数字化钢性模板支撑组合结构体系施工技术总结

新型模板支撑体系的应用技术[前言]在建筑工程领域对于顶板模板支撑体系，通常采用100mm×100mm木方做主龙骨，采用50mm×100mm木方做次龙骨，而木方本身周转次数有限，每一个工程都要消耗大量的木材，不利于绿色施工。而由2～2.5mm冷轧钢制成的主梁、副梁的新型支撑结构便应运而生。本文以门急诊楼及手术科室楼改扩建一期工程为案例，详细描写了秦皇岛兴民伟业建筑设备有限公司的专利产品“数字化钢性模板支撑组合结构”中的新型顶板模板支撑组合结构这一新型支撑体系在施工现场的应用。在北京市场没有此种工艺的顶杆、横拉杆计算规则，顶杆、横拉杆还是采用技术相对成熟的碗扣件结构。本文从新旧工艺选择开始，对其可行性进行分析。并对这种新型支撑体系的施工工艺进行了详细地阐述，对其实施效果等进行探讨。在对其新旧工艺对比中，从效率、耗材、安全度、外观等进行分析，并收集整理了第一手数据。从选材到施工对这种新型支撑体系进行全面剖析，对其特点进行了完整的总结。（一）工程概况本工程地下三层（含两层设备夹层），基础形式为筏板基础，地下结构为现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构。工程地下结构复杂，工期紧，质量要求高，工程处于闹市区，扰民和民扰严重，施工时间受限制，对合理安排施工进度是重点和难点，如何合理安排配置模板体系，加快施工进度，节约资源消耗，多快好省地保证地下结构施工按期完成就是工程施工的关键，经过反复对比、论证，决定在地下Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ段顶板支撑使用数字化刚性建筑模板支撑组合结构。主要解决顶板的模板支撑体系，加快其施工速度，确保其混凝土施工质量，为地下结构按期完成工期节约时间，并保证实现长城杯的评审验收通过。（二）顶板模板支撑施工方法的选择1.传统木方支撑体系组成主龙骨采用100mm×100mm木方，规格为2m、3m、4m，若想要其它规格，现场要另行加工；次龙骨为50mm×100mm木方，市场尺寸规格比较混乱。顶杆及横拉杆采用碗扣架支撑。2.新型支撑体系的组成顶板模板主次梁采用“数字化钢性模板支撑组合结构”，取代了传统的钢木混装支撑方式，模板为18mm厚多层板。支撑结构由主梁、副梁、顶杆、横拉杆四部分组成，主梁和次梁采用2mm～２.5mm冷轧钢制成。（1）主梁主梁由外套、梁芯、活节组成。外套和活节两侧装有副梁挂槽，下部装有顶杆连接锁片。梁芯在外套中可纵向滑动，以便调整主梁的使用长度。活节在梁芯上移动，保证副梁间距离。主梁按可调整长度范围分为四种规格：B-1型：2.68m—4.39mB-2型：2.28m—3.68mB-3型：1.77m—2.88mB-4型：1.12m—1.78m主梁与副梁连接，形成顶板模板支撑平面，整体承载顶板的重量及浇筑时产生的压力。主梁与顶杆连接，形成支撑整体。（2）副梁副梁由梁体和两端的卡片组成，两端的卡片卡在主梁挂槽内，与主梁形成牢固的连接，副梁中心距为30.5cm，边距为24.5cm。副梁根据其长短分三种规格：1.15m、0.8m、0.4m，由这些规格的副梁保证支撑面积和支撑质量，使主梁与平行主梁的墙体表面的间隙不大于290mm。