1、超高、大空間、大跨度梁板模板支撐施工工法甘肅第七建設(shè)集團(tuán)股份有限公司王茂全1. 前言隨著建筑造型越來(lái)越趨于現(xiàn)代化，為滿足特殊功能要求，超高、大空間、大跨度結(jié)構(gòu)形式的應(yīng)用越來(lái)越多。對(duì)于“三超”鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工方法、施工技術(shù)提出了更高的要求。最近幾年，針對(duì)這種結(jié)構(gòu)形式，超高、大空間、大跨度、超線荷載模板支撐架體施工技術(shù)，在七建集團(tuán)公司內(nèi)部已經(jīng)趨于成熟?！俺?、大空間、大跨度、超線荷載模板支撐體系”采用軸向傳力較好的碗扣腳手架，同時(shí)加設(shè)豎向和水平剪刀撐、連墻件等穩(wěn)固措施，有效的提高了支撐架體的整體穩(wěn)定性，增大了承載能力和橫向剛度，為“三超”模板體系的安裝提供了安全可靠的施工操作平臺(tái)和結(jié)構(gòu)成型支撐

2、體系。在“蘭州市九州臺(tái)老虎梁”、“甘肅省高級(jí)人民法院審判綜合樓”超高空間、大跨度、超線荷載模板施工中取得了較好的應(yīng)用效果。同時(shí)為裝飾工程施工提供了便利。2. 工法特點(diǎn)2.1 超高大空間、大跨度、超線荷載模板支撐施工，較傳統(tǒng)架體大大縮短搭設(shè)周期。2.2 碗扣腳手架支撐體系桿件連接、傳力為軸心傳力，架體承載平臺(tái)具有剛度大、承載能力強(qiáng)的特點(diǎn)，針對(duì)結(jié)構(gòu)施工提供穩(wěn)定支撐。3. 適用范圍本工法適用于超高大空間、大跨度的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的施工。4. 工藝原理4.1 在超高大空結(jié)構(gòu)下按照計(jì)算書(shū)要求搭設(shè)碗扣式鋼管支撐腳手架，在支撐腳手架頂端安裝大梁和樓板模板，形成安全、可靠的操作承載平臺(tái)。架體中部按照高度要求搭設(shè)隔離層

3、。4.2 架體與周邊框架柱、剪力墻可靠連接，框架柱采用抱箍形式，剪力墻采用穿墻螺栓連接形式。4.3 支撐架體自下而上連續(xù)搭設(shè)豎向剪刀撐，以增加架體剛度，提高穩(wěn)定性；同時(shí)在與豎向剪刀撐對(duì)應(yīng)跨內(nèi)搭設(shè)水平剪刀撐，水平剪刀撐按3.5m左右高度間隔布置，以增強(qiáng)架體水平抗剪穩(wěn)定性，形成穩(wěn)定的承載平臺(tái)，利用支撐架體進(jìn)行模板安裝。4.4 模板空隙部分用腳手板封閉,以確保作業(yè)人員的安全。4.5 受力傳遞順序：超高大空間結(jié)構(gòu)自重和施工荷載模板承載平臺(tái)及支撐架體底部架體支座或墊板地面或建筑主體結(jié)構(gòu)。4.6 受力分析及計(jì)算順序建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算單元的確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件自重和施工荷載計(jì)算支撐架體計(jì)算連接件計(jì)算底座主體結(jié)構(gòu)局部強(qiáng)度驗(yàn)

4、算或地基承載力驗(yàn)算。5. 施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1 工藝流程施工方案確定檢查下部支撐架體搭設(shè)上部支撐架并搭設(shè)剪刀撐腳手架檢查驗(yàn)收引測(cè)大梁定位軸線安裝頂托座、大橫桿、小橫桿安裝大梁底模底模起拱安裝綁扎大梁鋼筋大梁鋼筋隱蔽驗(yàn)收安裝大梁側(cè)模并進(jìn)行加固安裝大梁之間剪刀撐及水平支撐安裝樓面板模板樓面板鋼筋綁扎模板、支撐架體、鋼筋總體驗(yàn)收澆筑大梁、樓面板混凝土澆筑混凝土養(yǎng)護(hù)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%后拆模。5.2 施工操作要點(diǎn)5.2.1 施工準(zhǔn)備及方案確定高大結(jié)構(gòu)施工前應(yīng)按照結(jié)構(gòu)的特征、特點(diǎn)綜合考慮各種施工方法、注意要點(diǎn)，同時(shí)綜合考慮環(huán)境條件對(duì)施工方法的制約和影響。對(duì)比施工方法之間的利與弊，認(rèn)真對(duì)各

