PAGE12-升降舞臺高支模排架施工與監(jiān)測本工程升降舞臺屋蓋的混凝土梁斷面大，跨度長，是超高、超長、超重混凝土結(jié)構(gòu)，支模排架的穩(wěn)定，是確保施工安全的關(guān)鍵，通過對比混凝土澆筑前后，排架立桿軸力監(jiān)測數(shù)據(jù)，驗(yàn)證現(xiàn)有排架計(jì)算方法和實(shí)際施工工況的差異，為今后高支模排架搭設(shè)驗(yàn)算積累經(jīng)驗(yàn)。一、工程概況工程位于南京市**路4號，地下兩層，主樓36層，裙樓8層，土建總高度171.6m，框筒剪力墻結(jié)構(gòu)。江蘇**裙樓內(nèi)的1600㎡電視劇場的機(jī)械式升降舞臺范圍為19.2×28.8m，自地下室負(fù)一層至八層頂，屋面板空間高度為43.3m。大梁底的高度為41.8m，該區(qū)域頂板的東西兩側(cè)為1000×3500㎜屋面梁，南北兩側(cè)為1000×3700㎜屋面桁架梁，頂板分別由700×1000和800×1500㎜9根井字梁組成，板厚度150㎜。二、支模方案近年來，國內(nèi)采用鋼管扣件搭設(shè)支模排架由于整體失穩(wěn)導(dǎo)致垮塌的事故多次發(fā)生，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失及人員傷亡。因此，我公司、監(jiān)理單位、建設(shè)單位以及相應(yīng)主管部門對此高支模施工相當(dāng)重視。為確保該高支模施工的安全，我公司分別設(shè)計(jì)了桁架支模和腳手鋼管搭設(shè)排架支模的兩套方案。經(jīng)過討論對比，從確保施工絕對安全的前提下，結(jié)合現(xiàn)有塔吊的布置位置的起重能力，排除了采用鋼桁架支模方案，決定采用常規(guī)的扣件鋼管搭設(shè)支模排架。本工程支模排架的高度高，上部砼結(jié)構(gòu)荷重大，砼澆筑施工中的排架整體穩(wěn)定安全是關(guān)鍵，所以在專項(xiàng)方案編制設(shè)計(jì)過程中，本著安全第一的原則，認(rèn)真設(shè)計(jì)，仔細(xì)驗(yàn)算，周密考慮，方案完成之后，報(bào)市安監(jiān)站并經(jīng)高支模專家論證組論證通過。本排架設(shè)計(jì)為：采用Ф48×3.0（實(shí)際情況）腳手鋼管扣件搭設(shè)，按梁與板不同的荷載分別計(jì)算，800×1500㎜屋面梁下排架搭設(shè)高度41.8m，梁長20m，梁下采用橫向5立桿、縱距0.6m，步距1.6m，水平橫桿雙向拉通，雙向剪刀撐；600×1000、700×1000、600×900屋面梁下排架搭設(shè)高度42.3m，采用橫向4立桿、縱距0.6m，步距1.6m，水平橫桿、剪刀撐同800×1500梁；屋面板下排架搭設(shè)高度43.1m，立桿縱橫距為600×1200㎜，與梁下立桿模數(shù)吻合，為了橫桿與梁下步高模數(shù)一致，步距采用1600㎜，雙向水平桿與梁下排架拉通，為了解決砼澆搗過程中泵管搏動對高支模排架穩(wěn)定的威脅，先將舞臺周邊各層砼施工完成，并預(yù)先在升降舞臺周邊的各層梁面按1.2m模數(shù)埋入短鋼管，排架的橫桿與短鋼管拉結(jié)固定，排架與周邊的砼結(jié)構(gòu)頂緊或與周邊的柱用鋼管夾固。在梁交點(diǎn)荷載集中位置設(shè)置4個腳手鋼管加強(qiáng)搭構(gòu)架（類似于塔吊塔身形式）的加強(qiáng)區(qū)，本工程排架搭設(shè)共使用腳手鋼管1100t，各類型扣件31萬只。三、材料1.鋼管、扣件為確保排架安全，專門組織勞動力對現(xiàn)有腳手鋼管、扣件分別挑選，符合要求的鋼管有350噸，扣件20萬只。