高层建筑转换层模板及支撑体系的技术设计

发布时间：2007年01月14日
作者：吴家强
来源：吴家强
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一、工程概况
　　阳光棕榈园10#、11#楼是阳光棕榈园一期工程的组成部分，工程位于深圳市南山区前海路，地下一层，地上23层，工程转换层位于二层。阳光棕榈园10#、11#楼转换层层高为5.65m，转换层框支架、托梁截面尺寸为600×1600、700×1600、7500×1600、8500×1600等。这些梁体积大，重量大，其模板与支撑的设计是施工的关键。本工程施工前经周密的技术设计，采用现有的普钢管及钢支撑、七夹板与木方，解决了施工中的难题，现就其支撑设计进行叙述如下。
　　二、模板与满堂脚手架支撑的设计方案
　　（一）模板工程设计方案：
　　以较典型的转换层大梁850×1600进行计算（见图1）。

图1 850×1600转换大梁模板及支撑体系图
　　（1）梁底采用50×100木方，梁宽800~850mm者，纵向设5排50×100木方，间距中对中200~250mm；梁宽600~750mm者纵向设4排50×100木方，间距中对中200~250mm横向木方间距取300，上铺梁底模。
　　（2）梁侧模
　　不论梁高低，梁侧模均采用七合板，50×100作模档。水平模挡间距为400mm，竖向模挡间距为400mm，整体梁采用M12螺杆对拉，螺杆从梁底开始设置，水平及竖向间距均按400mm设置。
　　（3）梁板模的支撑体系：
　　A.框支梁梁底采用钢支撑，根据梁宽每200~250设一道钢支撑，钢支撑纵向间距为500mm，楼板钢支撑间设牵杆一道。满堂红脚手架按第三条（二）小条搭设，上铺2×59×100木方和跳板作钢支撑支座，下面以框架梁（850×1600）为例计算钢支撑强度稳定性。
　　B.地下室顶板强度加固措施
　　框支梁钢支撑于地下室顶板上，其板厚为200mm，砼为C30。为保证楼板的承载力，在二层转换层施工时，地下室的满堂脚手架支撑不拆除，使转换层施工荷载通过支撑传给基础。
　　（二）支撑的设计方案
　　因为转换层高大，超过普通钢支撑长度，必须在平台上搭设满堂红钢管架。框支梁下架子搭设高为2.6m，其他部分搭设高度为4.4m，方便于绑扎转换层梁筋。满堂红钢管架采用ф48钢管搭设，钢管下面用木跳板和木方作底板。第一横杆距地0.2m，第二横杆与第一横杆相距1.2m，第四横杆与第三横杆相距1.8m。满堂红脚手架立杆间距取1000×1000mm，框支梁下2m范围内，立杆加密为500m×500m，且每个节点操件接连加一个，保证扣件不滑移。在每4000×4000范围内设置剪刀撑以增强满堂红钢管架的整体性能。
　　（三）转换层模板支撑体系验算：
　　受力验算取1m长转换大梁为计算单元
　　A.模板荷载（以850×1600截面框支梁为例）
　　框支梁模板的自重荷载 1.2kN.m
　　砼自重荷载 32.64 kN.m
　　钢筋自重荷载 3.6 kN.m
　　砼振捣产生的荷载 2 kN.m
　　施工人员及设备自重 2.5 kN.m
　　合计：12×（1.2+32.64+3.6）+1.4×(2+2.5)=51.23 kN.m
　　B.底模验算
　　a.抗弯承载力验算
　　底模钢支撑纵向间距为0.5m，是一个大于5跨的多跨连续梁，按5跨计算，取最不利荷载组，查表得出系数Km=-0.105，剪力系数Kv=0.606，挠度系数Kv=0.644

满足要求。
　　b.挠度验算

　荷载不含施工活荷载q=37.44kN/m
　　故挠度满足要求。
　　c.侧模验算
a. 侧压力
　　两者取较小值乘以分项系数1.2，倾倒砼产生侧压力为4kN/m²则

b. 抗弯强度验算
按五跨连续梁计算，Km、Kv、kw与前面相同

故木方满足抗剪要求。
c.抗剪强度验算

故木方满足抗剪要求。
d.挠度验算

D.对拉螺杆验算
每根螺杆承受的拉力

E.支撑验算
主要验算钢支撑失稳，钢支撑上柱为ф48钢管，下柱为ф50，i₁=1.57cm,i₂=1.87cm，I₁=9.89cm⁴，I₂=21.14cm⁴ 满堂红脚手架扣件抗滑移计算，因每根钢支撑受压力N、5.08kN，假定其全部传给一个钢扣件，由于扣件抗滑移[R]=8 kN，故满足要求。
综上所述，木方、螺杆、钢支撑的强度都满足施工要求。

三、结语
　　本工程转换层施工中，由于施工前准备工作充足，施工前做好详细的技术方案，对支撑及模板体系进行了详细的设计，施工前进行了详细的技术交底工作，施工中严格按设计方案作业，转换层施工支撑及模板施工十分顺利，为保证后续钢筋及砼施工创造了条件。目前工程已经竣工，未有质量问题出现。