5、種方法所必須消耗的資源進(jìn)行計(jì)算對(duì)比，以盡可能優(yōu)化的資源、可靠地使用效果，安全的使用措施來(lái)確定最優(yōu)化的施工方案。分析支座部位地基或建筑主體結(jié)構(gòu)情況，以確保建筑主體結(jié)構(gòu)的安全，確保建筑結(jié)構(gòu)的使用功能，如下層結(jié)構(gòu)或地基不能滿足上部荷載承載要求時(shí)，應(yīng)進(jìn)行處理和加固加強(qiáng)。5.2.2 大梁模板安裝加固模板面板全部采用12mm厚膠合板，大梁內(nèi)背楞采用3570方木，大梁外側(cè)背楞采用483.2雙鋼管；用“3”形扣件和16對(duì)拉穿墻螺桿加固固定。內(nèi)背楞水平布置，外背楞豎向布置，外背楞外側(cè)加設(shè)35道水平鋼管圍檁，用扣件與外背楞連接，梁底口水平圍檁與背楞用扣件連接加緊，梁上口水平圍檁用扣件與大梁外背楞連接固定，梁腰部圍

6、檁可間隔與外背楞用扣件連接固定；梁與梁之間采用剪刀撐矯正大梁上口位置和平直度，剪刀撐間距按3.5m的空間均勻加設(shè)三組。大梁模板安裝加固如下圖所示。 5.2.3 高大梁板腳手架支撐體系高大梁板支撐系統(tǒng)采用碗扣腳手架，支撐腳手架搭設(shè)應(yīng)嚴(yán)格按照支撐架體布置圖進(jìn)行施工，大梁支撐腳手架和樓面板支撐腳手架搭設(shè)統(tǒng)籌考慮，以結(jié)構(gòu)梁為基準(zhǔn)進(jìn)行腳手架布置；腳手架立桿接長(zhǎng)采用對(duì)接形式，以碗扣腳手架承插對(duì)接，立桿頂端采用可調(diào)節(jié)托座。支撐架體立桿底部采用鋼質(zhì)底托，底托底部加墊50mm厚木板，木墊板的有效面積應(yīng)保證在0.4m2及以上，為了確保墊板的整體性，墊板應(yīng)通長(zhǎng)設(shè)置。架體地基土層承載力達(dá)到fak=170kN/m2的要

7、求。由于該部位支撐腳手架搭設(shè)高度較高，支撐架體上部荷載較大，為確保碗扣腳手架支撐體系的整體穩(wěn)定性，依據(jù)建筑工程模板安全技術(shù)規(guī)范JGJ162-2008的相關(guān)規(guī)定，支撐腳手架應(yīng)在規(guī)范要求范圍內(nèi)隔跨設(shè)置剪刀撐，豎向剪刀撐設(shè)置在大梁立桿的外側(cè)，用扣件與立桿固定牢靠，豎向剪刀撐自架體底部至架體頂部“Z”字形滿布；水平剪刀撐設(shè)置在主框梁跨內(nèi)，與豎向剪刀撐對(duì)應(yīng)布置，水平剪刀撐自下而上每隔二步設(shè)置一道，水平剪刀撐沿主框梁跨內(nèi)對(duì)角線布置；剪刀撐的具體布設(shè)位置詳見(jiàn)下圖。支撐架體周邊沿支撐架體外側(cè)立桿設(shè)置連續(xù)豎向剪刀撐，形成外圍的穩(wěn)定的架體骨架。為了確保支撐架體的整體穩(wěn)定性，除增設(shè)剪刀撐之外，在框架柱、剪力墻等能夠

