44大空間大跨度框架結(jié)構(gòu)高支模施工工法

1、<p>　　大空間大跨度框架結(jié)構(gòu)高支模施工工法</p><p>　　中鐵十七局集團第四工程有限公司</p><p><b>　　武英魁</b></p><p><b>　　1.前言</b></p><p>　　隨著我國經(jīng)濟建設(shè)快速發(fā)展，在城市建設(shè)中，出現(xiàn)了許多建筑規(guī)模較大的混凝土結(jié)構(gòu)。這種

2、鋼筋混凝土建筑物空間跨度和自重比較大，在進行施工時要求高度較高和跨度較大的模板支撐，對支模系統(tǒng)的強度和穩(wěn)定性要求非常高。高支模大體積混凝土施工一旦發(fā)生坍塌，必將造成重大安全事故，施工中必須高度重視。</p><p>　　根據(jù)建質(zhì)【2009】87號文件規(guī)定：高大模板支撐系統(tǒng)是指建設(shè)工程施工現(xiàn)場混凝土構(gòu)件模板支撐高度超過8m，或搭設(shè)跨度超過18m，或施工總荷載大于15kN/㎡，或集中線荷載大于20kN/m2的模板支撐

3、系統(tǒng)。武漢地鐵二號線常青車輛段地下車庫結(jié)構(gòu)施工屬于高大模板支撐系統(tǒng)。模板支撐采用碗扣式滿堂紅腳手架支撐，其高支模安全專項施工方案已經(jīng)過專家論證，并付諸施工實踐，取得了很好的效果，經(jīng)總結(jié)形成本工法。本文從材料選用、腳手架支撐體系搭設(shè)、模板安裝與拆除等方面進行闡述，詳細介紹了高支模施工方法及安全保證措施，對類似工程有著很好的借鑒作用。</p><p><b>　　2.工法特點</b></p

4、><p>　　2.1模板支撐體系采用了碗扣式滿堂紅腳手架支撐系統(tǒng)，施工程序簡單，可形成階梯、流水作業(yè)，適用大規(guī)模、大空間的混凝土結(jié)構(gòu)施工。</p><p>　　2.2模板支撐體系安全和穩(wěn)定性高，承載力大，適用于結(jié)構(gòu)跨度大、搭設(shè)高度高、梁截面尺寸大和施工荷載大的混凝土結(jié)構(gòu)施工。</p><p>　　2.3能根據(jù)具體施工要求，組成不同的組架尺寸、形狀和承載能力的多功能施工裝

5、備，適用范圍廣。</p><p>　　2.4工人一把鐵錘即可完成全部作業(yè)，拼裝快速省力，整架拼裝速度比常規(guī)快2～3倍，而且拆除及運輸方便，可節(jié)約20%工期。</p><p><b>　　3.適用范圍</b></p><p>　　適用于大空間、大跨度危險性較大的混凝土結(jié)構(gòu)物支撐系統(tǒng)，如大型廠房、公共設(shè)施、地下車庫及類似工程混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐體系施

6、工。</p><p><b>　　4.工藝原理</b></p><p>　　選取有代表性的結(jié)構(gòu)部位，經(jīng)過高支撐設(shè)計及驗算，選擇適宜的模板及支架材料，確定相關(guān)技術(shù)參數(shù)。施工過程中從支架基底的處理、腳手架搭設(shè)、模板安裝與拆除等方面進行控制，從而完成高大空間混凝土結(jié)構(gòu)的模板支撐體系及模板加固系統(tǒng)，確保支撐體系的系統(tǒng)安全及施工質(zhì)量。</p><p>　

7、　5.施工工藝流程及操作要點</p><p>　　5.1 施工工藝流程 </p><p>　　高支?；炷凉こ淌┕すに嚵鞒桃妶D5.1。</p><p>　　框架柱施工→ 基礎(chǔ)硬化→ 測量放線→梁板腳手架安裝→梁、板模板安裝→梁板鋼筋綁扎→</p><p>　　梁關(guān)側(cè)?！鷻z查驗收→梁板混凝土澆筑→混凝土保養(yǎng)→模板及支架拆除</p>

