探討高支模模板支撐體系對(duì)支承層混凝土樓蓋的影響

鄧善銘

（廣西建工集團(tuán)聯(lián)合建設(shè)有限公司　廣西南寧　530000）

探討高支模模板支撐體系對(duì)支承層混凝土樓蓋的影響

鄧善銘

（廣西建工集團(tuán)聯(lián)合建設(shè)有限公司廣西南寧530000）

近年來我國建筑行業(yè)得到飛速發(fā)展，高架橋、公共建筑等大型建筑基數(shù)也在逐年增加。而在這些建筑的開展與施工過程中，高支模模板支撐體系對(duì)混凝土澆筑質(zhì)量與實(shí)效發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。但不少工程技術(shù)人員將支撐體系定義在臨時(shí)結(jié)構(gòu)層面上，并未給予其足夠的重視，造成高支撐模板體系在實(shí)際使用過程中頻頻發(fā)生倒塌事故，嚴(yán)重影響施工的安全與建筑物使用壽命，給人們的生命安全帶來嚴(yán)重的威脅。因此，正確認(rèn)識(shí)高支模模板支撐體在支承層混凝土樓蓋中的具體作用意義重大。本文，筆者通過高支模方案的設(shè)計(jì)，計(jì)算高支模模板支撐體系在支承層混凝土樓板中的具體影響，為高支模模板支撐體系更好地輔助混凝土澆筑，提高混凝土澆筑質(zhì)量及建筑安全提供若干參考建議。

高支模模板支撐體系；混凝土澆筑

1　前言

近年來，我國模板支撐架技術(shù)以迅猛地勢頭發(fā)展，大大提高了建筑工程的施工進(jìn)程和施工質(zhì)量。雖然模板支撐架技術(shù)得到了一定程度的發(fā)展，但跟西方發(fā)達(dá)國家比起來，無論是在管理水平還是技術(shù)方面均存在一定的差距。模板支撐架倒塌事故屢見不鮮，給施工人員及建筑物的安全帶去了極大的威脅，也使得國家及人民的生命財(cái)產(chǎn)遭受重大損失。因此，要保證建筑人員生命安全，保證工程質(zhì)量與進(jìn)程，必須深入研究高支模模板支撐體系對(duì)支承層混凝土樓蓋的具體作用，這樣才能在建筑施工過程中最大限度地規(guī)避高支撐模板不穩(wěn)及倒塌風(fēng)險(xiǎn)，切實(shí)提高建筑實(shí)效。

2　工程概況

某辦公樓工程，工程的總建筑面積是35000m2，建筑分地下、地上分別3層和20層，建筑高度控制在109.4m?？蚣?核心筒的結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)為筏板，Ⅵ度抗震設(shè)防烈度。主樓的抗震等級(jí)分別是框架抗震3級(jí)，剪力墻抗震2級(jí)。在屋面造型項(xiàng)目上，保證最高處為15.8m，在長度坡度層面上，保證北高南低，坡度保證在12.8°。

2.1高支模設(shè)計(jì)方案

本工程的屋面R～U軸交1～6軸分，支模最高為15.8m。在該處選擇的梁截面尺寸依次為400mm×900mm和400mm×800mm，混凝土的板厚選擇200mm。

2.2高支模模板支撐架設(shè)計(jì)

本工程有效利用雙面覆模膠合板（15mm）×小木枋次楞（50mm×80mm～@200）+φ48.3×3.6雙鋼管主楞+可調(diào)U托+滿堂架鋼管支撐體系，立桿間距800mm×800mm，步距1.5mm，下設(shè)掃地桿距地200mm.由下至上的豎向連續(xù)式剪刀撐，架體內(nèi)部縱、橫向每5跨（且不大于4m）。連續(xù)豎向的剪刀撐進(jìn)行由底至頂?shù)目茖W(xué)設(shè)置，并將水平剪刀撐分別設(shè)置在掃地桿處、中間水平拉桿及頂部水平拉桿上，保證水平剪刀撐與施工完畢的框架柱之間設(shè)置好拉接點(diǎn)。

2.3材料選用

選取φ48.3焊接鋼管，在材質(zhì)上選擇Q235鋼，用于水平桿、立桿、斜桿和剪刀撐的長度是3～6.0m?？奂捎描T鐵扣件。選擇50mm×80mm厚的長葉松的木質(zhì)木方；木腳手板選擇上宜用50mm厚的松木質(zhì)板，在模板選擇上則為1220mm×2440mm× 15mm木膠合板。

2.4支撐架的搭設(shè)流程

定位并放線→墊木鋪設(shè)→定位底座→定位立桿→掃地桿擺放→扣緊豎立桿并和掃地桿→實(shí)現(xiàn)第一步的縱橫水平桿裝置并扣緊各立桿→實(shí)現(xiàn)第二步縱橫桿的安裝→實(shí)現(xiàn)第三步縱橫桿的安裝→拉接框架柱與大橫桿→增加設(shè)置周圍的橫、縱向剪刀撐→接長立桿→繼續(xù)實(shí)現(xiàn)縱橫桿裝設(shè)并扣緊各立桿→增加設(shè)置周圍的橫、縱向剪刀撐。高支模部位的下部梁板完成混凝土澆筑，澆筑強(qiáng)度高達(dá)100%。接著搭設(shè)高支模部分的支撐架、支設(shè)梁以及現(xiàn)澆板的面板。

3　模板支架對(duì)混凝土樓蓋影響計(jì)算

通過高支模區(qū)域之中最高區(qū)域?qū)δ０逯Ъ茉诨炷翗巧w中的具體影響進(jìn)行科學(xué)計(jì)算。本工程的屋面構(gòu)架層上的支模最高高度為15.8m，驗(yàn)算其的支撐面的屋面板以及下面一層。