8、可靠連接的部位增設(shè)連墻件；與框架柱的連接采用抱箍形式，用雙扣件固定牢靠。剪力墻部位利用原有穿墻螺桿孔，重新加設(shè)16穿墻螺桿，配合“3”形扣件緊固483.2鋼管，再用鋼管扣件與支撐腳手架連接，該部分連墻件沿高度方向與水平剪刀撐同層設(shè)置。能夠與下層周邊梁板連接部位，可預(yù)埋連接件，作為橫向連接支點(diǎn)。5.2.4 混凝土澆筑要求為確保模板支架在施工過(guò)程中均衡受力，混凝土澆筑采用由中部向兩側(cè)擴(kuò)展的澆筑方式。嚴(yán)格控制實(shí)際施工荷載不超過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算荷載，施工荷載按照2.0kN/m2考慮，混凝土澆筑荷載4.0kN/m2考慮。為減少混凝土泵管的沖擊荷載，混凝土泵管支架另行搭設(shè)，以確保模板支撐的穩(wěn)定性。澆筑過(guò)程中，安排

9、專人檢查支承架體的穩(wěn)定情況，如發(fā)現(xiàn)下沉、松動(dòng)等情況應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理加固，確保安全后再進(jìn)行正常澆筑。6. 材料與設(shè)備6.1 材料6.1.1 鋼管：碗扣腳手架采用483.5的鋼管制作的成品桿件，立桿型號(hào)為L(zhǎng)G-3000、LG-2400、LG-1800、LG-600，橫桿型號(hào)為HG-900、HG-600。其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)直縫電焊鋼管GB/T 13793和低流體輸送用焊接鋼管GB/T 3091中的Q235A級(jí)普通鋼管的要求，同時(shí)應(yīng)符合碳素結(jié)構(gòu)鋼（GB/T700）中235A級(jí)鋼的規(guī)定，不得使用打孔、銹蝕、變形的碗扣。6.1.2 碗扣、可調(diào)底座材質(zhì)應(yīng)符合可鑄造鐵件GB 9440中KTH330-0

10、8及一般工程用鑄造碳鋼件GB11352中ZG270-500、ZG230-450的規(guī)定。6.1.3 扣件：采用鍛鑄鐵制作的扣件，其材質(zhì)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)鋼管腳手架扣件（GB15831）的規(guī)定，扣件的螺栓擰緊扭矩達(dá)65Nm時(shí)應(yīng)完好無(wú)損。6.2 機(jī)具設(shè)備：主要施工機(jī)械：電焊機(jī)1臺(tái)、鋼管切割機(jī)1臺(tái)、木工機(jī)械1套。塔吊回轉(zhuǎn)半徑要求能夠覆蓋工作面。7. 質(zhì)量控制本工法執(zhí)行相應(yīng)的國(guó)家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)等，同時(shí)應(yīng)執(zhí)行相應(yīng)的法律法規(guī)的相關(guān)規(guī)定。7.1 進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的碗扣架構(gòu)配件應(yīng)具備以下證明資料：7.1.1 主要構(gòu)配件應(yīng)有產(chǎn)品標(biāo)識(shí)及產(chǎn)品質(zhì)量合格證7.1.2 供應(yīng)商應(yīng)配套提供管材、零件、鑄件、沖壓件等材質(zhì)、產(chǎn)

11、品性能檢驗(yàn)報(bào)告。7.2 構(gòu)配件進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量檢查的重點(diǎn)鋼管管壁厚度；焊接質(zhì)量；外觀質(zhì)量；可調(diào)底座和可調(diào)托撐絲桿直徑、與螺母配合間隙及材質(zhì)。7.3 對(duì)整體腳手架應(yīng)重點(diǎn)檢查以下內(nèi)容：7.3.1 保證架體幾何不變性的斜桿、連墻件、十字撐等設(shè)置是否完善；7.3.2 基礎(chǔ)是否有不均勻沉降，立桿底座與基礎(chǔ)面的接觸有無(wú)松動(dòng)或懸空情況；7.3.3 立桿上碗扣是否可靠鎖緊；7.3.4 立桿連接銷是否安裝、斜桿扣接點(diǎn)是否符合要求、扣件擰緊程度；7.4 雙排腳手架搭設(shè)質(zhì)量應(yīng)按階段進(jìn)行檢驗(yàn)：7.4.1 首段以高度為6m進(jìn)行第一階段（撂底階段）的檢查與驗(yàn)收；7.4.2 架體應(yīng)隨施工進(jìn)度定期進(jìn)行檢查；達(dá)到設(shè)計(jì)高度后進(jìn)行全面的檢

