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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
⑴底板浇筑完毕后,在钢筋混凝土底板上设置承重托架。立杆支撑的地基强度高,地基不存在均匀沉降的问题。⑵支撑体系为框架结构边墙、中柱、顶板施工的模板支撑体系;⑶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
⑴由于工程施工工期非常紧张,应进行总体规划,协调和安排,并对工程施工进度进行严格管控。⑵施工交叉作业较多,例如土方开挖、防水找平层、防水、钢筋绑扎、支模、混凝土浇筑等。⑶该项目结构采用全包防水卷材,侧墙模板施工过程中不允许设置连墙件,所以,侧墙的模板支撑体系相对困难。⑷结构顶板厚度800mm,中间板梁、顶板梁相对较高,对主次系统、支撑体系及后续拆除等技术要求较高。⑸在施工过程中由于水平支撑的影响,因此,要合理安排模板的施工顺序,以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
埋件部分材料选用HRB400钢筋,直径32mm,露出地面L=650mm螺钉露出地面倾斜45°,埋深为650mm,预埋件端部留弯锚与板筋进行焊接。预埋件在现场预埋时应拉一条通线,确保预埋件在同一直线上。另外,预埋件的角度应为45°,地脚螺栓的螺纹应在预埋前进行保护,并用塑料布包裹绑扎,以免在混凝土施工时粘附在螺纹上,影响上部连接螺母;由于地脚螺栓不能直接与结构主筋进行焊接,为了确保预埋件在混凝土浇筑过程中不发生移动或偏移,需在相应位置增加附加钢筋,地脚螺栓与附加钢筋进行焊接。焊接过程中不得损伤预埋件的有效直径。
3.1.2模板与单侧支撑安装
在安装合墙模板时,首先将模板的下口与预先弹好的墙的边缘对齐,然后安装钢管背楞,并使用钢管临时对墙模板进行支撑。采用吊机将单侧支架从堆放场吊到施工现场,并在吊装过程中轻抬轻放。堆叠多个支架时,应将其整齐地堆叠在平坦的位置上,以免发生变形,标准节与加高节单面支架应事先在物料堆放处进行组装,然后用塔式起重机运输到施工现场。在面墙部分上安装5到6个单侧支撑之后,插入预埋件的压梁槽钢,安装支架后,安装预埋件。模板的背楞和单侧支撑部分通过钩形螺栓连接成一个整体。调整单侧支撑的后部支座,直到模板面板的上开口相对于墙壁倾斜约5mm。这是由于单侧支撑受力后,模板将稍微向后倾斜。然后再次拧紧预埋件,以确保模板底部在混凝土浇筑过程中不会泄漏。
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。
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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,模板外侧每隔2m设置一根钢管撑杆和锚筋或脚手架进行连接,保证加固后模板不移动。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
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。
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图3顶板上翻梁模板及支架安装示意图
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
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在支架架体四周外立面向内的第一跨每层设置竖向斜杆,在整个架体的底层和顶层设置竖向斜杆,架体内部每隔五跨自下而上设置竖向斜杆或采用扣件钢管的大剪刀撑。当支架高度不超过四节立杆时,可以不设置顶部水平斜杆或水平剪刀撑。斜杆和剪刀撑示意图见下图4。
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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
由于考虑剪力影响,底板水平施工缝设置在加强腋角以上150mm处,倒角处混凝土和底板混凝土同时进行浇筑,底板倒角模板安装采用“吊模”,底板倒角为900mm*300mm。模板在施工现场根据施工图纸尺寸进行制作,模板由15mm厚的胶合板制成,背楞由50mm*100mm的方木制成,模板经过整体处理,并且模板通过与结构钢筋连接的嵌入式钢筋固定。埋入的钢筋纵向间隔为0.6m,并共用靠墙处的侧模板中的预埋钢筋。拆模具过程中剪掉钢筋上方的固定部分,然后撬起模板。模板配置根据不同的位置和高度确定支撑方法。具体方法如图5所示。
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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。
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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”,采用18mm厚木模板,垂直两侧设50× 100 mm方木,间距300 mm,垂直双拼接φ 48钢管间距900mm,设3道M14对拉螺栓,支撑体系两侧采用φ48钢管斜撑,间距1500mm布置采用,φ 28钢筋地锚进行固定,如下图7所示。
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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;沿高度以4至6个标准间隔设置水平斜杆或者扣件钢管剪刀撑,当周围有结构建筑物应与建筑物形成可靠的连接,在同一水平高度下,相邻立杆连接套管接头错开高度不应小于500mm;支架搭设到一半高度时,应根据进度分阶段进行检查与验收。
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
⑴按照各支点的位置搭设底托,当坡度小于0.2%时可以不采用底托和立杆搭设,并拉上水平杆固定。第一道水平杆距地面不大于400mm。
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图10支架底托搭设示意图
⑴安装第一、二道立杆。⑵水平杆安装示意如下图11所示,水平杆按步骤进行安装。
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图11支架水平杆搭设示意图
4.2斜撑及剪刀撑安装
在架体四周外立面向内的第一跨每层设置竖向斜杆,在整个架体的底层和顶层设置竖向斜杆,架体内部每隔5跨自下而上设置竖向斜杆或带扣件钢管的大剪刀撑。当标准段支撑体高度不超过立杆的4节时,可以不设置顶部水平斜杆或水平剪刀撑。端井位置支架高度大于8m时,应满设垂直斜杆,水平杆步距不大于1.5m,沿高度每隔4-6标准步距设置水平斜杆或扣件钢管剪刀撑。如果周边有构筑物时应周围构筑物形成可靠的连接。
4.3斜杆安装
按顺时针或逆时针方向组装所有斜杆,如下图10所示。将斜杆插入圆盘的大孔中,使斜杆头前端抵住主机架的圆管,然后用斜楔销穿入大孔固定。
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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
4.4模板、支架拆除施工方法
拆除支架前,应清除支架上的杂物与材料。在脚手架拆除过程中应设置警示区和警示标志,并安排专职人员负责警示。支架拆除应按后装先拆、先装后拆的顺序,并符合以下安全操作要求:顶板混凝土达到设计强度100%后方可拆除车站脚手架,顶板施工时,不得拆除中间板以下的模板支撑。
支架拆除从一端到另一端,从上到下逐层拆除;同一层构件及钢筋应按自上而下、由外而内的顺序进行,最后拆除连墙件;在拆卸时支架的自由悬臂高度不应超过2步。如果要超过2步时,应加临时进行拉结;只有将支架拆到相应位置,才能拆下墙连杆的通长水平杆与垂直斜杆;施工人员应站在临时脚手板上进行拆除施工,根据规定使用安全防护用品;立杆、水平杆、斜杆等附件拆除后运至地面,验收合格后分类存放,最后包装运输;拆卸过程中不得抛掷,以防碰撞。
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]