大跨度预应力混凝土梁板高大模架施工技术.pdf

3 4 0 建 筑 技 术 Ar c h i t e c t u r e T e c h n o l o a w 第 4 2 卷 第 4期 2 0 1 1 年 4月 Vo 1 4 2 N o 4 AD r 2 01 1 大跨度预应力混凝土梁板高大模架施工技术 陈彤瑾 ( 北京 市第三建筑工程有限公司 ， 1 0 0 0 4 4， 北京) 摘 要 ： 某工程 内设游泳馆 ， 游泳馆顶板 、 梁高大模架 的搭设采用碗 口式与扣件式组合形式的满堂式脚手 架 ， 属高大模架支撑体系 ， 分别对主梁 、 次梁进行模板设计 ， 运用套支格构形式 ， 设计顶板模板 ， 保证和控制高大 模架搭设过程中的检查验收要点和安全防护要点以及模架拆除要点， 经过施 工监测 ， 支撑系统在施工过程 中整 体变形最大值为9 mm， 满足要求 。 关键词 ： 大跨度 ； 预应力混凝土 ； 高大模架； 套支格构 ； 过程检查 ； 模板拆除 中图分类号 ： T U 7 5 5 2 2 文献标识码： B 文章编号： 1 0 0 0 4 7 2 6 ( 2 0 1 1 ) 0 4 0 3 4 0 0 4 CONS TRU CT I oN T ECHNI QU E OF HI GH AND L ARGE F OR MWORK 0F W I DE- S PAN PRI E S TRESS ED CONCRETE BEAM SLAB CH E N T o n g - j i n ( B e ij i n g N o 3 C o n s t r u c t i o n C o ，L t d ，1 0 0 0 4 4 ，B e ij i n g ，C h i n a ) Ab s t r a c t ： S wi mmi n g p o o l i s d e s i g n e d i n a n e n g i n e e r i n g Mu l t i - r a n k s c a f f o l d wi t h c o mb i n a t i o n o f c u p l o k s c a ff o l d a n d f a s t e n e r s c a f f o l d i s a d o p t e d t o e r e c t t h e c e i l i n g a n d h i g h a n d l a r g e b e a m f o r mw o r k o f t h e s wi mmi n g p o o 1 Co n s i d e r i n g t h a t t h i s i s a h i g h a n d l a r g e f o r mwo r k s u p p o rt s y s t e m，f o r mw o r k s o f ma i n b e a m a n d j u n i o r b e a m a r e d e s i gne d r e s p e c t i v e l y S u p p o rt i n g l a t t i c e i s a d o p t e d a n d c e i l i n g f o r mw o r k i s d e s i gne d t o e n s u r e a n d c o n t r o l t h e k e y p o i n t s i n i n s p e c t i o n ，a c c e p t a n c e ，s a f e t y p r o t e c t i o n a n d f o r mwo r k fla me d i s ma n t l e me n t d u ri n g e r e c t i o n o f h i g h a n d l a r g e f o r mwo r k s u p p o rtI t i s mo n i t o r e d i n c o n s t r u c t i o n t h a t t h e ma