超高、超跨現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)廠房可移動支模平臺施工技術(shù)

盧健亮

（浙江城建建設(shè)集團有限公司，杭州 310000）

1 引言

現(xiàn)階段，超高、超跨現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)廠房仍以傳統(tǒng)的滿堂支模架為主，但該類支模架存在較多不利因素：投入大量施工成本進行立桿基礎(chǔ)整平硬化；當(dāng)支模高度大于10 m 時，材料、人工投入大，搭拆效率低，存在安全隱患；通常設(shè)計有預(yù)應(yīng)力、后澆帶等，嚴(yán)重制約了模板和支架材料的周轉(zhuǎn)使用。

萬陽松[1]提出了廠房高支撐模板施工方案設(shè)計時應(yīng)考慮施工工期、質(zhì)量和安全要求，在選擇方案時，要做到以下幾點：模板及其支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計，力求做到結(jié)構(gòu)安全可靠、經(jīng)濟合理；材料選用應(yīng)做到通用、可周轉(zhuǎn)利用等。易璐[2]以首層層高13.5 m 的廠房為例，對廣泛使用的盤扣式和碗扣式腳手架進行了對比分析。修亞光[3]以國內(nèi)某大型歌劇院為例，介紹了一種在剪力墻上設(shè)置牛腿作為貝雷架施工平臺、滿堂架及鋼筋模板混凝土施工荷載的支撐點，通過貝雷架作為轉(zhuǎn)換施工平臺，搭設(shè)工字鋼及盤扣式滿堂支模架進行屋面施工的技術(shù)。陳靜波[4]等在中惠鉑爾曼酒店工程商業(yè)樓建設(shè)中，采用貝雷架轉(zhuǎn)換平臺進行扶梯洞口超30 m 的高支模屋面施工，避免了危險性較大的支模方式的實施，更加安全可靠，既節(jié)約了工期又節(jié)約了搭拆及底部基礎(chǔ)加固費用。

針對珠海某廠房施工，介紹一種在高空搭設(shè)可移動支模平臺進行支模架施工的技術(shù)。

2 工程概況

冷水機組智能制造工廠項目位于廣東省珠海市，總建筑面積108 838.45 m2，地上建筑面積99 377.4 m2，其中，壓縮機組車間為單層鋼筋混凝土廠房，屋面為斜屋面，標(biāo)高13.5～14.1 m，涉及超高支模體系；長度方向361 m，柱跨18、21 m，涉及超跨體系且設(shè)計有預(yù)應(yīng)力，寬度方向108 m，柱跨9 m。圖1 為項目效果圖。

圖1 項目效果圖

3 施工重、難點

1）支模高度高。支模高度13.7～14.3 m，為超高支模架，對立桿基礎(chǔ)底面有較高的強度和平整度要求，立桿需多次連接，具有垂直度偏差和側(cè)向撓度大、立桿受力不均勻等安全隱患，且后期整改困難。

2）支模體量大。搭設(shè)體量約545 832 m3，框架梁設(shè)計有預(yù)應(yīng)力，需達到設(shè)計強度且預(yù)應(yīng)力張拉完成后方可拆模，需投入大量周轉(zhuǎn)材料與人工。

3）工期緊。本項目設(shè)備均為建設(shè)單位訂購的進口精密設(shè)備，安裝前主體結(jié)構(gòu)必須施工完成。

4 總體施工方案

本項目綜合考慮了進度、成本等因素，采用在高空搭設(shè)可移動支模平臺進行支模架施工。其總體施工方案為：根據(jù)實際結(jié)構(gòu)形式及荷載情況，設(shè)計并設(shè)置高空支座，在高空支座上吊裝第一道貝雷架，再在第一道貝雷架上吊裝第二道貝雷架，在相鄰的兩道第二道貝雷架之間吊裝安置可移動支模平臺，以第二道貝雷組為基礎(chǔ)獨立搭設(shè)梁底模板支架，以可移動支模平臺為基礎(chǔ)獨立搭設(shè)板底模板支架；通過連接構(gòu)造將板底與梁底模板支架連成一個整體，進行上部結(jié)構(gòu)施工；當(dāng)板混凝土強度達到拆模條件后，先拆除連接構(gòu)造，再拆除梁側(cè)模板、板下模板及支架實現(xiàn)早拆，將早拆的材料置于可移動支模平臺上滑移至下一施工區(qū)塊進行施工，當(dāng)梁混凝土的強度達到拆模條件后，拆除梁底模板及支架，重復(fù)上述步驟直至施工完成。

