大跨度超高截面挂板框架梁高支模施工技术

陈云鹏++徐松++马新龙++柴寿辰

摘 要：甘肃省某住宅小区群体工程主大门框架梁截面尺寸600×2500，梁下挂板高2m，净跨20.8m，支模架高达10.5m。结合工程实际，通过精心设计框架梁支撑体系，确保空间稳定性，并合理组织混凝土浇筑，保证了大跨度高截面挂板框架梁高支模的施工质量与安全，对以后施工有很好的借鉴意义。

关键词：梁下挂板；高支模；大跨度；高截面；施工技术

引言

随着我国社会经济的快速发展，建筑业也在不断的创新和发展，许多混凝土结构向大跨度、高度化、复杂化的趋势不断发展，其支撑体系关系重大，是工程质量与安全的关键所在，需要人们不断的去研究新工艺、新技术。满堂支撑架是一项较为复杂的系统，其安装方便、取材简单、成本低廉、实用性强，在工程施工中应用广泛。但满堂支撑架自重较大且具有诸多不确定因素，稍有不慎就会导致坍塌事故的发生，尤其是大跨度、超重荷载高支撑架的破坏常造成大量人员伤亡和重大经济损失。因此工程技术人员必须加强对模板施工技术的研究，建立健全安全保证机制，最大限度避免安全事故的发生。

1.工程概况

甘肃省某住宅小区群体工程，总占地604.96亩，建筑面积360.70亩，计划分三期建设，由三—四层住宅以及三层商业裙楼组成。其中，项目一期园区主入口大门为四层现浇钢筋混凝土框架结构，总高度15m，东西方向长27m，南北方向宽12.4m。其中最大框架梁位于四层框架边跨，截面尺寸为600×2500，净跨20.8m，梁下挂200×1850mm+600×150mm凸型挂板（如下图所示）挂板底支撑高度10.5m，其下为自然地面，门内两侧为两层管理用房，屋面结构标高7.5m。本工程跨度大、支模高、荷载超重（框架梁及挂板总重达100多吨），属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程。

2.模板工程

2.1底部支撑设计

施工前，通过对几个方案的比较、论证，合理考虑施工工期和经济效益，最终确定采用整体满堂、梁下加密排架支撑的扣件式满堂支撑方案。由于受到梁下挂板体型、高度、长度等的限制，给模板支设工作带来了很大的难度。为避免梁与挂板一次性浇筑导致的模板支设、混凝土振捣困难以及架体稳定性较差的问题，并防止后浇挂板所造成的挂板难以浇筑密实以及工期延长等问题，根据工程实际，本方案采取了先行浇筑挂板再施工大梁、自下而上的施工顺序，将挂板作为大梁支撑系统的一部分，并于挂板顶部预留洞口横穿水平横杆以分担大梁荷载，以保证支撑架的整体稳定性。

因大门其下为自然地面，为确保支撑体系不出现明显下沉，施工时首先对地面原土碾压、夯实，浇筑100厚C20砼板带，然后纵向铺设5cm厚木脚手板。在架体搭设时，梁下排架所有立杆下垫钢垫板。

架体搭设均使用现场常用材料，采用48×3.2钢管，40×70mm木方龙骨、15mm木胶合板。梁支撑设计分为分为底模和侧模两个部分，支撑体系如下图。挂板及梁底次龙骨木方@100，主龙骨采用单钢管@375。挂板下加密排架立杆纵向间距375，横向间距400，步距1.2m，底部采用双立杆顶托支撑，梁两侧托梁钢管的扣件必须用双扣件。挂板顶部沿梁纵向方向每隔750mm预留洞口，横穿水平横杆。挂板浇筑成型后拆除侧模，并于挂板两侧贴壁架立顶撑立杆纵向排架，且与水平拉杆稳固拉结。

梁侧次龙骨木方@150，主龙骨双钢管@750。梁侧设置6排Φ12对拉螺杆，沿梁高度方向@500布置。 2.2空间稳定性设计

由于大梁及其下挂板处于框架边跨，且均为高截面构件（梁高2.5m，挂板高2m），体系的稳定性较差，易发生扭曲、侧翻甚至整体失稳等问题，因此保证梁及挂板的空间稳定性显得尤为重要。为此，支撑架超出顶部加载区投影范围向外延伸搭设2跨，以保证大梁外侧刚度。挂板及梁腰部采用“八”字斜撑，并按规范要求于挂板底部设置加强型水平剪刀撑及竖向剪刀撑。为防止浇筑过程中大梁及挂板平面外失稳，梁侧竖向双钢管主楞采用纵向水平杆分别于梁底及梁顶锁紧限制其侧移，挂板中部两侧采用水平拉杆对撑顶紧。

支模架整体充分利用已浇筑完成的框架柱、框架梁作为连接件，满堂架与框架柱用钢管抱柱，每2步设置一道。架体剪刀撑依据加强型剪刀撑设置，在架体外侧周边及内部纵、横向不超过5m（且不得小于3m），应由底至顶设置连续竖向剪刀撑。满堂支撑架在扫地杆、5m高及挂板底设置三道水平剪刀撑，并于顶层15m处设置整体大水平剪刀撑，剪刀撑搭接长度不少于1m，搭接处不少于3个搭接扣件。

