鄒忠建

摘 要：本文結(jié)合廈門(mén)市集美區(qū)某綜合樓懸挑高支模板系統(tǒng)，對(duì)其施工設(shè)計(jì)、關(guān)鍵構(gòu)件安全驗(yàn)算和施工組織管理進(jìn)行了探討分析，說(shuō)明應(yīng)該制定兼顧管理和技術(shù)的施工組織技術(shù)，保障懸挑高支模板系統(tǒng)的施工安全性。

關(guān)鍵詞：建筑工程；懸挑平臺(tái)；高大模板；支撐系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TU92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1.工程概況

廈門(mén)市集美區(qū)某綜合樓項(xiàng)目，屋面層周圈外側(cè)有外挑檐口，檐口標(biāo)高110.200，檐口外挑寬度2.1m，外挑區(qū)域板厚120mm，鎖口梁截面尺寸200×400，該部位模板支撐系統(tǒng)擬采用工字鋼懸挑的形式，工字鋼架設(shè)于檐口下兩層樓板，工字鋼上設(shè)一道鋼絲繩拉結(jié)于外挑檐口下一層邊梁上，下?lián)我坏拦ぷ咒撚诠ぷ咒撝髁簯姨魧酉乱粚舆吜好妫０逯渭艽钤O(shè)層高8.4m，邊梁截面尺寸位400×900，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30。

設(shè)計(jì)上述懸挑高大模板支撐系統(tǒng)，并驗(yàn)算構(gòu)件和體系的安全性，制定嚴(yán)格的施工組織計(jì)劃，對(duì)于確保該超高支模安全與穩(wěn)定具有重要意義。

2.施工設(shè)計(jì)

2.1 施工技術(shù)參數(shù)

模板支撐采用滿堂式支撐架，模板采用915mm× 1830mm×18mm（厚）膠合板，支撐系統(tǒng)選用Φ48.3× 3.6mm鋼管，高大模板支撐系統(tǒng)立桿間距以不大于1100× 1100控制，支架頂部支撐采用可調(diào)頂托，鎖扣梁底設(shè)2道頂托支撐。

模板支撐架主梁的懸挑型鋼采用16#工字鋼，長(zhǎng)度采用6m，外挑長(zhǎng)度2.2m，另主梁外錨固點(diǎn)距離建筑物邊緣0.1m，懸挑段計(jì)算長(zhǎng)度2.3m；建筑物外錨固點(diǎn)以內(nèi)工字鋼長(zhǎng)度3.7m，扣除主梁端部0.2m及兩個(gè)錨固鋼筋之間距離的一半0.1m，工字鋼錨固段長(zhǎng)度以3.4m計(jì)算。工字鋼間距以1.1m布設(shè)。每根懸挑工字鋼錨固點(diǎn)往外2.2m位置設(shè)置1道鋼絲繩，錨固點(diǎn)往外1.5m位置設(shè)置1道下?lián)喂ぷ咒?，其中下?lián)喂ぷ咒搮⒓邮芰τ?jì)算，鋼絲繩作為安全儲(chǔ)備不參加計(jì)算。

型鋼懸挑梁固定端采用2對(duì)錨固螺栓與建筑結(jié)構(gòu)梁板固定，采用Φ16的螺栓作為懸挑工字鋼錨筋。

上拉鋼絲繩擬采用6×19的鋼絲繩，鋼絲繩公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度不小于1400MPa，直徑為14mm。下部斜撐采用16#工字鋼，如圖1所示。

2.2 施工方法及工藝

本高支模板施工擬采用如下流程：懸挑梁鋼筋拉環(huán)隨主體施工預(yù)埋——工字鋼主梁吊裝——上部鋼絲繩拉結(jié)、下部工字鋼支撐——架設(shè)梁板頂架——在頂托上安裝梁底木方龍骨——準(zhǔn)備梁底模和側(cè)?！陧斖猩习惭b板底木方龍骨組建樓板模板--高大模板工程專(zhuān)項(xiàng)驗(yàn)收——柱混凝土澆筑——擺放梁板鋼筋網(wǎng)——在梁板灌筑混凝土、實(shí)時(shí)監(jiān)控形變狀況——保持混凝土處于合格狀態(tài)，滿足計(jì)劃中的混凝土要求——撤模拆頂托及拉桿。

在上述施工方法和工藝的指導(dǎo)下，懸挑梁的安設(shè)、支撐架的搭設(shè)、混凝土的施工以及支頂模板的拆卸等，均按照相關(guān)流程進(jìn)行施工，確保施工過(guò)程的安全性和合理性。

3.安全驗(yàn)算

對(duì)于本懸挑高支模板，綜合所有的設(shè)計(jì)需求，具體需要驗(yàn)算的內(nèi)容包含：120mm厚樓板模板支架驗(yàn)算，200×400梁模板支架計(jì)算和多排懸挑架主梁驗(yàn)算?？紤]到每個(gè)方案驗(yàn)算的內(nèi)容較大，這里選擇多排懸挑架主梁驗(yàn)算作為重點(diǎn)分析。

3.1 主梁的驗(yàn)算

主梁是整個(gè)建筑工程中至關(guān)重要的一個(gè)部位，對(duì)主梁的核算因盡可能地避免失誤，其驗(yàn)算的步驟及相關(guān)公式如下：

主梁的強(qiáng)度，σmax=Mmax/W=8.273×106/141000= 58.673N/mm2≤[f]=215N/mm2，符合標(biāo)準(zhǔn)。