8、;<p>　　圖5.1 高支模施工工藝流程圖</p><p><b>　　5.2操作要點</b></p><p>　　5.2.1框架柱施工</p><p>　　大跨度、大空間框架結(jié)構(gòu)的框架柱由于高度較高，為保證混凝土施工質(zhì)量，不宜與梁板同時立模澆筑混凝土，應(yīng)在梁板混凝土施工前分段現(xiàn)澆成型。柱成型后既可作為支架連墻附著，也可作為定位

9、放線的參照物。</p><p>　　此類結(jié)構(gòu)框架柱多為方柱或矩形柱，截面尺寸一般在800mm～2000mm不等，施工時宜采用定型鋼模板，由廠家制作，其拆裝方便，柱子截面尺寸和對角線有保證。其施工順序為：</p><p>　　搭設(shè)簡易腳手架→綁扎立柱下部鋼筋→安裝定型鋼模板→澆筑立柱下部混凝土→拆?！虏炕炷粮采w養(yǎng)護→簡易腳手架升高→上部鋼筋綁扎→安裝抱箍→安裝立柱上部模板→澆筑立柱上部混

10、凝土→拆?！鸪喴字Ъ?。</p><p><b>　　需要說明的是：</b></p><p>　　1、若模板數(shù)量多，滿足施工要求，可不采用抱箍，施工時下部模板先不拆除，上部模板直接與下部模板栓接，這樣能有效保證柱子的垂直度。</p><p>　　2、簡易腳手架步驟可省略，施工時直接搭設(shè)梁板腳手架，同時進行立柱施工，此步驟可節(jié)省工期，但要注意梁

11、板腳手架位置的準確性。</p><p><b>　　5.2.2基礎(chǔ)硬化</b></p><p>　　1、基礎(chǔ)是保證模板支撐體系穩(wěn)定的關(guān)鍵所在，一般基礎(chǔ)土方多為回填土，受基礎(chǔ)承臺和連梁的限制，土方回填時用采用合格的填料分層回填，一般回填至設(shè)計地坪位置并預(yù)留沉降量，采用小型打夯機逐層夯實；中間部分，采用20t壓路機靜壓3-7遍，并應(yīng)注意對承臺、地梁結(jié)構(gòu)的保護。</p

12、><p>　　2、回填土表面，采用C20砼硬化15～20cm。此情況可根據(jù)實際確定，若基底為巖層或土質(zhì)較好時，可適當減少硬化厚度。</p><p><b>　　5.2.3測量放線</b></p><p>　　按圖紙在硬化后的地面上放出軸線及梁位置線，在柱子上定好水平控制標高。根據(jù)梁的大小位置畫出腳手架的布設(shè)圖，并在地上彈出控制線。</p>

13、;<p>　　5.2.4梁板腳手架安裝</p><p>　　1、大空間大跨度高支模體系采用滿堂紅碗扣式腳手架支撐系統(tǒng)，其立桿長度分1.2m 、1.8m、2.4m、3m等尺寸，有0.3m、0.6m調(diào)節(jié)立桿，橫桿分0.6m、0.9m、1.2m等尺寸，剪刀撐采用φ48×3.5mm鋼管。施工前要對鋼管、配件、加固件進行檢查、驗收，嚴禁使用不合格的產(chǎn)品。腳手架支撐的搭設(shè)必須滿足《建筑施工碗扣件鋼管腳

14、手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ166-2008的規(guī)定。</p><p>　　2、腳手架施工時先安裝梁腳手架，再安裝板腳手架。其中梁腳手架安裝順序為：根據(jù)梁大小及空間尺寸選擇腳手架布局→彈出立桿位置線→安放梁腳手架底座→安裝梁下腳手架至梁底→安放梁腳手架頂托并調(diào)整絲扣接近梁底模位置。板腳手架待梁腳手架安裝完畢后按空間大小布設(shè)，同時與梁腳手架可靠連接。</p><p>　　3、梁腳手架安裝時，沿梁中

