就预应力混凝土大梁模板及支撑系统设计与施工探讨

摘要：当前，为了适应建筑的功能需求，在设计上更加注重大空间与大开间的设计，而这些设计就会要求其跨度大，要想达到跨度大的目的就必须要采用预应力结构或者空间结构，对于大截面和大跨度预应力混凝土梁由于其自重比较大，在施工之前必须要专门设计验算模板支撑系统，同时在施工过程中，还要严格把关模板施工的各个工序，从而达到即保证其施工质量满足要求，又确保施工安全的目的。文章就预应力混凝土大梁板以及支撑系统设计与施工进行探讨，结合相关的工程实例，对其进行具体地阐述。

关键词：预应力混凝土； 施工；支撑系统；大梁模板

中图分类号：TU528.571 文献标识码：A 文章编号：

1 工程简介

该工程为学校扩建工程，其建筑工程的类型属于一类多层工程建筑，其工程的等级为二级，建筑工程的总面积为14996.47m2，同时地上最高为6层，其中一层属于下沉式架空层，其建筑高度最高的为28m。项目的主要内容有以下几点：第一，中、小学综合楼建筑的总面积为9807.14m2，建筑的高度为28m，地上六层，一层为下沉式架空层。第二，体育训练馆建筑的面积为5138.8m2，其高度为14.4m，地上2层，1层为下沉式架空层，其中设备房以及消防水池设置在-1层，在屋顶层上设有相应的网球场。第三，传达室以及连廊的建筑面积为155.01m2，地上1层。

工程项目现场条件以及其周围的环境：第一，该工程属于扩建工程，在原校园内，其施工临时用水和电具备接驳条件；第二，该校园的东侧为居民住宅楼，西侧也是民宅，其北侧是湾厦新村，南侧距离蛇口人民医院的距离很近，而本次工程分别位于校园的北侧与西南侧。第三，工程项目场地内没有不良地质情况， 天然持力层上填土覆盖的深度为0—4m。

该工程项目为钢筋砼框架结构，其建筑结构的安全等级为二级，其抗震等级是三级，抗震烈度是7度，耐火等级是一级。其中主体结构采用的是钢筋混凝土钢筋结构。在整个工程项目中，除了体育馆训练馆的屋面砼强度是C40，综合楼的负一层以及首层柱是C40以外，其他的均是C30。此外，外墙楼梯间墙体以及分隔墙的砌体是190厚蒸压加气混凝土砌块。

在该工程中施工难度比较大的部位为预应力大梁，主梁截面2000×700mm，跨度36m，其高度为14.4m，为了确保该预应力大梁的施工质量与施工安全，工程采用直插式双自锁型多功能钢管脚手架，较于传统脚手架结构简单、使用便捷、稳定安全等特点，确保实现可靠的直插连接和双自锁紧固。下文就预应力混凝土大梁模板及支撑系统设计与施工进行详细地阐述。

2 模板以及支撑系统设计与施工

基于预应力钢筋砼梁自身跨度较长，其自重较重且断面大等特点，要想确保其施工的安全以及预应力钢筋砼梁的成型质量，必须要做好模板以及支撑系统设计工作与施工工作。

2.1 支撑体系的明确

通过上述的内容，根据该工程的特点，其梁和板应该采用 18mm厚的胶合板，支撑次楞应该采用40×80mm木枋@250mm，其支撑主楞则采用φ48×3.2mm双钢管，其内部支架则是利用ZSDJ直插双自锁型多功能的钢管脚手架来进行满堂架支撑系统的搭设，立柱顶端采用的是U型顶托来实现其高度的调节，按照梁截面积的相关数据以及楼板的厚度，其支撑体系主要有以下几点：

2.1.1 梁截面2000×700mm模板支撑体系：应用φ48×3.2mm双钢管与ZSDJ直插双自锁型多功能的钢管脚手架；梁每一排设置四根承重立杆，其横向排距为@600，纵向排距离顺梁长方向为@600，同时其步距h为1.20m；梁底支撑次楞是木方@250，梁边到板支撑距离为0.40m。