5 高空支座、貝雷架、可移動支模平臺設(shè)計及計算

為確保方案的安全性與可實施性，高空支座、貝雷架及可移動支模平臺的承載能力是本方案安全可靠實施的保障。

5.1 高空支座設(shè)計及計算

本項目框架柱7.960 m 標(biāo)高位置設(shè)計有結(jié)構(gòu)牛腿，按所有荷載均傳遞給牛腿考慮，對牛腿的強度、裂縫等進行驗算；作用于結(jié)構(gòu)牛腿上的豎向荷載為515.4 kN，經(jīng)計算滿足要求。

5.2 貝雷架設(shè)計及計算

根據(jù)董開發(fā)等[5]所述，有限元分析與堆載試驗?zāi)茉谝欢ǔ潭壬戏从池惱准艿氖芰π阅?，并對由?21”貝雷片拼裝而成的24 m 跨度貝雷架進行了模擬試驗，對有限元分析、現(xiàn)場堆載試驗、監(jiān)測點布置及檢測內(nèi)容進行了說明。

本項目采用“321”型貝雷架，第一道貝雷架為長9 m，寬0.45 m，高1.503 m；第二道貝雷架長17 m、20.5 m 等，寬0.9 m，高1.503 m。按照實際受力形式下的最不利荷載，采用大型通用有限元分析軟件SAP2000 進行三維空間有限元分析。桁架弦桿、腹桿采用框架單元，桁架單元之間采用鉸接，模擬計算結(jié)果滿足要求。在實驗室進行拼裝、加載試驗，按照拼裝最長的貝雷架承受最大荷載進行考慮，試驗結(jié)果滿足要求。

5.3 可移動支模平臺設(shè)計及計算

根據(jù)確定的第二道貝雷架放置形式，確定支模平臺的尺寸，根據(jù)所受荷載進行主、次龍骨材料的選擇驗算，12.6#槽鋼即可滿足要求，并在次龍骨上鋪設(shè)鋼跳板形成站人平臺，再在支模平臺主龍骨下方通過螺栓連接承載能力符合要求的鋼滑輪，形成可移動支模平臺。

6 施工關(guān)鍵技術(shù)

施工流程為：框架柱及牛腿鋼筋綁扎→合?！鷿仓蚣苤芭Ｍ然炷痢炷琉B(yǎng)護、拆?！Ｍ壬系跹b第一道貝雷架→第一道貝雷架上吊裝第二道貝雷架→第二道貝雷架上吊裝可移動支模平臺→搭設(shè)支模架→模板安裝→鋼筋綁扎→混凝土澆筑→板底、梁側(cè)模板支架早拆→支模材料置于可移動支模平臺上滑移周轉(zhuǎn)→重復(fù)施工直至完成→可移動支模平臺、貝雷架拆除。

6.1 施工區(qū)塊劃分

合理的施工區(qū)塊劃分是組織有效流水施工，提高施工效率、材料周轉(zhuǎn)率的保證，根據(jù)后澆帶、伸縮縫等劃分施工區(qū)塊。

6.2 牛腿施工

以牛腿作為高空支座，其主控項目為平面標(biāo)高位置與澆筑質(zhì)量，需待框架柱及牛腿達到設(shè)計強度后方可進行貝雷架的吊裝。

6.3 貝雷架吊裝

以牛腿為支座，吊裝第一道平行于9 m 短跨的貝雷架，整體總量約為1.8～2 t，采用25 t 汽車吊逐跨整體吊裝，即在地面完成相應(yīng)長度貝雷架的拼裝與驗收工作后整體吊裝。吊裝前需在框架柱及牛腿處設(shè)置水平、豎向位移監(jiān)測點，吊裝過程中實施監(jiān)測，一旦超過警戒值，停止吊裝。貝雷架起吊時，緩慢試吊20 cm 左右，檢查貝雷架、鋼絲繩及捆綁方法是否安全可靠，待檢查完畢方可平穩(wěn)緩慢吊裝。

第一道貝雷架吊裝完成后，以其為支座吊裝第二道平行于18 m、21 m 長跨的貝雷架，與第一道貝雷架垂直；整體重量約為4.0～4.5 t，吊裝方式同第一道貝雷架。吊裝完成后如圖2所示。

