钢筋混凝土景观塔超高模板支撑施工技术

徐惠民

(福建省二建建设集团有限公司 福建福州 350003)

钢筋混凝土景观塔超高模板支撑施工技术

徐惠民

(福建省二建建设集团有限公司 福建福州 350003)

根据工程实际情况，充分发挥工程结构自身承载的作用，采用双立杆、分段卸荷、加强稳定性构造措施等方法进行超高模板支撑体系的设计，提出过程控制要点和做法。

超高模板支撑；双立杆；分段卸荷；节点构造

E-mail:953108662@qq.com

1 工程概况

图1 景观塔剖面图

长乐首占营前新区市体育中心的景观塔，地上9层，建筑最高点标高49.46m；采用塔身为六边形钢筋混凝土剪力墙结构，在塔顶梁板正下方设置9道斜梁支撑结构，斜梁支撑结构标高41.18～48.70m(图1)；屋面层伞形结构梁板最大悬挑达9.739m，结构板厚为200mm，斜梁和悬挑梁均为400×700mm。景观塔的主要功能为：在20.00m标高处设置18t消防水箱及八～九层灯光照明系统。

2 结构模板支撑方案

景观塔为一伞形结构，塔身为六边形钢筋混凝土剪力墙结构，屋面层伞形结构梁板最大悬挑达9.739m，结构板厚为200mm，悬挑梁为400×700mm，支撑高度48.70m；模板支撑体系结合考虑景观塔筒体及屋面层施工期间的外脚手架作用和筒体混凝土结构施工、装饰装修施工的操作架及人员上下通道；材料运输现场布置一台塔吊，采用扣件式满堂钢管支撑架作为景观塔屋面结构的模板支撑体系；由于景观塔筒体结构采用分段施工，每楼层混凝土墙柱和梁板分开浇筑；模板采用木模板，满堂支撑架又可作为外防护架和操作平台。

图2 满堂支撑架立杆剖面图

目前根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》，满堂支撑架搭设最高为30m，而本工程满堂支撑架需搭设49m。根据景观塔结构特点，充分发挥塔身筒体结构作用采取双立杆和分段卸荷的技术措施：

(1)30m以下满堂支撑架采用双立杆；

(2)在支撑架的10m、20m、30m和40m标高处设四道加强层，每道加强层均采用钢丝绳与景观塔筒体拉结的分段卸荷方法。

满堂支撑架钢管采用Φ48.3×3.6，梁支撑架间距控制在@500×1000mm，板支撑架间距控制在@1000×1000mm之内(图2),步距控制在1200mm以内。

3 满堂支撑架设计验算

由于满堂支撑架搭设高度49m，30m以下采用双立杆，通过不同力学计算模型分别验算支撑架的承载力和稳定性，验算钢管时按Φ48×3.0的截面计算。按现行《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》2011版规范规定，分别对顶层、底层和30m双立杆处立杆段验算。由于梁截面尺寸均为400×700mm2，板厚为200mm，梁支撑架间距为@500mm×1000mm，板支撑架间距控制在@1000mm×1000mm之内，梁底支撑静载小于板底支撑静载，取板底支撑验算。

3.1 顶层处立杆验算

板支撑顶层立杆段：

立杆允许长细比验算：

根据规范规定：当验算立杆允许长细比时，取k=1,

立杆强度验算：

l01=kμ1(h+2a)=1.291×1.574×(1200+2×200)=3251.25mm

λ=l01/i=3251.25/15.9=204.48，查表得，φ=0.174

其中k按30m高度取值1.291，μ1按普通型满堂支撑架1.2m步距取值，

Mw=0.9×1.4ωklah2/10=0.9×1.4×0.0835×1.0×1.02/10=0.015kN·m

Nw=1.2ΣNGik+1.4ΣNQik=[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.2)+ 1.4×1=8.024kN

3.2 双立杆与单立杆变截面处

板支撑非顶部立杆段，在30m标高双立杆与单立杆变截面处，按普通型满堂支撑架考虑：

立杆允许长细比验算：

l02=kμ2h =1.0×1.993×1200=2391.6mm

λ2=l02/i=2391.6/15.9=150.4≤[λ]=210。

立杆强度验算：

Mw=0.9×1.4ωklah2/10=0.9×1.4×0.0835×1.0×1.02/10=0.015kN·m

Nw=1.2ΣNGik+1.4ΣNQik=[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.2+0.1630×20)+ 1.4×1=11.936kN