15、心線向兩側(cè)各45cm分別彈線，沿線布設(shè)鋼管，梁高2m以上，鋼管間距為60cm；梁高2m以下，鋼管按90cm布置，鋼管步距120cm,順梁方向第一根立桿距離柱子距離不宜大于20cm，頂部懸空大時（超過60cm）加桿。施工前，應(yīng)提前將梁（板）底標高減去底部混凝土硬化頂面標高，減去墊板厚度，減去梁（板底）橫楞厚度，減去梁（板底）縱楞厚度，據(jù)此布設(shè)腳手架立桿分節(jié)及頂托調(diào)整高度（最大調(diào)整高度不得大于30cm ），以防鋼管立桿到頂后無法用頂托調(diào)整到

16、位。梁下立桿布設(shè)見圖5.2.4-1。</p><p>　　圖5.2.4-1 梁下立桿布置示意圖</p><p>　　4、板下腳手架立桿按0.9～1.2m布設(shè)，步距1.2m。板的腳手架搭設(shè)時從梁的一側(cè)搭設(shè)，與梁腳手架盡量對應(yīng)，同排的用水平桿連接，搭設(shè)至另一側(cè)與梁腳手架無法用水平桿連接時，采用鋼管、扣件連接牢固。</p><p>　　5、安裝第一層腳手架后，要調(diào)節(jié)可調(diào)

17、底座來進行調(diào)平校直，然后安裝上層腳手架。但可調(diào)底座調(diào)節(jié)螺桿伸出長度不應(yīng)超過200mm。腳手架應(yīng)垂直，上下層腳手架應(yīng)在同一豎直中心線上。腳手架安裝宜排列整齊，并在相互垂直的兩個方向有保證其穩(wěn)定的支撐系統(tǒng)。</p><p>　　6、搭設(shè)時可采用逐排和通層搭設(shè)的方法，并應(yīng)隨搭隨設(shè)掃地桿及水平縱橫加固桿。縱橫向剪立撐設(shè)置在腳手架外側(cè)周邊和內(nèi)部，四周外立面應(yīng)滿設(shè)剪刀撐；中部每隔10～15m設(shè)置。腳手架外立面布置參圖5.2.

18、4-2.</p><p>　　7、支撐安裝完成后，應(yīng)認真檢查支架是否牢固，發(fā)現(xiàn)問題，立即整改。</p><p>　　圖5.2.4-2 外立面支撐體系示意圖</p><p>　　5.2.5梁、板模板安裝</p><p>　　1、材料及參數(shù)的選擇： </p><p>　　1）梁底模：采用15mm膠合板。梁高≥2m時，梁底

19、橫楞采用100×150mm大方木，間距600mm；梁高＜2m時，梁底橫楞采用100×100mm大方木，間距900mm?？v楞采用60×90mm小方木，間距150mm。梁底模鋪設(shè)在縱楞上，縱楞鋪設(shè)在橫楞上，橫楞兩頭擱置在頂托上。</p><p>　　2）梁側(cè)模：采用15mm膠合板，縱楞采用60×90mm方木，間距250mm。橫楞和拉筋分兩種形式：</p><

20、p>　?、贆M楞可采用100×100mm方木兩道，間距1000mm，拉筋采用20圓鋼，距底模不大于300mm，豎向間距800mm。此種形式拉桿間距大，減少模板鉆孔數(shù)量，節(jié)約時間，但拉桿材料費用相對較大。 </p><p>　?、跈M楞可采用ф48×3.5鋼管兩道，間距350～500mm，采用M14、M16對拉螺桿，距離底模200mm，豎向間距400mm。此種方式在目前施工中使用較多，

