橫向密布圓肋筒狀木質(zhì)疊合箱網(wǎng)梁樓蓋模板支撐及安全控制

顧勇軍 揚州市建筑安全監(jiān)察站，揚州 225000

王 剛 江蘇邗建集團有限公司，揚州 225003

1 工程概況

揚州大學(xué)文體館工程建筑面積48157m2，框架六層，集文化與體育活動于一體，工程功能較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。其游泳館、籃球館、羽毛球館、報告廳及屋面，采用組合箱網(wǎng)梁樓蓋新技術(shù)，其最小跨度16.8m，最大跨度33m，最大箱體高度為1.7m，最大箱體寬度1.2m。

2 網(wǎng)梁樓蓋施工原理

網(wǎng)梁樓蓋是箱型截面的密肋樓蓋，由“組合箱”與后澆肋梁連接成梁板合一的整體，具有底部平整，大空腔蜂巢構(gòu)造、空間受力的特性，網(wǎng)梁樓蓋不屬于現(xiàn)澆空心板樓蓋，它的基本受力單元是無翼緣箱型肋梁（圖1）。

圖1 網(wǎng)梁樓蓋平面

傳統(tǒng)的網(wǎng)梁樓蓋由預(yù)制構(gòu)件“疊合箱”與后澆肋梁連接形成梁板合一整體，具有連續(xù)箱型截面的整體，箱體與肋梁共同受力。疊合箱側(cè)板通常采用輕質(zhì)材料側(cè)板，不能滿足箱體深度大的屋面施工（圖2～圖4）。

圖2 疊合箱網(wǎng)梁樓蓋平面示意圖

圖3 疊合箱網(wǎng)梁樓蓋剖面圖

圖4 網(wǎng)梁樓蓋斷面詳圖

3 橫向密布圓肋筒狀木質(zhì)組合箱（疊合箱）的組成

本工程采用了橫向密布圓肋筒狀木質(zhì)組合箱體有效解決了箱體內(nèi)支撐的受力剛度，滿足了箱體深度大屋面的施工要求。

橫向密布圓肋筒狀木質(zhì)組合箱體是由上、中、下三部分組成，施工時現(xiàn)場安裝。組合箱根據(jù)受力位置不同又分為明箱、暗箱。根據(jù)受力形式確定明箱底板、暗箱頂板厚度，上部為鋼筋網(wǎng)和現(xiàn)澆砼層，頂板、鋼筋網(wǎng)、現(xiàn)澆砼層及肋梁形成整體，共同受力。

橫向密布圓肋筒狀木質(zhì)組合箱體，內(nèi)設(shè)4道水平圓形支撐配以豎向龍骨形成橫豎結(jié)合的立體網(wǎng)狀骨架，側(cè)壁采用水泥壓力板，整體剛度大，解決了內(nèi)支撐的受力不均，容易產(chǎn)生漲模灌漿的質(zhì)量通病問題。另外，組合箱1.7米高，底部1.2米寬，大幅度突破原有尺寸（圖5～圖6）。

圖5 密布圓肋筒狀木質(zhì)箱體骨架

圖6 密布圓肋筒狀組合箱體內(nèi)筒

橫向密布圓肋筒狀木質(zhì)組合箱體側(cè)壁材料使用12mm厚的水泥壓力板，采用工廠切割、工廠組裝的方法，保證側(cè)壁尺寸與組合箱尺寸相符，便于安裝在底箱外插槽上。

4 網(wǎng)梁樓蓋工藝流程

網(wǎng)梁樓蓋施工工藝流程：高支模搭設(shè)→模板驗收→放裝配箱位置線→粘貼密封膠條→安裝裝配箱底板→調(diào)整底板→鋼筋肋梁下料→綁扎肋梁鋼筋→鋼筋隱蔽驗收→安裝裝配箱側(cè)壁→安裝裝配箱頂板→暗盒頂板鋼筋綁扎→裝配箱安裝驗收→澆筑混凝土→混凝土養(yǎng)護→高支模拆除。

