許世春 李應(yīng)成

(1.南京第一建設(shè)事務(wù)所有限責(zé)任公司，江蘇 南京 210000;2.南京江寧經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)總公司，江蘇 南京 210000)

新加坡·南京生態(tài)科技島位于南京市區(qū)西南部的長江之中，系江中的一座洲島，隸屬于南京市建鄴區(qū)，東隔夾江與河西新城相鄰，西隔長江主航道與江北新市區(qū)相望。未來生態(tài)科技島建設(shè)成為“國內(nèi)領(lǐng)先、國際一流”的現(xiàn)代化新城區(qū)。

1 工程概況

管廊標(biāo)準(zhǔn)斷面內(nèi)凈斷面尺寸為:2.9 m×3.5 m，覆土高度2.5 m。結(jié)構(gòu)頂板厚0.30 m，側(cè)墻壁厚0.35 m，底板厚0.35 m(見圖1)。

圖1 一號路綜合管廊標(biāo)準(zhǔn)斷面結(jié)構(gòu)與布置圖

倒虹段內(nèi)凈斷面尺寸為:2.9 m×3.5 m，覆土高度約8 m。倒虹段結(jié)構(gòu)頂板厚0.40 m，側(cè)墻壁厚0.45 m，底板厚0.45 m。

管廊標(biāo)準(zhǔn)斷面尺寸為2.9 m×3.5 m，最大可容納1 根DN300給水管、24 孔信息管以及24 孔10 kV 電力管，并預(yù)留1 根DN300中水管，并有一定的預(yù)留空間。

2 模板支架設(shè)計(jì)

模板支架搭設(shè)于已澆筑的主體結(jié)構(gòu)底板上。綜合管廊內(nèi)部凈高2 900 mm、凈寬3 500 mm，根據(jù)主體結(jié)構(gòu)混凝土的斷面及模板安裝需要，模板支架采用碗扣式支架作為側(cè)墻和頂板模板支架。碗扣式支架立桿間距為900 mm×600 mm。在頂板下每根碗扣式支架立桿上設(shè)置φ36 ×600 ×120 ×5 可調(diào)頂托。便于頂板底模的標(biāo)高調(diào)整和平整度的調(diào)整，以及模板支架拆除。每倉的滿堂碗扣支架在縱橫兩方向安裝剪刀撐，橫向間隔5 m 左右設(shè)置1 道剪刀撐，縱向設(shè)置兩道剪刀撐(見圖2)。

側(cè)墻外模與內(nèi)模采用φ14 對拉螺栓600 mm×600 mm 進(jìn)行固定并限位，φ14 對拉螺栓上安裝60 mm ×60 mm 雙止水鋼片并與φ14 對拉螺栓進(jìn)行滿焊，以達(dá)到防水要求(見圖3)。拆模后截?cái)嗦菟?，孔洞處采用聚合物水泥砂漿密封。

3 模板支架驗(yàn)算

根據(jù)滿堂支架的方案為保障施工人員安全和主體結(jié)構(gòu)混凝土澆筑質(zhì)量，對模板及支撐力學(xué)驗(yàn)算如下。

3.1 頂模驗(yàn)算

1)主要參數(shù)。

圖2 管廊主體結(jié)構(gòu)模板支架及模板示意圖

圖3 側(cè)墻外模對拉螺栓施工與密封處理示意圖

Q235B 鋼抗壓抗拉及抗彎設(shè)計(jì)強(qiáng)度:f=205 N/mm2。

彈性模量:E=2.06 ×105N/mm2。

松木抗彎設(shè)計(jì)值:f=10 N/mm2。

模板彈性模量:E=104N/mm2。

模板抗彎設(shè)計(jì)值:f=10 N/mm2。

2)荷載。

0.4m 鋼筋混凝土:P1=2.5×1 000 kg/m3×10 N/kg×0.4 m=0.01 N/mm2。

模板，方木條自重:P2=45 kg/m2=4.5 ×10-4N/mm2。

人行機(jī)具動荷載:P3=300 kg/m2=3.0 ×10-3N/mm2。

根據(jù)規(guī)范，永久荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取1.2，可變荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取1.4。

水平荷載:P=1.2(P1+P2)+1.4P3=0.016 47 N/mm2。

3)水平底模驗(yàn)算。

次梁間距取234 mm，木枋為100 mm ×100 mm，模板核算跨度為:

L=134 +b/3=167.3 mm，取100 mm 為計(jì)算單元，設(shè)計(jì)強(qiáng)度為:f=10 N/mm2。

A=100 ×15=1 500 mm;W=bh2/6=3 750 mm3。

I=bh3/12=100 ×153/12=28 125 mm4。

允許彎矩:M=W×f=3 750 ×10=37 500 N·mm。

水平板底模線荷載:q=0.016 47 ×100=1.647 N/mm。

水平板底模簡化為三跨簡支梁。

4)頂板底模主梁驗(yàn)算。

水平板模板主梁采用100 mm×10 mm 木方。

A=104mm2，f=10 N/mm2，W=1.667 ×105mm3，I=8.33 ×106mm4，L=900 mm。

每根木方允許彎矩:M=W ×f=1.667 ×105×10=1.667 ×106N·mm。

線荷載:q=0.016 47 ×600=9.882 N/mm。

5)頂板底模次梁驗(yàn)算。

A=100 ×100=104mm2，W=1/6bh2=1.667 ×105mm3，I=1/12bh3=1/12 ×100 ×1003=8.33 ×106mm4。

允許彎矩:M=W×f=1.667 ×106N·mm。

水平板次梁線荷載:q=0.016 47 ×234=3.85 N/mm。

3.2 側(cè)模穿梁螺栓驗(yàn)算

新澆混凝土對模板側(cè)壓力標(biāo)準(zhǔn)值:

取兩式中最小值。

其中，γc為鋼筋混凝土的重力密度，取25 kN/m3;t0為新澆混凝土的初凝時間，取4 h;v 為混凝土澆筑速度，取1 m/h;β1為外加劑影響修正系數(shù)，取1.2;β2為混凝土坍落度影響修正系數(shù)，取1.15;H 為新澆混凝土最大高度，取2.9 m。

所以最大側(cè)壓力為30.36 N/m2。

同時取新澆混凝土振搗荷載4 kN/m2，傾倒荷載為4 kN/m2。

所以N=(1.2 ×30.36 +1.4 ×4 +1.4 ×4)×0.6 ×0.6=17.15 kN。

穿梁螺栓直徑:14 mm;有效直徑:11.55 mm;有效面積A=105 mm2;穿梁螺栓的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值?。踗］=170 N/mm2;有:

N ＜［N］滿足要求。

3.3 腳手架驗(yàn)算(垂直)

每根桿允許承載力:F=A×f=427 ×205=83 535 N。

每根立桿實(shí)際承重:F=0.016 47 ×600 ×900=8 893.8 N ＜83 535 N，滿足要求。

1)靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容:

靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值NG=NG1+NG2+NG3=11.454 kN。

2)活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值與振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載:

3)立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式:

N0=1.2NG+1.4NQ=1.2 ×11.454 +1.4 ×1.62=16.013 kN。

最大步距為600 mm。

模板支架立桿伸出頂層橫向水平桿中心線至模板支撐點(diǎn)的長度a=411 mm，計(jì)算長度L0按下式計(jì)算的結(jié)果取大值:

由λ=88.6 查表得φ=0.673。

A×f×φ=427 ×205 ×0.673=58 911.06 N ＞N0=16 013 N，經(jīng)驗(yàn)算穩(wěn)定。

3.4 腳手架驗(yàn)算(水平)

每根桿允許承載力:F=A×f=427 ×205=87 535 N。

每根立桿實(shí)際承重:F=0.030 2 ×600 ×600=10 872 N ＜87 535 N，滿足要求。

最大步距為900 mm。

模板支架立桿伸出頂層橫向水平桿中心線至模板支撐點(diǎn)的長度a=411 mm，計(jì)算長度L0按下式計(jì)算的結(jié)果取大值:

由λ=111.13 查表得φ=0.509。

A×f×φ=427 ×205 ×0.509=44 555.315 N ＞16 013 N 經(jīng)驗(yàn)算穩(wěn)定。

4 施工流程

模板支架搭設(shè)前組織專業(yè)班組的施工人員進(jìn)行專項(xiàng)施工方案技術(shù)交底，按照規(guī)范和施工方案要求，對碗扣支架、鋼管、扣件、可調(diào)托架進(jìn)行檢查驗(yàn)收，不合格的材料不得使用。清除搭設(shè)場地雜物，按專項(xiàng)方案模板支架的平面布置進(jìn)行放線定位。

