浅谈预应力混凝土梁高大模架施工工艺

摘要：随着城市建设的发展，高大支模架的工程应用越来越多，使用范围也越来越广。本文结合工程实例针对高大模架支撑体系设计及高大模架施工技术进行了探讨。

关键词：高大支模；设计方案；施工技术

1、工程概况

湛江某酒店总建筑面积69750,地下2层，地上8层，内设游泳馆，净空高度为12.35m，游泳馆结构主梁为有粘结预应力主梁，截面尺寸为700mm×1600mm，600mm×1600mm两种，跨度为31.2m，共计11根；次梁截面为300mm×700mm，500mm×700mm，300mm×600mm三种规格，游泳馆结构顶板采用无粘结预应力筋，顶板厚180mm，混凝土强度等级为C40。

2、高大模架支撑体系设计方案

2.1 主梁模板设计

按游泳馆顶板主梁最大截面尺寸700mm×1600mm设计。

(1)梁侧模板

主梁侧模采用15mm厚覆膜多层板，次龙骨为50mm×100mm方木，间距为250mm，主龙骨为48×3.5钢管，间距1200mm，用M16对拉螺栓加固，从梁底往上300mm处设置第一道对拉螺栓，其余沿梁高方向对拉螺栓间距不大于400mm，梁上口用100mm×100mm方木锁扣，下口用架子管锁扣。架子管与两侧的脚手架可靠连接。为保证梁的垂直度，防止主梁在浇筑混凝土时向一侧倾斜，采用在梁两侧增加斜撑，斜撑与架体固定，间距1000mm一道。

(2)梁底模及支撑

主梁底模采用15mm厚覆膜多层板，梁重量通过50mm×100mm次龙骨（间距250mm）传至100mm×100mm主龙骨（间距1200mm），再传递给下面的3根48×3.5钢管立杆支撑，再到楼面。立杆采用碗扣式脚手架，间距600mm，水平步距1200mm。梁两侧支撑立杆采用1200mm×1200mm格构套支，步距1200mm。

2.2 次梁模板设计

按游泳馆顶板次梁截面尺寸500mm×700mm设计。

(1)梁侧模板

次梁侧模采用15mm厚覆膜多层板，次龙骨为50mm×100mm方木，间距240mm，主龙骨为48×3.5钢管，间距1200mm，在梁高中部设置M16对拉螺栓加固，梁上口用100mm×100mm方木锁扣，下口用架子管锁扣。架子管与两侧的脚手架可靠连接。为保证梁的垂直度，防止次梁在浇筑混凝土时向一侧倾斜，采用在梁两侧增加斜撑，斜撑与架体固定，间距1000mm一道。

(2)梁底模及支撑

次梁底模采用15mm厚覆膜多层板，次龙骨为50mm×100mm方木，间距200mm，主龙骨为100mm×100mm方木，间距600mm，梁底用3根48×3.5钢管立杆支撑。支撑立杆采用碗扣式脚手架，间距600mm，步距1200mm。

2.3 顶板模板设计

游泳馆顶板厚180mm，采用15mm厚覆膜胶合板。次龙骨为50mm×100mm，间距250mm，主龙骨为100mm×100mm方木，间距600mm，为方便施工，顶板模板支撑采用碗口式脚手架与扣件式钢管脚手架相结合的施工方法，以碗口式脚手架为主，架体采用1200mm×1200mm+1200mm×1200mm格构套支（图1），横距1200mm，纵距1200mm，通过套支形成600mm×600mm格构,水平杆步距1200mm，双向设置水平杆，支撑架体底部设置双向扫地杆，扫地杆距地200mm，立杆落在垫木上。

图1 顶板模板高支模套支格构形式

3、高大模架施工技术

3.1 工艺流程

顶板、梁投影楼层测量放线铺设垫板搭设扫地杆立杆大横杆小横杆架体固定垂直剪刀撑布设水平剪刀撑布设作业层脚手板铺设铺设安全网检查验收。

3.2 施工要点

（1）搭设主、次梁支撑排架时，首先根据梁的垂直投影墨线，布设梁下支撑立杆，做到支撑中心与梁中心一致，沿梁长方向间距按不大于600mm，沿梁宽度方向间距不大于500mm控制。扫地杆距楼面200mm，水平杆步距1200mm。

（2）立杆、水平杆件接长均采用对接扣件连接，且交错布置，两根相邻纵向水平杆的接头不得设置在同跨内；不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不小于500mm，各接头中心至最近主节点的距离不大于纵距的1/3。

（3）为加强模板支撑体系的稳定性，泳池顶板下全部采用48钢管、碗口与扣件组合搭设排架的方式，以碗口为主，局部尺寸不符合碗口模数时用扣件钢管连接。排架上方100mm×100mm方木做主龙骨，50mm×100mm方木格栅做次龙骨，铺设顶板模板，并按1.5‰的起拱要求调整板底模板高度。