5 網(wǎng)梁樓蓋高支模施工

5.1 高支模體系的建立

本工程網(wǎng)梁樓蓋最大跨度33m，厚度1.7m（設(shè)計圖紙標(biāo)明荷載相當(dāng)于400mm砼板），搭設(shè)高度24m，肋梁截面500mm×1700mm。

面板支撐采用滿堂腳手架支撐（圖7），立桿間距800×800mm，步距1.5m，面板厚度18mm；面板下設(shè)兩層枋支承，上層枋（50mm×100mm木方），間距300mm；下層枋（Φ48×3.0mm鋼管橫鋪），間距800mm，桿件鏈接采用雙扣件。

梁底支撐：梁兩側(cè)立桿間距1600mm，梁底增加2根立桿，桿件連接采用雙扣件。梁側(cè)模板由網(wǎng)梁樓蓋組合箱代替。

圖7 滿堂腳手架支撐體系

5.2 軟件計算時注意事項

現(xiàn)場鋼管壁厚采用3.2mm，計算書中鋼管壁厚參數(shù)取值為3.0mm的標(biāo)準(zhǔn)鋼管。

風(fēng)荷載對模板支架體系的整體穩(wěn)定性、承載力影響較大，在進行模型分析和穩(wěn)定性承載力計算時，要考慮風(fēng)荷載的影響。本工程基本風(fēng)壓ω0（kN/m2）取值0.25；風(fēng)荷載體型系數(shù)取值0.85。

雙扣件抗滑移最大荷載為12kN，考慮施工因素的影響，在計算時應(yīng)考慮抗滑移系數(shù)取值0.85。

高支模地基的處理和承載力是否滿足要求需經(jīng)計算，本工程高支模地基為400mm厚砼底板。

由于上述問題定量計算比較復(fù)雜，因此設(shè)計時應(yīng)該在構(gòu)造上綜合考慮，同時要結(jié)合現(xiàn)場施工經(jīng)驗來加強支模系統(tǒng)整體穩(wěn)定措施來彌補。本工程通過“品茗安全V12.1軟件”設(shè)計計算和增加構(gòu)造要求來進行綜合設(shè)計，確保施工安全，在工程實踐中取得較好的效果。

將設(shè)定的參數(shù)輸入安全計算軟件進行驗算，所有參數(shù)均滿足設(shè)計要求。

5.3 高支模構(gòu)造要求

每根立桿底部應(yīng)設(shè)置底座或墊板；立桿伸出頂層水平桿中心線至支撐點的長度a不應(yīng)超過0.5m。

相鄰立桿的接頭和水平桿的接頭應(yīng)錯開在不同的框格層中。

搭設(shè)時應(yīng)確保立桿垂直度偏差＜高支撐架架高/400，同時≤15mm。

立桿必須按步距滿設(shè)雙向水平桿，確保高支撐架系統(tǒng)在橫向和縱向有足夠的設(shè)計剛度。

掃地桿必須縱橫兩向設(shè)置，掃地桿距地面高度200mm，以減少立桿下端的懸臂長度。

剪刀撐：根據(jù)規(guī)范要求和工程構(gòu)架尺寸，在架體外側(cè)周邊及內(nèi)部縱、橫向每5m～8m，由底至頂設(shè)置連續(xù)豎向剪刀撐，剪刀撐寬度為5m～8m。本工程架體支撐高度24米，根據(jù)規(guī)范要求，水平剪刀撐間距不宜超過8m。因此，本工程架體中部設(shè)置2道水平剪刀撐，另外在架體頂部加密兩道水平剪刀撐，豎向間距750mm，以保證架體整體穩(wěn)定性。

其余構(gòu)造要求應(yīng)遵守《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-2011的相關(guān)構(gòu)造要求。

