采用工字钢替代高支模支撑体系施工技术

采用工字钢替代高支模支撑体系施工技术

王文斌

云南建投第五建设有限公司650106

摘要：通过采用工字钢替代高支模支撑体系施工方法在昆明倘甸产业园区轿子山旅游开发区人民医院项目中的应用，掌握了采用工字钢替代高支模支撑体系施工控制重点及难点，在施工过程中把握好工字钢安装、工字钢两端加固、工字钢平面安全防护措施、混凝土浇筑过程中的工字钢变形观测等关键环节，证明了该方法的可行性与可靠性。

关键词：工字钢；高支模；支撑体系；效益

0引言

昆明倘甸产业园区轿子山旅游开发区人民医院项目门诊楼四个阳光庭院上空屋面花架层局部梁和板模板支撑高度最高达到24.3m，最低支撑高度为19.5m，如果采用常规方法的高大模板支撑方法，从安全、成本、进度等方面考虑都不能满足现场施工的要求，固经我项目部研究决定采用工字钢替代高支模支撑体系进行施工（如下图所示），通过技术上的认真分析和精心实施，最大程度的满足项目成本、安全、进度的施工要求。

1工程概况

本项目为昆明倘甸产业园区轿子山旅游开发区人民医院建设项目施工，项目位于昆明倘甸产业园区轿子山旅游开发区倘甸镇中心卫生院旁。总用地面积48214.46M2，总建筑面积58112.62M2。建筑层数：门诊部5层、医技部3层、住院部9层。建筑高度：门诊部22.60m、医技部13.9m、住院部36.85m，结构类型为框架结构。

其中，门诊楼有四个阳光庭院，一个从±0.00m层通至屋面层（20.80m层），三个从4.80m层通至屋面层（20.80m层），屋面层上有屋面花架层结构（24.50m层），所以阳光庭院位置屋面花架层的梁和板需要高支模进行施工。但项目部从成本控制、安全控制及进度控制等方面考虑，经研究，决定采用工字钢替代高支模支撑体系进行施工。

3施工控制重点和难点

3.1、控制重点

1）工字钢的安装与拆除，工程施工前的施工策划及混凝土浇筑过程中工字钢的变形监控检测。

2）施工组织、机械配备、材料准备、人员组织、应急措施等是此次工作的重点。各方面的管控决定着这次工作的成败以否，只有循环有序的管控与执行才能确保施工质量和工作的完成。

3.2、技术难点

1）由于阳光庭院局部跨度较大，如何降低工字钢的变形量，保证在混凝土浇筑过程中不发生模板变形是施工的技术难点。

2）由于操作高度为20.8m、24.5m，属于高空作业，如何设置好安全防护措施，保证施工安全是施工的技术难点。

3）由于工字钢重量较重，如何按照图纸进行精确安装，是施工的技术难点。

4施工技术要点

4.1工字钢支撑荷载验算

根据施工思路，1#阳光庭院工字钢承载力最大，既承载混凝土自重、模板支撑重量，故计算以最不利荷载1#阳光庭院工字钢承载力为依据：

1）1#阳光庭院上部混凝土重量：

(64.75㎡×0.15m)×2.5t/m³×10kN=242kN

2）模板支撑架重量

501m×3.33kg/m&pide;1000×10kN=16.68kN

3）活荷载2.0kN／m2，计算重量64.75×2kN=129.5kN

4）合计总重量W=242+16.68+129.5=388.18kN。

5）1#阳光庭院以8根工字钢支撑模板，每根工字钢作为简支梁两端支承，则每根每m承载重量W单根=388.18／8／7=6.93kN／m。

6）根据工字钢力学性能，查表得18号工字钢支点间距为7m，最大承载力≈17kN／m。

W单根=6.93kN／m＜17kN／m。

因此，18号工字钢替代高支模支撑体系作为钢梁支撑模板，满足要求。

4.2工字钢平面布置图绘制

根据阳光庭院的跨度及其上屋面花架层梁板的荷载比重绘制工字钢平面布置图。如下：

每个庭院的工字钢间距均根据模板支撑架的实际荷载计算后进行设置。

4.3测量放线、U型环预埋件预埋及工字钢吊装

在屋面层梁板钢筋绑扎完成后在梁板钢筋上按照工字钢平面布置图进行精确定位测量放线，测量放线完成后进行U型预埋件预埋，预埋件预埋完成后再进行屋面层混凝土浇筑。U型环预埋件预埋大样图如下：

