高层建筑大截面转换梁的模板及支撑体系的施工技术1

高层建筑大截面转换梁的模板及支撑体系的施工技术1
一、工程概况
大智路商住楼工程为31层高层商住楼，地下两层，平时为设备层及地下车库，战时为人员掩护所，地上二层为商场，三层以上为住宅。总用地面积3115.4㎡，占地面积808.5㎡，总建筑面积22098.3㎡，其中商场面积1754.8㎡，住宅面积20343.5㎡。建筑高度97.8m，标准层高2.9m，地下室层高3.9m。建筑等级为一级，耐火等级一级，抗震设防烈度6度。转换层梁截面尺寸1.0m×1.8m。在施工后混凝土强度达到C20时，上部两层结构混凝土浇注完毕，需拆除转换层大梁的支撑钢管，以进行下部结构施工。
二、施工特点及难点
　　2.1、转换层大梁自重加施工荷载达61.800 kN/㎡，因此保证模板及支撑体系有足够的强度、刚度和稳定性非常必要。
　　2.2、通过验算第三层楼板自身强度和刚度，能不能满足由转换梁以上两层排架支撑系统传递过来的荷载，必须将荷载逐层传递下去，直到转换层楼板自身强度和刚度能够满足由排架传递过来的荷载为止。
　　2.3、模板计算
　　计算包括：转换层的模板底板、侧模板和底板下的顶撑计算，为模板材料和支撑体系的选择提供理论依据。并复核上面两层段的楼板对转换层的影响，在满足支撑体系传递来的荷载条件下使用，如果层段不多，最好保留这些层段的支撑体系，转换层施工完毕有一定强度后才拆除。
三、转换层大梁施工计算
　　3.1、梁底模板计算
　　可按结构力学方法求得转换层梁的最大弯矩剪力和挠度，再按以下方式分 别对面板和钢管进行强度、挠度和刚度验算。
跨中弯矩计算公式如下:
σ=0.262×106/2.43×104=10.796N/mm2；
梁底模面板计算应力：σ=10.796N/mm2 小于梁底模面板的抗压强度设计值 [f]=13N/mm2，满足要求！
面板的最大挠度计算值:
ν= 0.677×20.812×333.34/(100×9500×2.19×105)=0.837mm；
面板的最大挠度计算值:ν=0.837mm，小于面板的最大允许挠度值:
[ν] =333.3/250=1.333mm，满足要求！
梁底支撑的计算：
q=1.2×(45.900+0.350)+ 1.4×4.500=61.800kN/m2；
最大弯矩 Mmax=0.498kN.m；
最大挠度计算值 Vmax=0.388 mm；
最大应力σ=0.498×106/4490=110.907 N/mm2；
支撑钢管的最大应力计算值110.907N/mm2小于支撑钢管的抗弯设计强度205N/mm2,满足要求!