12、查與驗(yàn)收；7.4.3 架體搭設(shè)到設(shè)計(jì)高度后，進(jìn)行全面檢測(cè)與驗(yàn)收。7.4.4 遇6級(jí)以上大風(fēng)、大雨、大雪后特殊情況的檢查；7.4.5 停工超過(guò)一個(gè)月恢復(fù)使用前。7.5 雙排腳手搭設(shè)過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行檢查，及時(shí)解決存在的結(jié)構(gòu)缺陷。7.6 腳手架驗(yàn)收時(shí)，應(yīng)具備下列技術(shù)文件7.6.1 施工組織設(shè)計(jì)及變更文件；7.6.2 超高手架應(yīng)編制專項(xiàng)施工設(shè)計(jì)方案，并通過(guò)專家論證；7.6.3 周轉(zhuǎn)使用的腳手架構(gòu)配件使用前的復(fù)驗(yàn)合格記錄；7.6.4 搭設(shè)的施工記錄和質(zhì)量檢查記錄；7.7 高度大于8m的模板支撐架的檢查與驗(yàn)收要求與腳手架相同。8. 安全措施應(yīng)遵照國(guó)家現(xiàn)行的建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范（JGJ 1

13、66-2008）、建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范（JGJ 162-2008）、建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)（JGJ 59-2011）、建設(shè)工程施工安全技術(shù)操作規(guī)程等標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)條文，針對(duì)不同工程，還應(yīng)同時(shí)執(zhí)行該工程所屬部門的各級(jí)有關(guān)安全法規(guī)和文件，并應(yīng)特別注意如下事項(xiàng)：8.1 施工前應(yīng)按要求向全體操作人員進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)質(zhì)量及安全交底；操作人員變動(dòng)后應(yīng)對(duì)新進(jìn)場(chǎng)工人重新進(jìn)行交底。操作人員必須持證上崗。8.2 該工程腳手架不得采用兩種或兩種以上的架體材料搭設(shè)。8.3 專項(xiàng)施工方案應(yīng)通過(guò)專家論證，同時(shí)應(yīng)按照專家論證的意見(jiàn)建議進(jìn)行修訂。8.4 超高大空間模板支撐腳手架的搭設(shè)應(yīng)嚴(yán)格按照通過(guò)專家論證后的專項(xiàng)施工方案進(jìn)行搭設(shè)

14、，同時(shí)應(yīng)對(duì)照相關(guān)規(guī)定以及專項(xiàng)施工方案、設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行檢查驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后方可投入使用。8.5 檢查驗(yàn)收分三階段進(jìn)行，第一階段在腳手架搭設(shè)至高度的1/2時(shí)組織第一次全面檢查驗(yàn)收，著重對(duì)架體基座、連墻點(diǎn)、剪刀撐、架體各部位連接點(diǎn)進(jìn)行檢查；第二階段在支撐腳手架搭設(shè)至設(shè)計(jì)高度后進(jìn)行，第三階段在承載平臺(tái)及底模安裝完成后進(jìn)行。8.6 如遇強(qiáng)風(fēng)等惡劣天氣后進(jìn)行再次檢查。中途停用時(shí)間長(zhǎng)達(dá)一個(gè)月以上，重新啟用前應(yīng)進(jìn)行再次檢查。8.7 安全防護(hù)：8.7.1 在水平剪刀撐部位搭設(shè)水平隔離層，剪刀撐間距一般控制在3.5m，隔離層采用竹笆板進(jìn)行封閉，采用12#鉛絲與架體橫桿、水平剪刀撐綁包扎牢固。8.8 在使用過(guò)程中嚴(yán)禁