2.1.2 梁截面1300×600mm模板支撑体系，其中包括1300×500mm模板支撑体系：采用采用φ48×3.2mm双钢管与ZSDJ直插双自锁型多功能的钢管脚手架，每一排设置三根承重立杆，其立杆的要求与上述一致。此外，梁截面700×300mm模板支撑体系的要求除了其每一排设置两根承重立杆以外，其他要求均和上述内容一致。

2.2系统设计要求

2.2.1纵向、横向水平水平杆件等受弯构件的强度。

2.2.2立杆的稳定性计算。

2.2.3对拉螺杆的强度、稳定性和连接强度的计算。

2.2.4立柱底下楼层应具有承受上层施工荷载的承载力，普通楼板强度和裂缝验算，否则应加设支撑支架。

2.3 构造设计要求

2.3.1 支撑梁、板的支撑构造与安装应符合下列规定：《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008强制条文，注重支撑体系的整体稳定性。

2.3.2梁与板的立柱，其纵向间距、横向间距应该相等或者成倍数，在钢管立柱的底部应该设置底座与垫木，其顶部应该设置相应的可调支托。若楞梁两侧和U形支托间有间隙，应该楔紧，同时螺杆伸出钢管的顶部不能超过200mm，立柱钢管内径和螺杆外径之间的间隙不能超过3mm，在安装的时候，必须要确保上下同心。

2.3.3在立柱距离地面200mm的高处，按照纵下横向程序沿着纵横水平的方向来设置扫地杆，同时沿着纵横向在可调支托底部立柱的顶端设置相应的一道水平拉杆。顶部水平拉杆一盒扫地杆间的间距在满足模板设计水平拉杆布局要求的前提下，平均进行分配并明确步距以后，再在每一步距位置相应的设置一道水平拉杆。若无处可顶的时候，应该在水平拉杆的中部与端部沿着竖向设连续式剪刀撑。

2.3.4 钢管立柱扫地杆、剪刀撑与水平拉杆应该采用φ48×3.2mm双钢管，并利用扣件和钢管立柱扣牢，其中钢管扫地杆和水平拉杆应该采用对接的方式，剪刀撑则采用搭接的方式，其搭接的长度不可小于500mm，同时还要利用两个旋转扣件分别在距离杆端大于100mm的位置实施固定，在与柱钢管抱箍连接时应与柱尽可能垂直，使之形成整体。

2.3.5 在施工过程中，已经安装的模板实际荷载不能大于设计值，已经承受荷载的附件与支架不能随意地进行移动或者拆除。同时在搭设过程中，坚决不能超负荷推放机械设备和钢筋以及其他的荷载，避免物体坠落或者支撑系统出现局部的坍塌。此外，在高支模区域应该事先浇筑竖向混凝土构件，接着再进行水平构件模板与钢筋混凝土的施工。

2.3.6柱钢管抱箍，可采用连墙件或钢管抱箍与先前浇筑的混凝土柱竖向构件拉紧顶牢，沿混凝土柱全高设置三处，底部往上距1200设置一处，顶部往下距1200设置一处，中间设置一处，确保高支模体系整体稳定性。

2.3.7在施工过程中，立柱底部采用底座或垫双层夹板，上层支架立柱应对准下层支架立柱，支撑立杆与之相应的-1层梁板在本层混凝土未浇筑前不可拆除。

2.4 模板施工

根据工程项目的实际情况，由于体育训练馆的钢筋混凝土柱的高度最高可达到12m，其主体结构采用的是钢筋砼框架机构，并且体育训练馆的屋面梁36m跨采用的是预应力梁，其中预应力大梁的净跨大的能够达到33.2m，其模板的支撑系统整体稳定性的要求较高，因此，在模板施工过程中，必须要确保其位置的正确性，可承受施工、混凝土以及模板的荷载。

