碗扣架早拆体系的设计与应用

第3卷第5期工程技术通讯2003年10月EngineeringTechnologyCommunication·９·扣架早拆体系的设计与应用第44项目王春雷摘要阐述碗扣架早拆体系的设计原理、施工工艺、适用性及优越性。关键词碗扣架、早拆、混凝土强度、优越性。一、碗扣架早拆体系的设计原理根据现行的《混凝土结构工程施工及验收规范》关于现浇混凝土楼板模板拆模强度的规定：当跨度小于2m的现浇结构，其拆模强度可为设计强度的50%。因此，在常温条件下，跨度小于2m的现浇楼板混凝土浇注4～5天后，同条件混凝土试块强度达到设计强度的50%，即可拆除楼板模板。根据这一原理，在进行模板支撑设计时，采用碗扣架后拆空间支构将现浇楼板的跨度控制在2m范围内（见碗扣架早拆体系结构图），从而实现顶板模板早拆目的。根据现有的碗扣架支撑体系，配套横杆的长度规格有1.5m、1.2m、0.9m、0.6m等几种，这为碗扣架早拆体系的设计提供了基础。因为竹胶板的规格为1220×2400，如果在竹胶板宽度方向增加280×2400mm宽的板条，这样，竹胶板的规格就成为（1220+280）×2400，按照此规格将竹胶板并排在一起，就不难发现，280×2400的板条之间的中距是1500mm，即1.5m，该距离与碗扣架1.5m横杆长度一致。根据这一特点，在280×2400mm的板条下面设置10×10cm的次龙骨（其余次龙骨为5×10cm，中距250mm），与碗扣架形成独立的支撑构架，具体见图1、2碗扣架早拆体系构造图。当结构为框架结构时，框架梁通常是与顶板一起浇筑混凝土，顶板支撑就相应的要增加框架梁的支撑。通常情况下，顶板的支撑体系与梁的支撑是相互独立的，因此在框架梁结构复杂的情况下，梁的支撑仍可以采用传统的支撑形式。但是如果框架梁的结构形式比较简单，也可主龙骨次龙骨碗扣架早拆体系构造图1号节点大样图竹胶板280mm宽板条主龙骨后拆立杆早拆立杆早拆立杆后拆立杆技术交流第3卷第5期工程技术通讯2003年10月EngineeringTechnologyCommunication·１０·按照顶板快拆支撑相同的原理，设计梁的快拆体系，其构造图如图3所示：设计碗扣架早拆体系的目的是实现顶板模板快拆，从而达到提高周转材料使用效率并节约成本的最终目的。传统的模板支撑体系顶板模板的拆模条件是“跨度在2.0m以内顶板混凝土强度达到设计强度的50%可以拆模，跨度在2.0～8.0m之间的须达到设计强度的75%方可拆模，跨度在8.0m以上的须达到设计强度的100%方可拆模”，该条件下大开间顶板的拆模时间常温时应在20天以后，而碗扣架早拆体系正是在这个规范理论前提下，通过后拆空间支架改变现浇结构顶板跨度使其在2.0m以内，实现早拆。如图4所示：根据上图就可以看出，通过后拆立杆所形成的空间支架体系改变了现浇板的跨度。在此条件下，常温时当楼板混凝土浇筑4～5天后，通过试压同条件养护试块，其强度一般均能达到设计强度的50%以上，按照施工规范可以拆模。于是，调整早拆立杆上的U托，就可以将大部梁板碗扣架早拆体系构造图早拆立杆不大于2000不大于2000用钢管将梁板支撑连接构成空间支构对拉螺杆斜支撑主龙骨水平背楞竖向背楞后拆立杆说明：该支撑体系中水平背楞、竖向背楞、对拉螺杆、主龙骨、立杆等间距均需经过荷载计算确定。说明：梁的后拆立杆与板的后拆立杆在支模时可以通过钢管、卡子连接构成空间支构。后拆立杆跨度在2.0m以内钢管连接梁板早拆立杆拆除后示意图纵向连接后拆立杆钢管连接早拆立杆后拆立杆1220280主龙骨280早拆立杆次龙骨第3卷第5期工程技术通讯2003年10月EngineeringTechnologyCommunication·１１·分的周转材料（如主次龙骨、竹胶板、碗扣架支撑体系等）移至下一层施工作业面，仅保留后拆支撑部分（如上图所示），后拆支撑部分的拆除按照常规的要求进行。二、碗扣架早拆体系施工工艺与应用在上述理论基础下，碗扣架早拆体系在康泽园住宅小区工程商业配楼的施工过程中得以首次应用。该楼总建筑面积9531m2，地下一层，地上三层，层高分别为5.5m、4.2m、3.6m、3.3m，单层建筑面积2380㎡。结合该楼单层面积大、层数少的特点，采用快拆体系尤其经济适用。根据设计原理，首先必须完成不同开间的快拆体系的平面布置图，这是运用好该体系的重点和难点所在。康泽园住宅小区工程商业配楼为大跨度梁板框架结构，其主跨开间为7000mm×8000mm，下面将针对此开间阐述碗扣架早拆体系的施工工艺，其快拆体系平面布置图见图５。（7米*8米）开间快拆布置图说明：表示后拆立杆所在位置。表示早拆立杆所在位置。