横向密布圆肋筒状木质叠合箱网梁楼盖模板支撑及安全控制

顾勇军 扬州市建筑安全监察站，扬州 225000

王 刚 江苏邗建集团有限公司，扬州 225003

1 工程概况

扬州大学文体馆工程建筑面积48157m2，框架六层，集文化与体育活动于一体，工程功能较多，结构复杂。其游泳馆、篮球馆、羽毛球馆、报告厅及屋面，采用组合箱网梁楼盖新技术，其最小跨度16.8m，最大跨度33m，最大箱体高度为1.7m，最大箱体宽度1.2m。

2 网梁楼盖施工原理

网梁楼盖是箱型截面的密肋楼盖，由“组合箱”与后浇肋梁连接成梁板合一的整体，具有底部平整，大空腔蜂巢构造、空间受力的特性，网梁楼盖不属于现浇空心板楼盖，它的基本受力单元是无翼缘箱型肋梁（图1）。

图1 网梁楼盖平面

传统的网梁楼盖由预制构件“叠合箱”与后浇肋梁连接形成梁板合一整体，具有连续箱型截面的整体，箱体与肋梁共同受力。叠合箱侧板通常采用轻质材料侧板，不能满足箱体深度大的屋面施工（图2～图4）。

图2 叠合箱网梁楼盖平面示意图

图3 叠合箱网梁楼盖剖面图

图4 网梁楼盖断面详图

3 横向密布圆肋筒状木质组合箱（叠合箱）的组成

本工程采用了横向密布圆肋筒状木质组合箱体有效解决了箱体内支撑的受力刚度，满足了箱体深度大屋面的施工要求。

横向密布圆肋筒状木质组合箱体是由上、中、下三部分组成，施工时现场安装。组合箱根据受力位置不同又分为明箱、暗箱。根据受力形式确定明箱底板、暗箱顶板厚度，上部为钢筋网和现浇砼层，顶板、钢筋网、现浇砼层及肋梁形成整体，共同受力。

横向密布圆肋筒状木质组合箱体，内设4道水平圆形支撑配以竖向龙骨形成横竖结合的立体网状骨架，侧壁采用水泥压力板，整体刚度大，解决了内支撑的受力不均，容易产生涨模灌浆的质量通病问题。另外，组合箱1.7米高，底部1.2米宽，大幅度突破原有尺寸（图5～图6）。

图5 密布圆肋筒状木质箱体骨架

图6 密布圆肋筒状组合箱体内筒

横向密布圆肋筒状木质组合箱体侧壁材料使用12mm厚的水泥压力板，采用工厂切割、工厂组装的方法，保证侧壁尺寸与组合箱尺寸相符，便于安装在底箱外插槽上。

4 网梁楼盖工艺流程

网梁楼盖施工工艺流程：高支模搭设→模板验收→放装配箱位置线→粘贴密封胶条→安装装配箱底板→调整底板→钢筋肋梁下料→绑扎肋梁钢筋→钢筋隐蔽验收→安装装配箱侧壁→安装装配箱顶板→暗盒顶板钢筋绑扎→装配箱安装验收→浇筑混凝土→混凝土养护→高支模拆除。

5 网梁楼盖高支模施工

5.1 高支模体系的建立

本工程网梁楼盖最大跨度33m，厚度1.7m（设计图纸标明荷载相当于400mm砼板），搭设高度24m，肋梁截面500mm×1700mm。

面板支撑采用满堂脚手架支撑（图7），立杆间距800×800mm，步距1.5m，面板厚度18mm；面板下设两层枋支承，上层枋（50mm×100mm木方），间距300mm；下层枋（Φ48×3.0mm钢管横铺），间距800mm，杆件链接采用双扣件。

梁底支撑：梁两侧立杆间距1600mm，梁底增加2根立杆，杆件连接采用双扣件。梁侧模板由网梁楼盖组合箱代替。

图7 满堂脚手架支撑体系

5.2 软件计算时注意事项

现场钢管壁厚采用3.2mm，计算书中钢管壁厚参数取值为3.0mm的标准钢管。

风荷载对模板支架体系的整体稳定性、承载力影响较大，在进行模型分析和稳定性承载力计算时，要考虑风荷载的影响。本工程基本风压ω0（kN/m2）取值0.25；风荷载体型系数取值0.85。

双扣件抗滑移最大荷载为12kN，考虑施工因素的影响，在计算时应考虑抗滑移系数取值0.85。

高支模地基的处理和承载力是否满足要求需经计算，本工程高支模地基为400mm厚砼底板。

由于上述问题定量计算比较复杂，因此设计时应该在构造上综合考虑，同时要结合现场施工经验来加强支模系统整体稳定措施来弥补。本工程通过“品茗安全V12.1软件”设计计算和增加构造要求来进行综合设计，确保施工安全，在工程实践中取得较好的效果。