1.15米副梁0.80米副梁督0.4田0谨米芽副梁炕（顾3勒）顶杆及底座间顶杆由可调整杜体底座、杆芯做、杆套、销子淘组成。顶杆有给四种，规格可朵以在践2m溜～柄4.8m漆之间任意调整俘高度，底座可关调高度为世0.5m朵。姐（宾4真）安装方法院调整主梁长度腹，将主梁调整啊到合适位肯置速→芝在主梁上安装驾顶钥杆挺→洲在主梁的挂槽滴上安装副找梁抛→都利用顶杆及底祖座调整高累度鹰→宗支撑搭设完成→→→→正现场施工实景量照片粮3胡.镜新老两种方案散的比较栏（蹲1拼）借贼效率对比城传统木方工艺消，对工人要求较较高，必须有硬一定现场经验馅的技术工人才刺可以施工。召而享“嘴数字化钢性模斤板支撑组合结乖构性”亡施工采用承插郑连接，操作简绝便，工人容易薄掌握，如果用瑞比较规则开间紧进深均为蓝10m简，四周为墙或梯梁的房间计算南，用时为木方润工艺吴的拳1/磨3猛。察（答2恨）损耗对比咱因为传统工艺挠使用木方做龙逝骨，由于尺寸扯不够灵活，需印要将长料锯短撕，这样周转几影次后就产生了切很大的损耗。偶而且由于木方流自身的原因，百周转次数一多哄就发生了变形污等，也将无法谢使用；新型工耐艺采用钢制龙锅骨，变形小，思周转次数多，均如果操作得当搅除非丢失不会蝴产生损耗。哑（捆3医）安全度对比史木材为自然长宿成的材料，其占受力性能除受凉材料本身的限酿制较多外，还术与人为因素有乒很大原因。而义新型钢支撑采才用工厂化焊接烧制作，材料受蓝力均匀，标准男件紧固，结构胁严密，受人为欧因素影响较小鸭。问（盐4退）占用场地对顿比贫针对晨门急诊楼及手范术科室楼改扩处建一期工程碎可利用场地狭封小的特点，用俭新型工艺可以谢节省场地，因散为主梁和次梁纱是可以伸缩的夜，如采用木方粒，将占用更多富的场地，给施捎工带来困难。衬（有5候）综合成本对尿比该购买幅品种肌平米邮造价绒安装下人工费给辅材纯造价轻使用而次数港所需萌工具额残值胖使用侦效率丰实际前造价绪数字化钢性模业板支撑组合结璃构毛9州9鞭元搜1愉0医元忌0迹元挂30捉0页次倾无教3岂6维元禾高茫0.2流1刃元建传统木模板组宝合结构狗46.尘2域元瘦1百5妥元间0.幸2绒元翻5眉次稿有业0馋元更低泻9.4端4斑元霜（三）可行性抓分析动1竖.恒荷载力学分析武（发1烘）主梁、副梁修截面力学计算珠“帆数字化钢性模弓板支撑组合结是构叶”樱所用材料都是蓄高性能冷轧钢浆，厚度是士2mm为至誓2.5mm解。这种新型材糕料优点是：耐臣腐蚀、弹性大码，坚固不变形雷。盖根据新型工艺丑专利产品厂家吸提供数据，苗主梁截面尺寸庄及特征值橡：有H×B×A×董T=65×6秃9×12×2走.0镜IX=研27.413寻3cm情4吴WX=6停=市6.7189拳6cm样3受次梁截面尺寸烛及特征值肃：弄H×B×A×舅T=60×5纯0×12×2乔.0薄IX=辟12.054肥cm劈4淡WX=6枪=问5.9998绪cm袍3巴经现场实际测溪量计算，主次璃梁的截面特征垮值如下：殖名称骨截面尺寸膜I址X桶(粮cm负4体)栋W鄙X士(弟cm猴3储)宰主梁或20.21纵7.82仍副梁烤10.8慰5.56倚在主次梁稳定暮性计算中，考滚虑安全因素，泻将厂家提供数拌据和现场实际给的数据进行对赌比，主次梁截次面特征值取值抚取最小值进行仙计算：暖主梁蚕：拣IX=摸20.21c住m秀4蹲WX=6什=勺6.7189鼠6cm欢3黑次梁悼：异IX=每10.8cm值4核WX=6窝=堤5.56c版m辽3简（炕2证）荷载力学计寒算寄针对此种新型哈工艺，集团组连织了专家论证甩，在力学计算益时按照工程最史厚楼板朴350mm趟进行计算。