典型高支模架实例研究

摘要：混凝土结构施工应结合具体工程项目的结构形式以及施工要求确定支模架的施工方案，同时要综合考虑安全性与经济性。本文对几个典型的工高支模架实例进行分析、研究。

关键词：高支模架；技术措施

扣件式钢管支架具有搭设方便、搭设尺寸灵活等特点，能够满足不同体型的结构施工支模要求，而且相比与其他形式的架体，其具有更好的经济性，因此我国现浇混凝土结构施工常采用扣件式钢管作为支模支撑架。

对于一般常规混凝土结构，施工单位通常凭木工或架子工经验搭设满堂支架支模一般可以保证支模安全。但对于建筑结构形式较为特殊和体量大的高支模架形式的选择，要求施工单位在编制专项施工方案时应当首先结合可组织的材料进行支架形式选型，同时还应考虑如何使钢管支架能利用已浇混凝土结构传递或卸载的有利因素以及规避其他不利因素，从而做到既能保证支模架的安全可靠又能保证相对的经济效益。以下笔者结合自己的工程实践对高支模架的选型进行一些探讨。

1 超高超重大跨度结构满堂支模

在公共建筑中，例如图书馆的门厅部分以及剧场的舞台池座部分，为了得到较大的使用空间常会设计成层高较高、跨度较大的梁板结构。对于这类结构的支模，在施工中常采用扣件式钢管搭设成排架支模。结合支模架承受荷载大和支模的范围较大等特点，在支架搭设前要进行必要的计算分析并形成专项施工方案；在施工中控制搭设的质量，方可以顺利完成混凝土的浇筑。以下结合一工程实例加以论述。

1.1工程概况

某工程会堂观众厅池座部分建筑面积1244,设计采用预应力钢筋混凝土结构，屋顶采用结构找坡，结构标高16.650～17.150m。屋盖部分有6根有粘结预应力混凝土大梁，跨度36 m，楼板厚80。

1.2施工难点分析及模板支架方案的选择

由于观众厅池座部分柱网尺寸大，纵向跨度达36m，导致纵向预应力混凝土大梁截面大，考虑施工活载大梁部分支架的设计荷载达42.1kN/m；梁截面复杂，大梁设计成500×1900～2400的变截面形式；结构标高达17.150m，因此该部分支模属超高超重大跨结构的支模。另外，结构设计有二层看台（标高4.800m～10.117m），支架搭设时需要保证看台混凝土结构的安全。考虑到现场的实际情况以及经济效益，方案采用扣件式钢管满堂排架支模，而且排架直接支撑于观众厅一层地面（最低标高为-4.600m）以及相应的阶梯形混凝土池座上，立杆基本间距为800×1000，预应力大梁下的排架立杆加密至400。经计算验证，预应力大梁部分水平杆传给支架立杆的最大竖向力为11.8kN，所以立杆顶部应设置双扣件；支撑与二层看台上的立杆最大轴力为15.3kN，为保证此部分混凝土局部承压要求，立杆底部垫设50木板满足要求。

1.3支架搭设的构造技术措施

针对这类超高超重大跨度结构支模除了进行必要的计算外，还要采用必要的构造技术措施：

（1）扣件要求。钢管满堂脚手架的典型受力模式为顶部水平杆件传力模式，支架受力与传力的关键在于扣件抗滑移能力，大梁底部设置双扣件，一要保证扣件的质量，二要重点检查扣件的拧紧力矩为40～65Nm。

（2）剪刀撑的设置。由于扣件式钢管模板支架节点的半刚性，支架介于几何可变体和不变体之间。在泵送混凝土时泵管横向振动产生的水平荷载作用下，易产生过大的侧向变形造成坍塌。因此对于高支模架应当在架子四周、大尺寸梁下以及每隔6m左右设置从底至顶的竖向剪刀撑，同时在扫地杆处以及以上每隔4～6步设置水平剪刀撑，以提高架体的整体抗侧刚度，使支撑架达到几何不变体的要求。

（3）扫地杆及双向水平杆的设置。无扫地杆的模板支架的底层立杆接地处只有垂直方向的一个自由度受到限制，而在水平面内只有钢管与地面的摩擦约束，在离地面不超过200设置扫地杆可以有效增大底部杆件的水平约束，提高架子的稳定承载力。参照脚手架试验，文献[2]指出设置纵横向扫地杆可使脚手架的承载力提高5.24%；在立杆与纵向水平杆的相交处间隔设置横向水平杆和不设扫地杆，使立杆的极限承载力降低11.1%。由此可见，对于高支模而言，应当把每步双向水平杆以及底部扫地杆的设置作为施工检查的一个重要内容。

（4）混凝土浇筑。由于在混凝土浇筑过程中，支撑架承受不断变化的荷载作用，为保证架子整体受力均匀，应尽量采用对称浇筑的方式，而且在混凝土浇筑过程中应当控制操作面上的施工活载。

2钢桁架平台支模

对于支模高度达几十米的高空结构的模板支架来说，如何做到能充分利用下部已浇混凝土结构的承载能力，规划和选用合理的支模架形式，做到既安全又经济，是个值得研究的问题。以下结合一工程实例加以论述。

2.1工程概况

某工程裙楼剧场舞台部分楼盖平面尺寸约20×28m，该楼板顶标高38m，板厚150，X向设计有四道800×1500预应力大梁，跨度21m；Y向有普通钢筋混凝土梁700×1000，跨度24m，形成双向大跨度梁板结构。

2.2施工难点分析及模板支架方案的选择

由于该部分支模高度达38m，而且双向井字梁截面均较大，因此支模高度高，支撑荷载大，如何保证高空支模的安全性是该工程的难点。

方案一：对于高度20m以下的高支模架，施工单位常采用钢管脚手架满堂支撑架的方法。但对于支模高度达几十米的高空结构施工来说，搭设满堂钢管脚手一次投入量过大，经估算该部分支模钢管需要约1000t；；随着支模高度的增加，其搭设质量不易保证。

方案二：分析该部分的设计图纸发现舞台四周标高30.800m处设计四道1000×1500的预应力大梁，因此可以采用斜拉钢桁架平台支模，屋盖横向大梁底部设置五榀钢桁架，钢桁架上铺设工字钢形成支模平台，然后在此平台上按照常规方法搭设扣件式钢管支架，支模高度约4.5m。估算该部分支模加工的钢桁架需要型材20t，钢桁架上搁置的32号工字钢约28t。模板支架平面图以及立面图分别如图1、图2所示。

综合比较以上两种支模方案，斜拉钢桁架支模平台与一般钢管脚手支模配套的施工法采用下承上拉式支模方案，可以利用原有结构进行卸载，而且减小了支模高度，也就提高了高支模的安全性，同时架子整体的承载力和变形都得到了控制。另外，钢桁架制作周期短、施工快、适应性强，钢管用量大幅度减少，具有较好的经济性。

3 结束语

扣件式钢管支模架常用于现浇混凝土结构施工，超常规混凝土结构在支模架设计选型时应结合项目的实际情况以及施工企业的技术力量，采用安全可靠、经济成本相对较低的形式。

参考文献

[1]建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范[S].JGJ130-2001中国建筑工业出版社，2002.

[2] 建筑施工模板安全技术规范[S].JGJ162-2008中国建筑工业出版社，2008.

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。