排澇站主廠房梁板工程高支模施工技術(shù)分析

楊 可

(惠州市惠州大堤東堤管理中心，廣東 惠州 516001)

0 引 言

排澇站主廠房屋面梁板工程具有規(guī)模大、范圍大、質(zhì)量要求高等特點，對施工技術(shù)和標準提出了更高的要求，早期支架模板搭設(shè)施工技術(shù)，難以滿足排澇站主廠房屋面梁板工程施工建設(shè)的要求。高支模施工技術(shù)可大幅提升工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，更好的保障排澇站主廠房屋面梁板工程的安全性和可靠性，而且相關(guān)零部件和結(jié)構(gòu)體系拆除之后可循環(huán)利用，可更加有效的降低施工成本，提升施工效率和安全性，保證工程項目的總體質(zhì)量?；诖?，開展排澇站主廠房屋面梁板工程的高支模施工技術(shù)分析和研究就顯得尤為必要。

1 工程概述

馬安圍澳背排澇站擴容改造工程，在主廠房屋面梁、板工程中，需高支模施工；現(xiàn)取其中支模高度最高、梁高度最大的主廠房主梁WKL1、WKL2、WKL4、WKL5(寬×深=400×1200 mm)和屋面板(厚 100 mm)進行計算。主泵廠房電機層▽ 16.60 m以下屬于剪力墩墻結(jié)構(gòu)，▽16.60m以上框架結(jié)構(gòu)，建筑高度：12.70m，建筑面積：1376.50m2，里腳手架最大凈高：流道層至梁底 19.50 m(▽8.60 m -▽28.10 m)、流道層至樓板底 20.60 m(▽ 8.60 m -▽ 29.20 m)。

2 高支撐架的構(gòu)造和施工要點

2.1 構(gòu)造要求

在排澇站主廠房屋面梁板工程施工建設(shè)中，梁板模板高支撐架可按照設(shè)計荷載的要求，選擇合理的桿體結(jié)構(gòu)，常用的桿體結(jié)構(gòu)有兩種，一種是單立桿，另一種是雙立桿。二者的區(qū)別主要體現(xiàn)在步距不同上，若步距比較小，可選擇單立桿，步距比較大，則可以選擇雙立桿，以保證高支撐架的強度和穩(wěn)定性。如果在具體施工中，梁和樓板荷載之間相差的距離比較大，可按照實際情況合理調(diào)整立桿間距，以保證構(gòu)造質(zhì)量[1]。

2.2 立桿步距設(shè)計

在排澇站主廠房屋面梁板工程中，架體立桿步距，有兩種形式，一種是等步距，另一種是變步距。前者適用于立桿軸力變化范圍比較小的高支撐架構(gòu)造設(shè)計中；后者則多應(yīng)用在軸力高度分布變化比較大的構(gòu)造設(shè)計中。如果存在了變步距設(shè)計方法，則變化幅度要盡量減少，高支撐布局控制在 0.90-1.50 m之間效果最佳。

2.3 整體性構(gòu)造層設(shè)計

在排澇站主廠房屋面梁板工程高支模施工中，如果支撐架的高度在 20.0 m以上，或者橫向上的高寬比不超過 6.0 m，需要設(shè)置雙水平加強層，具體的做法為：在高支撐架的頂部到中部位置，每隔 10.0 m的距離，設(shè)置一道豎向斜桿，以提升空間結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，更好的控制變形約束[2]。高支撐架的頂部和底部，都必須設(shè)置水平加強層，可以是雙水平加強層，也可以是單水平加強層。

2.4 剪刀撐和頂部支撐點設(shè)計

在進行剪刀撐設(shè)計中，需要沿著排澇站主廠房屋面梁板工程支架四周外立面滿設(shè)剪刀撐。中部則可以根據(jù)實際需求，按照架框格大小的不同，每隔 10-15 m就設(shè)置一道剪刀撐。為了最大限度上提升高支模的穩(wěn)定性和安全性，為排澇站主廠房屋面梁板工程施工提供良好的環(huán)境，需要合理的布置剪刀撐。本工程剪刀撐布置在各構(gòu)件的交叉點位上，以提升高支?？傮w結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

在排澇站主廠房屋面梁板工程的立桿頂部則需要布置上支承托板，控制頂部支撐點到支架頂層橫桿的高度不超過 40.0 cm，各支撐點需要布置在頂層橫桿之上，并適當靠近立桿，最大不能超過 20.0 cm[3]。

2.5 支架搭設(shè)和和施工

在排澇站主廠房屋面梁板工程高支模支架搭設(shè)中，必須按照工程設(shè)計要求，做好支架搭設(shè)工作，為提升支架的穩(wěn)固性，立桿和水平桿的接頭需要錯開處理，且嚴禁同時布置在一個框格中，無論是立桿的垂直度，還是橫桿的水平度，都需要在允許范圍。且鋼管和鋼管連接的扣件需要擰緊，擰緊力矩要控制在 45 N·m-60 N·m之間[4]。

在具體施工中，必須科學合理的設(shè)計混凝土澆筑方案，保證模板支架在施工中能夠均衡荷載，選擇從中間向兩邊逐步澆筑的方法進行混凝土澆筑。對那些超過最大荷載的要做好控制措施，做好現(xiàn)場管理工作，避免鋼筋、鋼板、施工工具等堆放在支架上方[5]。

3 高支模施工的穩(wěn)定性和安全性驗算

3.1 底模板驗算分析

第一層龍骨(次楞)間距L= 300 mm，計算跨數(shù)5跨；底模厚度h=18 mm，板模寬度b=400 mm。

則有W=bh2/6=400×182/6=21600 mm3,I=bh3/12=400×183/12=194400 mm4。

3.1.1 抗彎強度驗算

彎矩系數(shù)：

KM=-0.11,Mmax=KMq1L2=
-0.11×16.74×3002=-165726 N·mm

(1)