鲜将主梁、副梁章截面力学数值茧带入支撑体系糕中，进行计算劣：网计算参数取：患模板支架搭设镜高度为躺4.0m泼，立杆的纵距愧b=辨0.90m汗，立杆的横距林l=础1.20m速，立杆的步距唱h=烛1.50m京。殖面板厚度克1鸣5兔mm招，剪切强度壳1.4N/m驰m齐2芝，抗弯强度月15.0N/迁mm钻2逐，弹性模量岭6000.0筒N/mm向4悬。态次梁揉H朴×幕B借×取A索×葡T=48生×肿58剧×扣12袋×必2.00嫁，间距抓300mm黎，抗弯强度吵260.0N攻/mm仁2诱，弹性模量概210000掘.0N/mm瑞4周。紧主梁采用冷弯扬薄壁卷边槽钢休H沉×开B扬×损A徒×铁T=65俱×喇69千×乖12斧×剃2.00音。杂模板自重滚0.35kN握/m秧2来，混凝土钢筋愤自重洽25.00k引N/m沸3蜜，施工活荷载串3.00kN鱼/m饿2圣。庭扣件计算折减慕系数取得1.00洪。隶采用的钢管类醋型为错48湾×独3.5支。垦2丛.皇模板支撑次梁没的计算遗次梁按照均布贩荷载下连续梁祝计算。减研(1)俯荷载的计算司A浅、钢筋混凝土送板自重盖(劫kN/m)泉：炎仍茶q11=啄25.000粥×闯0.350揭×洞0.300=登2.625k眨N/m豆B斑、模板的自重笔线荷载压(煮kN/m)必：是糟狮q12=抹0.350挎×箱0.300=懂0.105k捷N/m服C避、活荷载为施附工荷载标准值剧与振捣混凝土企时产生的荷载纺(鹰kN/m)政：部经计算得到，量活荷载标准值括q2=歼(1.000闯+2.000转)穗×手0.300=榜0.900k加N/m彻静荷载懂q1=絮1.20×钩2.625+太1.20×私0.105=尘3.276k叙N/m蓬活荷载躺q2=暑1.4摩×泰0.900=煮1.260k袄N/m恒洗(字2择)允次梁的计算微按照三跨连续葛梁计算，最大壶弯矩考虑为静攻荷载与活荷载悔的计算值最不售利分配的弯矩录和，计算公式率如下棒：丈均布荷载娘q=4粉.082/0庭.900=4猎.536kN促/m坏最大弯矩绪M=0河.1ql2=妈0.1牵×叙4.54怕×走1.20隔×氏最大剪力摇Q=0.6沃×芝1.200东×老4.536=因3.266k猾N狂最大支座力秆N=1.1津×假1.200超×想4.536=每5.988k撇N凶本工程使用新迫型钢梁代替次许梁，钢梁截面肝特性亡截面惯性矩嘱I刑和截面抵抗矩拐W凶取值，分别为化：凭板功W=掠5.56cm蔑3隙；泉丛独I=煎10.8cm扶4凝；描旅(1)哨次梁抗弯强度烟计算勺抗弯计算强度导f=0.6极53爪×验106/55地60=励117.44筑6胁N/mm铅2边次梁的抗弯计幼算强度小于才260.0N阔/mm董2爷，梨满足要求尤!裙考虑次梁实际败受力情况，按蜜简支梁简化进挠行计算持最大弯矩岩M=ql炎2欺/8突=4.54揭×庆1.20蓬×剖1.20狱/8裂=0.81钥72kN.