水利工程中高支模设计及施工技术探析_董俊.pdf

四 川 水 利水利工程中高支模设计及施工技术探析董 俊，施 军，周 艺（扬中市水利工程管理处，江苏 扬中，）【摘 要】现阶段国家社会持续发展，水利工程成为重要的民生工程，而水利工程中的闸站是一个集合水工、机电等多专业的综合性工程，根据闸门运行和后期水泵维修的需要，闸站厂房往往需要满足高度更高、跨度更大、面积更大的要求，因此在闸站厂房建设中对模板和支架体系就提出了更高的要求，高支模作为建筑领域最常用的一种方式，同样也会用到水利工程中。文章以扬中市何家大港闸站厂房为例，进行高支模的设计和施工研究，供类似项目借鉴。【关键词】水利工程 泵房 高支模 中图分类号：文献标志码：文章编号：（）引言高支模施工主要是指在建筑施工过程中施工支模达到 或者是 以上的工程，在当前的建筑施工过程中用途规模广、数量大，属于国家规范中的危大工程。高支模的设计和施工对于项目的安全实施至关重要。工程概况扬中市何家大港闸站工程，位于联丰港的原何家大港老闸长江侧。上部厂房结构分为 区、区、区三个区域，区为门厅及控制楼，区为主厂房（泵 房），区 为 检 修 间。总 建 筑 面 积，其中控制楼 ，主厂房 ，检修间 。工程总长 ，总宽 ，屋面标高 。主厂房及检修间主体一层，建筑高度 ，屋面楼板模板支撑高度 ；控制楼主体三层，建筑高度 ，一层层高、二层层高、三层层高。主厂房设置 电动单粱起重机。该闸站工程抗震设防烈度 度，设计合理使用年限 年，耐火等级二级，火灾危险性类别丁类水工厂房。区及 区的主厂房、检修间一层层高为，其模板支撑高度 ，从 标高至 标高，其模板支撑高度大于 ，模板支撑的最大跨度 。区控制楼三层，层高分别为 、，其模板最大支撑高度。项目 区、区主厂房及检修间的屋面模板支撑高度为 ，大于 ，属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程，其支撑高度较高，施工难度较大。轴与 轴及 轴与 轴间为变形缝，存在双框架梁，立杆支撑面闸站地面标高 ，该支撑面洞口较多，在 轴至 轴及 轴至 轴间有洞口，轴至 轴间有洞口，该部位有已安装好设备，设备大小为，设备位置钢管立杆不能落到地面，因此，对洞口及设备位置必须采取特殊施工措施。董 俊，施 军，周 艺：水利工程中高支模设计及施工技术探析 图 建筑结构剖面 高支模设计 材材料料选选用用支架的主要承重结构采用钢管，钢管的型号为直径，壁厚 。支模的木板采用的 厚的胶合板，背带采用方木，方木尺寸。梁底为顶托，可以调节标高，扣件采用直角扣件、对接扣件和十字扣件。板板的的高高支支模模设设计计楼板厚度为，小梁木方间距，立杆纵横向间距均为，立杆顶端采用双扣件与主梁钢管连接，以 区屋面模板支撑高度 位置屋面楼板为代表进行计算，水平剪刀撑在钢管支撑的顶部、标高 处、扫地杆处设置水平剪刀撑，垂直剪刀撑按规定设置。双面覆模 厚胶合板 小木枋次楞 钢管主楞双扣件满堂架钢管扣件支撑体系。最下一面一层横向钢管为扫地杆，扫地杆距离地面高度为不大于，立杆的底部必须落于垫板上面，立杆的间距为 。剪刀撑在支撑结构的纵向、横向分别布置竖向剪刀撑，竖向剪刀撑不大于 跨，支撑结构外围设置连续封闭的竖向剪刀撑；在钢管架的上部、底部和设计标高 的位置，都设置水平方向的剪刀撑，剪刀撑的杆件的底部和地面顶紧。