3.2、梁侧模板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
面板的弯曲应力：
面板跨中弯拒：
挠度验算：
3.3、顶撑计算
参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，按下式计算

——计算长度附加系数，取值为：1.155；
——计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3， =1.7；
上式的计算结果：
立杆计算长度 = 1.155×1.7×1.5 = 2.945m；
= 2945.25 / 15.9 = 185 ；
由长细比 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数 = 0.209 ；
钢管立杆受压应力计算值 ； =5839.32/(0.209×424) = 65.895 N/ mm2；
钢管立杆稳定性计算 = 65.895 N/ mm2 小于钢管立杆抗压强度的设计值 [ ] = 205 N/ mm2，满足要求！
　　以上参数的取值可参照由中国建筑工业出版社出版的“建筑施工计算手册”内的梁板模板计算部份。
3.4、模板及支撑体系
1）根据计算并结合现场实际情况我们采用Φ48×3.0圆钢管，沿梁方向以450mm间距搭设，并在大梁底搭设间距为450mm的双排钢管支顶，在脚手架的驳接点增加水平拉杆以降低长细比，提高排架整体稳定性。
2）考虑到转换梁施工时，下面层段的楼板已有一定的强度，因此根据计算，排架间距600mm可满足施工要求，但要求在转换梁混凝土强度达到设计要求后才能将下面层段排架拆除。
3 ）所有排架底部均垫设木枋，以使受力均匀扩散，同时每5m设剪力撑，以增加整体稳定性。
4） 转换梁底板采用双层18mm厚夹板、中间夹一层薄膜，这样不但提高了模板的刚度和强度，防止变形，还起到保湿保温的效果，顶架上部托顶上面放置三层木枋80×80mm，木枋用铁线收紧绑扎，然后在木枋上放置搁栅，搁栅采用80×80mm木枋，间距300mm，保证了梁底的平整度。
5） 梁侧模根据计算采用一层18mm厚夹板，80×80mm木枋间距300mm做竖向围檩，Φ48钢管做横向围檩，Φ14mm螺栓间距450×450mm对拉收紧固定，两侧每1000mm打角撑，侧模最好在混凝土浇筑完3d后拆除。
五、施工保证措施
5.1、梁模及支撑体系
由于框支梁断面都很大，模板排架体系能满足砼施工荷载要求，其余框支梁断面尺寸均比KZL13框支梁小。所以所有框支梁排架支撑体系均参照KZL13框支梁计算要求搭设，具体方法如下：
1）、根据KZL13框梁计算值，所有框梁沿梁长方向立杆间距450mm，垂直于梁长度方向立杆间距不大于600mm。
2）、由于框支梁部位的施工荷载大于一层楼板的设计荷载，所以在所有梁底模顺着梁的长度方向支撑立杆下端设置I20号工字钢作为枕木，避免立杆的集中荷载破坏楼板结构。工字钢铺设时，应在工字钢下面采用铁板垫实并与工字钢焊牢。在工字钢铺设完毕后用Φ25的钢筋与其焊接拉结，使工字钢形成整体，防止倾覆。
3）、考虑立杆垂直方向受力存在偏心距，在排架搭设过程中所用的水平钢管应在立杆两侧交差布置，不应在立杆的同一侧布置。顶板排架立杆间距取框支梁长度主向立杆间距的双倍数。
4）、立杆排架搭设好以后，在排架下端设一道水平拉结扫地杆，再向上按不大于1500mm设置水平拉杆，并与顶板排架连结。每一把梁排架立杆沿梁的长度方向设置二道剪力撑，垂直于梁的长度方向每间隔2400mm设剪力撑并与顶板排架立杆拉结，这样使梁排架与顶板排架连成整体，增加稳定性。
5）、考虑扣件质量及人为因素，在梁底模外楞所用扣件部分均采用双扣件加固，以防扣件滑移。
6）、梁底模内楞布置根据立杆的布置情况，在立杆间铺设50×100m木方，其净间距不得大于100mm。梁侧模内楞间距不得大于3000mm，外楞间距不得大于450mm。
7）、梁侧模固定所用的Φ14对拉螺栓水平间距400mm，垂直间跨不得大于450mm，固定模板所用螺帽均采用双螺帽，以防螺杆丝口滑丝。由于对拉螺栓比较密集，考虑对结构受力将会造成影响，经与设计探讨确定，框支梁中所用的对拉螺栓均为一次性投资。
5.2、楼板加固措施
框支梁排体系支撑在一层楼板上，而地下室有二层结构，所以为确保一层楼板质量，在地下一、二层框支梁部位采用钢管和脚手板组合加固，即在框支梁立杆部位用脚手板垂直于工字钢方向紧靠板底，再用钢管将其顶牢，立杆纵横间距控制在400mm左右，加固的立杆沿着垂直方向不大于1500mm设置水平拉杆，水平方向每2400mm设剪力撑，这样有效地把框支梁集中荷载传递到地下室大地板上。
由于地下一夹层在大厅部位模板不拆除，故地下一夹层加固在原有模板体系的基础上进行加固。地下一层加固要根据上层加固立杆间距进行，确保上下层立杆在一条直线上。