颗m幸抗弯计算强度鄙f=茶0.8172鉴×兆106/55微60=停146.98忍N/mm膏2价按简支梁计算济次梁的抗弯计乳算强度小于仪260.0N堆/mm丝2仁，近满足要求欧!塔表(2)常次梁挠度计算桶最大变形慈v=0.丧677短×驳2.730钉×12战00.04/妹(100计×州210000内×秘108000甚)=拉1.891背mm本考虑次梁实际狂受力情况，按芽简支梁简化进废行计算陶最大变形今v=虚5×秘2.730口×12肢00.0叹4冰/(差384×尝210000美×师108000较)=薯3.59摔mm挣次梁的最大挠府度小于掠900.0/有25迎0狂，懒满足要求砍!踢3白.墓主梁的计算店主梁按照集中逼与均布荷载下落多跨连续梁计材算。炕集中荷载取木留方的支座力腥P=纳5.988瞧kN急均布荷载取主尖梁的自重稳q=0.闯065kN/盟m喇。主梁计算简图仆主梁弯矩图慰(川kN.m)缺主梁变形图资(歪mm)终主梁剪力图被(绵kN)肺经过计算得到邪最大弯矩醋M=耳1.711笼kN.m振经过计算得到丹最大支座商F=姜19.923亭kN戚经过计算得到闸最大变形萍V=狐1.混8歼mm顷主梁截面惯性遗矩础I遣和截面抵抗矩旁W甘取值，分别为悉：剂截面抵抗矩沫W=姑6.719桑cm俯3压；堵截面惯性矩尚I=奴20.21c竖m妻4茶；邮惨(1)易顶主梁抗弯强蓄度计算琴抗弯计算强度站f=1.冻711×倒106/1.博05/谨6719国=在242.52列5龟N/mm催2循顶主梁的抗弯葱计算强度小于榨260.0N裤/mm暂2动，觉满足要求榜!寺仗(2)唱顶主梁挠度计疯算喜最大变形壳v=眠1.8或mm屠顶主梁的最大禽挠度小于蹄900.0/事40宣0么，午满足要求狼!摸苍蹦经过力学计算被，该工艺满足故施工荷载的要贿求。琴4回.巴现场堆载试验蓝在进行力学计像算后，为了对珠该种工艺在施趣工中具体受力证有更直观的认饺识，同时也是巩为了更好地保迈证工程的质量螺与安全性。在付顶板模板支撑殊前，在施工现坛场找一开阔地案做现场堆积荷鼠载试验，以便虾验证主梁、副笨梁的承载能力瓜。本工程施工墓现场充分考虑在各种不利因素烫，其中静荷标载镇1t/m灶2清，包括砼及模黑板自重及一些树临时堆放的周串转材料；动荷类载纯0.5t/m话2定，包括人员走刊动及吊运材料晚时的瞬间冲击易等，共寨计浙1.5t/m谁2逐。现场试验时硬，取施工实际吩荷载服的并1.凯8悠倍一组，凳即届2.7t/m饥2佛；取施工实际恶荷载列的页3.4百5活倍一组，践即岂5.22t/践m恢2材。如果第一组津试验主次梁挠申度均符合要求斑，就视为试验狱成功。第二组拘为破坏性试验肯，是想在大荷锈载作用时验证洋这种新型材料桨的安全度。己忆普符袋省堆载试验现场白搭设支撑平面暑图绍通过堆载试验她，所加设荷载倡大于施工现场站实际荷载值，得出实际值：方当荷载旬为霉2.7t/m俗2鲜时，主梁挠度纠1mm毫，次梁挠度猪2mm法；冰当荷载幕为行5.22t鹿/m炊2合时，主梁挠度终3mm坡，次梁挠度省4mm竿；梅案次梁允许挠度珠为窄1200/2主50=剂4.8mm睛主梁允许挠度届为毁1800/2质50=至7.2mm剂通过现场堆载忽试验的方法，波两组试验均满恶足安全要求，浸试验结果此种饰工艺安全性可套以达到现场施开工的要求。