27米跨預應力混凝土梁模板支架方案設計

郭永強

摘要：某綜合樓工程采用發散形布置27m跨預應力混凝土梁板屋蓋，屬大跨度，大線荷載弧形模板支撐體系，通過優化設計，解決了施工難題，確保梁板混凝土成工澆筑，為同類工程提供了經驗。

關鍵詞：大跨度 弧形 穩定性 支撐架

中圖分類號： TU208 文獻標識碼： A

1 工程概況

某綜合樓工程建筑面積3804.3平方米，框架結構，地上三層，三層屋蓋為現澆鋼筋混凝土梁板結構，屋蓋梁板呈900扇形布置如圖1所示。

圖1屋蓋梁板布置圖

中間38.580扇形范圍內三跨采用4榀27m跨的（450mm×1900mm）預應力鋼筋混凝土梁和6根700×800的混凝土柱組合而成，兩側分別對稱設置2×12.860兩跨普通框架梁，環向柱距為3366～9425mm，樓板厚度為120mm。

徑向的預應力梁、框架梁和環向的框架梁、次梁截面尺寸及模架搭設高度見表1。

表1 屋面框梁與樓板梁截面參數

梁截面編號 梁截面尺寸(m) 梁頂標高(m) 跨度(m) 支架高度(m)

WYKL1 0.45×1.9 14.7 27 4.13

WYKL2 0.45×1.9 14.7 27 4.13

WKL1,2 0.25×0.7 14.7 6.6～7.2 5.33

WKL4 0.25×0.5 14.7 6.451 5.53

WKL6 0.25×0.6 14.7 7.928 5.43

WKL7 0.25×0.7 14.7 9.425 5.33

WKL8 0.25×0.4 14.7 3.2 5.63

WKL10 0.25×0.45 14.7 4.9 5.58

L1 0.25×0.55 14.7 7.227 5.48

L2 0.25×0.65 14.7 8.668 5.38

L3 0.25×0.5 14.7 5.711 5.53

L9 0.25×0.5 14.7 3.366 5.53

2工程難點分析

主梁跨度大，截面高度大

4榀主梁跨度達27m，截面尺寸為1900mm×450mm，屬大跨度、大線荷載模板支設體系，支撐架體在27m跨度范圍內無柱、墻、梁拉結或支頂，主梁截面的高寬比達4.2：1，對支撐架體的縱橫向穩定性要求更高；

屋蓋梁板呈90°扇形布置，內環圓弧半徑為 ，外環圓弧半徑為，環向柱距由3366mm變化為9425mm，支撐架體的環向水平桿間距沿徑向逐漸增大，將會對架體的整體穩定性產生不利影響，立桿的布置和水平桿的環向轉折、過度，是本支架方案設計的難點和關鍵點；

三層支撐樓板有兩道1000mm寬后澆帶，立桿、水平桿在后澆帶處如何布置、如何過度、如何調整和加固也是難點和重點。

3 搭設方案

3.1 工藝流程

8.67m標高樓板混凝土澆筑完成----測量定位放線----搭設三層滿堂架子到標高14.7m以下 ----綁扎柱子鋼筋----支設梁底模板----預應力管及預應力筋敷設----預應力梁鋼筋綁扎----梁側及頂板模板安裝----頂板鋼筋綁扎----澆筑混凝土----保溫保濕養護----同條件試塊達到設計強度 ----拆除梁側模模板----梁預應力張拉、灌漿----拆除梁底模及支架。

3.2 支架構造設計

現澆板板模板均采用12mm厚膠合鏡面板，次楞順著建筑的縱向鋪設，采用50×100mm方木，間距為150mm；主楞順著建筑橫向鋪設，采用￠48mm×2.5mm鋼管，間距為1000mm；主楞與支架鋼管立桿雙扣件連接。其下部支撐采用滿堂腳手架。

滿堂架體采用鋼管扣件式腳手架。由于本工程為扇形，立桿間距控制在1.0米×1.0米以內，架體步距1.5米以內，底部距地面0.2m設置掃地桿；架體頂部采用雙扣件與頂板主楞鋼管扣件連接。

在距離地面0.2米高設置縱下橫上的掃地桿；所有水平拉桿（包括掃地桿）均與建筑物柱子拉結，架體總體搭設高度5.9米。

架體外側四周采用連續式豎向剪刀撐，每個剪刀撐跨5～6根立桿，剪刀撐下部與地面頂緊頂牢；在架體平面位置的每個小扇形區域設置3個單元體，共18個單元體。單元體平面尺寸為5.0米×5.0米；單元體四周采用由下至上的連續式豎向剪刀撐，豎向剪刀撐的底部與地面頂緊頂牢。立桿及剪刀撐布置如圖2所示。

圖 2立桿及剪刀撐平面布置圖

在環向每跨的中部為水平桿轉折點，水平桿斷開，分別在相鄰兩立桿之間增設一道水平短桿，將兩塊架體連為整體。

后澆帶兩側各增設一排立桿，并向中部增設人字撐。

3.3梁模板及下部支撐方案

1、450mm×1900mm梁

梁模板均采用12mm厚膠合面板，梁底、梁側的次楞采用50×100mm的方木，間距為200mm；梁底主楞(橫楞)采用￠48mm×2.5mm鋼管，縱向間距為500mm；梁側模板采用M14對拉螺栓進行拉結加固，其豎向間距為400mm，水平間距同主楞間距。

