论文-高层建筑顶部构架高大模板施工方案研究与实施

第1页共5页高层建筑顶部构架高大模板施工方案研究与实施广西建工集团第二建筑工程有限责任公司黄翔【摘要】高出屋面10.7m且外挑出檐口2m的屋顶装饰构架，经专家论证，采用落地模板支架与悬挑钢梁模板支架，介绍了屋顶构架高大模板支架的搭设，顺利完成了屋顶构架模板支架工程，取得经济、安全的良好效果。【关键词】高层建筑顶部构架高大模板悬挑钢梁模板支架1工程简介广西科铭电力有限公司办公综合楼建筑面积11650㎡,裙楼3层，建筑屋面标高47.68m，屋顶装饰构架标高54.6m，屋顶构架层层高为3.8～6.7米。（1/2）～（2/8）×A～C轴屋顶构架层为本工程屋顶装饰架，形状成V字形状，屋顶构架层梁都为反梁，梁底均平板底，构架板厚为200mm，层顶构架层砼共160m3,其中装饰构架板东南西北四角高出层面7.5～10.4m，且外挑出檐口2m，外挑部分面积约170㎡。由于构架和所处位置的特殊性，如何搭设一个安全可靠的模板支撑系统和操作平台成为整个装饰构架工程成败的关键。2技术难点构架造型为V字形状，东南西北四角外挑屋面檐口达2m，同时构架顶端至屋面高差达10.7m，给模板支架的搭设带来困难。3方案研究由于此次屋面构架施工属于高大模板工程，存在较大的安全风险，为此对工程的实施组织了专家论证。根据本工程特点，最终确定采用屋面落地模板支架与悬挑钢挑梁模板支架相结合的施工方案。第2页共5页3.1落地模板支架部分构架投影在屋面部分的采用落地模板支架。搭设高度约3.6～6.7m,最多需搭设5步架。落地模板支架需进行纵向，横向水平杆等受弯构件的强度，挠度和连接扣件的抗滑承载力计算；立杆的稳定性计算；连墙件计算；立杆地基承载力计算。经计算发现，架体的各项指标均满足安全要求，但是立杆基底承载力——屋面楼板承载力应达到86.44kN.m以上才能足以承受构架层传递的荷载。据验算需在屋面混凝土浇筑完成10天后混凝土强度达到69.10%，C30.0混凝土强度近似等效为C20.7。3.2悬挑钢梁模板支架部分突出外墙的东南西北四大角部位采用悬挑钢梁模板支架。采取从屋面外挑钢管架，由于外挑距离较大，经计算，钢挑梁至少需要采用6m长20#工字钢，悬挑长度为2.5m,悬挑架既是模板支撑架也是外防护架，因此挑架首层满铺纵横向共两层脚手板，中间设兜底双层密目安全网和钢丝网一道。这样不仅有了操作平台，施工过程中也可以防止物品坠落，方便垃圾清运。出于安全上的考虑，挑架还需要用16#钢丝绳与落地架连接卸载荷，每跨设置一条。挑架的内力计算，挑梁各杆件强度及稳定性复核，螺杆强度验算；工字钢挑梁挠度验算，结果都能满足要求。4方案实施4.1落地模板支架的搭设在屋面上直接按模板支架搭设位置铺设200mm宽的木板作为钢管架立杆基底层板，保证立杆基底受力均匀。钢管架立杆间距为1m×1m，,步距为1.5m搭设时，先立内侧立杆，后立外侧立杆，立杆架设时设置纵横向及水平剪力撑，作为架子的防倾覆措施。由于水平横杆对称相间放置，水平杆A、第3页共5页B产生的偏心弯矩正好相反，通过横向水平杆C得到弯矩平衡，消除水平杆A、B对立杆的影响；如下图所示：立杆底部按规范要求设置纵、横向扫地杆，立杆顶部在架体两端与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪力撑。以保持模板支架的整体性和稳定性。当搭设至有连墙件的构造点时，在搭设完立杆和纵横水平杆后，立即设置连墙件。搭设过程中确保连墙件，剪刀撑等满足规范要求，以保证钢管架的安全、可靠、稳定。4.2悬挑钢管架的搭设4.2.1钢挑梁的安装钢挑梁采用20#工字钢。外侧钢挑梁长度2500mm，内侧钢挑梁3500mm，钢挑梁与屋面楼板用Ф20圆钢“U”型卡环固定，用5厚螺母垫片和Ф20双螺帽紧固压住。4.2.2悬挑钢管架搭设钢挑梁全部安装完毕后，在架体上铺设一层纵向脚手板，在纵向脚手板上系扎双层密目安全网和钢丝网一道后铺设一层横向脚手板，随后进行上部脚手架的搭设工作，底部立杆套于挑梁上Ф25mm短钢筋外，同时在立杆下部距底座上部200mm设置扫地杆。悬挑钢管架内侧立杆距离建筑物外墙面300mm,立杆纵横间距1m，步距1.5m,建筑物与脚手架之间的空隙处采第4页共5页用脚手板面铺胶合板的方式进行封闭。脚手架搭设完成后，设置一道防雷接地装置。考虑到施工荷载及高处的风荷载，为保证脚手架的稳定性，悬挑模板支架体与落地模板支架连成整体，并在屋面女儿墙构造柱设置硬拉结点。同时出于拆模与装修时考虑，悬挑架外侧的周边防护要高出施工层1.5米，在外挑钢梁端部立单排外架作防护栏杆。4.3脚手架的使用与管理脚手架搭设完毕和使用前，相关人员应共同参加验收工作，并办理签字验收手续，经验收合格挂牌后方可使用。悬挑模板支架施工荷载取2.5kN/㎡，振捣砼时产生的荷载取胜2.0kN/㎡,不得同时进行上下立体施工作业，不得在脚手架上集中堆物，建筑垃圾及时清理，严格控制施工荷载。模板支架使用期间，应按规范要求定期检查相关内容。严禁拆除纵横向水平杆或扫地杆。严禁拆除连墙件，确保架体的稳定。遇到六级以上的大风，雷雨等恶劣天气严禁作业。4.4模板支架的拆除及墙面施工洞口修补拆除模板支架前应全面检查模板支架。拆除悬挑模板支架时应先清除脚手板上垃圾杂物。拆除钢挑梁应利用塔吊配合吊运。随着架体的拆除，应随时做好钢挑梁处外饰的修补，可在下层窗口外设斜撑架体作修补工作。5总结此项工程能得以顺利完成得益于参加与各方在工程实施前对施工方案的高度重视，组织了专家论证，通过大量地科学分析和实地考察，研究出了合理、可行的实施方案。在工程实施过程中，也加强了过程控制，特别对模板支架搭、拆使用作了明确的要求严格的管理。通过此次方案的成功第5页共5页实施，对于那些受外挑建筑物以外的屋顶构架高大模板施工提供了可以借鉴的经验。