（4）因为泳池底板从南到北有600mm高差，跨度达31.2m，所以泳池顶板支撑通过底部和顶部的可调托进行高度调整。顶板支撑立杆间距1200mm×1200mm+1200mm×1200mm,套支后形成立杆间距为600mm×600mm的格构步距，从南到北方向上共设置立杆52排，每排立杆间的水平杆平均分割600mm的高差，相邻两根立杆间的水平杆高差控制在10mm以内。所有排架纵横杆均与泳池周圈外墙及框架柱拉结，并与梁外侧模板顶紧，以保证排架的稳定性。拉结点的水平间距不大于8m，竖向间距3m，用钢管将支撑架与四周独立柱抱箍，所有转角处均为双卡扣（图2）。

图2 拉结点加固示意图

（5）沿架体南北、东西方向两端及中间每隔10m左右设竖向连续剪刀撑，剪刀撑斜杆与地面夹角为45°～60°。斜杆与立杆采用扣接连接。为防止架体的侧移，整个架体与四周框架柱可靠连接，连墙件呈水平设置，采用钢管扣件做连墙件，并与立杆连接，连接点距碗口节点距离不大于150mm。

（6）为保证高支模架的稳定性，在高支模架的顶部及底部扫地杆处设置水平剪刀撑，另外在相邻两竖向剪刀撑之间增加“之”字斜撑，在有水平剪刀撑的部位，还应在每个剪刀撑中间处增加一道水平剪刀撑。

（7）剪刀撑采用回转扣件3个，搭接长度不小于1.2m，等间距设置3道扣件紧固。水平杆搭接长度大于2根立杆。

（8）在搭设泳池顶板预应力梁支撑时，泳池底板模板支撑架体不拆除，作为回顶体系，确保泳池区域支撑体系的立杆上下保持一致，严格按专业测量人员放线弹线的位置进行支设。

4、高大模架过程检查和安全防护要点

4.1 高大模架施工过程中的检查验收

4.1.1 检查项目要求

施工过程中的检查项目应符合下列要求：

（1）支架立柱底部结构是否坚实、平整；

（2）垫木应满足设计及规范要求；

（3）底座位置应准确，顶托丝杠伸出长度应符合规范要求；

（4）立杆的规格、尺寸和垂直度应符合要求，不得出现偏心荷载；

（5）扫地杆、水平拉杆、剪刀撑的设置应符合规范规定，拉结固定点应可靠；

（6）安全网和各种安全设施应符合规定要求。

4.1.2 预验收要求

（1）在梁底模板安装完，顶板模板未开始铺设前，重点检查模架构造是否完全符合专项方案的内容。

（2）全部模板支撑、铺设安装完，重点检查模板加固、拼接是否牢固、严密。

（3）混凝土浇筑前的正式验收，重点检查结构标高尺寸、连墙件、竖向剪刀撑及水平剪刀撑是否到位，办理验收签字手续。

4.1.3监控要求

混凝土浇筑过程中派专人进行布料指挥、监测、监控，不能超负荷施工，发现支架有松动、变形等情况，及时采取有效措施控制。

4.2 高大模架施工的安全防护要点

（1）对泳池高大模架方案的确定须经有经验的专家进行论证、审查，严格把关后方可施工。

（2）对高大模架的施工人员须进行有针对性的技术交底和安全交底，搭设人员须持特殊工种上岗证方可施工，木工不得单独搭设高大模架。

（3）严格把好进场材料关，多层板、方木进场验收，要保证足够的断面尺寸。钢管、扣件、紧固件的质量须符合国家规定的标准。钢管及扣件、紧固件在使用前进行外观检查及抽检复验，合格后方可使用。

（4）搭设高大模架体系时，施工周围应设安全网并加设防护栏杆，并设警示牌，派专人看管。

（5）支模过程中如遇中途停歇，应将已就位的模板或支架连接稳固，不得浮搁或悬空。拆模中途停歇时，应将已松动扣件或已拆除的模板、支架等拆下运走，以防止构件坠落或作业人员扶空坠落伤人。

5、高大模架模板拆除的控制要点

（1）因本工程泳池顶板、梁为预应力混凝土，模板的拆除，除应符合规范要求外，还应符合设计要求。梁侧模在浇筑完混凝土24h后可拆除。梁底及板底模板应参照同条件养护混凝土试件强度报告的数据，达到100%设计强度后进行预应力筋的张拉，在张拉前不得拆除模板及支撑。张拉、灌浆完成后方可拆除梁底、板底支撑。

（2）拆模的顺序为先支的后拆、后支的先拆，先拆非承重模板、后拆承重模板，并应从上而下进行拆除。

（3）模板的拆除派专人指挥，作业区四周加设围栏，其内不得有其他工种作业，由专人负责监护，拆下的模板、零配件、构件等严禁抛掷。

（4）拆除钢管架时，下面应搭设临时防护支架，拆除的架体钢管等先放在临时防护支架上。

（5）与立柱连接的水平拉杆超出2层时，应首先拆除2层以上的水平拉杆，当拆除最后一道水平拉杆时，应和拆除立柱同时进行。

6、结束语

高大模架体系与普通模架体系搭设相比较，高大模架体系要经过专门的内力计算、荷载计算、专家论证分析，立杆、水平杆搭设、连墙件拉结固定、剪刀撑的布设等严格于普通模架体系。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。