500 kV开关站GIS楼斜面高大模板支撑施工技术

角正严

（中国水利水电第十四工程局有限公司机电安装事业部，云南 昆明 650032）

1 概述

1.1 项目概述

福建厦门抽水蓄能电站位于福建省厦门市同安区汀溪镇境内，距福州市、泉州市和厦门市的公路里程分别为276 km、86 km和50 km。电站由上水库、输水系统、地下厂房、地面开关站及下水库等建筑物组成。地下厂房内安装4台单机容量为350 MW的混流可逆式水轮发电机组，总装机容量为1 400 MW。

1.2 施工概述

500 kV开关站GIS楼尺寸为34 m×18.5 m×24.84 m（长×宽×高），高程为314.90～ 340.790 m，共5层砼结构，其中一层为板梁柱结构，二、三、四层为框架结构，三层包括吊车梁，五层四坡砼屋顶（板梁结构），GIS楼混凝土设计强度等级为C30W8F50。GIS楼超危大工程结构特性见表1。

表1 GIS楼超危大工程结构特性表

2 方案制定

2.1 方案对比

由于500 kV开关站GIS楼屋顶为四坡斜屋顶结构，底部板面有设备基础、孔洞等设施，局部板面不在同一高程面上，且屋顶、梁为斜面，模板支撑系统难以搭设。框架式混凝土建筑工程模板支架施工体系较多，以普通钢管扣件式、盘扣式支架等支架为主，而盘扣式支架系统已是国际上发达国家主流支架体系，方案比选见表2。

表2 支架方案对比表

通过普通钢管扣件式支架系统与盘扣式支架系统对比，普通钢管材料用量多160 t，搭设速度缓慢。盘扣式支架系统虽有模数限制，但可进行调整，搭设更方便、快捷。因此本项目选用盘扣式支架系统。

2.2 技术参数

砼板厚0.15 m，GIS设备层梁的断面尺寸主 要 为400 mm×800 mm、600 mm×1 000 mm、600×1 650 mm。梁板支撑架采用盘扣式满堂脚手架搭设。满堂脚手架总体长度36.90 m，宽度21.60 m，高度为15.90～18.79 m，脚手架立杆纵向间距主要为1.5 m、1.2 m、0.9 m，横向间排距主要为1.2 m、0.9 m，水平杆长度与立杆间距配套使用，步距1.50 m，顶层步距不大于1 m。

0.15 m厚砼斜坡屋顶采用在立杆顶部安装可调托撑，托撑内安装1根8号槽钢（或双Φ48的钢管），按楼板屋顶纵向水平铺设，横向间距1.2 m；槽钢上部铺设50 mm×100 mm木方，方向与屋顶坡度方向一致，间距400 mm，木方上铺设15 mm厚胶合板作为板底模板，同时木方与8号槽钢之间的间隙用木楔楔紧。（GIS楼为斜屋顶屋面，浇筑时应对称浇筑，及时平仓振捣，保证整个架体的受力均匀）板模板支架结构如图1所示。

图1 板模板支架示意图

3 施工程序

3.1 施工准备

（1）脚手架搭设前，技术负责人按照脚手架施工专项方案的要求对搭设和使用人员进行技术交底。

（2）对进入现场的盘扣式脚手架的构配件，检查其质量是否符合规范要求。

（3）构配件应按品种、规格分类放置在堆料区内，或码放在专用架上，清点好数量备用。脚手架的构配件堆放场地排水应畅通，不得有积水。

（4）脚手架必须由专业架子工搭设。

（5）脚手架支撑系统搭设场地必须平整、坚实。

3.2 脚手架架体搭设

（1）放样定位

脚手架具备搭设条件后，按专项方案的要求，进行脚手架的放线定位。

（2）搭设立杆

先安放木垫块，立杆放置于木垫块上；或在立杆底部安装可调底托。安装底部第一根立杆时，及时安装底部第一层水平连拉杆，并将架体连接成一个整体。立柱接长时全部采用套管连接，最后一根立杆顶部安装可调托撑。

底部可调底座应放置在定位线上，并保持水平。可调底座丝杆插入立杆长度不小于150 mm，外露长度不大于300 mm。顶部可调托撑伸出顶层水平杆的长度不超过650 mm，丝杆插入立杆长度不小于150 mm，外露长度不大于400 mm。