主梁抗剪，τmax=Qmax/（8Izδ）[bh02 -（b-δ）h2]= 16.585×1000×[88×1602-（88-6）×140.22]/（8× 11300000×6）=19.6N/mm2，τmax=19.6N/mm2≤[τ]=125N/mm2，符合標(biāo)準(zhǔn)。

主梁的撓度，νmax=1.604mm≤[ν]=2×lx/360=2× 2300/360=12.778mm，符合標(biāo)準(zhǔn)。

主梁的支座反力，R1=0.422kN，R2=4.363kN，R3= 38.345kN。

3.2 下?lián)螚U件的驗(yàn)算

下?lián)螚U件的相關(guān)計(jì)算較為復(fù)雜，需要萬(wàn)分仔細(xì)，其驗(yàn)算的步驟及相關(guān)公式如下：

下?lián)螚U件的角度：

β1=arctanL1/L2=arctan（4200/1400）=71.565°。

下?lián)螚U件的支座力：

RX1=nzR3=1×38.345=38.345kN。

主梁的軸向力：

NXZ1=RX1/tanβ1=38.345/tan71.565°=12.782kN。

下?lián)螚U件的軸向力：

NX1=RX1/sinβ1=38.345/sin71.565°=40.419kN。

下?lián)螚U件最大軸向拉力：

NX=max[Nx1...Nxi]=40.419kN。

下?lián)螚U的長(zhǎng)度：

L01=（L12 +L22 ）0.5=（42002+14002）0.5=4427.189mm。

下?lián)螚U的長(zhǎng)細(xì)比：λ1=L01/i=4427.189/65.8=67.283。

查詢《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-2003表C可知，φ1=0.791。

當(dāng)φ大于0.6時(shí)，φ1′=0.713。

軸心受壓穩(wěn)定性：

σ1=NX1/（φ1′A）=40419.487/（0.713×2610）=21.705N/mm2≤f=205N/mm2，符合標(biāo)準(zhǔn)。

計(jì)算接焊縫：

σ=NX/（lwt）=40.419×103/A=40.419×103/2610= 15.486N/mm2≤f cw =185N/mm2，發(fā)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 懸挑主梁整體穩(wěn)定性的驗(yàn)算

懸挑主梁整理穩(wěn)定性關(guān)系到整個(gè)建筑工程是安全系數(shù)，甚至?xí)绊懙饺藗兊纳】岛拓?cái)產(chǎn)安全，其驗(yàn)算不容許出現(xiàn)差錯(cuò)，具體步驟及相關(guān)公式如下：

主梁的軸向力：

N=|[（-（NXZ1））]|/nz=|[（-（12.782））]|/1=12.782kN。

壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度：

σmax=Mmax/（γW）+N/A=8.273×106/（1.05×141× 103）+12.782×103/2610=60.776N/mm2≤[f]=215N/mm2，塑性發(fā)展的系數(shù)γ，符合標(biāo)準(zhǔn)。

受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定性分析：其中φb——均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)：查詢《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003）表可知，φb=1.3，由于φb大于0.6，依據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003）附表B，可知φb′值取0.85。σ=Mmax/（φbWx）=8.273×106/（0.853×141×103）= 68.778N/mm2≤[f]=215N/mm2，符合標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 懸挑主梁錨固段與樓板的連接計(jì)算

由于錨固螺栓未受拉力，不需要進(jìn)行計(jì)算，節(jié)點(diǎn)只需按照構(gòu)造做法即可。

4.施工組織及管理

建立外挑檐口工字鋼懸挑平臺(tái)模板支撐系統(tǒng)的施工組織和管理計(jì)劃，對(duì)于施工工序的順利開(kāi)展具有重要價(jià)值。施工中難免會(huì)存在管理不到位，監(jiān)管措施不到位等問(wèn)題，抓好監(jiān)督和管理是防范問(wèn)題發(fā)生的重點(diǎn)。

（1）展開(kāi)并完善相關(guān)技術(shù)保障工作，架設(shè)和撤除大型模架、鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)、灌筑混凝土等工作進(jìn)行之前，一定要讓施工人員熟悉相關(guān)技術(shù)并詳細(xì)了解有關(guān)注意事項(xiàng)。

（2）設(shè)定監(jiān)測(cè)點(diǎn)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)支架的變形和受力情況。

（3）嚴(yán)格按照施工組織計(jì)劃和流程開(kāi)展作業(yè)，在每項(xiàng)工程開(kāi)展完成后應(yīng)進(jìn)行認(rèn)真檢查分析，在確保無(wú)誤后方可進(jìn)行下一步的工序。

結(jié)語(yǔ)

工字鋼懸挑平臺(tái)高支模板是本建設(shè)項(xiàng)目的難點(diǎn)之一，確保其施工安全和穩(wěn)定性具有重要意義。本文依托廈門(mén)市集美區(qū)某綜合樓項(xiàng)目的工字鋼懸挑平臺(tái)高支模板，研究了支撐系統(tǒng)的施工設(shè)計(jì)、安全驗(yàn)算和施工組織管理等，說(shuō)明了確保這類(lèi)模板工程順利施工應(yīng)該從技術(shù)方案和管理方案兩個(gè)層次保證。

參考文獻(xiàn)

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