x i mu m i n t e g r a l d e f o r ma t i o n o f t h e s u p p o si n g s y s t e m i s 9 mm a n d i t s a t i s f i e s t h e r e q u i r e me n t s Ke y wo r d s ：wi d e s p a n ；p r e s t r e s s e d c o n c r e t e ；h i g h a n d l a r g e f o r mwo r k s u p p o r t ；s u p p o rti n g l a t t i c e ；p r o c e s s i n s p e c t i o n ；f o r mwo r k d i s ma n t l e me n t 1工 程概 况 公安部招待所及 警察技能用房工程总建 筑面积 6 9 7 8 0 m ， 地下2 层 ， 地上8 层， 内设游泳馆 ， 净空高度为 1 2 3 5 m， 游泳馆结构主梁为有粘结预应力主梁 ， 截面 尺寸为7 0 0 mm x 1 6 0 0 m m， 6 0 0 mm x 1 6 0 0 I n l T l 两种 ， 跨度 为3 1 2 m， 共计1 1 根； 次梁截面为3 0 0 m m x 7 0 0 m m， 5 0 0 mm x 7 0 0 ln lT l ， 3 0 0 m mx 6 0 0 mm三种规格 ，游泳馆结构顶板 采用无粘结预应力筋 ， 顶板厚 1 8 0 mm， 混凝土强度等 级 为C 4 0 。 2 高大模架支撑体 系搭设方案 2 1 总体 设计原 则 游泳馆顶板、梁高大模架的搭设采用碗口式与扣 件式组 合形式 的满堂 式脚 手架 。 ( 1 )立杆 、 水平杆 间距 。主 、 次 梁模板搭 设立杆 间 距为6 0 0 mm， 水平杆步距为1 2 0 0 m m； 顶板模板搭设立 杆间距为1 2 0 0 m m， 水平杆步距为1 2 0 0m m， 每根立杆 收稿 日期 ： 2 0 1 1 O 3 2 1 作者简介 ： 陈彤 瑾 ( 1 9 7 5 一) ， 女 ， 北京 市人 ， 工程 师 ， 项 目总工 ， e m a i l c s b _c t j h o t ma i l c o rn 下均垫底座， 底座下设垫板。 ( 2 )顶托选择。顶部设可调U 形顶托支顶， 丝杠伸 出钢管顶部不大于2 0 0 m m。 ( 3 )扫地杆设置。立柱距泳池地面2 0 0 m m高处 ， 沿纵横水平方向按纵下横上的原则搭设扫地杆。 ( 4 )水平拉杆设置 。 水平杆步距为1 2 0 0 mm。 可调 支托底部 的立柱顶端沿纵横向设置1 道水平拉杆 。因 本工程高大模架的高度为1 2 3 5 m， 故在最顶部距两水 平拉杆 中间加设一道水平拉杆 ，以保证立杆 的稳定 性。所有水平拉杆的端部与游泳馆四周的框架柱拉结 牢固。 ( 5 )钢管材料选择。 钢管立柱 、 扫地杆、 水平拉杆、 剪刀撑均采用0 4 8 x 3 5 钢管 ， 用扣件与钢管立柱扣牢。 ( 6 )垂直剪刀撑设置。沿满堂式模板架体立柱外 侧周圈设置由下至上的垂直连续式剪刀撑 ，中间再纵 横向每隔1 0 m 设 由下至上的垂直连续式剪刀撑 ，剪刀 撑宽度为4 6 m。 ( 7 )水平剪刀撑设置。 在垂直剪刀撑部位的顶部、 扫地杆处设置水平剪刀撑 ，因模架高度为1 2 3 5 m， 还 应在纵横向相邻的两垂直连续式剪刀撑中间增加“ 之” 2 0 1 1 年 4月 陈彤瑾 ： 大跨度预 应力混凝土梁板高大模架施工技术 3 4 1 字斜撑。 2 2主梁模 板设 计 按游泳馆顶板主梁最大截面尺寸7 0 0 mm x l 6 0 0 m m 设计 。 2 2 1 粱侧 模板 主梁侧模采用1 5 mm厚覆膜 多层板 ，次龙骨为5 0 mm x l O 0 mm方 木 ， 间距 为 2 5 0 mm， 主 龙 骨 为0 4 8 x 3 5 钢 管 ， 间距 1 2 0 0 m m， 用M1 6 对 拉螺栓加 固 ， 从梁 底往上 3 0 0 m m处设置第一道对拉螺栓 ， 其余沿梁高方 向对拉 螺栓间距不大于4 0 0 mm，梁上口用1 0 0m mx l O 0 m m方 木锁扣 ， 下口用架子管锁扣。 