高大屋面钢筋混凝土梁模板支撑技术的改进

蒋玮

【摘要】建筑高空大跨度梁板结构施工是一项综合性的技术，本文研究改进原来传统的现浇混凝土结构施工方法，确保工程质量和进度，降低施工成本，为今后的高空大跨度梁板结构施工积累更好的经验。

【关键词】高空大跨度梁板结构；技术难点；问题分析；改进方案

1 工程概况

某工程为钢筋混凝土框架结构；建筑设计使用年限50年，耐火等级二级，建筑防雷为三类，屋面防水等级为二类，防水层合理使用年限15年。

1#楼：层数五层（局部六层）；建筑高度：21.9m；标准层层高：3.4m，六层层高：4.2m，建筑面积：3826平方米。建筑物长46.04m、宽15.84m，五屋屋面层建筑物长42.04m、宽15.84m。在屋面框架层21.6m标高处，屋面共有5根梁长14.4米、梁截面尺寸宽为0.35米、高为1.3米的屋框梁。五层楼面到屋框梁净高为7米。屋面标高为21.6m，屋顶层结构形式为现浇钢筋混凝土大跨度梁板结构，施工层标高为13.6～21.6m，现浇钢筋混凝土大跨度梁板体量大，支模架施工难度较大。

2 高大屋面钢筋混凝土梁模板支撑技术难点及问题分析

在高层建筑现浇混凝土结构施工中，主要解决现浇板的模板支撑系统问题，钢筋绑扎问题，施工脚手架和安全设施问题，由于本工程主楼顶层屋面框架梁结构特殊性，在解决以上问题时有存在以下难点。

2.1 由于模板支撑高度离楼面面高度有8m，属高支模架。

2.2 由于大框架梁跨度大，梁内有大量的钢筋，按设计要求绑扎到位必须有可靠的支架。

2.3 施工脚手架和安全设施在该特殊结构的高空施工中，要做到既安全可靠又装拆方便。空大跨度梁板结构现状分析的基础上.根据一般工程混凝土结构施工中主要解决的问题进行对照分析，采用决策优序法，对八大问题进行一一评判。通过相关系数统计作雷达图，明确了顶层屋面特殊结构在施工的主要问题。

本工程技术人员高空大跨度梁板结构现状分析的基础上，根据一般工程混凝土结构施工中主要解决的问题进行对照分析.采用决策优序法，对八大问题进行一一评判。通过相关系数统计作雷达图，明确了顶层屋面特殊结构在施工的主要问题。

从雷达图可以看出其的主要原因（K>7）为以下三个方面：（1）结构支承体系；（2）钢筋砼的施工；（3）安全设施体系。

3 高大屋面钢筋混凝土梁模板支撑技术的改进施工方案

项目组在施工现场改进了如下施工方案：

3.1 钢管构架方案优化

荷载取定参照规范规定的荷载取值方法，考虑施工的随机性，荷载组合时采用满荷载计算以增加安全系数。模板支撑0.5KN/m2，梁测模按0.5KN/m2，钢支撑1KN/m2，人员及施工设备1.8KN/m2，浇捣荷载2KN/m2，承重钢架的布置从8-12轴分布，承重钢管架的选择一方面考虑钢管架所承担的荷载的大小，满足强度和刚度的要求，另一方面做到拆卸安全方便，承重钢管架的验算根据钢架布置情况和各钢梁所承担的荷载进行验算。

对于高支模大跨度钢筋混凝土结构施工来说，支撑是相当关键的。为保证钢管排架均匀地传力到悬挑槽钢上，排架下部设两道地垅，下层地垅横向设置，与梁垂直，以2根50×100硬质木枋平铺，要求木枋两端至少宽出大梁主要受力支撑范围30em，上层地龙采用[14a槽钢口向上纵向设铺。两层地龙的间距均设于纵横向地垅交叉处。排架立杆的纵向间距及水平横杆的步距计算时，考虑屋面梁、屋面板、排架自重及屋面施工荷载等，主要验算立杆的稳定承载力及地基的最大荷载；同时为保证排架系统的整体稳定性，设置间距<5m竖向和水平剪刀撑。

3.2 钢筋混凝土施工方案的优化

3.2.1 高空定位方法的确定

根据现场施工实际情况，结合现场的测量定位仪器，采用以点到面，从面到位，从线到点引测和复标的方法。第一段施工：用垂直仪将建筑物四个控制点引到13.6m标高的楼面上，形成控制面，定出控制线并进行闭合复试，用全站仪投引到施工面定出构架中心。第二段施工：将控制点、控制面、控制線及构架中心线引测到21.60m标高，用全站仪控制构架轴线从控制悬挑梁的轴线位置。

3.2.2 施工顺序的确定--

搭设外脚手架→13.6m结构施工→至构架顶面标高21.6m→搭设钢管支承架→安装模板及节点处理→钢筋绑扎（预埋件安装）→浇捣第一段柱梁混凝土→养护→钢管支承架与柱连接→浇捣第二段斜板梁混凝土→养护。