2.3支撑系统验算分析

体系底部支撑验算时将大梁及挂板作为整体考虑，且仅计算挂板底部支撑承载力，梁底横杆则作为构造措施以增大架体安全储备。底部支撑的验算，除考虑面板、木方、承重横杆的抗弯、抗剪承载力与刚度外，应特别注意验算支撑横杆节点扣件的抗滑承载力。梁侧支撑验算时根据浇筑混凝土的侧压力及振捣中产生的荷载分别验算面板、木板、钢管的抗弯、抗剪承载力与刚度以及对拉螺栓的间距。

3.混凝土浇筑

3.1 砼浇筑准备

工程采用商品混凝土，汽车泵泵送入模。砼浇筑应提前与商砼站负责人沟通，确保混凝土在浇筑过程中连续供应，并明确商品混凝土详细指标。混凝土应根据实际情况适时加入早强剂，严格控制初凝时间。由于大门顶层为无板面密肋梁，施工极其不便，且次梁与主梁均存在一定高度差。对此，本工程成立了砼澆筑控制小组，由专人专职负责每道施工工序，并在浇筑前提前设计最佳浇筑路线，计算确定各路线浇筑时间，在尽量放慢速度使先浇筑的混凝土达到初凝形成一定强度的同时，也不应浇筑过于缓慢导致底层混凝土已初凝而出现冷缝。

3.2 砼浇筑顺序

浇筑时采用两台汽车泵同时进行，分别支设于待浇筑大门南、北两侧已硬化道路上。浇筑原则为从两端向中间分层、对称浇筑，使支架模板体系均匀受力。浇筑过程中浇筑过程中应严格分层浇筑，每层不超过400mm，并应实时控制，准确把握浇筑时间，同时加强混凝土振捣质量。按如下顺序依次浇筑：从两端向中间所有框架柱浇筑至梁底→沿1号行进路线将中部主梁浇至次梁底→沿2号行进路线将2.5m大梁来回分层浇筑至浇筑至次梁底→沿3号行进路线循环浇筑所有次梁及板面→沿1号行进路线将中部主梁浇筑封顶→沿2号线将2.5m大梁缓慢分层浇筑封顶。浇筑过程中应保证两台泵车同步浇筑，避免整体受力不均。

3.3混凝土养护

混凝土浇筑完成以后，应派专人专职负责混凝土的养护，初凝后立即进行养护。梁顶用塑料布覆盖浇水养护，应全面将混凝土盖严，并保持塑料布内有凝结水。梁侧采用延迟拆模的方法，防止混凝土内的自由水分蒸发，又起到一定的保温效果，避免混凝土因收缩而产生裂缝。

4.质量控制

对于超大跨度，超高截面的现浇混凝土框架梁来说，要保证其功能及外观要求，对其扰度的控制是大跨度框架梁施工的关键所在。模板施工时，应特别注意除了考虑设计起拱外还应考虑施工起拱。一般大跨度梁的施工起拱值为1/1000～3/1000，加上图纸要求要求设计起拱1/500，故按20.8米跨度的5/1000（即10.4cm）进行起拱支模。起拱从一定意义上改变了支承条件，是减小扰度最行之有效的方法。它不但能抵消梁的下扰度产生的视觉效果影响，还使作用在梁上的一部分竖向荷载转化为水平力传给支座，在梁的横截面间形成轴向压力，从一定程度上防止了梁的裂缝的产生。

5.安全控制

5.1支模架的监测

高支模技术一项系统工程，涉及到设计、施工、监理、检测等多个部门，尤其在施工安全方面更为重要，因此，认真做好施工过程中的监测尤为关键。本工程支模架的监测主要采用钢尺、线坠如下图提前设置监测点，监测点分别位于大梁的跨中及两端支座附近。混凝土浇筑过程中，应由专人专职负责，并借助水准仪等设备于安全地带全程进行监测。在开始浇筑前测量一次，记录此值并以此值为初始值；在浇筑过程中，每隔30分钟测量一次，并与初始值相对比，得出沉降、位移量；梁开始浇筑时应进行实时测量，浇筑完成后，每隔两小时观测一次；沉降观测量到浇筑完成后6小时后结束。发现有下沉、架体偏移等变形情况时，请立即停止浇筑，在确保安全的前提下派人检查支架及其支撑情况。

5.2安全防护

支架搭设时应沿高度每隔三步满铺一层脚手板，在支撑架四周搭设及时临边防护，并悬挂安全网及安全警示牌，防止施工人员踏空坠落。混凝土浇筑前，顶层梁底部应满挂双层水平兜网，保证砼浇筑过程中作业人员安全。

根据模板支撑系统梁下超高荷载的特点，我们严格了高支模的量化验收，组织有关人员，利用力矩扳手对已安装就位的梁下扣件逐一进行检查，确保全部合格。

6.结语

针对本工程施工难点，我们采取先行浇筑挂板再施工大梁的施工顺序，通过精心设计框架梁支撑体系，确保空间稳定性，并合理组织混凝土浇筑，保证了大跨度高截面挂板框架梁高支模的施工质量与安全。本工程通过了严格的专家论证，赢得了业主、设计、监理等单位的一致好评。该支撑体系灵活、安装方便、成本低廉，实用性强，我们取得了良好的经济效益，确保了大跨度高截面挂板框架梁高支模的施工质量与安全，也為以后同类型大跨度高截面挂板框架梁高支模的施工提供了成功的实例和经验。

参考文献

[1]建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范.JGJ130—2011.[S]

[2]混凝土结构工程施工规范.GB48966-2011.[S]

[3]建筑施工手册.[M].第五版.中国建筑工业出版社

【文章编号】1627-6868（2016）11-0036-03