3.1工程屬性

表1

3.2模板支架搭設(shè)參數(shù)

表2

3.3各樓層荷載計(jì)算（如表3）

表3

立桿傳遞荷載的標(biāo)準(zhǔn)值為：q1=0.748kN/m2

樓蓋自重荷載的標(biāo)準(zhǔn)值為：g1=h1/1000×25.1=5.02kN/m2

3.4各樓層荷載分配

假設(shè)層間支架的剛度為無窮大，則可得各層撓度的變形相等，也即是：

P1/（E1h13）=P2/（E2h23）=P3/（E3h33）...則可得：Pi′=（Eihi3∑Fi）/（∑（Eihi3））[1]。

3.5計(jì)算結(jié)果

通過具體的運(yùn)算得知，本工程設(shè)計(jì)方案中屋架高支?？梢杂行M足對(duì)支撐面的混凝土結(jié)構(gòu)要求。在對(duì)上部支撐系強(qiáng)度的要求得到滿足的情況下，并不會(huì)破壞混凝土的結(jié)構(gòu)。目前，本工程有效實(shí)現(xiàn)了屋面高支模設(shè)計(jì)，科學(xué)運(yùn)用此方案，可以獲得比較好的效果。施工結(jié)束后，下部支承層沒有出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，達(dá)到了施工現(xiàn)場的要求。

4　高支模模板支撐體系對(duì)支承層混凝土樓蓋的影響

傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力分析，一般是針對(duì)地震荷載對(duì)建筑物造成的嚴(yán)重破壞或風(fēng)荷載的高發(fā)生頻率影響下結(jié)構(gòu)動(dòng)力的響應(yīng)。建筑物在這兩種荷載的充分作用下將會(huì)出現(xiàn)位移和變形，難以使結(jié)構(gòu)正常使用及不發(fā)生脆性破壞不同的功能水準(zhǔn)得到滿足。但在實(shí)際的使用過程中，結(jié)構(gòu)可能受到影響的荷載并不僅僅是這兩類。比如，在建筑施工過程中，模板高支撐架在混凝土泵的作用下，極其容易出現(xiàn)水平簡諧荷載的干擾現(xiàn)象，這也在一定的程度上導(dǎo)致高支撐架的局部位置出現(xiàn)較明顯的位移、變形，難以使得高支撐架最大限度發(fā)揮自身功能，給混凝土澆筑工作帶來風(fēng)險(xiǎn)。因此，必須加強(qiáng)對(duì)高支撐架于簡諧荷載作用下具體動(dòng)力響應(yīng)的深入、準(zhǔn)確分析，準(zhǔn)確把握高支撐的位移、變形情況，使得支撐體系的抵御簡諧荷載能力在科學(xué)的設(shè)計(jì)中得到有效提升，這正是設(shè)計(jì)高支撐體系的動(dòng)力的重要項(xiàng)目之一。通常而言，大部分的函數(shù)均能在一定的條件下實(shí)現(xiàn)三角函數(shù)迭加形式的有效轉(zhuǎn)變。也即是說，大部分函數(shù)隨時(shí)間、按函數(shù)的某種規(guī)律變化的動(dòng)力荷載，對(duì)其函數(shù)形式確定后，就可以有效采取數(shù)學(xué)手段使其實(shí)現(xiàn)向三角函數(shù)規(guī)律變化簡諧荷載迭加形式的轉(zhuǎn)變[2]。簡諧荷載實(shí)質(zhì)上是一種形式比較簡單的反復(fù)荷載，深入研究在其作用下的結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)，一方面可以將其作為研究結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的重要工具，另一方面可以得知它在一定程度上揭示了一些特性和規(guī)律，這就為進(jìn)一步研究與分析振動(dòng)問題更為復(fù)雜的層面打下基礎(chǔ)。

5　結(jié)束語

高支模模板支撐體系對(duì)支承層混凝土樓蓋的影響作用比較顯著。一般情況下，增加高支撐架中立桿的軸力，施工階段不同，增長幅度便也不同。在搭設(shè)模板時(shí)、綁扎鋼筋等工序進(jìn)行時(shí)，支撐架軸力增長不大，如若開始進(jìn)行混凝土澆筑，便會(huì)使得軸力快速上升，混凝土完成澆筑之后，軸力便能趨向穩(wěn)定。因此，在進(jìn)行混凝土澆注時(shí)，在混凝土澆注量的選擇上應(yīng)該充分結(jié)合立桿軸力增長與澆注位置之間的密切聯(lián)系。施工過程的動(dòng)態(tài)荷載，比如在進(jìn)行混凝土澆注時(shí)，應(yīng)該注意混凝土泵管產(chǎn)生的水平周期性沖擊作用、混凝土落下時(shí)垂直沖擊的作用以及進(jìn)行混凝土振動(dòng)棒振搗時(shí)對(duì)支撐架中立桿軸力增長規(guī)律的作用。只有準(zhǔn)確把握這些規(guī)律和作用，混凝土樓蓋的質(zhì)量和水平才能得到切實(shí)提升。

[1]徐崇寶，張鐵錚，潘景龍.雙排扣件式鋼管腳手架工作性能的理論分析與試驗(yàn)研究[J].哈爾濱建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)，1989，22（2）：38～55.

[2]杜榮軍.扣件式鋼管模板高支撐架的設(shè)計(jì)和使用安全[J].施工技術(shù)，2002，31（3）.

TU755.2

A

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2015-8-20