高层建筑工程转换层模板施工技术探讨

宋 国 生

(中铁二十五局集团房地产开发有限公司，广东 广州 510600)

高层建筑工程转换层模板施工技术探讨

宋 国 生

(中铁二十五局集团房地产开发有限公司，广东 广州 510600)

结合衡阳金色蓝庭项目的施工实例，主要就转换层模板施工技术进行了探讨，阐述支撑层数确定、转换层模板及支撑设置、计算、模板及支撑拆除等施工要点，为类似结构施工提供技术参考。

高层建筑，转换层，模板，设置，支撑

1 工程概况

1.1 建筑概况

衡阳金色蓝庭项目为一框架—剪力墙结构，地上主体32层，地下2层，建筑高度98.05 m。总建筑面积41 500 m2。在5.77 m标高处设转换层，面积为1 003 m2。转换形式采用钢筋混凝土梁板转换，总用钢量约为395 t，混凝土浇筑方量约为750 m3。

1.2 工程特点

由于使用功能的需要，本工程在设计转换层上，具有以下特点：1)转换层结构主梁截面尺寸较大，自重大。2)转换层结构梁及梁之间、梁与柱之间的节点处钢筋密集。3)转换层结构下层梁截面尺寸小，承载力偏低。因此，为了满足工程施工要求，在施工方法上采取了特殊措施，以保证工程的安全。

2 模板主要施工方法及措施

2.1 支撑层数的确定

1)混凝土浇筑时转换层梁板传给下层楼面的荷载设计值经计算，本层梁板混凝土共750 m3，单层面积1 003 m2，即18.7 kN/m2。

新浇筑混凝土自重F1=1.2×18.7 kN/m2=22.44 kN/m2。

模板支撑自重F2=1.2×1.5 kN/m2=1.8 kN/m2。

施工人员及设备荷载F3=1.4×1.0 kN/m2=1.4 kN/m2。

因此混凝土浇筑时，转换层梁板传给下层楼面的荷载设计值为：

q设=F1+F2+F3=22.44+1.8+1.4=25.64 kN/m2。

2)下层楼板允许承受的荷载设计值。

q允=F1r2+F2r1==4.7 kN/m2。

3)支撑层数确定。由于q设=25.64 kN/m2>q允=4.7 kN/m2，因此下层楼板不具有承受上层施工荷载的能力。故采用梁板混凝土一次浇筑施工的方法不可行，根据文献[1],对转换层以下二层梁、板采用连续支撑的施工方法，即利用已施工完毕并达到设计要求的二层结构共同承担转换层的施工荷载的施工方法，以满足工程要求。

2.2 转换层模板及支撑的设置

本工程转换层主梁最大截面尺寸为1 000 mm×2 500 mm,最大净跨度为9.6 m。

1)荷载计算。

a.底板荷载计算。模板及支撑自重2.5×1.5=3.25 N/mm、混凝土自重24×1×2.5=60 N/mm、钢筋自重1.5×1.0×3=4.5 N/mm、振捣混凝土时产生荷载2×1.0=2 N/mm，合计：q1=3.25+60+4.5+2=69.75 N/mm，q=q1×分项系数×折减系数==71.45 N/mm。

倾倒混凝土时产生的水平荷载：F=6×1.4×0.85=7.14 kN/m2。

组合荷载：F=29.745+7.14=36.885 kN/m2。

3)水平杆验算。水平杆垂直间距取400mm。a.抗弯强度验算q1=4×36.885×0.1×0.625=9.22kN/m，M=1/8ql2==1.84×105，δ=M/W==41N/mm

4)钢管立柱验算。立柱间距为500mm×500mm，即沿梁和垂直梁方向的间距均为500mm，横杆步距为1 000mm，根据文献[2]的要求，钢管立柱采用扣件连接和搭接方式。同时钢管立柱允许荷载为11kN，扣件抗滑力为8kN。

因此，在钢管立柱搭接处和上梁底模横杆处设置单扣件，即可满足扣件的抗滑要求。

因此按以上计算，背杆水平间距取360mm。同时注意在侧模安装时，背杆间距取500mm进行拼装模板，并采用钢管对侧模进行斜向加固。

6)对拉螺杆的计算。对拉螺杆间距600mm×600mm，钢管斜撑间距600mm×600mm。N=F′·a·b=8.3kN,A=N/[δ]=8.3×103/170=48.82mm2。选用φ14mm的对拉螺杆A=105mm2>88.11mm2。

2.3 转换层板模板及支撑的计算

转换层板厚h=250mm，板底距地面高为7.20m，采用1 000mm×2 000mm×12mm厚竹胶合板作底模，50mm×100mm的木枋做底模的骨架，支撑架采用φ48×3mm钢管扣件连接固定。

1)荷载计算。模板及支撑自重1.5kN/m2、混凝土自重24×1×0.25=6kN/m2、钢筋自重1.1×0.2=0.22kN/m2、施工荷载2.5kN/m2。

合计q1=10.22kN/m2，q2=7.72kN/m2，q=q1×分项系数×折减系数=10.22×1.2×0.85=10.42kN/m2，q′=q2×分项系数×折减系数=7.72×1.2×0.85=7.87kN/m2。