将设定的参数输入安全计算软件进行验算，所有参数均满足设计要求。

5.3 高支模构造要求

每根立杆底部应设置底座或垫板；立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a不应超过0.5m。

相邻立杆的接头和水平杆的接头应错开在不同的框格层中。

搭设时应确保立杆垂直度偏差＜高支撑架架高/400，同时≤15mm。

立杆必须按步距满设双向水平杆，确保高支撑架系统在横向和纵向有足够的设计刚度。

扫地杆必须纵横两向设置，扫地杆距地面高度200mm，以减少立杆下端的悬臂长度。

剪刀撑：根据规范要求和工程构架尺寸，在架体外侧周边及内部纵、横向每5m～8m，由底至顶设置连续竖向剪刀撑，剪刀撑宽度为5m～8m。本工程架体支撑高度24米，根据规范要求，水平剪刀撑间距不宜超过8m。因此，本工程架体中部设置2道水平剪刀撑，另外在架体顶部加密两道水平剪刀撑，竖向间距750mm，以保证架体整体稳定性。

其余构造要求应遵守《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011的相关构造要求。

5.4 施工过程控制

5.4.1 模板搭设材料

钢管的质量问题如钢管材质达不到Q235标准，锈蚀严重、有效壁厚变小，钢管弯曲和变形，有效承载力大幅降低。

扣件及顶托的质量问题如扣件、顶托材质不符合要求，造成承载力降低而易发生脆性破坏；扣件及顶托因锈蚀严重而导致紧固度及承载力下降。

以上质量问题是造成架体整体失稳坍塌的主要原因，因此在搭设前必须严格按照国家或行业标准对所使用的材料进行筛选和检验，达不到标准或与计算书中要求不一致的不投入使用。

5.4.2 高支模的验收

立杆底部基础承载能力和垫木是否符合方案设计要求，立管是否全部落地搭设；立杆间距、横杆步距是否偏大，是否存在偏心荷载；水平拉杆与扫地杆是否按要求设置，竖向剪刀撑和水平剪刀撑是否按方案合理设置；高支模架体是否与建筑物有可靠连接，扣件的紧固力矩是否符合要求；顶托自由端长度是否偏长；安全网和安全防护设施是否按要求设置。

5.4.3 高支模混凝土浇筑过程控制

砼浇筑过程中确保模板支架均衡受载，最好采用由中部向两边扩展的浇筑方法；实际施工荷载不得超过方案设计荷载，不得在模板上堆放过载砼；在砼浇筑过程中，必须派2名以上专业技术人员进行旁站，监督砼浇筑和检查支撑有无异常变化。如发现支架下沉、弯曲、松动等变形情况必须立即停止砼浇筑，撤离人员，并采取相应加固措施。

5.4.4 高支模的监测

高大模板支撑系统在混凝土浇筑过程中和浇筑后一段时间内，由于受压可能发生一定的沉降和位移，如变化过大可能发生垮塌事故。为及时反映高支模支撑系统的变化情况，预防事故的发生，需要对支撑系统进行沉降和位移监测。

（1）立杆弹性挠度监测监控

观测点设置在楼盖跨中1/3区域的密肋梁、框架暗梁及柱帽下部立杆上，混凝土浇筑前，采用经纬仪扫描弹测垂直线，每个浇筑区段设置4组观测点。混凝土浇筑过程，将经纬仪设置于浇筑区域以外方便观测，且在安全的地带，每15min观测一次，并做好记录。

（2）主楞与次楞变形值监测监控

混凝土浇筑前，在楼盖跨中1/3区域设置主次楞变形观测点，每个浇筑区段设置4组。在密肋梁、柱帽及框架暗梁的主次楞跨中附近立杆上焊接直角形方钢管，作为应变传导器，其上平高出楼盖上平100mm，观测点采用Φ12钢筋垂直焊接于主次楞跨中的梁及柱帽钢筋上作为观测点，并做1mm计刻度。设定主次楞挠变值＞L/250为报警值。

（3）施工荷载监测监控

活荷载监测：混凝土浇筑过程中，安排专人进行施工活荷载的监控，两个混凝土浇筑班组不得集中在1m2范围内进行振捣，防止因施工活荷载超限值形成模板支撑体系应力集中现象而倒塌，施工活荷载必须严格按照≤2.5kN/m2的支撑体系结构设计荷载布置，即混凝土施工时，按每班组不超过4人（按平均75kg/人测算）和每班组配置一台插入式振动器进行混凝土浇筑。