2.4.1 在施工过程中，模板的强度与刚度必须要满足要求，防止模板出现挠曲变形而对混凝土的质量造成影响，确保模板支撑体系的稳定性，防止在混凝土浇筑的时候造成模板的倒塌，发生一些混凝土质量事故或者安全事故。

2.4.2 对于现浇的整体钢筋混凝土梁板，若其跨度超过4m的时候，其模板必须要按照设计要求来起拱。同时梁模必须要有斜撑与压脚板，在拉通线以后要钉牢梁侧模，在拼缝处应该用海绵或者油毡等来进行封堵。此外，在浇筑混凝土之前应该事先用水将其充分湿润。

2.4.3 立管和水平管之间的间距，从楼板面起每200mm设置一道扫地杆，在立杆底垫型钢，以此增加单杆承压面积。同时在每6m间距应该设置一道剪刀撑，用于支撑梁底部的水平杆中间三分之一的位置应该用双扣件将其扣紧。此外，若其梁高超过900mm，应该在其梁中间部位加设一道立杆，以此加强对梁的支撑。根据设计规定在相应的位置利用连墙杆拉结起来，不好埋拉结的位置可与混凝土柱拉结起来。同时立杆接头应该利用接口件将其连接起来，其中梁荷载计算与受力情况主要如下图所示。

2.5 混凝土的浇筑

2.5.1 作业层中的施工荷载应该满足设计要求，不能超载，同时脚手架不能和模板支架相连接。在使用模板支架的过程中，不能随意地将杆件拆除，若模板支架的基础下或者其相邻位置有管沟和设备基础的时候，在使用支架期间不能进行开挖，若因工程建设的需要，可采取相应的加固措施。

2.5.2 在浇筑混凝土的时候，竖向构件和梁板应该分开进行浇筑砼，由于该工程项目的层高比较高，其梁截面比较大，因此应该采用分层浇筑的方式，其浇筑的速度不能过快，同时每一层浇筑的高度不能大于500mm，捣筑到板底位置的时候，再和楼板一同进行浇筑。此外，在浇筑过程中，应该排专人对模板支撑系统的工作情况进行观测，一旦发现异常要及时通知相关人员，并采取相应的解决措施，实施加固处理，其浇捣应该均匀，同时还应该采取相应措施避免混凝土出现超高推置现象。

2.6 高支模的拆除

2.6.1在拆除之前应该对其进行全面地检查，待验收合格以后方可进行拆除，其拆除的时间必须要符合规范规定的底模要求以及支架拆除时混凝土的强度要求。对架体上的相关杂物以及多余的钢管、脚手板进行清理，将拆除下来的材料集中到上料平台位置，利用塔吊将其及时运送到指定的地点，要注意脚手架的拆除应该从上至下逐层进行拆除，坚决不可同时作业，当拆除到下部最后一根长立杆的时候，应该在其相应的位置设置临时抛撑与加固，待这些工作结束以后，再将连墙件拆除。

2.6.2对预应力混凝土梁采用后张法施工时，当混凝土的强度达到要求后方可张拉，在张拉前应该对其支撑体系进行全面地检查，其拆除底模的时间必须要符合规范规定的混凝土的强度要求。

参考文献：

[1] 彭爱朝.有粘结预应力技术在高层建筑转换梁结构施工中的应用[J].广东建材,2009,25(7):76-78.

[2] 田广林.超大跨度预应力混凝土梁施工技术及其应用[D].西安建筑科技大学,2008.

[3] 王胜天,张军阳,王中华等.三弦式转换桁架施工技术[J].施工技术,2009,38(10):58-60.

[4] 刘忠新.预应力混凝土空心板预制施工工艺[J].黑龙江交通科技,2012,(8):114-114.

[5] 李红英,张保军.体育中心训练馆大梁模板支撑体系施工方案[J].新疆钢铁,2008,(2):57-60.

[6] 袁建国.某工程500 mm×1 900 mm有粘结预应力梁施工[J].山西建筑,2008,34(15):132-133.