浅论超高弧形屋面支撑模板体系施工技术

梁荣湛 钟文深

摘    要：某工程展厅正面入口处共有36条钢筋混凝土斜柱，钢筋混凝土斜柱在施工中容易出现涨模、侧面鼓出、蜂窝麻面、偏斜及柱身扭曲等质量通病，严重影响展馆质量，本文主要提出了钢筋混凝土斜柱施工的主要方法及相关工艺，在实践中总结了解决斜柱施工相关难题的方法。

关键词：钢筋混凝土斜柱;受力计数模型;放线定位;模板支撑体系

1  工程概况

1.1  整体工程概况

某工程是广州市的大型建设项目，建设地点在广州市新港东路琶洲街，结构类型为RC结构，其中地下建筑面积49710m2;地上建筑面积167658m2，高度47.5m，共4层（局部8层）。其中屋面层为配合整体造型为弧形结构，屋面最低点标高为+39.4m，最高点标高为+47.5m，高支模板体系高度从5.8m～13.9m。屋面层梁截面较大为600mm×1800mm、600mm×1600mm、400mm×2200mm、1200mm×2400mm，屋面板厚130mm。

1.2  高支模板体系的特点

（1）弧形屋面高支模板体系高度达13.9m属于超高模板支撑体系，其主梁跨度长达30m（一跨），主梁尺寸最大为1200mm×2400mm，属大体积混凝土，开间阔，自重大、净空高，因此模板支顶体系须通过结构分析和计算（强度、刚度、稳定性）以确保工程质量和施工安全。

（2）弧形屋面面积大，支模的平面面积达5万平方米，所需要的周转材料非常多，模板支撑体系的设计不仅要技术上可行，而且要统筹考虑现有材料资源。

（3）屋面空间结构为弧形，这就要求每排钢管支顶立杆的高度均不同，要通过计算机定位后辅以放样确定立杆标高。

（4）施工工期十分紧，高支模施工时间仅 15～30天，建筑物进深大，支模物料运输困难。同时该屋面施工工艺复杂，预应力波纹管、钢铰线的安装与固定、普通钢筋的安装数量巨大，并且木工、铁工、预应力工、水电预埋等工种的穿插十分繁忙，因此高支模的模板安装施工还应兼顾其它工序，以确保整体的施工进度和工程质量。

2  超高弧形屋面模板支撑体系搭设

2.1  承荷现场工况试验

针对弧型屋面的大梁荷载自重大的特点，为确保弧形屋面超高模板支撑体系的安全，在施工前我们特别做了承荷工况的试验，在单侧堆载及最不利条件下监测支模体系的安全性能。在现场的工况试验中，我们决定在受力立杆主节点上设置双扣，，以减少扣件的侧滑移，有效杜绝了因扣件剪切破坏而使整个高支模体系整体失稳。

2.2  钢管支顶标高定位

对于弧形屋面而言，模板支撑体系的钢管支顶长度都不尽相同，其标高利用计算机AOTOCAD并辅以现场放样决定。在现场施工中，统一以弧形屋面最低点标高39.4m为起始标高，从最低处（即南北两侧）往中间（最高处）搭设，搭设完成后，利用水准仪从最高点47.5m处开始复测，测量至39.4处闭合为标高准确。

2.3  平面稳定性及空间整体稳定性

在高支模板体系的搭设中，我们可以通过加密钢管支顶的间距从而确保梁板的强度，加密龙骨间距从而保证梁板的刚度，但在实际施工过程中却往往忽略了体系的整体稳定性能。因为在混凝土的浇筑过程中，囿于泵送设备的不足，不可能在空间的四面同时浇筑混凝土使得梁板受力处于平衡状态，必然是一邊先浇筑混凝土，而其他的后浇筑，这就使得梁板处于偏心受力状态，整个模板支撑体系容易局部或整体倾覆，这有异于模板的局部坍塌。

本工程弧形屋面超高模板支撑体系充分考虑到稳定性，采用支架四边和中间每隔四排立杆设置一道纵向剪刀撑及顶层起每隔2步设置一道水平剪刀撑的做法以加强其水平面及垂直面的稳定性。我们再通过设置空间加强带来增强整体稳定性。考虑到本支撑体系为超高支撑体系，因而决定在梁底处设置空间加强带。空间加强带位于第五道水平拉杆及第八道水平拉杆之间，形成一个空间矩形体系，矩形上下面均单独设置水平剪刀撑，四个侧面均设置垂直剪刀撑。这个空间加强带大大增强了整个支撑体系的整体稳定性能，同时利用延长水平拉杆与已浇筑混凝土进行拉结，使得整个高支模板体系与已完成结构形成一个新的稳定体系。

通过增强平面稳定性及空间稳定性，几乎杜绝了本超高模板支撑体系出现倾覆，翻侧等安全隐患，确保了工程顺利进行。

2.4  “跳仓法”混凝土浇筑

为了防止梁板混凝土出现收缩裂缝，同时进一步确保高支模体系的安全，将梁板的混凝土分块，采用“跳仓法施工”，具体的分块方法为：以东西方向两条后浇带为界限，中间的区域分为面积大致相等的十二个矩形块;南北边分别分为面积大致相等的三个矩形块。相邻的方块之间的混凝土浇筑的时间不少于五天，块与块之间的接缝用密目铁丝网或快易收口网封闭，按施工缝的施工方法处理。由于应力的扩散，每块混凝土下高支撑所受的应力相对减少，高支模稳定性相对提高;同时，先行施工形成有一定强度的混凝土块，对高支模具有一定的约束作用。同时梁板混凝土采用分层浇筑，每次浇50cm高，相隔一定时间再浇筑0.5m高，如此分多次浇筑。这样做有利于荷载的均匀分布。

3  结束语

由于本工程高支模体系采取了以上有效的措施，高支模体系稳固，确保了施工安全;楼面没有出现下沉，混凝土外观质量、+16M楼面平整度均达到优良标准。通达上述的实践有如下几点体会：

本工程的高支模方案的设计是在充分研究各施工项目部既有材料资源的基础上，通过理论分析计算及相关试验，选择有关技术参数的，既保证了施工安全和工程质量，也降低了成本，加快了工程进度，这是方案可操作的关键。如时间允许，针对不同的材料，施工前做系统的试验，包括不同用料的立杆间距等，将更有利于控制高支模体系的安全度和进一步降低成本、增加效益。

所采取的先做柱，再安装满堂红支顶体系;混凝土分块、分层浇筑是进一步提高高支模体系稳定性的有效办法。

复杂混凝土结构高支模体系的模板安装与其它工序往往相互制约，合理安排，使工序间有序穿插，不仅能保证模板的安装质量，也有利于总体工程进度。

在整个+16m高支顶架楼板以下约+12M标高处搭设操作平台，不仅保证了施工过程中的安全，还起到了拆模的缓冲平台、人行通道的作用。

参考文献：

[1] 黄远强. 弧形屋面改造施工技术[J].工程技术2016（6）.