梁下部支架立桿的縱向間距為500mm；立桿橫向間距為1250mm，梁兩側的立桿距梁側為400mm，梁側立桿與梁底橫楞采用雙扣件連接，梁下中間支撐2根立桿，與水平橫楞采用可調支托連接，水平桿步距為不大于

圖3主梁支設示意圖

1300mm，同滿堂架體步距，并與滿堂架拉通，保證縱向水平桿在梁下保持平直，彎點離開梁外不少于2根立桿。

450mm×1900mm預應力梁模板構造及梁下支撐系統構造如圖3所示。

2、250mm×400～700mm梁（縱向環形梁）

梁模板均采用12mm厚膠合面板，梁底、梁側的次楞采用50×100mm的方木，間距為200mm；梁底主楞(橫楞)采用￠48mm×2.5mm鋼管。

梁下部支架，立桿的橫向間距為1.05m,距梁側400mm，且在③+3.3m～⑤軸范圍內的縱向環形梁下部梁底加1根支撐立桿，與水平橫楞采用可調支托連接；立桿的縱向間距，因為建筑物的結構梁布置為扇形發散布置，為了滿堂架立桿縱橫向水平桿盡量連通，控制立桿間距不大于1000mm；水平桿步距不大于1300mm，同滿堂架體步距，并與滿堂架拉通。

對250mm×700mm梁側主楞采用￠48mm×2.5mm鋼管，并設置穿梁螺栓，水平間距：500mm；豎向間距：500mm（一道）；穿梁螺栓直徑：12mm。其他的250mm×400～600mm梁不再設置穿梁螺栓。

3.4 滿堂腳手架施工要點

1、支撐層處理

在搭設架體之前，保證三層的樓面混凝土強度達到1.2mpa以上，同時二層的架體不得拆除。

對于450mm×1900mm預應力梁下部支撐系統，保持二層支架立桿與預應力梁下立桿的對應部位上下對齊。一層地面回填土已經夯實至標高-0.1m，在夯實的地基土上設置立桿，并保證立桿與預應力梁下立桿的對應部位上下對齊。立桿下部鋪上300寬鋼板或方木，長度不小于500mm，通過設置模板、鋼板等措施，來增加立桿的底部受力面積，防止沉降、增大承載力。

2、測量放線

支撐架搭設前，應先把標高引測到架體區域內，同時根據軸線把屋蓋板上梁以及單元體的位置在地面上標示出來。

用經緯儀根據支撐架立桿的縱向和橫向間距進行現場預排定位，在基礎和樓板表面彈出控制線作為搭設支撐架控制依據，保證支撐架立桿位置準確。

3、搭設桿件

1）搭設支撐架時應保證底層立桿的垂直度，在搭設底步水平桿的同時要注意檢查立桿是否垂直，待第一步架體搭設完成后，應調整所有立桿的垂直度和水平桿的平整度，待全部調整完畢后方可拼裝上一步架體。

2）搭設支撐架時立桿應采用不同長度的鋼管，以使立桿的接頭得以錯開。立桿接長必須采用對接扣件，接頭應交錯布置，相鄰兩根立桿的接頭不應設置在同一步架內，同步架內相隔立桿的接頭在高度方向錯開的距離不小于500mm，各接頭中心至主節點的距離不大于步距的1/3。450mm×1900mm預應力梁下部立桿需要采用整根鋼管，不得接長使用。

3）立桿接長時應檢查立桿的垂直度，發現立桿的垂直度不符合要求時應及時調整。立桿的垂直偏差應控制在架體高度的1/400之內，防止立桿傾斜度過大，受力后產生偏心彎矩，影響立桿的穩定性。

4）扣件式鋼管支撐架搭設時，在架體的底部加設縱橫向鋼管掃地桿，掃地桿采用直角扣件與立桿連接，按照縱下橫上的原則進行加設。同時豎向剪刀撐、水平剪刀撐隨著架體的搭設同步進行。當立桿基礎不在同一高度時，必須將高處的縱向掃地桿向低處延長兩跨與立桿固定。

3.4混凝土澆筑

梁、板、柱混凝土澆筑采用商品混凝土整體澆筑，一臺汽車泵。

混凝土澆筑時，先澆筑框架柱，然后澆筑梁板。對柱子和預應力梁澆筑時分層澆筑，每一層的澆筑厚度不得大于500mm。嚴禁混凝土一次澆筑到頂。

4 結語

發散布置27米跨預應力混凝土梁模板支架方案設計，有針對性的采取有效安全技術保障措施，實現了該腳手架搭設施工安全、高效、經濟的目的。工程按制定的施工方案實施，順利完成混凝土澆筑，為同類結構工程施工積累了經驗。

參考文獻

[1] JGJ130-2011.《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》[S]

[2] 陳漢昌.高架模板支設方案優化設計及施工[J]建筑技術，2011,4298):689-691.