章旭江，程勇俊，李亞龍，邵帥帥，王超迪

（浙江省東陽第三建筑工程有限公司，浙江東陽322100）

1 工程概況

惠州保利達江灣南岸花園9－12號樓，商業(yè)樓19號樓工程，位于惠州江北東江北岸望江地段，共5棟塔樓，總建筑面積為65 429 m2。其中10號樓為42層，建筑高度為134.65 m；11、12號樓為38層，建筑高度為119.10 m，采用框架剪力墻結構。

本工程11號樓避難間設置在11層、27層，避難間北側懸挑3.4 m，東西兩側各懸挑1.9 m，標準層層高為3.0 m。避難間結構平面圖見圖1，其中陰影部分為懸挑結構。

2 支模方案

2.1 支模難點

避難間三面懸挑，且避難間以下樓層的結構平面較小，大部分還是樓梯間、電梯井，懸挑型鋼布置時不容易錯開，難度很大。

每根工字鋼次梁、主梁、鋼絲繩受力工況不同，計算量大且繁瑣。

圖1 避難間結構平面

2.2 搭設方案

在該樓層下3層（24層樓面）設置懸挑型鋼，在型鋼面搭設扣件式鋼管支架支承梁板結構模板，支模架高度9.0 m，支模架外側設置600 mm寬防護腳手架。支架底層懸挑型鋼為20a＃工字鋼，面層型鋼為16＃工字鋼。20a＃工字鋼下焊接16＃工字鋼斜撐作為安全儲備，不參與計算。型鋼懸挑部分通過多道鋼絲繩與上層結構拉緊（鋼絲繩均獨立設置拉環(huán)，嚴禁共用拉環(huán)）。16＃工字鋼面上垂直型鋼方向每隔300 mm設置φ48×3.5鋼管，鋼管上密鋪鋼筋棚板，鋼筋棚板下設置密目兜底網(wǎng)。型鋼布置見圖2，支模架剖面圖見圖3。

圖2 型鋼布置示意

圖3 支模架剖面

3 計算過程

第一步，驗算梁板支模架。

利用品茗建筑安全計算軟件驗算避難間梁板支模架。

由于避難間上下兩層平面結構自重都通過支模架傳遞給底部懸挑工字鋼，所以支模架計算時須同時考慮27層和28層的結構自重，施工人員及設備等可變荷載按一層考慮。

避難層單層混凝土板厚為120 mm，計算時考慮兩層結構自重，即等效于按板厚240 mm計算支模架。計算混凝土梁支模架時，混凝土自重、鋼筋自重均按兩倍考慮，即新澆筑混凝土自重標準值按24×2＝48（kN／m3）考慮，混凝土梁內(nèi)鋼筋自重標準值按1.5×2＝3（kN／m3）考慮。

第二步，驗算工字鋼次梁。

根據(jù)第一步計算過程中得出的梁、板支模架立桿的軸向力設計值，將其作用于16＃工字鋼次梁，次梁支座為20＃工字鋼。根據(jù)圖2型鋼主次梁位置尺寸，利用理正結構設計工具箱軟件中的鋼連續(xù)梁計算模塊，驗算16＃工字鋼次梁的強度及撓度。

第三步，驗算工字鋼主梁。

根據(jù)第二步16＃工字鋼次梁計算時得出的剪力圖，求算術和得出支座反力。根據(jù)作用力與反作用力關系，將次梁支座反力作為20＃工字鋼主梁的外力，并以鋼絲繩張拉點為主梁支座，利用理正結構設計工具箱軟件中的鋼連續(xù)梁計算模塊，驗算20＃工字鋼主梁的強度及撓度。

圖4是某根工字鋼次梁剪力圖，根據(jù)該圖可得出從左到右6個支座反力分別為：10.9＋9.1＝20.0（kN），12.1＋12.7＝24.8（kN），8.4＋11.4＝19.8（kN），10.7＋9.1＝19.8（kN），11.9＋12.9＝24.8（kN），8.4＋11.6＝20.0（kN）。

圖4 工字鋼次梁剪力

第四步，驗算鋼絲繩。

根據(jù)第三步20＃工字鋼主梁計算時得出的剪力圖，得出支座反力。對支座點進行受力分析可知，鋼絲繩拉力的豎向分力與該支座反力相等，進而求得鋼絲繩所受拉力。設鋼絲繩與水平鋼梁夾角為α，支座反力為R，則鋼絲繩所受拉力：T＝R／sinα。

由于每根主鋼梁的鋼絲繩角度不同，支座反力也不同，且主鋼梁數(shù)量較多，故鋼絲繩選型重復計算量多且繁瑣，此處應充分利用EXCEL表格建立運算關系式進行自動計算。表1為部分型鋼主梁計算斜拉鋼絲繩所需破斷力的相應EXCEL表格。其過程為：將CAD圖紙中量取的鋼絲繩水平夾角化為弧度值，再計算對應正弦值，結合支座反力及公式T＝R／sinα得出鋼絲繩承受拉力。再根據(jù)鋼絲繩的換算系數(shù)及安全系數(shù)K，得出鋼絲繩破斷拉力。最后根據(jù)鋼絲繩破斷拉力查鋼絲繩性能參數(shù)表確定鋼絲繩規(guī)格。

第五步，驗算鋼拉環(huán)。

拉環(huán)采用直徑20 mmHPB300級別圓鋼，其允許拉力為：

［F g］＝σ（2A）＝σπd2／2＝65×π×202／2＝40.8（kN）。

由于本方案鋼絲繩拉力均小于40.8 kN，故直徑20 mmHPB300級別圓鋼滿足要求。

表1 部分型鋼主梁計算斜拉鋼絲繩所需破斷力的相應EXCEL表格

4 高支模支撐系統(tǒng)安裝步驟

安裝步驟如下：準備工作→定位放線，確定型鋼及立桿位置→23層預埋鋼板→24層預埋鋼筋拉環(huán)→25、26層預埋鋼筋吊環(huán)→24層樓面放置20a工字鋼、16＃工字鋼（主梁）、斜撐工字鋼焊接→張拉鋼絲繩→放置16＃工字鋼（次梁）并點焊連接→在16＃工字鋼上搭設滿堂架→安裝梁底主次龍骨→安裝底?！啄ｎA檢、起拱控制→綁扎梁鋼筋并經(jīng)驗收合格→安裝側?！惭b側模次主龍骨→安裝對拉螺栓→安裝板底模板→全面檢查安裝質量并驗收［1］。

5 高支模系統(tǒng)拆除

滿堂鋼管支模架拆除后，用氣割將工字鋼次梁與主梁點焊連接處割開，次梁一端用麻繩由兩人拉住，麻繩與柱環(huán)繞兩周，次梁另外一端由塔吊通過吊鉤鋼絲繩緩慢拉出［2］。兩人緩緩地放松麻繩，每次放200～300 mm，待工字鋼在空中處于平衡狀態(tài)之后，由塔吊下放吊至指定位置。次梁全部拆除完成后，主梁也用相同方法拆除，不同之處是主梁端部及下斜撐端部應各用麻繩由4人拉?。?］。

6 結 語

本工程已完成竣工驗收，在避難層結構施工過程中，未發(fā)現(xiàn)型鋼支模架有異常現(xiàn)象。這說明此次避難層結構型鋼支模架設計和施工是成功的，可為今后類似工程施工提供借鑒。