5.4 施工過程控制

5.4.1 模板搭設(shè)材料

鋼管的質(zhì)量問題如鋼管材質(zhì)達不到Q235標(biāo)準(zhǔn)，銹蝕嚴(yán)重、有效壁厚變小，鋼管彎曲和變形，有效承載力大幅降低。

扣件及頂托的質(zhì)量問題如扣件、頂托材質(zhì)不符合要求，造成承載力降低而易發(fā)生脆性破壞；扣件及頂托因銹蝕嚴(yán)重而導(dǎo)致緊固度及承載力下降。

以上質(zhì)量問題是造成架體整體失穩(wěn)坍塌的主要原因，因此在搭設(shè)前必須嚴(yán)格按照國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對所使用的材料進行篩選和檢驗，達不到標(biāo)準(zhǔn)或與計算書中要求不一致的不投入使用。

5.4.2 高支模的驗收

立桿底部基礎(chǔ)承載能力和墊木是否符合方案設(shè)計要求，立管是否全部落地搭設(shè)；立桿間距、橫桿步距是否偏大，是否存在偏心荷載；水平拉桿與掃地桿是否按要求設(shè)置，豎向剪刀撐和水平剪刀撐是否按方案合理設(shè)置；高支模架體是否與建筑物有可靠連接，扣件的緊固力矩是否符合要求；頂托自由端長度是否偏長；安全網(wǎng)和安全防護設(shè)施是否按要求設(shè)置。

5.4.3 高支?；炷翝仓^程控制

砼澆筑過程中確保模板支架均衡受載，最好采用由中部向兩邊擴展的澆筑方法；實際施工荷載不得超過方案設(shè)計荷載，不得在模板上堆放過載砼；在砼澆筑過程中，必須派2名以上專業(yè)技術(shù)人員進行旁站，監(jiān)督砼澆筑和檢查支撐有無異常變化。如發(fā)現(xiàn)支架下沉、彎曲、松動等變形情況必須立即停止砼澆筑，撤離人員，并采取相應(yīng)加固措施。

5.4.4 高支模的監(jiān)測

高大模板支撐系統(tǒng)在混凝土澆筑過程中和澆筑后一段時間內(nèi)，由于受壓可能發(fā)生一定的沉降和位移，如變化過大可能發(fā)生垮塌事故。為及時反映高支模支撐系統(tǒng)的變化情況，預(yù)防事故的發(fā)生，需要對支撐系統(tǒng)進行沉降和位移監(jiān)測。

（1）立桿彈性撓度監(jiān)測監(jiān)控

觀測點設(shè)置在樓蓋跨中1/3區(qū)域的密肋梁、框架暗梁及柱帽下部立桿上，混凝土澆筑前，采用經(jīng)緯儀掃描彈測垂直線，每個澆筑區(qū)段設(shè)置4組觀測點。混凝土澆筑過程，將經(jīng)緯儀設(shè)置于澆筑區(qū)域以外方便觀測，且在安全的地帶，每15min觀測一次，并做好記錄。

（2）主楞與次楞變形值監(jiān)測監(jiān)控

混凝土澆筑前，在樓蓋跨中1/3區(qū)域設(shè)置主次楞變形觀測點，每個澆筑區(qū)段設(shè)置4組。在密肋梁、柱帽及框架暗梁的主次楞跨中附近立桿上焊接直角形方鋼管，作為應(yīng)變傳導(dǎo)器，其上平高出樓蓋上平100mm，觀測點采用Φ12鋼筋垂直焊接于主次楞跨中的梁及柱帽鋼筋上作為觀測點，并做1mm計刻度。設(shè)定主次楞撓變值＞L/250為報警值。

（3）施工荷載監(jiān)測監(jiān)控

活荷載監(jiān)測：混凝土澆筑過程中，安排專人進行施工活荷載的監(jiān)控，兩個混凝土澆筑班組不得集中在1m2范圍內(nèi)進行振搗，防止因施工活荷載超限值形成模板支撐體系應(yīng)力集中現(xiàn)象而倒塌，施工活荷載必須嚴(yán)格按照≤2.5kN/m2的支撐體系結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載布置，即混凝土施工時，按每班組不超過4人（按平均75kg/人測算）和每班組配置一臺插入式振動器進行混凝土澆筑。