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摘要:本文结合南通市城市轨道交通1号线一期工程实例,详细分析了模板支架的设计、搭拆及模板安装过程,总结并归纳了高支模板技术的施工过程和要点,为城市轨道交通车站高支模板施工提供技术参考,以确保施工质量以及安全。
关键词:宏兴路站;高支模;支架设计;施工技术
1工程概况
宏兴路站工程明挖断主体结构顶板、中板、洞口、梁采用18mm木模板和盘扣支架,站台层和站厅层、柱采用钢模板。负二层支架立杆间距采用900*1200mm,步距1500mm,负一层支架立杆间距采用900*900mm,步距1500mm。
2本工程支模架施工特点及重难点分析
2.1本工程支模架施工特点
(1)承重支架均在底板浇注完毕后搭设在结构钢筋混凝土底板上,立杆支撑地基基础强度较高,不存在地基部均匀沉降的问题;(2)支撑系统为框架结构边墙、中柱和顶板施工模板支撑体系;(3)车站主体结构基坑长度较大,支模架需考虑中途拆除及倒用;
2.2本工程支模架施工重难点
(1)本工程关键工期要求很紧,需要统筹策划、协调安排,严格控制工程施工进度。(2)交叉作业多:同时存在土方开挖、防水找平层、防水、钢筋绑扎、模板支设、混凝土浇筑等平面交叉、立体交叉作业。(3)本工程结构采用全包防水卷材,侧墙模板施工时不允许设置连墙件,因此侧墙的模板支撑体系难度较大。(4)结构顶板厚度较厚(800mm),中板梁及顶板梁较高,对主、次楞、支撑系统的布置和以后的拆除具有很高的技术要求。(5)施工过程中,受水平支撑的影响大,需合理布置模板施工顺序保证水平支撑的稳定性。
3模板支架设计
3.1侧墙模板支架构造
3.1.1埋件部分安装
地面埋件材料选用HRB400钢筋,直径为32mm、露出地面L=650mm的螺杆倾斜45度角,预埋深度650mm,预埋部分末尾留弯锚与板钢筋相焊接。埋件系统及架体示意图见附图,埋件与地面成45度的角度,现场埋件预埋时要求拉通线,保证埋件在同一条直线上,同时,埋件角度必须按45度预埋;地脚螺栓在预埋前应对螺纹采取保护措施,用塑料布包裹并绑牢,以免施工时砼粘附在丝扣上影响上连接螺母;因地脚螺栓不能直接与结构主筋点焊,为保证砼浇筑时埋件不跑位或偏移,要求在相应部位增加附加钢筋,地脚螺栓点焊在附加钢筋上,点焊时,请注意不要损坏埋件的有效直径。
3.1.2模板及单侧支架安装
合墙体模板时,模板下口与预先弹好的墙边线对齐,然后安装钢管背楞,临时用钢管将墙体模板撑住。吊运单侧支架,将单侧支架由堆放场地吊至现场,单侧支架在吊装时,应轻放轻起,多榀支架堆放在一起时,应在平整场地上相互叠放整齐,以免支架变形。需由标准节和加高节组装的单侧支架,应预先在材料堆放场地装拼好,然后由塔吊吊至现场。
在直面墙体段,每安装五至六榀单侧支架后,穿插埋件系统的压梁槽钢。支架安装完后,安装埋件系统。用钩头螺栓将模板背楞与单侧支架部分连成一个整体。调节单侧支架后支座,直至模板面板上口向墙内倾约5mm因为单侧支架受力后,模板将略向后倾。最后再紧固并检查一次埋件受力系统,确保砼浇筑时,模板下口不会漏浆。
3.2端头井侧墙模板支架搭设
车站端头井侧墙采用满堂脚手架支撑,端头井东西两面侧墙经核对钢支撑标高,端头井三面采用木模板,模板采用18厚木模板,竖向内楞100mm×100mm方木,间距250mm,外横向主楞100mm×100mm方木,固定方法采用直径48普通钢管@500×500mm与盘扣满堂脚手架组合成整体通长对撑的方式。
3.3框架柱模板支架搭设
车站框架柱截面尺寸为700×1000、600×1100、800×1200、700×700,均采用6mm厚钢板做面板;竖向次龙骨采用内加肋为8#槽钢@600mm,横向主龙骨采用双10#槽钢@600mm通过M24斜拉杆加固;高度采用5m+1.3m组合,确保支设高度。四周搭设双排脚手架作为操作平台,见下图1。
3.4板、梁模板设计
中板、顶板下翻梁侧模采用18mm厚木模板,模板外侧依次竖向100mm×100mm方木(上下间距200mm),加固体系采用2根1组的纵向钢管(竖向设置2道)通过M14对拉螺杆将两侧竖向钢管相连,间距600mm,模板最外侧每2m设置一道钢管撑与锚筋或脚手架相连,确保模板加固后不移动。梁底采用双立杆。中板底模采用18mm厚木模板,下部次楞纵向布置100mm×100mm方木,间距150mm,横向主楞布置14#工字钢,采用盘扣式满堂脚手架,支架间距为900mm×1200mm,步距1500mm。中板、顶板下翻梁侧模及底模安装示意图如下图2所示。