租5挤.败现场操作分析幅主梁长度可以述在夕1.2m隆和摄4.39m屑之间任意调整旧距离。副梁长塞度有陷1.15m问，惕0.8m功和托0.4m殖三种规格。由药于主梁与副梁会连接方便（主扒梁设有挂槽）附，调节尺寸上见可以任意伸缩云，现场很少因骑锯木方而产生星的原材料浪费序。根据施工现消场图纸，厂家宴出设计方案，闷具体到每一个狐房间所用的主三次梁的根数都虑可以一目了然冬，更有利于成链本的控制。笼安装图如下：班厂家绘制的安性装图识（四）施工工排艺惕1案.懂顶板支撑的施统工流程奔碗扣架支冻设俱→乖主梁支焰设诱→唇副梁支煮设把→乎模板铺设热2翠.块碗口架的支设辩碗口式钢管采谣用外径区48mm毛，壁厚赏3.5mm奸厚须的川Q235-味A栏级焊接钢管，转钢管上严禁打陶孔，端部切口熊保持平整，脚资手架采用每隔塞0.6m织设一套碗口接您头的定型立杆蝇和两端焊有接械头的定型横杆降，施工中并保射证接口牢固，熟横竖杆平直，扁间距、步距等势参数的准确。3.主梁支设仗根据厂家绘制劫的排版图剂，雁U怕托托住主梁，捡按图纸摆置主六梁，主梁与主唯梁之间左在耳U烈托处连接。4.副梁支设再待主梁支设后者，在主梁边的容可推拉挂槽处巨悬挂副梁，按粒照厂家提供的迎尺寸，调整副达梁间距，摆置娱副梁，副梁与做主梁连接处不王能脱扣。5.模板铺设找主、副梁安装臭好后，直接尾铺友1蹈8虚厚多层板，多初层板整板尺寸恒为帆1220×2扎44富0谷，尽量用整板身铺设，板与板墙的拼接处采用哪硬拼缝。起拱暗高度按设计要烦求。矩6勤.祥现场实际施工最在现场实际施基工时，在主梁邮、次梁布置后琴会发现布置到哲边角处很难严劲丝合缝，要用雄木方再去补齐喝，所以在房间栗四周挨墙及梁别处，加设木方撒进行支撑。以编图纸中一个房施间为例：边角知处采用千100mm勾×舞100mm物木方作梁，替枝代钢梁与墙体疼之间的连接，持解决了模板拼体缝不严实的问按题，使得模板神铺放平整牢固搏。馆顶板支撑体系抽示意图1－1剖2-2剖大样图逆7涂.慌工艺的局限性羞及解决方法仓任何一种新型兄的工艺都有它列的局限性，都次有它自身的不膊足之处，针对剃门急诊楼及手犯术科室楼改扩饥建一期工程是新型模板支撑辣体系在使用中航发现的问题，尝项目部进行了却及时的总结，姑并制定了相应兰的解决方法，况所采用的方法港在实际施工中链都得到了验证凯。费（蛾1怖）计算参数的瓦可信度低式根据厂家提供面数据，与实际颈计算数据有出灵入，需要进行付比较后再进行榜使用。裙解决方法：将捎厂家提供的数萝据与经过实际绞计算的数据进阅行比较，取最姜小值带入力学免公式进行计算浇，以便保证支萝撑体系的安全缝。自（取2帜）对模板的要然求过高钟由于主梁及次发梁为钢制材料倍，普通铁钉很殖难打入，主梁骄和次梁上难以轿钉钉子。这就迈给铺顶板面板碑带来了难度，伍要求板面必须帆平整，板面如请有破损很难处兰理，对模板的侧要求较高。辩解决方法：选晒用优质的晕18mm吗厚在市场上信限誉好的厂家生筛产的多层板。壮在加工板时要梨用平刨将接茬史处刨平。每次剥使用完毕拆模扭后要对模板表吴面进行清理，蚕多层板每面在看使用两次后要制对板进行修补鼠。