特殊建筑中高大模板支撑体系的搭设

【摘要】随着建筑业技术的飞速发展，高层、超高层建筑越来越多，对高大模板支撑要求也越来越高。以实际工程为载体，对部分特殊建筑物的模板支撑体系的搭设，选择合理的施工方案，使施工过程安全高效，在实际应用中取得了良好的实效，具有较高的工程实践价值。

【关键词】高大模板支撑、特殊建筑、施工方案、安全高效

1、工程概况

重庆某医院的加速器机房建筑面积680O，剪力墙最小厚度为1500mm，最大达到3300mm，顶板最小厚度为1500mm，局部达到3000mm。加速器机房墙体混凝土量约900m?，顶板混凝土量约1500m?。

2、施工方案选择

2.1荷载分析

加速机房1500mm厚板的面荷载达到54.22kN/O，3000mm厚板的面荷载达到104.24kN/O，荷载较大，选择合理的模板支撑体系非常关键。

2.2方案分析

为了能满足承载力要求，采用的以下三种常用的支撑体系的技术参数如下：

经过以上分析比较，从施工的便利及支撑体系的整体稳定性等考虑，我们将采用承插盘扣式钢管支架为主、扣件式钢管脚手架为辅的支撑作为本工程的模板支撑体系。

3、施工技术

3.1方案确定

3.1.1经过上面的分析对比，我们将采用承插盘扣式钢管支架为主、扣件式钢管脚手架为辅的支撑作为本工程的模板支撑体系。立杆采用材质Q345A规格为Φ60×3.2钢管，横杆采用材质Q235B规格为Φ48×2.5 钢管，主楞采用12.6#工字钢，次楞采用100×50标准的木方，模板采用1830×915×18mm的胶合板。

3.1.2盘扣式支撑架搭设步凑，自下而上分步进行；定位放线立杆安装扫地杆、立杆、斜杆安装第二层及以上横杆、立杆、斜杆安装可调托撑调整可调托撑安装主楞安装次楞安装模板设置钢管剪刀撑。

3.1.3加速机房的结构层高为4.6m和5.6m，根据此特点，立杆采用2.0m与1.Om插入式连接，板顶采用可调托座，板底采用可调底座。

3.1.4模板支架立杆可调托座的伸出顶层水平杆的悬臂长度严禁超过650mm，丝杆外露长度严禁超过400mm，可调托座插入立杆长度不得小于150mm；水平杆采用定型尺寸杆件，型号为Φ48×2.5×540、Φ48×2.5×840，竖向斜杆Φ48×2.5×1238，水平斜杆48×2.5×1273，剪刀撑采用扣件式钢管设置。

3.1.5模板支撑体系的立杆设置，先在地平面放线确定立杆位置，根据立杆放置可调底座，将立杆与水平杆用插销连接成第1步支撑架体，完成第1步搭设后，应对立杆的垂直度进行初步校正。扫地杆离地250mm，逐层搭设支撑架体，每搭设完一步支模架后，及时校正水平杆步距，立杆的纵、横距，立杆的垂直偏差和水平杆的水平偏差。立杆的垂直偏差不应大于模板支架总高度的1/500，且不得大于15mm。

3.2优化设计

3.2.1立杆优化布置

由于架体的模数非常标准，均为300mm的倍数，在我们实际工程中，结构形式千变万化，立杆的间距不能完全满足实际工程的结构形式，结合某工程的实际情况（图1），对立杆进行整体优化布置（图2）。

从上面的布置可以看出主楞的最大悬挑长度达到450mm，若在墙边在加一跨300mm立杆，立杆离墙间距只有150mm，墙模板难以施工，采用Q235材质的Φ48.3×3.6钢管作为主楞其最大悬挑长度仅为200mm，不能满足施工要求。为了便于施工，同时满足施工要求，通过分析对比将采用12.6#工字钢作为主楞（图3），50*100木方作为次楞，局部次楞采用10#槽钢（图4），以满足悬挑长度的要求。

3.2.2剪刀撑布置

盘扣式支撑体系中，剪刀撑材料的选用一直是工程技术人员比较纠结的一项难题，《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》中也容许采用不同的材料进行施工，包括盘口体系里已有的斜拉杆及钢管扣件形式的杆件，这次选用的钢管+扣件形式搭设的剪刀撑，就是取了后者（图5），实际效果也证明了操作的方便和架体整体稳定之间的平衡关系。

3.3人员培训

民用建筑结构施工中，经常使用的是钢管扣件式支撑，其他支撑体系基本属于一种补充的角色参与，因此工人对这种非常规工艺的操作认识也是有限的。针对这一实际情况，在架体实体施工前，预先准备了一段时间的操作培训，在训练过程中，一方面培养了一批熟练的技术工人，另一方面也在非工程搭设过程中对出现的问题加以分析、改进。

3.4监测监控

3.4.1厂家提供各规格材料合格证书，出厂证明，实验报告，确保立杆钢管壁厚≥3.2mm，横杆钢管壁厚≥2.5mm，相关安全部门对进场材料进行验收，作业前对作业人员做好安全技术交底，并且在架体施工前，按照《钢管满堂支架预压技术规程》对支撑体系进行预压实验。

3.4.2监测项目：支架沉降和位移，以及架体变形监测。

3.4.3测点布设：在梁1/2跨位置，每个监测剖面布设二个支顶水平位移监测点、三个支顶沉降观测点

3.4.4 监测阶段：对支模架在搭设、预压、钢筋安装、混凝土浇筑过程中及混凝土终凝前后进行监测。

3.4.5 监测频率：浇筑混凝土过程中监测频率采取实时监控的办法，监测时间从混凝土开始浇筑到混凝土初凝为止。

3.4.5变形监测预警值：

支架垂直位移为10mm，大梁支架水平位移为8mm，大梁支架沉降位移为10mm。盘扣下移为5mm，达到以上数值时应立即拆离所有施工人员，并根据现场具体情况决定是否该采取加固措施及如何在保证安全的前提下进行加固。

浇筑混凝土过程中，施工单位同某科研单位进行合作（图6），对混凝土浇筑过程中架体的应力应变关系进行了实时监控，从监控的结果来看，支架未发生垂直位移，支架水平位移最大值仅2 mm，支架沉降量仅有0.31 mm，盘扣未发生下移现象。

4、结语

此结构的建筑高度、结构特点、超大荷载、系统构成，涵盖了盘扣架施工可能遇到的相关问题，也体现了盘扣架在特殊建筑应用过程操作的优越性。对今后在民用建筑结构上的应用，有一定的技术参考意义：

4.1在超大荷载的建筑工程中，作为支撑体系选择，盘扣架应是最优先考虑的对象；

4.2盘扣架在施工过程中显现出了安全、高效、低损耗的性能；

4.3盘扣架的立杆型号较多，对应施工中遇到的不同荷载，可以方便选取；

4.4培养熟练的操作工人，并配备相应的作业指导文件，是所有技术应用的必备条件。

参考文献：

[1]《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011.1版.北京：中国建筑工业出版社.2011.

[2]《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008.1版.北京：中国建筑工业出版社.北京：2008.

[3]《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-2010.1板.北京：中国建筑工业出版社.北京：2010.

[4]《建筑施工手册》第4版编写组.建筑施工手册[M].4版.北京：中国建筑工业出版社.2004.

[5]马爱民.盘扣式钢管支架在民用建筑施工中的应用研究.建筑施工.1004-1001（2014）08-0958-02.