5 搭設(shè)流程

測量放線→搭設(shè)碗扣式滿堂支架第一層立桿→搭設(shè)碗扣式滿堂支架第一層橫桿→逐根鎖固立桿與橫桿扣緊→搭設(shè)第二層立桿→搭設(shè)第二層橫桿→……→搭設(shè)頂層橫桿→搭設(shè)附加水平頂撐鋼管并與各碗扣桿件扣緊→依據(jù)滿堂架的方案加設(shè)剪刀撐、模板支撐→檢查驗(yàn)收。

6 搭設(shè)方法

本次管廊滿堂支架均在已澆筑成形的350 mm 厚的主體結(jié)構(gòu)底板上進(jìn)行搭設(shè)，因此不需對支架基坑進(jìn)行硬化處理。按照方案中碗扣式滿堂支架的平面布置，進(jìn)行測量放線，定出縱橫立桿的搭設(shè)基準(zhǔn)線。檢查碗扣和鋼管有無彎曲、接頭開焊和斷裂等現(xiàn)象，經(jīng)檢查無誤后進(jìn)行拼裝。在搭設(shè)拼裝時，支架立桿必須確保垂直度。尤其是在第一層所有立桿與橫桿均拼裝調(diào)整完成無誤之后方可進(jìn)行向上繼續(xù)拼裝，否則將造成以后各層的拼裝困難。水平頂撐φ48 鋼管和縱、橫向剪刀撐需與碗扣支架搭設(shè)同時進(jìn)行布設(shè)，否則待支架成形后長鋼管將無法進(jìn)行整體搭設(shè)。水平頂撐和剪刀撐應(yīng)與碗扣扣件連接不小于5 點(diǎn)，搭接長度不小于1.0 m，且用2 只扣件緊扣。主體結(jié)構(gòu)頂模底設(shè)置100 mm×100 mm 木方或2 ×φ48 鋼管(主梁)@600 mm;側(cè)墻模板設(shè)置2 ×φ48 鋼管(主梁)@600 mm，φ14 對拉螺栓@600 mm×600 mm。上下各設(shè)一根φ48 鋼管進(jìn)行頂撐，并與支架連接形成一體。頂模板底可調(diào)式螺桿托架必須嚴(yán)格控制標(biāo)高，采用經(jīng)水準(zhǔn)儀測量后拉線方式設(shè)定。并有明顯標(biāo)注標(biāo)明，做好記錄，并予以施工交底。碗扣式滿堂支架架設(shè)完畢后，上部可調(diào)式螺桿托架都必須以水準(zhǔn)儀在頂板模板支撐立桿上測設(shè)標(biāo)高線進(jìn)行控制、調(diào)整。澆筑混凝土之前檢查可調(diào)式螺桿托架緊固、穩(wěn)定情況，以保證板面承重和荷載承壓后，不會因可調(diào)式螺桿托架松動而產(chǎn)生模板標(biāo)高、變形、位移變化。

7 模板安裝

認(rèn)真執(zhí)行主體結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆混凝土模板支模工藝標(biāo)準(zhǔn)，側(cè)墻、頂板的模板采用2 440 mm ×1 220 mm 竹膠板，次梁采用50 mm ×100 mm 木枋，主梁采用100 mm×100 mm 木枋。按要求拼裝好模板，并對應(yīng)預(yù)留、預(yù)埋構(gòu)件進(jìn)行檢查確認(rèn)，防止出錯。側(cè)墻模板采用2 440 mm×1 220 mm 竹膠板制成的大模板，模板之間采取必要的措施防止混凝土澆筑時漏漿，采用雙面膠條的方式。外用50×100 方木(次梁)固定，內(nèi)外模板采用2×φ48 鋼管(主梁)@600 mm，采用φ14 對拉螺栓@600 mm×600 mm 固定。

［1］馮 勇，曾凡奎，胡玉定，等.基于現(xiàn)場實(shí)測的模板支架安全性研究［J］.建筑技術(shù)開發(fā)，2009(6):39-40.

［2］潘衛(wèi)忠.建筑模板支架坍塌的原因、教訓(xùn)及支架方案的編制要求［J］.中國科技信息，2010(3):77-83.