中国人民武装警察部队 水电第二总队六支队 福建厦门 361021
摘要：某办公楼屋面悬挑梁离地高度达30.8m，按传统方式搭设的模板支撑脚手架构造复杂、成本高，施工困难。本文参照相关规范，设计一种经济可靠的斜向模板支撑体系，并对架体强度及稳定性进行验算，在施工过程加强施工管理，严控安全风险，取得了较好的效果。
关键词：悬挑梁；模板支架；简易；经济可靠
1 工程概况
某办公楼建筑面积10604.08m2,层数为地下1层，地上7层，建筑顶标高为31.1m，室外地坪标高为-0.3m。建筑顶部C～D轴、G～H轴区域有32处纵向布置的现浇混凝土悬挑梁，梁间距为1.5m，外挑长度为2.55m，截面尺寸为0.3m×0.6m，梁顶标高为31.1m。详见图1《悬挑构件平面布置图》、图2《悬挑构件剖面图》。
2 悬挑构件模板支撑体系设计
2.1 支撑体系选择
1）方案一：落地式满堂钢管支撑架。考虑从地面搭设满堂钢管支架作为支撑，该方案较为安全可靠，但悬挑构件离地高度达30.8m，满堂支架体积达11310m3，预计钢管用量约61t，成本较高、工期较长，影响外部附墙施工电梯布置。
2）方案二：工字钢悬挑梁支撑架。考虑从屋面层悬挑工字钢支撑上部钢管支架，该方案技术成熟，但施工复杂，工期较长，工字钢一次性投入成本较高，预计工字钢用量达16t，钢管用量达6t。
3）方案三：斜向钢管支撑架。考虑从屋面层及七层设置斜向立杆，与室内固件联接的水平拉杆组成斜向模板支撑体系支撑上部构件，该方案钢管用量为19t，施工简便，材料周转率高，工期较短，但该方案施工技术不成熟，有一定的安全风险。
经对上述方案比选，综合考虑工程实际情况，决定采用方案三斜向钢管支撑体系，拟在施工中加强安全管理，严格安全操作规程，严控安全风险。
图1悬挑构件平面布置图(单位：mm)
Fig.1 cantilever component layout(unit: mm)
2.2 支撑体系构造设计
支撑体系主要采用φ48×3.5钢管及铸铁扣件。沿横向布置多道间距≤900mm支撑排架，每道排架均由3根斜向立杆组成，各立杆端口部位纵向间距≤900mm，立杆支座分别设置在七层及屋面层D、G轴框架梁处，使用扣件与预埋于梁中的钢管联接。斜杆纵向拉杆步距≤1500mm，与内模板支架联接，遇框架柱时抱柱联接，横向水平拉杆沿各联接点通长布置。详见图3《悬挑构件支架立面图》,图4《模板及支架平面布置图》,图5《模板及支架大样图》。
图4 模板及支架平面布置图(单位：mm) 图5 模板及支架大样图(单位：mm)
Fig.4 layout template and stent (unit: mm) Fig.5 Drawing template and support (unit: mm)
3 支撑体系强度及稳定性验算
3.1 计算参数
悬挑梁截面B×D=300mm×600mm,模板自重标准值0.50kN/m2,混凝土自重标准24kN/m3，钢筋自重标准值1.5kN/m3。
3.2 次楞强度计算
1)荷载组合:通过荷载组合，作用次楞上均布荷载 q=6.32kN/m，见图6《次楞计算简图》。
图6 次楞计算简图
Fig.6 times stare blankly calculation diagram
2)抗弯强度
4 支撑体系施工方法及安全措施
4.1 施工流程
斜向钢管支撑体系施工流程为：钢管支座定位及预埋→纵向拉杆搭设→斜向立杆及横向拉杆搭设→模板主楞次楞搭设→模板安装→悬挑梁施工→次楞及模板拆除→主楞拆除→斜向立杆及横向拉杆拆除→纵向拉杆拆除→钢管支座割除。
4.2 主要施工方法
1）钢管支座定位及预埋：支座采用φ48×3.5钢管制作，于七层及屋面层D轴、G轴框架梁相应位置预埋至梁中，钢管埋入混凝土部分须焊接防拔倒肋。支座外露长度应比联接节点位置高不小于两个扣件长度。
2）纵向拉杆搭设：每排支撑架沿垂直方向设置4道纵向拉杆，间距为1.5m。拉杆遇框架柱抱柱联接，无柱区域须与不少于2根内模板支撑立杆联接。
3）斜向立杆及横向拉杆搭设：按由近至远的顺序逐次搭设3#、2#、1#斜立杆，斜杆与支座联接点、与顶部纵向拉杆联接点为控制点定位斜杠角度，依次锁紧联接扣件。沿斜杆各联接点位置搭设横向拉杆，并用扣件锁紧。
4）主楞及次楞搭设：在预定高度搭设主楞钢管，分别与斜撑立杆及预埋钢管支座使用扣件联接。次楞方木按设计间距放置两根主楞钢管上。
5）模板安装：按先底模后侧模的顺序进行模板安装，底模板与次楞方木接合处设置木契方便拆模时松动模板。
6）模板及支架拆除：悬挑梁混凝土达到规定强度后方可拆除模板。首先拆除木契松动模板，拆除次楞方木及模板。逐次拆除主楞、1#、2#、3#斜立杆及横向拉杆，最后拆除纵向拉杆并割除预埋钢管支座。
4.3 安全技术措施
1）钢管支座预埋完成后要注意保护，防止重物撞击造成松动、变形等损伤；
2）支撑架体受荷前须严格检查，扣件联接扭力值须达到设计强度。对主楞钢管与斜立杆、斜立杆与预埋支座联接处采用双扣件联接。
3）严格安全技术交底、严禁施工时擅自更改架体构造及联接要求。斜立杆须选用单根整体钢管，严禁采用多根钢管对接或搭接使用。
4）模板支架须与外脚手架配合搭设，两种架体构件须错位搭设，严禁作任何形式的联接。
5）模板支撑体系设计未考虑施工人员及设备荷载，梁浇筑施工时人员及设备应置于框架梁面或外脚手架上作业，严禁增加额外荷载。
5 结语
该模板支撑体系在设计上严格遵守相关规范，按要求进行强度及稳定性验算，施工过程中在选材、搭设工艺、安全操作等方面严格要求，从理论上及工程实例中均验证了其安全可靠性。架体最终消耗钢管约21t，总工期为54日历天，施工用材较为普遍单一，搭设过程相对简单，节约了工期，达到了可观的经济效益，比较适用于小跨度、低荷载的高空现浇悬挑构件模板支架的设计与施工。
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论文作者:巫昌斌,刘潋,刘志娟
论文发表刊物: 《建筑学研究前沿》2017年第10期
论文发表时间:2017/9/25
标签：模板论文; 钢管论文; 拉杆论文; 支架论文; 支座论文; 扣件论文; 构件论文; 《建筑学研究前沿》2017年第10期论文;