21、其特點是拉桿間距相對小，模板上鉆孔數(shù)量多，增加工人操作次數(shù)，但拉桿材料費用相對較少。</p><p>　　3）樓板模：采用15mm膠合板。板底橫楞采用100×100mm方木，縱楞采用60×90mm方木，間距300mm。橫楞采用100mm×100mm方木，間距1200mm。</p><p>　　梁及板模板的構(gòu)造要求詳見圖5.2.5。</p><

22、;p>　　圖5.2.5 梁板模板構(gòu)造大樣圖</p><p>　　2、模板的安裝順序如下：</p><p>　　梁：腳手架搭設(shè)完畢→頂托安裝→安放橫楞大方木于頂托上→縱楞小方木鋪設(shè)→梁底模鋪設(shè)→按預(yù)拱度調(diào)整模板標高至設(shè)計位置→安裝梁側(cè)模→安裝側(cè)模背楞小方木→穿梁拉桿，安裝梁側(cè)水平雙鋼管主楞，緊固→校正標高，驗收</p><p>　　板：腳手架搭設(shè)完畢→安裝頂

23、托→安放大方木→安放小方木→調(diào)整標高→樓板底?！Ｕ龢烁摺Ⅱ炇?。</p><p><b>　　3、梁模板的安裝</b></p><p>　　1）先在柱上彈出軸線、梁位置線和水平控制標高線，按設(shè)計標高調(diào)整腳手架可調(diào)頂托的標高，將其調(diào)至預(yù)定的高度，然后在可調(diào)頂托的托板上安放大方木橫楞。在其上安裝梁底60×90mm小方木縱楞龍骨。龍骨安裝完成后，用膠合板安裝梁底模

24、板，并拉線找平。</p><p>　　2）對跨度不小于4 m的現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁、板，其模板應(yīng)按設(shè)計要求起拱；當設(shè)計無具體要求時，起拱高度宜為跨度的1L/1000～3L/1000。主、次梁交接時，先主梁起拱，后次梁起拱。</p><p>　　3）梁底模安裝后，再安裝側(cè)模、壓腳板及斜撐。側(cè)模安裝時先安裝一側(cè)梁側(cè)模板，待鋼筋綁扎完畢后再安裝另一側(cè)梁模板，然后在梁兩側(cè)模背板上安放60×9

25、0mm木方背楞，間距≤250mm，，再用φ48×3.5 鋼管（雙根）加U 形托加固校正梁幫板，然后安放穿梁對拉桿（套PVC 管），再擰緊對拉螺栓。安裝好的梁，較正梁中線、標高、斷面幾何尺寸，將模板內(nèi)雜物清理干凈，合格后辦理預(yù)檢。</p><p>　　4）為了防止梁身不平直、梁底不平及下?lián)?、梁?cè)模炸模、局部模板嵌入柱梁間，拆除困難的現(xiàn)象，可采取如下措施：</p><p>　?、僦?/p>

26、應(yīng)遵守側(cè)模包底模的原則，梁模與柱模連接處，下料尺寸一般應(yīng)略為縮短。</p><p>　?、诹簜?cè)模必須有壓腳板、斜撐，拉線通直將梁側(cè)模釘固。</p><p>　?、垌艥仓?，模板應(yīng)充分用水澆透。砼澆筑時，不得采用使支撐系統(tǒng)產(chǎn)生偏心荷載的砼澆筑順序，泵送砼時，應(yīng)隨澆隨搗隨平整，砼不得堆積在泵送管路出口處。</p><p><b>　　4、樓面模板的安裝<

27、/b></p><p>　　首先通線，然后調(diào)整腳手架可調(diào)頂托的標高，將其調(diào)到預(yù)定的高度，在可調(diào)頂托托板上架設(shè)100mm×100mm方木作托梁，托梁固定后架設(shè)橫楞，然后在橫楞上安裝膠合板模板。單間鋪板從一側(cè)開始鋪，應(yīng)使接縫嚴密、平整、無錯臺、防漏漿。平板鋪完后用水平儀測量模板標高，并進行較正。將板內(nèi)雜物清理干凈，辦預(yù)檢。</p><p>　　5.2.6梁板鋼筋綁扎</p