2)底模验算。

应用SPSS 13.0统计软件进行，计量资料以表示，采用t检验，计数资料用百分比(%)表示，采用卡方(χ2)检验；取P<0.05时差异具有统计学意义。

a.静曲强度验算：支撑板底模的木枋采用50mm×100mm横放，中距400mm，按五跨连续计算。M=0.107ql2=1.78×105N·mm，w=bh2/12=1.67×104mm3，δ=M/ω=11.2N/mm2<[fy]=16.1N/mm2满足。

b.挠度验算：q′=7.87×0.4=3.148kN/m,I=bh3/12=8.3×104mm4。

ω=0.632×(q′l4/100EI)=1.2mm<[w]=1.5mm。

3)小楞计算。50mm×100mm的木枋，跨度L=400mm。

a.抗弯强度验算：q=10.42×0.4=4.168kN/m,M=0.107ql2=0.71×105N·mm,ω=bh2/6=8.33×103mm3，δ=M/ω=8.52N/mm2

b.挠度验算：q′=7.87×0.4=3.148kN/m,I=bh3/12=4.17×105mm4。ω=0.632×(q′l4/100EI)=0.136mm<[w]=500/400=1.25mm满足要求。

4)大楞计算。大楞最大跨度取1 000mm。

a.抗弯强度验算：q=10.42×0.4=4.168kN/m，M=lql2==4.168×105N·m,δ=M/ω=92.8N/mm2≈fcm=215N/mm2满足要求。

b.挠度验算：q′=7.87×0.4=3.148kN/m,ω=(q′l4/100EI)=1.38mm<[w]=3.0mm满足要求。

5)钢管立柱验算。钢管立柱间距按650mm×650mm设置，横杆间距取1 000mm，钢管立柱用扣件搭接连接，钢管立柱允许荷载为11kN。

a.立柱承载力验算N=10.42×0.85×1.2=10.63kN<[N]=11kN满足要求;b.立柱稳定性验算：λ=l/i=63.3,查表得ψ=0.804。

δ=N/(ψA)=27.03N/mm2

2.4 转换层支撑及模板的设置

1)搭设满堂脚手架。按照规范要求[3，4]，支撑间距采用：梁500mm×500mm，板650mm×650mm；且第一排距柱边150mm开始设置立柱，取扫地杆距离地面150mm，横杆步距不大于1 000mm，形成纵、横向搭设网架。每跨要求按间距为3 500mm设置剪刀撑，形成不变体系，剪刀撑的角度不小于45°。梁底背楞间距为100mm。2)为减轻传给下层梁的荷载，在本层框架梁端1/4跨度范围内加设两排钢管斜撑(如图1所示)，斜撑底部加垫木枋，使转换层梁底支撑形成“门”字形桁架，这样将部分荷载尽可能地传至下层柱。3)如图1所示，在主梁处钢管立柱上底模横杆处设置双扣件，以满足扣件的抗滑要求。

2.5 转换层板支撑及模板的设置

根据上述计算以及规范要求，转换层板支撑及模板的设置要求如下：

1)采用1 000mm×2 000mm×12mm厚竹胶合板作底模，拼缝处贴50mm宽不干胶带。2)采用50mm×100mm横放木枋作为支撑板底模的骨架，间距为400mm，木枋的跨度不大于600mm。3)板的支撑架采用φ48×3.0mm钢管搭设，立杆间距650mm×650mm，横杆步距1 000mm。

2.6 转换层下一层支撑的设置

1)转换层下一层支撑系统应待转换层梁、板混凝土强度达到设计强度的70%后才能拆除。2)在梁端1/4范围内应加设斜撑，并要求每排横向设置4根，以减轻梁的荷载，如图2所示。

2.7 转换层下二层支撑的设置

为保证结构的安全，在本层框架支撑待转换层梁、板混凝土浇筑完毕后的第三天开始拆除，如图3所示。

2.8 模板及支撑拆除

模板及支撑拆除时，应注意[3]：1)拆除墙、柱模板及梁侧模板时，应保证混凝土表面及棱角不因拆模而受破坏时，才可拆除非承重模板。2)拆除梁、板底模及支撑时，应待混凝土强度达到规范规定值后方可拆除。3)先拆非承重的侧模，然后再拆承重的水平向模板。

2.9 技术质量控制措施

1)大梁按规范[3]起拱，起拱值：1/1 000～3/1 000。2)转换层结构竖向模板及其支架的支承部分应留有足够的支撑面积。且支承面必须具备足够强度，满足全部荷载承载力需要。

3 结语

本文以衡阳金色蓝庭项目为例，主要从模板支撑体系探讨了转换层施工过程中的关键技术要点，以期对今后类似结构施工提供参考。

[1]JGJ162—2008，建筑施工模板安全技术规范[S].

[2]JGJ130—2001，建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范[S].

[3] GB 50204—2002，混凝土结构工程施工质量验收规范[S].

[4] GB 50300—2002，建筑工程施工质量验收统一标准[S].

Exploration on transfer layer construction technique of high-rise buildings

Song Guosheng

(ChinaRailway25thBureauGroupRealEstateDevelopmentCo.,Ltd,Guangzhou510600,China)

Combining with the construction of Jinselanting program in Hengyang, the paper explores from the transfer layer construction, and illustrates some construction points from the identification of the support layers, transfer layer, support allocation, calculation, framework, and support demolition, so as to provide some technical reference for similar structural construction.

high-rise building, transfer layer, framework, allocation, support

2015-02-26

宋国生(1965- ),男，工程师

1009-6825(2015)13-0115-03

TU974

A