架子管与两侧的脚手架可 靠连接。 为保证梁的垂直度 ， 防止主梁在浇筑混凝土时 向一侧倾斜 ，采用在梁两侧增加斜撑 ，斜撑与架体固 定 ， 间距 1 0 0 0 mm一道 。 2 2 2梁底 模及 支撑 主梁底模采用1 5 mm厚覆膜多层板 ，梁重量通过 5 0 mmx 1 0 0 m m次 龙骨 ( 间距2 5 0 m m)传至1 0 0 m mx 1 O 0 m m主龙骨 ( 间距1 2 0 0 mm) ，再传递给下面的3 根 0 4 8 x 3 5 钢管立杆支撑 ， 再到楼面。立杆采用碗扣式脚 手架 ， 间距6 0 0m m， 水平步距1 2 0 0 m i l l 。梁两侧支撑立 杆采用1 2 0 0 mm x l 2 0 0 l n l n 格构套支 ， 步距1 2 0 0 i n l l 。 图1 为 主梁模板 支撑 系统示意 。 垂 图1 主梁模板 支撑 系统示意 2 3次梁 模板 设计 按游 泳馆顶板次 梁截面 尺寸5 0 0 m mx 7 0 0 m m设 计 。 2 3 1梁侧模 板 次梁侧模采用1 5 mm 厚覆膜多层板 ， 次龙骨为5 0 mm x l O 0 m m方木 ， 间距2 4 0 m m， 主龙骨为0 4 8 x 3 5 钢管 。 间 距1 2 0 0m m， 在梁高中部设置M1 6 对拉螺栓加 固， 梁上 口用1 0 0 m mx l O 0 mm 方木锁扣 ， 下口用架子管锁扣。架 子管与两侧的脚手架可靠连接。 为保证梁的垂直度 ， 防 止次梁在浇筑混凝土时向侧倾斜 ，采用在梁两侧增 加斜撑 ， 斜撑与架体固定 ， 间距1 0 0 0 mm一道。 2 I 3 2梁底模 及 支撑 次梁底模采用1 5 m r r 厚 覆膜多层板 ， 次龙骨为5 0 ram x l O 0 mm方木 ， 间 距2 0 0 mm。 主 龙 骨 为 1 0 0 m mx l O 0 mm 方木 。 间距6 0 0 mm， 梁底用3 根0 4 8 x 3 5 钢管立杆支撑 。 支撑 立杆采用碗扣式脚手架 ， 间距6 0 0 m m， 步距1 2 0 0 mi l l 。图2 为次梁模板支撑系统示意 。 图2 次粱模板支撑系统示意 2 4顶板模 板 设计 游泳馆顶板厚 1 8 0 m l n ，采用1 5 m m厚覆膜胶合板。 次龙骨为5 0 mmx l O 0 mm，间距2 5 0 mm，主龙骨为1 0 0 mm x l O 0 mm方木 ， 间距6 0 0m m， 为方便施工 ， 顶板模板 支撑采用碗 口式脚手架与扣件式钢管脚手架相结合的 施 工方 法 ， 以 碗 口式 脚 手 架 为 主 ， 架体 采用 1 2 0 0 m r l l x l 2 0 0 m m+ 1 2 0 0 mmX 1 2 0 0 m m格 构套支 ( 图3 ) ， 横 距 1 2 0 0 mm，纵距1 2 0 0 m m，通过套支形成6 0 0 minx 6 0 0 m m格构， 水平杆步距1 2 0 0 n l m， 双 向设置水平杆 ， 支撑 架体底部设置双向扫地杆 ， 扫地杆距地2 0 0 mn l ， 立杆落 在垫 木上 ( 图4 ) 。 3高大模 架施工流程及要点 3 1工 艺流 程 顶板 、梁投影楼层测量放线 铺设垫板一搭设扫 地杆一 立杆一大横杆一小横杆 架体固定一垂直剪刀 撑布设一水平剪刀撑布设 作业层脚手板铺设 铺设 安全网一检查验收 。 -3 4 2 建筑技术 第 4 2卷第 4期 一 一 一 量 【 l l 量 f I 誊 【 l 【 童 f I 量 【 l l 量 f 1 抽 l Z t lo 1 2 b b 1 U U U 0 0 6 0 0 T 6 0 0 6 0 0 T 1： O 0 1 1 0 o 图3 顶板模板高支模套 支格构形式 r _ | - 0 2 5 0 t、 - j vI ， 城 ， E ， ， j E l ， l j E 5 _ r ：2 r 量 垂 直 剪 刀 撑 - 量 ， r ， l 6 oo 6 0o 6 00 6 0 o 8 I 扫 地杆 ， ： 、 、 一 1 2 6o o 图4 顶板模板 支撑系统示意 3 2施工要点 ( 1 )搭设主 、 次梁支撑排架时， 首先根据梁的垂直 投影墨线 ， 布设梁下支撑立杆 ， 做到支撑中心与梁中心 一 致 ， 沿梁长方向间距按不大于6 0 0 mm， 沿梁宽度方 向间距不大于5 0 0 mm 控制。