28、><p>　　按照設(shè)計圖紙對梁板鋼筋進行安裝。鋼筋與模板間應(yīng)放置足夠的馬鐙和墊塊，以確?；炷恋谋Ｗo層厚度。</p><p><b>　　5.2.7梁關(guān)側(cè)模</b></p><p>　　由于大跨度、大空間框架結(jié)構(gòu)梁高度大，側(cè)模施工時應(yīng)先支立半幅，待梁鋼筋綁扎安裝完畢后，再進行另一半模板安裝，以防止梁下部鋼筋、腰筋無法與箍筋綁扎固定。</p&g

29、t;<p><b>　　5.2.8檢查驗收</b></p><p>　　待鋼筋、模板安裝完畢后，進行檢查驗收，驗收內(nèi)容包括：腳手架設(shè)置情況是否按施工方案搭設(shè)；交叉支撐、縱橫桿、掃地桿及斜撐等配置情況；底座、托頂螺旋桿伸出長度；限位銷等扣件牢固情況；墊木情況等，必須符合有關(guān)設(shè)計及規(guī)范要求。</p><p>　　5.2.9梁板混凝土澆筑</p>

30、<p>　　合理安排混凝土澆筑順序。先澆筑梁，根據(jù)梁高分層澆筑成階梯形，當達到板底位置時再與板的混凝土一起澆筑，隨著階梯形不斷延伸，梁板混凝土澆筑連續(xù)向前進行。</p><p>　　5.2.10混凝土養(yǎng)護</p><p>　　根據(jù)天氣情況做好混凝土的養(yǎng)護工作。</p><p>　　5.2.11模板及支架拆除</p><p>　　1

31、、大空間、大跨度（結(jié)構(gòu)跨度>8m）框架結(jié)構(gòu)待梁板混凝土保養(yǎng)達到設(shè)計強度100%時，方可進行模板及支架的拆除。</p><p>　　2、模板的拆除遵循后裝先拆、先裝后拆的順序。腳手架支撐的拆除應(yīng)從兩端開始，自上而下逐層地進行。同一層的構(gòu)配件和加固件應(yīng)按先上后下、先外后里的順序進行。</p><p>　　模板及支架拆除順序為：拆除支架部分水平拉桿和剪刀撐→ 拆除梁連接件及側(cè)模板→ 下調(diào)樓

32、板模板支柱頂翼托螺旋2～3㎝，使模下降→ 分段分片拆除樓板模板、木楞及支柱→ 拆除梁底模板及支撐系統(tǒng)</p><p>　　3、拆除腳手架支撐前，應(yīng)清除高支模支撐上存留的零星物件等雜物。支撐系統(tǒng)的水平縱橫桿、剪力撐等不得隨意拆除。拆除腳手架支撐時，應(yīng)設(shè)置警戒區(qū)和警戒標志，并由專職人員負責警戒。拆除模板和支頂時，先將腳手架可調(diào)頂托松下，用鋼釬撬動模板，使模板卸下，取下模板和方木，然后拆除水平拉桿、剪刀撐及碗口腳手架。

33、</p><p><b>　　6.材料與設(shè)備</b></p><p><b>　　6.1主要材料</b></p><p>　　表6.1 主要材料表</p><p>　　注：表中材料數(shù)量依據(jù)施工實際需要，按支模體系高度、間距等確定。</p><p><b>　　6

34、.2主要設(shè)備 </b></p><p>　　表6.2 主要機具設(shè)備表</p><p>　　注：表中機具數(shù)量依據(jù)施工實際需要確定。</p><p><b>　　7.質(zhì)量控制</b></p><p>　　7.1基底的處理及硬化是保證高支模體系穩(wěn)定的重要條件。腳手架搭設(shè)前必須做好基底的處理?；靥钔练街脸信_頂面