边角起皮的捐要进行修理，普模板起鼓或有赛破损的要进行助替换，要随时悠保证模板的质虏量。如果模板维的质量得到保调证，就可以避铸免在主次梁上宇钉钉子了，从榜而保证施工质我量。乓（泳3酒）新型工艺立渠杆在实际施工再中难以得到应玩用浙开始项目部准俗备采用新型工犹艺的配套立杆壶的，因为费用滑比碗扣架要低仿廉，并且施工西简便，只要将挖立杆前端的插雕杆插入主梁下哨插槽就可以了乒，高度通过立气杆下的支座进爸行调节。但有期几个问题无法驱解决：巴①猎不需要水平杆仿，利用主梁与亦立杆之间的插阵槽卡紧插杆的奶原理防止水平炉位移，不足是版立杆之间比较仿独立，没有形扒成整体，上部润分主梁与立杆绸确实扣紧了，兰但除此之外没归有任何其它连揉接，如果层高屯较大或者上部樱荷载较大时，珠挠度会加大，拢从而造成失稳犬。征②辆新型工艺立杆刘支撑，在北京筛市场由于没有沙相应的计算规其程，按北京现鸟行技术脚手架其规程计算，厂捉家提供的力学逐数据如果间距浙1.5m反可满足要求，余那么通过北京它地区规范计算去后间距为正0.6m红，这样既不便并于施工经济投笛入又大。少解决方法胆：管键从经济成本及侮安全性考虑，皮采用技术相对属成熟的碗扣架精支撑代替新型挠工艺立杆支撑窃。只是将钢制怜主次梁像木方浸一样进行支撑糊，用碗扣叉架币U峰托托住主梁，持上排水平杆离代主梁底距离不贪大于俯300mm弱，这样施工完芦全可以满足要乳求。示（率4田）主梁和次梁爷在施工中难起荒拱棕由于是钢制构虹件，比起木方飞来起拱是一个即难题，很难按丝照规范要求起爪拱。河解决方法：由份于钢梁的硬度侵远高于木方，仓所以比木方起配拱要难很多。剃由于钢梁硬度婚高，所以起拱章时要按主梁和妙次梁两个方向尿考虑：从主梁蜜方向考虑，起利拱部位应为两舱根主梁相接处疯，两根主梁应召在同一腔个衰U临托处连接，调直节这悦个述U晓托的高度，从桑而控制起拱高涛度。由于主梁法长度最长可达醉4.39m舞，所以只有大极于堤4.5m川的开间或进深闲，需要主梁搭孟接的房间才需别要此种起拱方阀法；从次梁方证向考虑，起拱这要借助主梁与解次梁连接处的乘挂槽，因为次收梁的挂片插入胸主梁的挂槽时刘是有一个活动鞋量的，停有舞2给～凭3m虏m局的空隙，利用带这个空隙来使坟主梁与次梁之尽间形成角度，跟从而达到起拱茫的目的。以最街大的次梁尺寸堵1.15m盛计算，利用挂赵槽次梁与主梁京可以起拱害2mm逼，起拱尺寸伏为漆1.教7木‰声，满足规范起泉拱高胶度邀1循‰艳～仅3尊‰欧的要求。8.拆除方法诉模板拆除时，姿本造着扣“吵先支后截拆劈”闸的原则，由于迫没有铁钉等，折拆卸非常方便荒，只是应注意江主、副梁为钢顾制，应轻拿轻犬放，禁止砸、匪摔，防止变形乓。邀（五）效果检猜查决在主次梁进场访后，先检查主饼次梁的平直度因、焊口质量等易。在施工的过岭程中，检查支店撑情况，待支昨撑体系支设完互成后，由项目睁部质量部门组缴织对模板进行炭检查；待浇筑躁完顶板混凝土源后，由项目部欺技术部门组织舟检查主次梁的甘变形观测。侍浇筑前对模板某主要检查项目跳施工质量核查附表白:眼序号愉检查项目靠规范允许偏差摸现场检查实际篮偏差值王是否符合要求垫1悟模板起拱高度兄1拉‰荐～布3熔‰盆最华小膀1.读7围‰发最纪大火2.检6男‰庸符合要求仆2理相邻两板表面辛高低差洲2mm骨最小译0mm农最大