另再采購符合規(guī)范要求的新鋼管800噸，扣件12萬只。四、排架的搭設(shè)施工1.在業(yè)主方的高度重視下，本高支模排架施工聘請了東南大學(xué)郭正興教授為顧問，進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)及檢查，為支模排架施工安全提供技術(shù)支持。2.由于該排架高度達(dá)43m，集中線荷載大，樓面梁跨度大，屬于典型的重荷載超高支模，又由于砼施工中，排架支撐承受荷載是隨著砼澆搗不斷變化，所以又是時變結(jié)構(gòu)體系。為了確保該排架在砼澆搗過程中的整體穩(wěn)定安全，除了正常的用吊錘監(jiān)測其變形位移外，與東南大學(xué)土木工程學(xué)院施工研究所合作針對本排架的具體情況，編制了本排架立桿軸力多階段監(jiān)測方案，并委托其對施工全過程進(jìn)行監(jiān)測。3.本排架自重約1440t（鋼管+扣件重），集中在550㎡的地下室一層板（砼板厚200㎜，設(shè)計(jì)荷載20KN/㎡），在加上結(jié)構(gòu)自重、施工荷載，每平方米重量超過3t，為此在地下室施工時的負(fù)二層支模排架始終保留，并在800×1500梁下立桿底采用［14槽鋼墊底，用以分散立桿對基底的集中軸力。4．搭設(shè)之前對全部參加搭設(shè)的人員進(jìn)行技術(shù)交底，對排架的重要性及各梁下的立桿縱橫距、步高，拉結(jié)扣件螺栓的擰緊力進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底。對每根立桿位置按照專項(xiàng)方案進(jìn)行放線定位并用紅漆做上標(biāo)記，搭設(shè)時要求架子工嚴(yán)格按標(biāo)記搭設(shè)。搭設(shè)過程中嚴(yán)格按方案施工，排架與周邊各層先期埋入的短鋼管進(jìn)行拉結(jié)，與周邊砼柱進(jìn)行箍固；在排架搭設(shè)至七層后，將排架四周用斜撐卸力于七層已完成的砼樓面，梁下橫管用雙扣件與立桿固定，防止扣件滑移，并用扭力扳手對已擰緊的扣件進(jìn)行擰緊力檢測。搭設(shè)至第四層搭設(shè)間距符合方案要求，設(shè)置了豎向剪刀撐支模架與四周已澆砼結(jié)構(gòu)預(yù)埋鋼管連接，解決了支架的側(cè)向支撐支模架與已有砼結(jié)構(gòu)連結(jié)大梁下設(shè)置剪刀撐5.在排架搭設(shè)至二、四、六層時設(shè)置了滿鋪安全網(wǎng)，自下而上共三層，防止人員及材料墜落，確保排架搭設(shè)的安全。支模架布置安全網(wǎng)五、砼施工由于本升降舞臺屋蓋的砼梁斷面大，跨度長，是超長、重載砼結(jié)構(gòu)，合理的澆搗方式也是確保支模排架均勻受力，確保安全的關(guān)鍵。本屋蓋砼施工采用兩臺布料機(jī)，分別布置于東西兩端，自北向南對稱澆筑，在800×1500梁內(nèi)采用分兩層下料、震搗。砼澆筑六、立桿軸力監(jiān)測：1、測點(diǎn)布置及測試儀器為了對升降舞臺部分高支模排架在施工過程中的整體穩(wěn)定性進(jìn)行監(jiān)控，除了在砼澆筑過程中使用吊錘來監(jiān)控整個架體的變形情況外，同時根據(jù)該排架受力情況布置了6個監(jiān)測點(diǎn)，分別位于800×1500㎜與700×1000㎜梁相交處下布置測力點(diǎn)1、2、5、6，并于這兩梁相交點(diǎn)間的大梁跨中布置測力點(diǎn)3、4，測力點(diǎn)布置如圖所示：測點(diǎn)布置圖立桿軸力測試儀器采用TJL-4柱式拉壓傳感器，如下圖所示：2、監(jiān)測情況：（1）工況一：模板支架搭設(shè)完成本工況考慮高支模排架搭設(shè)完成的受力情況，支架又受自己及模板、鋼筋作用，此時立桿軸力較小，讀取相應(yīng)的初始值。