圖2 第一、二道貝雷架吊裝完成圖

6.4 可移動支模平吊裝

在第二道貝雷架兩側(cè)設(shè)置由角鐵加工制作而成的軌道，并通過緊固件與第二道貝雷架連接固定。以相鄰兩道第二道貝雷架為支座，吊裝可移動支模平臺，將其放置于軌道上。吊裝完成后在可移動支模平臺上，按照支模架立桿間距鋪設(shè)100 mm×50 mm×3 mm 方鋼，以此作為立桿搭設(shè)的基礎(chǔ)。最終在高空形成了一個安全可靠的支模體系基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上搭設(shè)支模架，實現(xiàn)高空搭設(shè)支模架，減少搭設(shè)高度。

6.5 支模架搭設(shè)、模板安裝、鋼筋綁扎

以第二道貝雷架為基礎(chǔ)，獨立搭設(shè)梁底模板支架；以可移動支模平臺為基礎(chǔ)，獨立搭設(shè)板底模板支模架；并通過連桿、剪刀撐等連接構(gòu)造將板底模板支架、梁底模板支架連接成一個整體，以搭設(shè)好的支模架為基礎(chǔ)，進行模板鋪設(shè)，鋼筋綁扎等工序，施工完成后進行驗收。

6.6 混凝土澆筑

在支模架、模板、鋼筋均驗收合格后方可澆筑混凝土，澆筑前應(yīng)明確澆筑順序和澆筑方向；邊跨澆筑時會對柱子產(chǎn)生偏心荷載，荷載施加離軸線越遠，對其偏心荷載影響越小，故由遠及近進行澆筑，并按照主、次梁高度確定單次澆筑厚度；中間跨澆筑時不存在偏心荷載，故左右兩邊對稱同時澆筑。

6.7 早拆后滑移周轉(zhuǎn)

利用梁板拆模條件不同的特點，當(dāng)板混凝土強度達到拆模條件后，先拆除連接構(gòu)造，梁底與又可分為兩個獨立單元，安全有效實現(xiàn)梁側(cè)模板、板下模板及支架的早拆，早拆的材料置于可移動支模平臺上，通過牽引裝置滑移至下一施工區(qū)塊進行施工，大大提高模板和支架的利用率、縮短了周轉(zhuǎn)時間。

6.8 循環(huán)施工直至完成，拆除回收

根據(jù)劃分的施工區(qū)塊，按照上述步驟重復(fù)施工，即當(dāng)滑移至下一施工區(qū)塊后可直接進行支架搭設(shè)、模板安裝、鋼筋綁扎及混凝土澆筑等作業(yè)，澆筑完成且達到早拆強度后拆模，繼續(xù)滑移至下一施工區(qū)塊，直至結(jié)構(gòu)全部完成。最后一個施工區(qū)塊施工完成后，派專人將可移動支模平臺、貝雷架等材料拆除吊運至地面。拆除過程中做好保護措施，避免損壞。

7 施工效果

該廠房施工完成后混凝土觀感質(zhì)量良好，沒有出現(xiàn)裂縫、撓度過大等問題，滿足設(shè)計及規(guī)范的要求。施工及澆筑過程中，支模架、貝雷架等監(jiān)測結(jié)果均符合要求。最終在確保施工質(zhì)量、安全的前提下縮短了約15%的工期；并且使支模架施工成本降低了20%～25%，符合降本增效的可持續(xù)發(fā)展理念。

8 結(jié)語

基于珠海某廠房項目的施工，對高空設(shè)置可移動支模平臺的施工技術(shù)進行了總結(jié)。本技術(shù)充分利用了豎向結(jié)構(gòu)上的牛腿作為支承結(jié)構(gòu)，通過兩道貝雷架與可移動支模平臺的組合形成一個安全可靠的支模體系基礎(chǔ)；又充分利用了梁板拆模條件不同的特點，實現(xiàn)了大量支模材料的早拆滑移周轉(zhuǎn)，節(jié)約了大量周轉(zhuǎn)材料和人工，提高了工作效率，有效解決了傳統(tǒng)滿堂支模架在超高、超跨現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)廠房施工中的不利因素，確保了施工過程中的質(zhì)量、安全，創(chuàng)造了較好的社會與經(jīng)濟效益。