满堂架支撑体系和先浇筑的框架柱拉紧顶牢，梁板下立杆纵横成行，水平横杆全部贯通；板下支撑体系水平杆全部延伸到梁下与梁下立杆或水平杆连接，确保支撑体系的整体稳定性。支撑结构与已浇筑的框架柱拉结。规范要求水平间距为不大于，竖向间距为小于等于二步，连接点至架体主节点。层高在，在最顶歩距两水平拉杆中间分别加设一道水平拉杆。表 板的高支模设计计算结果序号结构内容验算结果规范要求面板强度（）挠度（）小梁强度（）抗剪（）挠度（）主梁抗弯（）抗剪（）挠度（）支座反力（）满足要求扣件扣件受力 立杆长细比 稳定性（）框框架架梁梁的的高高支支模模设设计计框架梁支撑采用双面覆 厚胶合板 小木枋次楞 钢管主楞顶部双扣件、可调顶托组合钢管扣件模板支撑体系，需要注意的是顶部的顶托螺杆伸出钢管的顶部不大于，顶部的顶托顶端距离顶层的水平杆悬臂长度不超过。立杆底端布设 通长木质垫板，第 类梁立杆纵向间 距 ，步 距 ，横 距 为 ，梁底部增加一根立杆，第 类梁立杆纵向间距 步距 ，梁底均不增加立杆。支架布置见图 和图。图 立杆平面布置图 立杆布置剖面 四 川 水 利满堂架支撑的体系要形成一个稳固的体系，与已经完成浇筑的结构进行拉结，排架支撑和完成的框架柱和框架梁相关固定牢固，梁板下立杆在横向和纵向都均匀布置，水平的横杆全部贯通。梁板下的支撑满堂架的水平方向的杆件，全部延伸到主梁方向，确保支撑满堂架的总体稳定性。连墙件与已浇筑的混凝土框架柱抱柱连结，规范要求水平间距为不大于，竖向间距为小于等于二步，连接点至架体主节点。层高在，在最顶歩距两水平拉杆中间分别加设一道水平拉杆。表 梁的高支模设计计算结果（）序号结构内容验算结果规范要求面板强度（）挠度（）小梁强度（）抗剪（）挠度（）主梁抗弯（）抗剪（）挠度（）支座反力（）满足要求扣件扣件受力 立杆长细比 稳定性（）施工方法 基基础础施施工工立杆支撑在闸站地面钢筋混凝土板上，地面钢筋混凝土板厚，混凝土等级，满堂架立杆下铺设 厚垫板，设置扫地杆、垫木。脚脚手手架架施施工工脚手架施工工艺流程：垫板铺设立杆架设安装第一排横杆（扫地杆）纵向水平杆件安装横向水平杆件安装接长立杆安装第一步的水平杆件安装第一步的横向杆件安装第二步纵向水平杆件安装第二步横向杆件剪刀撑安装挂设密目网。脚手架的施工方法。（）脚手板测量人员根据模板支撑架体平面图在结构板上弹好支撑系统立杆位置线。脚手板中心点与立杆中心点重合，木板的放置方向相同，横竖一致。（）立杆根据层高进行组合计算，逐步搭设梁板支架的钢管满堂架，钢管的立柱间距要严格按照设计尺寸进行，立杆竖向保持垂直，扣件扣紧到位，脚手架、立杆间距都要根据梁体位置和模板进行设计。立杆接长采用对接扣件连接，对接接头扣件开口方向向下或向内。立杆上的对接扣件交错布置，两根相邻杆件接头预留应该错开，不得在同一跨里面，并且接头的位置错开不小于 。各个接头的中心位置与主节点的位置距离不超过步距的三分之一。脚手架的扫地杆是必须设置的，纵向的扫地杆固定在立杆上，横向扫地杆也紧靠纵向的扫地杆固定在立杆上，都采用直角扣件固定。搭设立杆的时候，必须设置抛撑临时进行架体结构稳定，知道连墙件安装完成，结构稳定后，临时的抛撑才予以拆除。立杆必须用直角扣件与水平杆扣紧，以保证脚手架共同工作，保证架体的稳定和刚度。有连墙件的位置，连墙件紧随着立杆、纵横向水平杆施工完成后立刻进行安装。