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注:图中1200mm为中板支架横向间距,顶板支架横向间距为900mm。
图2中板、顶板下翻梁侧模及底模安装示意图
图3顶板上翻梁模板及支架安装示意图
顶板上翻梁上翻高度为900。底模采用18mm厚木模板,底模下部依次布置横向100mm×100mm@150mm方木、纵向为14#工字钢,梁底双立杆。板底盘扣式满堂钢管支架,立杆纵横向间距900mm×900mm,标准步距为1500mm,并保证顶部水平杆其到可调托架顶部的距离不大于650mm。梁模板外侧依次竖向100mm×100mm方木(上下间距200mm),加固体系采用2根1组的纵向钢管(竖向设置2道)通过M14对拉螺杆将两侧竖向钢管相连,间距600mm,顶板上翻梁模板支架布置见下图3所示。
3.5板模板及支架设计
车站中板、顶板均采用承插型盘扣式支架,插型盘扣式支架采用Φ48×3.2钢管支架,模板面板均采用厚18mm木模板,盘扣式支架具体支撑参数设计如下表1所示。
表1盘扣式支架具体支撑参数设计表
支架架体四周外立面向内的第一跨每层设置竖向斜杆,架体整体底层及顶层设置竖向斜杆,架体内部区域每隔5跨由底至顶纵横向均设置竖向斜杆或采用扣件钢管搭设的大剪刀撑。支架架体高度不超过4节段立杆时,可不设置顶层水平斜杆或水平剪刀撑。斜杆与剪刀撑设置示意图如下图4所示。
1-立杆2-水平杆3-斜杆4-扣件钢管剪刀撑
图4斜杆与剪刀撑设置立面图
3.6板腋角模板及支架设计
3.6.1底板倒角模板安装方法
考虑到剪力的影响,底板水平施工缝留设在加强腋角以上150mm的位置,倒角部位的混凝土与底板混凝土一同浇筑,底板倒角900×300mm模板采用“吊模”体系,在现场根据图纸尺寸配制模板,模板采用15mm厚木胶板,背楞采用50mm×100mm方木,将模板加工成整体,采用与结构钢筋相连的预埋钢筋固定模板。预埋钢筋纵向间距0.6m,其中靠近墙的一根与侧墙模板的预埋钢筋共用。模板拆除时,割下钢筋上方的固定节,向上将模板撬出。根据不同部位高度确定模板配置及支撑方式。具体做法如下图5。
图5底板腋脚处立模示意图
中板、顶板下腋角模板与中板(顶板)模板一起施工。腋角模板材料选用与中板、顶板一致。在浇筑侧墙时在施工缝下侧100mm处预埋螺栓,通过锥形螺母与外侧螺杆对拉加固。在腋角处下部采用Φ48钢管及可调托进行补强,且与主体支架进行扣件连接。腋角模板安装示意图如下图6所示。
图6一般腋角模板安装示意图
3.6.2底板上翻梁施工
底板上翻梁采用“吊模”体系,采用18mm厚木模板,竖向两侧各设置50×100mm方木,间距300mm,竖向设置双拼φ48钢管间距为900mm,并设置三道M14对拉螺栓,支撑体系两侧采用φ48钢管斜向支撑,间距1500mm布置,采用φ28钢筋地锚固定。见下图7。
图7底板上翻梁模板安装示意图
3.6.3底板集水坑、电梯井处模板
底板集水坑、电梯井处模板采用18mm厚木模板、100mm×100mm方木及钢管对撑支撑方式,钢管间距600mm,上下两道。安装施工图如图下图8所示。
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图8集水坑、电梯井模板安装施工图
3.6.4端头井盘扣支架搭设
由于端头井盾构井处底板下沉1600mm,端头井中板施工净高为7.91m。端头井中板模板支架体系与标准段一致,另外增强构造措施。本站端头井支架搭设满足以下要求:竖向斜杆应满布设置;沿高度每4~6个标准布距设置水平层斜杆或扣件钢管剪刀撑,周边有结构筑物时宜与周边结构形成可靠连接;同一水平高度内相邻立杆连接套管接头的位置错开高度不宜小于500mm;支架搭设至一半高度时按进度分阶段进行检查和验收。
4主要搭设方法
本工程支撑体系主龙骨为14#工字钢,次龙骨采用100mm×1000mm木方间距250mm,支撑架采用承插型盘扣式钢管支架,负二层中板支撑架间距主要以1200mm(横向)×900mm(纵向)为主,梁底采用双立杆,负一层顶板支撑架间距主要以900mm(横向)×900mm(纵向)为主,梁底采用双立杆,标准步距为1500mm,架顶层步距为1000mm,具体布置方式如下。