第3卷第5期工程技术通讯2003年10月EngineeringTechnologyCommunication·１２·在此基础上，还要作好以下几点工作：1根据早拆体系平面布置图及构造图、节点大样图，统计要支模开间的碗扣架规格、数量，备齐各种构配件。2按照早拆体系平面布置图放线，并且，在先后拆除的立杆部位放线时做上标记予以区分。3按照放线，梁下支架及板下支架同时支搭，并用普通钢管和扣件将梁下后拆与板下后拆支架连接形成空间支架。所有支架除说明外均采用普通碗扣架。具体支模工艺流程：墙、柱模板拆除并吊走，地面杂物清理干净→在墙上和柱上弹控制楼板标高的水平线→按照支撑结构图及图纸在楼板上弹出梁中心线和板下模板支架立杆位置线（早拆与后拆立杆用油漆做标记区分）→支立杆、安装水平拉杆，梁下支架及板下支架同时支搭。施工时注意：早拆立杆的纵横间距为1500*1200，而晚拆立杆的纵横间距均为1500*1500。安装水平拉杆时，按照早拆立杆和晚拆立杆分别连接为空间支架，二者高度错开60cm。→根据层高将竖向立杆接高并采用同样的办法用水平杆将立杆连接为空间支架→安放U托并大致调好U托，其中晚拆U托比早拆U托高约10cm→铺设主次龙骨及边龙骨，随后进行调整验收，保证晚拆U托上的10*10龙骨与次龙骨在一个水平面上→铺设模板（从一侧整张铺设竹模板，按照早拆体系平面布置图，每铺一张加一块280宽的竹胶板条板（少量可特殊），铺设条板时，注意检查板条是否落在晚拆U托顶托的龙骨上，并及时调整该U托高度，使条板与龙骨充分接触，保证浇注混凝土时能顶紧竹胶板。重复上述工序，直至模板铺设完毕→按照图纸及规范要求进行起拱→模板预检（验收合格后）→进行下一道工序（绑钢筋）具体拆模工艺流程：混凝土达到设计拆模强度（一般为设计强度等级的50%——常温一般为4～5天，经过试块试压并报项目部批准）后，上层墙体或柱子模板等大型施工荷载拆除并吊走后→根据不同开间的快拆布置图，调低早拆U托高度，使主次龙骨及模板的高度下降一定高度（此时不拆水平杆）→在保证安全的前提下，先将主次龙骨拆下，再顺序拆除水平杆和立杆，施工时注意区分早拆与晚拆立杆，不得误拆→除应保留的立杆、横杆之外，将拆除的龙骨、竹胶板、立杆、横杆拆运到下一个施工部位→保留的立杆、横杆以及条板待支撑到常规拆模时方可拆除，即一直保留到混凝土强度等级增长到足以在全跨条件下支撑自身重量和施工荷载时再拆除碗扣架早拆体系施工注意事项：第一，对于不同的结构体系，尤其是开间（跨度）变化较多的剪力墙或者框架结构，施工时，要求施工人员将各开间的快拆平面布置图制作成标识牌挂在施工作业面，照图施工，避免平面布置错误。第二，上下层之间的后拆立杆位置严格对齐，保证施工荷载正确传递，当开间发生变化时应慎重核实。并且，上层的施工荷载应分散布置，同一开间不得集中堆放钢筋、模板、钢管、碗扣架等大型荷载。第三，在进行早拆部分拆除时，应严格区分是否为早拆碗扣架，不得误拆，在进行拆除作业前，必须报验，取得项目试验员和技术员的签字认可方可施工。第3卷第5期工程技术通讯2003年10月EngineeringTechnologyCommunication·１３·三、该体系与传统体系比较存在的优越性与传统的碗扣架体系比较，该体系最大的优越性在于节约成本。按照传统体系，商业配楼四层的结构施工周转料至少须配置三层，而早拆体系周转料只需要1.5层就能满足施工需要，表1对两种体系的用料情况进行了比较，从表1中可以看出，该体系可以节约周转材料40%以上。表1配楼7m*8m开间新旧支撑体系周转料比较表（含梁）序号材料名称传统体系（3层备料）早拆体系（1.5层备料）1方木（10*10）3.2m32.0m32方木（5*10）6.2m32.7m33竹胶板240m2150m24碗扣架立杆240根200根5横杆（1.2m）700根100根6横杆（1.5m）350根7U托240个200个说明：因为配楼单层面积大，流水周期长，碗扣架按照满支一层，后拆保留两层进行施工，若流水周期短，后拆应保留三层。表中数据没有计算周转材料损耗。与传统体系比较，碗扣架早拆体系的另一个优越性在于施工简便。因为周转材料少，且大部分材料均在上下层之间进行，因此拆模时，工人可以直接通过已有孔洞或者楼梯将材料传递到下一层作业面，简便快捷，同时也可以减少塔吊负荷。与传统体系比较，该体系的第三个优越性在于结构成型效果好。在以往的支模过程中，竹胶板的拼缝比较随意，拆模后拼缝部位显得比较凌乱，而碗扣架早拆体系因为板的拼缝经设计后已经固定，且板条宽窄一致，拆模后观感漂亮。另外，与现在使用比较成熟的早拆体系比较，该体系的后拆支撑部分实现了从点支撑到线支撑的转变，改善了结构受力状态，使得早拆理论更加合理与实用。附言：康泽园住宅小区商业配楼工程于2003年6月通过结构长城杯专家组验收，与会专家给予该工程很高评价。