待屋面层混凝土浇筑完成，屋面花架层测量放线完成后采用施工现场6010型塔吊进行工字钢吊装，吊装时按照工字钢支撑平面布置图进行布置安装，工字钢吊入U型锚环后采用双螺帽进行固定。

4.4工字钢底部支撑

为保证工字钢受压时能有效的控制工字钢变形量，经项目部研究决定，在工字钢底部加设构造钢管斜支撑，以保证工字钢在受压时有效的控制变形量。

4.5工字钢操作面安全防护搭设

在工字钢的操作面上，由于工字钢之间间距较宽，且操作面离地较高，为消除安全隐患为操作工人提供安全的操作环境，在工字钢操作面上需搭设安全防护设施，采取在工字钢操作平面上进行跳板满铺设及在跳板之上在进行水平兜网的满铺，详细做法详见安全防护搭设大样图。

4.6屋面花架层支撑架搭设

梁架体立杆间距垂直工字钢方向按工字钢间距进行布置，架体自工字钢上搭设高度为3.1m，梁架体立杆沿工字钢方向立杆间距为1.0m，步距按照1.6米进行设置。梁底和顶托木方均采用120x60mm木方，板下木方为50x80mm木方，板下木方间距为300mm;板采用胶合板，胶合板厚度为18mm。

板架体立杆间距垂直工字钢方向按工字钢间距进行布置，架体自工字钢上搭设高度为3.6m，板架体立杆沿工字钢方向立杆间距为1.0m，步距按照1.6米进行设置；顶托丝杆外露长度为40cm，梁底和顶托木方均采用120x60mm木方，板下木方为50x80mm木方，板下木方间距为300mm;板采用胶合板，胶合板厚度为18mm。

在2#、3#阳光庭院工字钢间距较大的位置加设斜向支撑以增加梁底支撑的稳定性，做法如下图：

4.7、混凝土浇筑前工字钢的变形观测

在钢筋制作完成后，浇筑混凝土前应对工字钢进行变形观测，当观测结果超出允许偏差时应重新对模板进行调整，防止梁板混凝土构件出现下沉等质量问题及工字钢变形引起的模板垮塌情况的发生。

工字钢变形允许偏差：

测量部位允许偏差（mm）

工字钢中点位置±5

4.8混凝土浇筑过程中工字钢变形观测

在混凝土浇筑过程中，因为工字钢上持续加载了较大荷载，应密切观测工字钢变形情况，防止工字钢变形过大导致模板支撑架垮塌等质量安全事故的发生，当工字钢变形超出允许偏差时应立即停止混凝土浇筑，并留置好混凝土施工缝，待模板支撑系统重新调整至合格后方可进行浇筑。

工字钢变形允许偏差：

测量部位允许偏差

工字钢中点位置±5

5结语

昆明倘甸产业园区轿子山旅游开发区人民医院项目阳光庭院上空屋面花架层结构采用工字钢替代高支模支撑体系施工自2015年11月10日开始至2015年12月15日完成，整个施工期未发生质量安全事故。

通过采用工字钢替代高支模支撑体系在昆明倘甸产业园区轿子山旅游开发区人民医院项目中的策划和应用，充分证明该施工技术的可行性和可靠性，为今后类似工程施工积累了宝贵的工程施工经验。在实现工程顺利进行的同时，达到了确保工程质量安全、提高施工效率、促进施工速度及绿色施工的效果。