⑴立杆规格有:3.0m,2.5m,2m,1.5m,1m,0.5m0.35m、0.2m;横杆有0.3、0.6m,0.9m。⑵车站负一层支架横向间距0.9m,0.9m:梁底横向间距0.3m(局部0.6m),纵向间距0.9m;板底支架横向间距900mm,纵向间距900mm。主龙骨采用14#工字钢,横向铺设,纵向间距0.9m;次龙骨采用100×100mm木方,纵向铺设;根据柱距采用0.6m、0.9m间距进行调节;梁底次龙骨间距200mm;板底次龙骨间距200mm;
⑶车站负二层梁底横向间距0.6m,纵向间距0.9m,板底横向最大间距为1200mm,纵向间距900mm;主龙骨采用14#工字钢,横向铺设,间距1200mm;次龙骨采用100×100mm木方,纵向铺设;根据柱距采用0.9m间距进行调节;梁底次龙骨间距200mm;板底次龙骨间距200mm。
4.1支架搭设施工方法
根据脚手架布置图与格构梁的相对位置进行放样找点,在各个支点弹线,脚手架布置点放样完毕。根据此工程操作架体的构造,在放样完毕后,依照放样位置,逐层搭设,保证整个架体搭设始终处于稳定安全状态。盘扣系统脚手架搭设步骤:
(1)根据各支点位置进行底托(小于0.2%坡度不使用底托)及立杆搭设,并拉上水平杆进行固定,第一道水平杆距地面不大于400mm。
图10支架底托搭设示意图
(2)安装第一道立杆,第二道立杆。(3)安装水平杆:如下图11所示,依步骤安装水平杆。
4.1.1 斜撑及剪刀撑安装
支架架体四周外立面向内的第一跨每层设置竖向斜杆,架体整体底层及顶层设置竖向斜杆,架体内部区域每隔5跨由底至顶纵横向均设置竖向斜杆或采用扣件钢管搭设的大剪刀撑。标准段支架架体高度不超过4节段立杆时,可不设置顶层水平斜杆或水平剪刀撑。端头井位置的支架搭设高度超过8m,竖向斜杆应满布设置,水平杆的步距不得大于1.5m,沿高度每隔4~6个标准步距应设置水平斜杆或扣件钢管剪刀撑。周边有结构物时,最好与周边结构形成可靠拉结。
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图11支架水平杆搭设示意图
4.1.2 安装斜杆
将斜杆全部依顺时针或全部依逆时针方向组搭,如下图10。将斜杆套入圆盘大孔位置,使斜杆头前端抵住主架圆管,再以斜楔销贯穿大孔敲紧固定。注意:斜杆具有方向性,方向相反即无法搭接。
斜杆设置立面图剪刀撑设置立面图
图中:1—立杆;2—水平杆;3—斜杆;4—扣件钢管剪刀撑。
图12支架拉杆搭设示意图
4.2模板、支架拆除施工方法
支架拆除前应清除架上的材料、工具和杂物。拆除脚手架时,应设置警戒区和警戒标志,并由专职人员负责警戒。支架的拆除应在统一指挥下,按后装先拆、先装后拆的顺序及下列安全作业的要求进行:本车站脚手架必须在顶板混凝土达到设计强度的100%后方可拆除,顶板施工过程中,中板以下的模板支撑不能拆除。
支架的拆除应从一端向另一端、自上而下逐层进行;同一层的构配件和加固件应按先上后下、先外后里的顺序进行,最后拆除连墙件;在拆除过程中,支架的自由悬臂高度不得超过两步,当必须超过两步时,应加临时拉结;连墙杆通长水平杆和竖向斜杆等,必须在支架拆卸到相关位置时方可拆除;作业人员必须站在临时搭设的脚手板上进行拆卸作业,并按规定使用安全防护用品;拆下立杆、水平杆、斜拉杆等及其他配件应传送至地面,经验收分类堆存,最后打包待运;拆除时,严禁抛掷,防止碰撞。
5结语
高支模板施工安全风险比较高,施工前必须要认真仔细的进行受力计算和受力分析,严格执行现行国家实施规范和标准,科学组织设计,选择合适的模板支架体系,采取正确的搭设方式,并加强搭拆过程中的管理和监督,以最大程度地避免施工风险,确保建设项目的顺利进行。
参考文献:
[1]《建筑工程大模板技术规程》(JGJ74-2017);[S]
[2]《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011);[S]
[3]《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》(JGJ231-2010);[S]