搭设完成一步脚手架架体结构后，采用卷尺校正步距，测量和校正垂直度。（）水平杆与立杆之间采用直角扣件进行扣紧。水平杆采用对接扣件连接，至边角处也可采用搭接。对接的接头错开一定距离，不在同一个跨度内布置接头，相邻接头错开的距离不小于，与相近的主要节点，距离不大于纵向间距的三分之一。搭接长度不小于。等间距设置三个旋转扣件进行加固，端部的扣件盖板边缘到杆件端头的距离不小于。水平杆的长度一般不宜小于 跨，并不大于。在转角处，水平杆四周交圈，用直角扣件与内外角部立杆固定。（）剪刀撑架体结构的外部由下到上设置竖向连续的剪刀撑，中间在纵横方向的距离不大于 跨，竖向剪刀撑两个方向的斜杆宜分别设置在立杆的两侧，底端与地面顶紧。在支撑架的顶部、扫地杆处、标高 处设置水平剪刀撑，水平剪刀撑采用旋转扣件固定在与之相交的立杆或水平杆上，剪刀撑杆件的底端与地面顶紧，夹角宜为。钢管立柱的剪刀撑、部分水平拉杆应采用 钢管，用扣件与钢管立柱扣牢。钢管董 俊，施 军，周 艺：水利工程中高支模设计及施工技术探析 扫地杆、水平拉杆应采用对接，剪刀撑应采用搭接，搭接长度不得小于，并应采用 个旋转扣件分别在离杆端不小于 处进行固定。斜撑设计见图。图 剪刀撑布置（）周边拉结竖向结构与水平结构分开浇筑，以便利用其与支撑架体连接，形成可靠整体。支架的立柱高度超过 时，立柱周围和中间有结构柱的地方，架体结构与框架柱环绕抱住连接，水平间距，竖向间距。模模板板施施工工（）胶合板的加工根据设计图纸，按照编号顺序相应的制作模板，每块模板严格按照设计图纸的尺寸进行下料。背带的木方和木板接触的位置，要保持模板的表面平整，以保证木方与模之间紧密地贴紧。模板下料的时候，采用钢卷尺量好尺寸，弹线放样，采用机械锯整齐的裁剪，侧面和四个侧面边，用手刨刨平，保证其平整度。先将木板平放在操作的平台上，从一侧向另外一侧依次放样，采用墨盒弹好纵横龙骨的边线，龙骨与面板钉装完毕之后，从一边向另外一边，依次放出螺栓孔的十字线，用电钻钻出螺栓孔。安装要求均匀的涂刷隔离油膜，妥善存放，等待安装。模板加工的过程中，所有能处理的连接处、转角位置，木板的根部必须严密地固定牢固，防止混凝土浇筑过后。结构出现表面的错台、漏浆和振捣不密实的现象。模板加工完成后，进行试拼装，拼装完成后再投入使用。（）模板安装前准备制作好的模板采用平板车运输到塔吊的吊装范围内，便于后期安装的时候塔吊可以直接起吊。模板安装前，技术人员给所有的施工人员进行施工安全技术交底，详细说明安装工艺，安装注意事项。模板在首层施工的时候，底托必须安装在压实的回填土上，或者下面采用脚手板支垫。墙柱、梁板等模板安装之前，在楼层上采用墨盒依次放样，弹出墙体和柱子的轴线，并且要预留门洞口的边线。模板安装前，均匀的涂刷脱模油剂，保证模板表面干净整洁，以确保混凝土浇筑外观整洁。施工缝位置的混凝土凿除并冲洗干净。（）模板安装要求模板安装过程中，不可避免地会出现木屑和杂物，在墙体的下部和梁根位置，预留清扫口，采用吸尘器清扫干净后再进行下一步工序。各个结构物的边线、轴线放样过后，测量人员要进行复测和跟踪校正，施工人员也要进行自检，自检合格和测量复核合格之后，才可以报验和加固。模板验收重点为控制刚度、垂直度、平整度和接缝，特别注意外墙模板、电梯井模板、楼梯间模板等处轴线位置正确性。并检查水电预埋箱盒、预埋件位置及钢筋保护层厚度等。