型钢混凝土桁架结构的模板支撑体系的施工实践

2016-08-23伍横生合肥市第二建筑安装有限公司安徽合肥230011

安徽建筑 2016年3期

关键词：支撑体系立杆扣件

伍横生　（合肥市第二建筑安装有限公司，安徽合肥 230011）

伍横生（合肥市第二建筑安装有限公司，安徽合肥 230011）

合肥工业大学综合实验楼（建筑馆）工程设计为现浇型钢混凝土桁架结构体系，该体系模板支撑系统复杂、施工难度大等特点。文章详细介绍了型钢混凝土桁架体系的模板支撑方案、混凝土浇筑顺序及拆模措施，确保了施工质量和安全，达到了设计要求和较好的效果。

型钢混凝土桁架；模板支撑；施工

1　工程概况

合肥工业大学综合实验楼（建筑馆）工程位于合肥经济开发区翡翠湖新校区，建筑面积31553.12 m²，其中地上26538.82m²，地下（含半地下）5014.3m²，地下1层，地上7层，主体高度20.900m，钢混凝土结构。该馆建筑、结构形式多样，除正常的教研、办公外，还能让相关专业学生进入该楼时，对所学的专业知识用直接的感性认识，也是一个学生的实习基地。

2　结构特点及施工方法

2.1结构特点

该馆四层（11.400）至六层（18.600）在○9-○10交○F-○K轴设计有型钢混凝土桁架结构，桁架体系主要由型钢混凝土梁、柱和混凝土板组成，柱混凝土强度为C35，梁、板混凝土强度均为C30，跨度30m，横向9m，下弦杆Q235B型钢梁混凝土截面600×1600，混凝土次梁截面有300×700、250×550，板厚180mm，中弦杆和上弦杆Q235B型钢混凝土梁截面均为400× 1200，混凝土次梁截面有400×500、400×600、400×700和400×800几种，板厚分别为150mm和180 mm，斜腹杆为Q345B型钢混凝土梁，截面200×600。

2.2施工方法

2.2.1模板支撑体系的搭设

因为工期较紧、施工技术要求较高，且型钢桁架是一个整体，材料一次性投入时间较长，我们主要选择钢木模板搭设，钢管、扣件（梁底为顶托）支撑体系，采用12mm厚胶合板作为面板，50×80mm方木、¢48 mm×3.0mm钢管为楞骨，¢14mm对拉螺栓（用于梁、柱）作为加固系统，以¢48mm×3.0mm钢管、可锻铸铁扣件加U型顶托搭设整体扣件式满堂脚手架，作为梁、板的垂直支撑系统。

根据《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）和合肥市建委的相关规定，通过PKPM软件计算，我们在搭设时，步距统一按1500mm设置，钢筋混凝土板下和次梁的立杆间距按800× 800mm，全部采用单扣件

桁架上、中、下弦杆及斜腹杆竖向为同一断面，如果采用传统的梁底模板支撑加固方式，上弦杆和中弦杆底部立杆支撑因为斜腹杆阻碍不能实现；同时斜腹杆底部距楼板高度不等，梁底增设立杆支撑难度较大，且易造成材料浪费及受力不明确的不足。为保证支撑体系传力明确，减少对材料的损耗，我们采用通过构件底部横杆传力至两侧立杆的方式。因此在计算支撑钢管的立杆稳定性，尤其是最外侧的立杆稳定性时，不仅要考虑下弦杆这一道梁的荷载，同时还要考虑中弦杆、上弦杆和斜腹杆的荷载叠加影响。通过PKPM软件计算，我们在搭设时，步距也按1500mm设置，型钢混凝土梁下立杆间距为沿梁方向400mm，梁两侧立杆间距为1200mm，梁下增设3根立杆，由于型钢桁架梁下立杆扣件的抗滑移计算时，R>12kN，即使采用双扣件也不能满足要求，施工过程中该部位采用钢管加顶托的形式进行支设，在搭设过程中全数检查扣件的拧紧力矩（40～65N·m）和顶托的悬伸长度（螺杆伸出钢管顶部不得大于200mm），U型顶托内放置2根水平钢管作为主龙骨，以防止单根钢管位置偏移，且减少单根钢管主龙骨所承受的线荷载，所有立杆只能对接，不得搭接或通过横杆转接。

2.2.2模板支撑体系的构造措施

根据规范和本工程的实际设置扫地杆、剪刀撑、水平防护及临边防护措施外，在型钢桁架梁下两侧立杆增设竖向剪刀撑，以增加架体的整体稳定性，同时还将满堂架与已经浇筑好的型钢梁、柱进行抱结，与柱抱结的竖向间距不大于3m，与梁抱结的水平间距不大于4.8m。桁架部位支撑架体的高宽比在4左右，该区域模板支撑的水平杆要与周边非高支模模板支撑体系拉接。由于立杆落在下层楼板上，立杆下部按规定设置16的槽钢，下层楼板的模板支撑不得拆除，在下桁架梁投影处的楼板按照桁架梁的支设方式进行搭设，并保证楼板上、下立杆的轴心对齐。

2.2.3混凝土浇筑顺序

桁架结构体系从11.400m到18.600，有3层楼面，再加上六层和屋面结构，共有5层楼板混凝土浇筑，模板支架搭设高，且面积不是很大，在桁架结构体系混凝土浇筑前，先浇筑与其相邻非高支模区域框架结构混凝土，再浇筑桁架区域混凝土，以确保架体的稳定性。

桁架结构体系与其周边相邻楼层混凝土浇筑顺序：先浇筑柱混凝土，待柱混凝土强度达到70%以后再浇筑梁板混凝土，桁架梁混凝土每次浇筑高度不大于400 mm，且从桁架梁中部向两边推进。即周边11.400m楼板混凝土浇筑→桁架体系11.400m梁、板混凝土浇筑，同层桁架体系混凝土柱及斜腹梁浇筑→周边15.000m楼板混凝土浇筑→桁架体系15.000m梁、板混凝土浇筑，同层桁架体系混凝土柱及斜腹梁浇筑……如此类推，向上逐层浇筑。

2.2.4模板的拆除

在拆除支撑的过程中，荷载逐渐由支撑体系传递给主体，所以结构桁架部位混凝土强度全部达到设计强度后，模板和支撑体系（自标高9.800至屋顶），方可拆除。

拆除顺序按照从上到下的原则进行，型钢桁架的模板要先拆除侧模，再拆周边板底模，最后拆除梁底模，由于卸载工况下的结构体系和应力状态不同于结构设计时的工况，卸载过程中常见的问题包括杆件应力过大或位移超限等问题，为避免这些情况的发生，我们通过分析，制定了从中间向两边对称拆除梁底模板的方案：梁下小横杆间距是400mm，从跨中开始向两边同时逐根拆除，可以达到杆件内力变化均匀、缓慢的目的，有利于主体结构的平稳过渡。

2.2.5测点的布置

因为拆除过程中，整个结构会发生不同程度的内力重新分布，为保证主体结构在拆除过程和后期不发生较大的变形，我们在型钢混凝土的下弦杆两端和中部设置百分表，对桁架的应变情况进行及时观测。实际监测的数据表明，结构的挠度与计算值相差不大，主体结构的内力和变形变化是缓慢平稳的。