3.2.3 钢筋接头控制与施工

对于大跨度钢筋混凝土结构来说，钢筋接头的难以避免的，关键的其位置与接头质量的控制。本工程大梁主筋采用冷挤压套筒连接，其优点是质量保证且施工方便，但缺点是使梁局部主筋间距和排距缩小，给混凝土浇筑造成一定的困难，所以主筋接头数量应尽量减少。本工程底筋跨中6m范围内不设接头，其它位置任意40d范围内接头数量不超过主筋总数的1/3，施工中严格控制每个接头的连接质量，按规范要求逐一检查。此外，由于梁箍筋箍口因主筋较密而无法按规范弯成135，故采用封闭焊接，以确保梁的抗剪承载力和刚度。本工程施工前先确定主筋接头位置，并绘出示意图，施工时对照检查，使钢筋接头无出现任何差错。

3.2.4 钢筋制作安装

钢筋制作中，尺寸精确是最关键的，否则将影响钢筋连接和安装质量及梁截面的大小，甚至出现质量事故。该大跨梁钢筋绑扎安装时，先在已支好的梁底模上弹好梁宽的控制线，而后由下至上逐排地安放主筋和挤压连接，并用钢管搭设支架辅助施工。因大梁底筋较密，故在每排钢筋间设置垫铁，以保证排距足够，操作中保证上下排钢筋对齐，以保证浇筑时混凝土注入和振捣棒插入的顺畅。此外，由于大梁中钢筋数量较多且自重较大，故梁底保护层垫块采用与混凝土同级别的特制去石混凝土。

3.2.5 施工关键

施工的关键是21.6m以上，迎风面的模板受风力较大，必须采取模板的加固措施。

3.2.6 难点处理

悬挑梁下面满堂支模架.该部分支模架除立杆纵横间距为0.8m，步高1.7m扫地杆高0.3m要求外，离悬挑端增设78°斜立杆，并从板底往下第一步、三步架沿纵向用短钢管搭设成桁架。

3.3 优化脚手架搭设、提高安全设施

3.3.1 脚手架与安全设施形式的选择与确定

大楼顶层屋面层结构施工是在21.60m标高层平面上展开，施工用脚手架和安全设施可以简单地理解为施工操作平台。

（1）荷载确定

施工脚手架设计荷载取q=1.5KN/m2，风荷载按《规范》要求进行计算取定。

（2）脚手架（操作平台）形式的确定

脚手架（操作平台）搭设采用钢管脚手，由21.6m标高，与悬挑脚手架接上搭设，双排架上至悬挑边缘。

（3）悬挑脚手架验算

计算得风荷载为0.65KN/m2，故对脚手架体影响不大，再验算悬挑脚手架体的强

度和稳定性，计算水平杆其抗剪强度，刚度，扣件的滑移和柱杆的稳定性都满足要求。

3.3.2 安全保证措施

安全保证措施的一般性条款同高层结构施工的常规安全措施相同，同时还明确了针对性的安全保证措施。

由于本次结构施工处于高空21.6m，防护设施如脚手架、防护栏、脚手片、安全网在施工时，全部固定牢固，以防坠落。毛竹脚手片四周固定，在屋面层位置设一道水平挑网，脚手架体与墙体连接按规范设置，水平方向间距4.5m，竖直方向间距3.6m，软拉接与硬支撑连接。所有脚手架、安全防护设施，必须经过专职安全员和项目技术负责人签字认可后方可拆除。每项工作施工前，必须经过安全上岗交底，做好记录，及时进行安全跟踪检查，发现问题及时整改。结构楼面施工时，依靠钢排架脚手架管承受所有荷载。每平方米的材料堆放量不得大于2.50kN/m2，且不得集中堆放。

4 检查验收

本工程屋面悬挑结构，采用现浇钢筋砼结构体系，由此对砼浇捣前后构件的变形和垂直位移监测是关键。

通过对大跨度悬挑结构施工全过程的三次监测.全部监测所得的实测数据，大悬挑受力后，引起变形的垂直位移均满足计算值，结构悬挑梁的受力变形也满足规范要求。

5 效果檢查

通过优化各项施工技术性能指标和分项工程质量检验评定均控制在技术标准以内，施工质量符合设计使用功能的要求，达到了预期的目标。

6 结语

通过对本工程屋面高空大悬挑结构施工技术的优化，提高了施工单位在特殊结构施工方面的能力，增加了技术储备，为今后施工高层大悬挑结构提供实例。

参考文献：

[1]赵骏.高大屋面满堂顶板回顶支撑架设计与施工[J].江苏建筑，2017（5）

[2]谭云.屋面挑檐工字钢高大模板施工技术研究——以某栋公共教学楼建筑为例[J].低碳世界，2016（6）

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[4]王胜，刘汉进，刘斌.坡屋面混凝土结构高大模板设计与施工[J].施工技术，2014（9）

[5]马玲.坡屋面混凝土结构高大模板设计与施工[J].江西建材，2016（2）