（3）纵横扫地杆

在立杆底部第一层圆盘高度安装纵横向扫地杆。当立杆底部安装有可调底座时，作为扫地杆的最底层水平杆中心线距离可调底座的底板不大于550 mm。扫地杆与两端立杆必须连接牢固，且必须通过立杆上的盘扣节点连接拉通。

（4）纵横水平杆

支撑架搭设按照先立杆后水平杆再斜杆的顺序搭设，形成基本的架体单元，再以此扩展搭设成整体。纵横向水平杆采用插销连接，安装时采用锤击方法将插销牢固固定在插捎孔内。脚手架的纵横向水平杆的步距不大于1.5 m，当最后一层步距不足1.5 m时，按实际高度搭设一层纵横向水平杆。

（5）剪刀撑

对标准步距为1.5 m的支撑架，应根据支撑架搭设高度、支撑架型号进行竖向斜杆布置。脚手架的纵向和横向应每间隔3跨，由底至顶设置连续竖向剪刀撑，斜杆与水平夹角为成45°～60°。当架体高度超过8 m时，沿垂直方向每间隔4～6个步距设置水平剪刀撑，水平剪刀撑间距6～8 m，采用扣件式脚手架管搭设。

（6）防护栏杆

施工期间，在操作平台外围设置防护栏杆，栏杆搭设在外立杆上，将最外侧的立杆接长，或采用扣件式脚手架管搭设。防护栏杆高度1.2 m，挂密目式安全网，底部设200 mm高度挡脚板。

（7）脚手板

脚手板主要采用钢制脚手板。脚手架铺设时，每块脚手板两端采用8号镀锌铁丝拧紧，固定在横向水平杆上。脚手板间采用搭接铺设。

（8）连墙件

施工脚手架的连墙件，采用扣件式钢管作为连墙件的材料，采用抱柱的形式与架体进行拉结，沿着柱高度方向，每隔两步三跨设置一道。使用期间，严禁拆除连墙件。

（9）安全网设置

立网采用密目式安全网，沿脚手架立面满挂，必须挂平挂紧，不留间隙。

（10）楼梯

盘扣式脚手架架体搭设完成后，及时安装挂扣式楼梯，或采用Φ48钢管和预制钢楼梯踏板搭设楼梯，钢踏板与钢管采用扣件连接，作为施工期间的人行通道。

3.3 资源配置

所需的人员及设备见表3及表4。

表3 主要施工人员配置计划表

表4 主要施工设备配置计划表

3.4 施工安全控制

（1）成立安全生产应急领导小组，应对本工程现场突发事件的处理工作。

（2）组织开展人身伤害和突发环境事件应急预案的宣传、培训和演练。

（3）应急电话及公告：在施工现场设置公告栏（牌）标明本工程应急小组及联系电话、社会急救电话等提示标志，现场人员在应急时能快捷报警求救。

（4）脚手架坍塌防治措施：

1）作业人员持证上岗且进行安全技术交底，脚手架验收合格方可投入使用。

2）对工程所用的相关施工材料进行严格把关，严禁不合格材料投入使用。

3）脚手架卸荷、拉接体系局部产生破坏，要立即按原方案制定的卸荷、拉接方法将其恢复，并对已经产生变形的部位及杆件进行纠正。

4）对独立脚手架的拉结支撑加强日常巡视，发现异常情况及时进行整改。

5）脚手架拆除时严禁非操作人员在脚手架上进行任何作业。

4 施工难点分析

（1）因为屋顶及梁均为斜面，搭设的支撑也要斜面固定，如何使支撑方向与屋顶坡度方向一致是支撑模板系统的难点，本工程采用三角形木垫板来调整主楞8号槽钢，角度方向调整好后，将木方与8号槽钢之间的间隙用木楔楔紧，支撑系统与斜屋面、斜向梁支撑固定如图2、图3所示。

图2 支撑系统与斜屋面固定示意图

图3 支撑系统与斜梁面固定示意图

（2）因本层基础在楼板面上，板面位置局部有设备基础、局部有孔洞，在有设备基础的位置板面高程不一致，需要调整底托，使横杆能够相连；局部孔洞部位需要调整盘扣架模数来进行避让。

5 结语

本工程方案多次修改、反复计算，经过专家论证会论证，最终通过业主审批实施，盘扣式支架模板支撑系统施工方便、快捷，用料节省，稳定性高，可大幅度提高项目工程进度。