆碗扣架，不得误拆，在进行拆除作业前，必须报验，取得项目试验员和技术员的签字认可方可施工。