（2）工況二：砼澆筑本工程考慮砼澆筑期間排架的受力狀況，此時排架承受工況一的各項(xiàng)荷載以外，尚需承受新澆筑砼的自重以及施工活荷載作用，此時支架處于受力最不利狀態(tài)，所以該工況作為重點(diǎn)監(jiān)測。（3）各測點(diǎn)不同工況下理論計(jì)算值：單位（kN）測點(diǎn)一測點(diǎn)二測點(diǎn)三測點(diǎn)四測點(diǎn)五測點(diǎn)六工況一2.382.382.382.382.382.38工況二4.196.667.367.366.664.19增加值1.814.284.984.981.814.28（4）測試結(jié)果及分析砼澆筑過程中由于澆筑路徑及施工流程的變化帶來作用于支模排架的荷載變化也較大，實(shí)際測試時為每隔1～2小時讀取一次讀數(shù)，各測點(diǎn)讀數(shù)隨時間變化的趨勢如下：（說明：上圖中橫坐標(biāo)表示讀取軸力的次數(shù)，縱坐標(biāo)表示實(shí)測的立桿軸力）測試結(jié)果與理論簡化計(jì)算比較：工況一：砼澆筑前測點(diǎn)測點(diǎn)一測點(diǎn)二測點(diǎn)三測點(diǎn)四測點(diǎn)五測點(diǎn)六計(jì)算值2.382.382.382.382.382.38實(shí)測值0.210.520.160.360.200.11從上表可以看出，實(shí)測值比計(jì)算值小，這是由于變形協(xié)調(diào)的作用，模板支架的自重荷載未能完全落在傳感器上。工況二：砼澆筑時荷載的增加值測點(diǎn)測點(diǎn)一測點(diǎn)二測點(diǎn)三測點(diǎn)四測點(diǎn)五測點(diǎn)六計(jì)算增加值1.814.284.984.981.814.28實(shí)測增加值1.602.352.773.191.673.23從上表可以看出，實(shí)際各測點(diǎn)的增加值與理論計(jì)算增加值基本吻合，但實(shí)際增加值相對于計(jì)算增加值偏小，原因如下：由于理論計(jì)算采用的是簡化計(jì)算，為考慮整體效應(yīng)；同時所測區(qū)域位于C軸，距離C軸2.5m處的樓板直接支撐于七層樓板上，對該區(qū)域起到卸載作用。由于與計(jì)算增加值比較的實(shí)測讀數(shù)為混凝土澆筑完畢后的最終值，沒有考慮施工荷載。實(shí)際澆筑混凝土是采用對稱澆筑，而且有意識地分層澆筑，這樣已澆好的部分對模板支架會起到一個幫助作用。七、結(jié)束語江蘇**裙樓升降舞臺部分支模高度達(dá)43m，最大線荷載達(dá)43.2kN/m，預(yù)應(yīng)力大梁跨度達(dá)21m，屬于典型的超高、超重高支模。為最大程度的避免安全事故，從方案論證抓起，聘請技術(shù)指導(dǎo)，并對搭設(shè)使用的鋼管扣件質(zhì)量把關(guān)，具體施工排架搭設(shè)過程認(rèn)真貫徹、落實(shí)方案要求，進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測，確保了本部分的施工安全，綜述如下：公司領(lǐng)導(dǎo)、項(xiàng)目部、業(yè)主、監(jiān)理各方的高度重視，并全力支持；通過對現(xiàn)場鋼管扣件的取樣檢查，并對不合格材料進(jìn)行檢除，確保了該排架搭設(shè)使用的鋼管及扣件符合規(guī)范的要求；為了實(shí)施排架搭設(shè)方案，預(yù)先采取了相應(yīng)的措施，如保留地下室負(fù)二層該區(qū)域的排架、模板，舞臺區(qū)域周邊自首層～七層的砼梁內(nèi)預(yù)埋拉結(jié)短鋼管，從