其中NGik增加了支撑架架体自重，按gk=0.1630kN/m

满足承载力要求。

3.3 满堂架支撑底层双立杆处：

根据有关试验表明：主立杆承受的上部荷载，在变截面处以下经一步双立杆后，即减为原来的64%，经7步以后减为50%，即由主副立杆平均负担，故双立杆部分荷载按主副立杆平均分配计算[3]，则：

立杆长细比λ计算同上面变截面处；

其中NGik增加了支撑架架体自重，按gk=0.1630kN/m，立杆计算长度系数μ2采用普通型满堂支撑架为1.993。

满足承载力要求。

4 满堂支撑架主要节点施工技术

4.1 支撑架立杆基础处理

根据场地地质情况，采用砂石级配将承台周边(屋面投影加2m范围内)回填至承台面，并进行夯实，回填密实度不小于93%；然后浇筑200mm厚C20素混凝土，立杆底座采用8#槽钢。

4.2 钢管满堂支撑架搭设

将屋面结构投影到地基基础上，根据梁板平面布置，先布置梁支撑立杆，再布置板支撑立杆，立杆布置均从筒体往外进行；根据梁板立柱间距在基础地面上作出标志，确定立杆的支设位置平面图；由于景观塔筒体结构采用分段施工，每楼层混凝土墙柱和梁板分开浇筑，架体随结构同步搭设。本工程标高30.00以下采用双立杆，具体布设立柱、各剖面立柱和剪刀撑、水平撑安装(图3)。

图3 钢管支撑架立杆平面布置图

4.3 加强层设置

为了加强满堂支撑架的整体刚度，在10m、20m、30m和40m处共设置4道水平加强层(见图4加强层大样图)，水平加强层采用Φ48.3×3.6将该标高处的此步距高度的纵横水平拉杆通过加设纵横斜杠将其连接成桁架式结构，桁架式结构的径向上下水平杆均应与景观塔筒体结构顶紧，并在桁架式结构上环向设置两道钢丝绳斜拉。

图4 加强层大样图

4.4 满堂支撑架与塔身筒体连接

沿景观塔塔身筒体每一楼层平面处设置9个连墙件，将满堂支撑架与已经浇筑的塔身结构拉结(连墙件大样详见图5)，增强满堂支撑架架体的整体稳定性。

图5 连墙件大样图

4.5 混凝土施工方法

景观塔混凝土整体施工程序：八层以下，每楼层混凝土墙柱梁板分开浇筑，42.7m标高以上施工程序为：先进行墙柱及斜撑混凝土的浇筑，再进行屋面层混凝土施工；筒体砼浇筑采用汽车泵进行浇筑，为避免泵送产生振动，影响结构支撑稳定，斜撑砼及屋面梁板砼浇筑采用塔吊进行浇捣，屋面梁板混凝土应均匀对称地沿塔身筒体往外浇筑。

5 结语

综上所述，景观塔工程的施工，合理选择施工方案及施工方法，主体结构工程施工完成后，检查架体和混凝土结构尺寸，变形和尺寸偏差均小于规范规定值，保证了景观塔结构外观尺寸，体现了设计方案的效果，并减少了工程成本投入，确保了工期，工程质量得到了有关单位的一致认可。通过本工程实践证明：

(1)对于超过规范规定高度的满堂支撑架，应考虑充分利用已施工的钢筋混凝土主体结构，采用双管立杆、分段卸荷等有效措施，并应通过专门设计和专家论证。

(2)对于超高满堂支撑架规范规定通过增加构造措施的方法来考虑超高支撑的影响，在承载力计算方面仍然按普通支撑的算法，但对超高支撑稳定性承载存在不安全隐患，应加强剪刀撑与加强层的设置和扣件连接节点的连接质量控制，使其对立杆提供的侧向支撑达到刚性支撑的要求。

[1]JGJ 162-2008,建筑施工模板安全技术规范[S].

[2]JGJ 130-2011,建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范[S].

[3]杜荣军.扣件架的设计安全度和施工安全管理[J].施工技术,2003,(02).

徐惠民(1963- )，男，高级工程师，一级注册建造师,主要从事建筑施工技术、质量管理方面的工作。

Reinforced concrete tower high formwork support landscape construction technology

XUHuimin

(Fujian Provincial Erjian Construction Group Corporation,Ltd，Fuzhou 350003)

According to the engineering actual situation, give full play to the role of the project itself bearing structure, adopts double stud, unloading, strengthen the stability measures method for the design of high formwork support system, process control points and methods are put forward.

Ultra high formwork support; Double stud; Segmented unloading; The node structure

徐惠民(1963- )，男，高级工程师，一级注册建造师。

2015-12-01

TU74

A

1004-6135(2015)12-0056-04