模板的预埋件和预留洞口事先整理清单，按照设计的清单逐项在模板上进行开孔，避免遗漏。现浇钢筋混凝土梁、板的跨度 时，模板起拱高度为全跨长度的 至。混混凝凝土土结结构构施施工工（）高支模层结构平面下框架柱、梁、墙达到混凝土强度 和所有结构先行浇筑完成，框架柱的施工缝留在梁下 处；（）混凝土浇筑从中间同时对称浇筑，浇筑混凝土时控制卸料厚度及浇筑方向，均匀布料，分层浇筑；（）先浇主梁、次梁，后浇板；（）梁浇筑分层对称浇，不允许一次浇大于 厚度。注意事项（）搭设前严格进行钢管的筛选，凡严重锈蚀、薄壁，严重弯曲及裂变的杆件不宜采用。（）所有扣件紧固力矩，达到。（下转第 页）四 川 水 利质不断恶化，水库逐渐呈现富营养化状态。总磷含量从 年的 增加到 的年 ，总氮含量从 年的 增加到 年的 。随着人们环保意识的逐渐加强，对于受污染环境的治理手段也逐渐加强。年，成都市三岔湖水环境保护条例正式批准。禁止新建扩建入湖排污口，禁止倾倒生活垃圾，禁止网箱养鱼，保护湖岸绿色植被。通过一系列的保护手段，加上近年来对地表水环境的治理与保护，来水状况良好。总磷、总氮指标较 年分别下降 倍和 倍，成果显著。通过对 年三岔水库的水质进行单因子评价，其达标率达到 ，富营养化状态为中营养，结果较为理想。水体富营养化治理是一个漫长复杂的过程，目前三岔水库的营养状态较好，但其分值离富营养化十分接近，随时可能发生水华。需保持现有对三岔水库的一切保护手段，以及水质监测，随时掌握其变化趋势。参 考 文 献杨国峰三峡库区支流富营养化限制因子的解析重庆：重庆大学，姜明岑，王业耀，姚志鹏，等地表水环境质量综合评价方法研究与应用进展中国环境监测，（）：蔡庆华湖泊富营养化综合评价方法湖泊科学，（）：张 茗降雨期河道冲淤及亏氧过程研究成都：西南交通大学，张建辉，王明翠，刘雪芹湖泊富营养化评价方法及分级标准中国环境监测，（）：李春梅长乐市乡镇集中式饮用水源富营养化评价海峡科学，（）：王向军，苏春宏，樊忠成呼伦湖水环境富营养化程度时空变化分析北京农业职业学院年报，（）：白爱民湖库富营养化状态的快速评价环境科学导刊，（）：康 欣，王晓羽，李 淼，等南水入京后密云水库水质与营养状态分析水利技术监督，（）：吴 朝巢湖西半湖富营养化影响因子定量分析研究合肥：安徽农业大学，付文丽，贾滨洋三岔湖沉积物揭示的湖泊营养化进程与人类活动的关系中国环境科学，（）：作者简介：吴柯岑（），女，汉，四川宣汉人，本科，工程师，研究方向：环境监测。（上接第 页）（）斜杆接长，不宜采用对接扣件。采用叠交方式，两只回转扣件接长，搭接距离视两只扣件间隔不少于 ；（）模板支架在施工中，严禁集中超负荷堆放钢筋、混凝土、机械设备及其他材料，防止物体坠落及支撑体系坍塌；（）工程上采用手枪钻柠扣件螺栓必须对扣件扭力矩进行检测，确保扣件扭紧力矩达到 的要求；（）框架梁较大较高，结构中最高的框架梁为 ，需要采取措施防止施工中钢筋骨架倒塌侧翻、高处坠落等。结语本项目基于长江附近的水利工程闸站为例，对建筑工程中的高支模设计及施工工艺进行了介绍，供类似项目参考借鉴。参 考 文 献黄 钢绿色施工管理理念下如何创新建筑工程施工管理绿色环保建材，（）：谭 波建筑工程高支模施工的实践建筑知识，（）：苏文条建筑工程中高支模施工工艺及施工技术浅析江西建材，（）：作者简介：董 俊（），男，汉，江苏扬中人，本科，工程师，研究方向：水利工程施工建设。