15、進(jìn)行下列作業(yè)：8.8.1 任意拆除架體結(jié)構(gòu)件或連墻件。8.8.2 拆除或移動(dòng)架體上安全防護(hù)設(shè)施。8.8.3 其它影響架體安全的作業(yè)。8.8.4架體上的建筑垃圾及其他雜物應(yīng)及時(shí)清理。8.8.5 搭設(shè)、拆卸作業(yè)時(shí)，應(yīng)設(shè)置警戒區(qū)，禁止無(wú)關(guān)人員進(jìn)入作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)當(dāng)設(shè)置負(fù)責(zé)統(tǒng)一指揮的人員和專職監(jiān)護(hù)的人員。各工序應(yīng)當(dāng)定崗、定人員、定職責(zé)。作業(yè)人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格執(zhí)行施工方案及有關(guān)安全技術(shù)規(guī)定。同時(shí)應(yīng)在飄落區(qū)域拉警戒線。9. 環(huán)保措施9.1 對(duì)施工人員應(yīng)定期進(jìn)行環(huán)境保護(hù)、文明施工教育，加強(qiáng)職工的環(huán)境保護(hù)、文明施工意識(shí)。9.2 實(shí)行區(qū)域管理，劃分責(zé)任范圍，定期進(jìn)行文明施工檢查。9.3 加工和安裝過(guò)程中應(yīng)避免構(gòu)件

16、間的相互碰撞，教育工人不得隨意敲擊，確保白天噪聲排放不超過(guò)65dB，夜間噪聲排放不超過(guò)55dB。9.4 切實(shí)加強(qiáng)火源管理，安裝作業(yè)面禁止吸煙，焊接作業(yè)時(shí)應(yīng)清理周邊的易燃物，作業(yè)面消防工具齊全，動(dòng)火區(qū)域的滅火器應(yīng)定期檢查。9.5 廢料要及時(shí)清理，并在指定地點(diǎn)堆放，保證施工場(chǎng)地的清潔和施工道路暢通。9.6 作業(yè)人員操作時(shí)要佩戴好個(gè)人勞動(dòng)保護(hù)用品。9.7 施工完成后應(yīng)對(duì)可回收構(gòu)件及時(shí)進(jìn)行回收，以確保重復(fù)利用，減少資源浪費(fèi)。10.應(yīng)用實(shí)例10.1 應(yīng)用實(shí)例一甘肅省財(cái)政廳老虎梁綠化點(diǎn)生態(tài)溫室工程位于蘭州市北塔山老虎梁西梁，該工程總建筑面積3722，生態(tài)溫室一層門廳、儲(chǔ)藏、管理等房間層高4.56.9m，財(cái)

17、政博物館層高13.2m，半地下室層高4.5m，框架剪力墻結(jié)構(gòu)。該工程于2010年10月24日開(kāi)工，2011年10月6日主體結(jié)構(gòu)施工完成，2011年8月墻體砌筑完成，并進(jìn)行墻面粉刷、屋頂裝飾瓦安裝等工程施工，2012年7月由財(cái)政廳移交給省政府。該工程財(cái)政博物館部分建筑面積為842m2。總高度20.023m。設(shè)計(jì)以主框梁為基本網(wǎng)格所構(gòu)成的井子梁布置，大梁截面高度為1.20m、1.50m、2.0m。沿周邊設(shè)置的1.5m高大梁底標(biāo)高為11.7m，1.2m大梁和2.0m大梁底標(biāo)高為12.0m，大梁軸線跨度為21.60m，凈跨度21.0m，屬于超高大跨度、超線荷載鋼筋混凝土構(gòu)件；同時(shí)是該工程危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程的代表。設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程只要能夠滿足2.0m梁高模板及支撐要求，則1.20m、1.50m梁高模板及其支架完全可以滿足。軸線間設(shè)計(jì)有鏤空樓板20塊，其余為100mm厚屋面板，而且屋面板被井子梁分隔成32503100的小方塊，雖然凈空高度較高，但在本次施工過(guò)程中只作為一般施工分項(xiàng)考慮。10.2 應(yīng)用實(shí)例二甘肅省高級(jí)人民法院辦公及審判綜合樓工程建設(shè)規(guī)模為：地下一層，主樓地上十九層、群樓四層，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，主樓建筑高度85.60m，局部87.10m；東西群樓高度20.70m。建筑物地面以上總長(zhǎng)度為132.40m，最大寬度為68.75m，其中主樓長(zhǎng)度為64.9