σ=Mmax/W=-165726/21600=-7.67 N/mm2

(2)

梁底?？箯潖姸圈?-7.67 N/mm2

3.1.2 抗剪強度驗算

剪力系數(shù)：

KV=0.61,Vmax=KVq1L=
0.61×16.74×300=3063 N

(3)

τ=3Vmax/(2bh)=3×3063
/(2×400×18)=0.64 N/mm2

(4)

梁底?？辜魪姸圈?0.64 N/mm2

具體的計算簡圖如圖1所示：

圖1 底模板驗算簡圖

3.2 支撐強度驗算

在案例工程施工，高支模施工相關(guān)強度參數(shù)如表1所示。

表1 支撐強度參數(shù)表

3.2.1 荷載計算

傳至每根鋼管立柱最大支座力的系數(shù)為2.16

每根鋼管承載：

NQK1=2.16×3230=6977 N

(4)

每根鋼管承載活荷載：

(1.0 kN/m2):NQK2=
1.40×0.60×0.60×1000=504 N

(5)

每根鋼管承載荷載：

NQK=NQK1+NQK2=6977+504=7481 N

(6)

鋼管重量0.03 kN/m,立桿重量=0.03×18.30×1000=549 N

水平拉桿11層,拉桿重量=11×1.20×47.90=632 N

支架重量NGk=立桿重量+水平拉桿重量=549+632=1181 N

鋼管軸向力：

N=1.2NGK+NQK=1.2×1181+7468=8885 N

(7)

3.2.2 鋼管立桿長細比驗算

LO1=ηh=1.10×1.80=1.98m,LO2=
h＇+2a=1.50+ 2×0.30=2.10 m

(8)

LO=LO2=2.10 m=2100 mm,i=15.90 mm,
λ=LO/i=2100/15.90=132.08

(9)

鋼管立桿長細比 132.08<150,滿足要求。

3.3 高支模對拉螺桿強度驗算

在本工程施工中，對拉螺桿橫向間距600 mm，側(cè)肋間距300 mm，計算跨數(shù)5 跨,梁側(cè)檁梁采用Φ48×3.20 雙鋼管，W=4730 mm3，I=113500 mm4，A=450 mm2。

3.3.1 抗彎強度驗算

彎矩系數(shù)KM=0.17,P=5.51 kN

Mmax=KmPL=0.17×5.51×0.60×106
=562020 N·mm=0.56 kN·m

(10)

σ=Mmax/W=562020/(2×4730)=59.41 N/mm2

(11)

檁梁抗彎強度σ=59.41 N/mm2

3.3.2 抗剪強度驗算

剪力系數(shù)：

KV=0.66,Vmax=KVP=0.66×5.51=3.64 kN
τ=3Vmax/(2bh)=3×3636
/(2×2×450)=6.06 N/mm2

(12)

檁梁抗剪強度τ=6.06 N/mm2

高支模對拉螺桿強度驗算簡圖如2所示。

圖2 高支模對拉螺桿強度驗算簡圖

4 高支模的搭設(shè)和拆除方法

4.1 高支模搭設(shè)

高支模搭設(shè)是排澇站主廠房屋面梁板工程施工的重中之重，為保證施工質(zhì)量，需要從以下幾個方面同時入手來控制施工質(zhì)量：

1)在腳手架搭設(shè)之前，要做好技術(shù)交底，保證每位施工人員，都能充分了解施工內(nèi)容。

2)對各配件和結(jié)構(gòu)件進行詳細檢查分析和驗收，保證每根鋼管、每件配件的質(zhì)量和性能都符合施工要求。鋼管在使用之前，需要做好清理工作，嚴禁存在雜物[6]。

3)鋼管布置時，要先彈出立桿的位置，再通過放線測量的方法確定墊板和底座安放的位置，在具體搭設(shè)過程中，可采取逐排、通層搭設(shè)方式，邊搭設(shè)，邊設(shè)置掃地桿水平綜合加固桿。

4)交叉支撐應(yīng)在每列支架兩側(cè)設(shè)置，并采用鎖銷與支架立桿鎖牢，施工期間不得隨意拆除。

4.2 高支模拆除

高支模具有很高的重復再利用率，為提升利用效果，避免損壞模板結(jié)構(gòu)，在本工程施工中按照以下方法來拆除高支模，取得了良好效果。

1)在高支模拆除之前，需要取得施工單位負責人和工程監(jiān)理部門的許可之后，確認不再需要后，才能進行拆除操作。

2)支撐腳手架拆除之前，要先清除腳手架支持上存留的零星物件及雜物，避免影響下方人員的安全性[7]。

3)在高支模拆除時，需要設(shè)置合理的警戒區(qū)，由專人負責警戒。

4)腳手架支撐拆除需要在統(tǒng)一指揮下完成，按照后裝先拆，先裝后拆的順序，逐步完成高支模和腳手架的拆除工作。

5 結(jié) 語

綜上所述，文章采用工程實例結(jié)合理論實踐的方法，分析了排澇站主廠房屋面梁板工程的高支模施工技術(shù)，分析結(jié)果表明，排澇站主廠房屋面梁板工程和常規(guī)的建筑工程項目，其施工結(jié)構(gòu)更加復雜，影響施工質(zhì)量和安全的因素也比較多。采用高支模施工技術(shù)，設(shè)計定型的鋁板，為排澇站主廠房屋面梁板工程施工中各道工序高效、有序的開展營造良好條件，更好的保障排澇站主廠房屋面梁板工程施工質(zhì)量和安全性，從而獲得更大的經(jīng)濟效益。