扫地杆距楼面2 0 0 mm， 水 平杆步距1 2 O 0 m m。 ( 2 )立杆 、 水平杆件接长均采用对接扣件连接。 且 交错布置，两根相邻纵向水平杆的接头不得设置在同 跨内；不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开 的距离不小于5 0 0 m m， 各接头中心至最近主节点的距 离不大于纵距的1 3 。 ( 3 )为加强模板支撑体系的稳定性 ，泳池顶板下 全部采用 4 8 钢管、碗 口与扣件组合搭设排架的方式 以碗口为主 ，局部尺寸不符合碗口模数时用扣件钢管 连接。排架上方1 0 0 mm l O 0 mm 方木做主龙骨，5 0 mm 1 0 0 m m方木 格栅做 次 龙骨 ， 铺设 顶板模 板 ， 并按 1 5 的起拱要求调整板底模板高度。 ( 4 )因为泳池底板从南到北有6 0 0 m m高差 ，跨度 达3 1 2m， 所以泳池顶板支撑通过底部和顶部的可调 托进行高度调整 。顶板支撑立杆间距1 2 0 0 m m 1 2 0 0 m m+ 1 2 0 0 m m 1 2 0 0 m m， 套 支后 形 成 立 杆 间 距 为6 0 0 m m 6 0 0m m 的 格 构步 距 ， 从 南 到北 方 向 上共 设 置 立 杆5 2 排 ，每排立杆 间的水平杆平均分 lJ 6 0 0m m的高 差 ，相邻两根立杆 间的水平杆 高差控制在 1 0 m m以 内。所有排架纵横杆均与泳池周圈外墙及框架柱拉 结 ， 并与梁外侧模板顶紧 ， 以保证排架 的稳定性 。拉 结 点 的水 平 间距 不 大 于 8 m， 竖 向 间 距3 m， 用钢 管 将 支撑架与四周独立柱抱箍 ，所有转角处均为双卡扣 ( 图5 ) 。 8 量 8 8 一 图5 拉结点加固示意 ( 5 )沿架体 南北 、东 西方 向两端及 中间每隔 1 0 m 左右设竖向连续剪刀撑 ， 剪刀撑斜杆与地面夹角为4 5 o 6 0 。 。 斜杆与立杆采用扣接连接。为防止架体的侧移， 整个架体与四周框架柱可靠连接 ， 连墙件呈水平设置 。 采用钢管扣件做连墙件 ， 并与立杆连接 ， 连接点距碗 口 节点距离不大于1 5 0 mm。 ( 6 )为保证高支模架的稳定性 ， 在 高支模架的顶 部及底部扫地杆处设置水平剪刀撑 ，另外在相 邻两 竖 向剪刀撑之间增加“ 之” 字斜撑 ， 在有水平剪 刀撑 的部位 ，还应在每个剪刀撑中间处增加一道水平 剪 刀撑 。 ( 7 )剪刀撑采用回转扣件3 个 ，搭接长度不小于 1 2 m， 等间距设置3 道扣件紧固。水平杆搭接长度大于 2 根立杆 。 ( 8 )在搭设泳池顶板预应力梁支撑时 ，泳池底板 2 0 1 1 年 4月 陈彤瑾 ： 大跨度预应力混凝 土梁板高大模架施 工技术 3 4 3 模板支撑架体不拆除 ， 作为回顶体系 ， 确保泳池区域支 撑体系的立杆上下保持一致 ，严格按专业测量人员放 线弹线 的位置进行支设。 4高大模架过程检查和安全 防护要点 4 1 高大 模 架施工 过程 中的 检查 验收 4 1 1检 查项 目要 求 施工过程中的检查项 目应符合下列要求 ： ( 1 )支架立柱底部结构是否坚实 、 平整 ； ( 2 )垫木应满足设计及规范要求 ； ( 3 )底座位置应准确，顶托丝杠伸出长度应符合 规范 要求 ； ( 4 )立杆的规格 、 尺寸和垂直度应符合要求 ， 不得 出现偏心荷载； ( 5 )扫地杆 、 水平拉杆 、 剪刀撑的设置应符合规范 规定 ， 拉结固定点应可靠 ； ( 6 )安全网和各种安全设施应符合规定要求。 