35、，承臺、地梁周邊采用小型打夯機逐層夯實；中間部分填土高出承臺后，采用壓路機靜壓密實。以確保支架基礎(chǔ)有足夠的承載力。</p><p>　　7.2梁板模板高支撐架立桿之間必須按步距滿設(shè)雙向水平桿，確保兩方向足夠的設(shè)計剛度；梁和樓板荷載相差較大時，可以采用不同的立桿間距，但宜在一個方向變距、而另一個方向不變。</p><p>　　7.3高支撐架立桿步距1.2m，當中部有加強層或支架很高，軸力沿高

36、度分布變化較大，可采用下小上大的變步距設(shè)置，但變化不要過多。</p><p>　　7.4在任何情況下，高支撐架的頂部和底部（掃地桿的設(shè)置層）必須設(shè)水平加強層。每4～6m沿水平結(jié)構(gòu)層設(shè)置水平斜桿或剪刀撐，且須與立桿連接，設(shè)置斜桿層數(shù)要大于水平框格總數(shù)的1/3。</p><p>　　7.5沿支架四周外立面應(yīng)滿設(shè)剪刀撐；中部可根據(jù)需要并依構(gòu)架框格的大小，每隔10～15m設(shè)置。</p>

37、<p>　　7.6可調(diào)底座及可調(diào)托撐絲桿與螺母捏合長度不得少于4～5 扣，插入立桿內(nèi)的長度不得小于150mm。</p><p><b>　　8.安全措施</b></p><p>　　8.1高支模腳手架搭設(shè)前，應(yīng)按相關(guān)的國家和地方規(guī)范標準及施工組織設(shè)計的要求向搭設(shè)和使用人員做技術(shù)和安全作業(yè)要求的交底。</p><p>　　8.2對支

38、模架、配件、加固桿等應(yīng)進行檢查驗收，嚴禁使用不合格的材料。</p><p>　　8.3搭拆腳手架支撐必須由專業(yè)架子工擔任，搭拆腳手架支撐體時工人必須正確佩戴安全帽，穿防滑鞋。</p><p>　　8.4模板支撐架搭設(shè)完畢后應(yīng)進行檢查驗收，合格后方可進行梁、板、模的安裝。澆筑砼前再次對腳手架支撐進行檢查，確定無問題后方可澆筑砼。</p><p>　　8.5梁板高支模采

39、用碗扣式腳手架支撐體系，在搭設(shè)和鋼筋安裝、砼澆搗施工過程中，必須隨時監(jiān)測。</p><p>　　8.6模板及支架拆除時應(yīng)采用先搭后拆、后搭先拆的施工順序。</p><p>　　8.7拆除模板支撐時應(yīng)采用可靠安全措施，嚴禁高空拋擲。</p><p><b>　　9.環(huán)保措施</b></p><p>　　9.1高支模體系在搭

40、設(shè)腳手架時必須在白天進行，需夜間施工時，應(yīng)有降噪措施，以避免影響周圍居民。</p><p>　　9.2模板拆除后要分類堆放，表面清理干凈，便于下次使用。</p><p>　　9.3施工產(chǎn)生廢水經(jīng)沉淀過濾后排入市政管網(wǎng)。 </p><p><b>　　10.效益分析</b></p><p>　　大空間大跨度混凝土結(jié)構(gòu)采用碗

41、扣式滿堂紅腳手架支撐系統(tǒng)，拼裝快速省力，整架拼裝速度比常規(guī)快2～3倍，而且拆除及運輸方便，可節(jié)約20%工期。</p><p><b>　　11.應(yīng)用實例</b></p><p>　　湖北省武漢市地鐵二號線29標段常青車輛段地下車庫建筑總高度9.97m～13.6m，柱網(wǎng)尺寸6.6m～17.75m，梁最大跨度為17m，最大框架梁截面尺寸為10m×25m，板厚為2