4 1 2预验 收要 求 ( 1 )在梁底模板安装完 ， 顶板模板未开始铺设前， 重点检查模架构造是否完全符合专项方案的内容 。 ( 2 )全部模板支撑 、 铺设安装完 ， 重点检查模板加 固、 拼接是否牢固、 严密。 ( 3 )混凝土浇筑前的正式验收 ，重点检查结构标 高尺寸 、 连墙件 、 竖 向剪刀撑及水平剪刀撑是否到位 ， 办理验收签字手续 。 4 1 3监控 要 求 混凝土浇筑过程中派专人进行布料指挥、 监测 、 监 控 ， 不能超负荷施工 ， 发现支架有松动 、 变形等情况 ， 及 时采取有效措施控制。 4 2高大模 架施 工 的安全 防护 要点 ( 1 )对泳池高大模架方案 的确定须经有经验 的专 家进行论证 、 审查 ， 严格把关后方可施工。 ( 2 )对高大模架 的施工人员须进行有针对性 的技 术交底和安全交底 ，搭设人员须持特殊工种上岗证方 可施工， 木工不得单独搭设高大模架。 ( 3 )严格把好进场材料关 ，多层板、方木进场验 收 ， 要保 证足 够 的断面尺 寸 。 钢 管 、 扣 件 、 紧 固件 的质量 须 符合 国家规 定 的标准 。 钢 管及 扣件 、 紧 固件在 使 用前 进行外观检查及抽检复验， 合格后方可使用。 ( 4 )搭设高大模架体系时，施工周围应设安全网 并加设防护栏杆 ， 并设警示牌 ， 派专人看管。 ( 5 )支模过程中如遇中途停歇 ，应将 已就位的模 板或支架连接稳固，不得浮搁或悬空 。拆模中途停歇 时，应将 已松动扣件或已拆除的模板 、支架等拆下运 走 ， 以防止构件坠落或作业人员扶空坠落伤人。 5 高大模 架模 板拆除的控制要点 ( 1 )因本工程泳池顶板 、 梁为预应力混凝土 ， 模板 的拆除 ， 除应符合规范要求外 ， 还应符合设计要求。梁 侧模在浇筑完混凝土2 4 h 后可拆除。梁底及板底模板 应参照同条件养护混凝土试件强度报告的数据 ，达到 1 0 0 设计强度后进行预应力筋的张拉 ， 在张拉前不得 拆除模板及支撑 。张拉 、 灌浆完成后方可拆除梁底、 板 底支撑 。 ( 2 )拆模的顺序为先支的后拆 、 后支的先拆 ， 先拆 非承重模板、 后拆承重模板 ， 并应从上而下进行拆除。 ( 3 )模板的拆除派专人指挥 ，作业区四周加设围 栏 ， 其 内不得有其他 工种作业 ， 由专人负责监护 ， 拆下 的模板 、 零配件 、 构件等严禁抛掷 。 ( 4 )拆除钢管架时， 下面应搭设临时防护支架 ， 拆 除的架体钢管等先放在临时防护支架上。 ( 5 )与立柱连接的水平拉杆超 出2 层时， 应首先拆 除2 层以上的水平拉杆 ，当拆除最后一道水平拉杆时 ， 应和拆除立柱同时进行。 6结语 公安部招待所及警察技能用房工程中泳池大跨度 预应力混凝土高大模架的施工 ， 具有跨度大 、 层高高、 空间大等特点 ， 经过多方专家论证后 ， 采用了碗 口及扣 件式组合钢管排架支模方式，所有材料直接取之于现 场 ， 方便施工， 同时具有足够 的强度 、 刚度和稳定性 。 经 过施工监测 。支撑系统在施工过程中整体变形最大值 为9 mm， 满足要求。拆模后 ， 泳池顶板、 梁观感质量得 到业主与监理、 设计的一致好评 ， 并获得长城杯专家的 高度评价。 与普通模架体系搭设相比较 ，高大模架体系要经 过专门的内力计算 、 荷载计算、 专家论证分析 ， 立杆 、 水 平杆搭设、 连墙件拉结固定 、 剪刀撑的布设等严格于普 通模架体 系，搭设过程 中不仅要严格监控架体的拉结 牢固性 ，浇筑混凝土过程中还要监控架体 的整体稳定 性。 通过实践证明 ， 此方案不仅切实可行 ， 安全适用 ， 且 施工工期短 ， 减少了周转材料的租赁费用。 参考文献 1 建 筑施工脚手架实用手册 M 北京 ： 中国建筑工业出版社 ， 1 9 9 4 2 J G J 1 3 0 - 2 0 0 1 ， 建筑施工扣件 式钢管脚手架安全技术规范I S 3 J G J 1 6 6 2 0 0 8 ， 建筑施工碗扣 式钢管脚手架安全技术规范 S 4 J G J 1 6 2 2 0 0 8 ， 建筑施 工模板 安全技术规范 S 5 1 建筑施工手册 f M 第4 版 北京 ： 中国建筑工、 l 出版社 2 0 0 5