超高、超限预应力楼板支撑体系设计与施工

超高、超限预应力楼板支撑体系设计与施工

周诚辉

中铁十局集团城建工程有限公司  山东济南  250001

摘要：泰国曼谷国际标准拳击训练中心项目为泰国最大专业拳击训练场，为了达到同时放置三个拳击台的需求，采用了大跨度、高净空现浇混凝土楼板构件，结合泰国房建市场普遍采用的预应力系统，混凝土浇筑对于支撑体系的安全及稳定性要求极高；其中4层顶板是该项目的典型代表，最大支模高度15米，最大楼板厚度1.2米，本文以该层楼板为例，对支撑体系的设计与施工过程进行详细阐述。

关键词：海外；超高；超限；预应力板；

1工程概况

曼谷国际标准拳击训练中心大楼建筑面积约18160m2,建筑长度为64.5m，宽度为30m，檐口高度为61.5m（设计地面至屋檐最高点），地下1层，地上9层。施工内容包括：结构工程、建筑工程、电气和通信系统、消防系统、空调通风系统、电梯系统、视听系统、室外绿化工程。建筑主体采用钢筋混凝土框架+后张法预应力结构，3-4层C-G轴交1-4轴最大板带尺寸1.2m(高）*6m（宽），最大支模高度15米。

纵向剖面图

4层顶板平面图

2支撑架体设计

2.1项目重难点

1）支模高度高，最大支模高度15m;

2）同一楼层包含3种厚度楼板，每种楼板下标准模块不一，需要将各种单元模板连接成一个整体；

3）楼板厚度达到1.2m,施工总荷载远超15KN/m2，施工荷载大，支撑体系设计与搭设是重点。

4）高支模区域为预应力楼板，混凝土需要一次性浇筑，大约1200方，混凝土浇筑顺序及人员安排也是一个重点内容。

2.2 高支模区域支撑架体选择

1）采用泰国建筑市场普遍使用的门式架。

2）采用中国建筑市场广泛使用的48体系盘扣架。

通过对市场调研，门式架使用广泛，但是架体老旧，盘扣架已经在市场中逐步推广使用，经过对施工安全性、工期等综合比较，最终选择48体系盘扣架。

2.3支撑体系材料选择

架体采用M48体系盘扣架搭设，壁厚3.2mm,板底主楞为100*100*3.0mm方钢管，次楞为50×50×2.5mm的方钢管，模板采用15mm厚胶合板；侧模模板为15mm厚模板，次楞为50×50*2.5mm方钢管，间距300mm，主楞为100*100*3.0mm方钢管，间距500mm。

2.4支撑体系构造

1）立杆间距为0.6×0.9m，水平杆步距1.5m（底层纵横向水平杆作为扫地杆距离地面高为500mm，最顶层的水平杆步距比标准步距缩小一个盘扣间距0.5m），板底主楞跨度为0.9m，次楞间距200mm，主次楞采用焊接连为一体增加整体可靠性。可调托撑及底座插入立杆长度不小于150mm。现场架体搭设不能满足丝杆外露长度要求时，采用基座进行调整。

2）结合本项目支撑架搭设形式，本方案中斜拉杆采用纵横向各间隔1跨的布置形式。

3）支撑架沿高度每间隔4个-6个标准步距（6-9m)设置水平剪刀撑，水平剪刀撑宽度为6-8m，剪刀撑与立杆纵向夹角为45°～60°；剪刀撑接长时应采用搭接，搭接长度不小于1m，并应采用不少于2个旋转扣件固定。

4）抱柱设置，柱板混凝土分次施工，先浇筑墙柱混凝土，待拆除墙柱模板，再搭设梁板支架及模板。将现有架体与所有已施工结构即框架柱采用抱柱措施进行有效连接，以提高架体的稳定性，采用普通十字扣件与水平横杆固结，沿高度每间隔 4个一6个步距与周围已建成的结构进行可靠拉结（宜与水平剪刀撑同层设置）。

5）断缝设置，满堂支架运用盘扣架模数横杆连接成一体，因为同层板厚不一且支架纵横距也不一致存在较多无法连接的情况，特殊位置采用钢管扣件将其与满堂支架横杆相连。钢管扣件每2个步距设置一层，拉接节点采用3个扣件连接，拉结长度至少伸进架体一跨。

6）防护措施，在搭设盘扣架体时，在建筑物四周设置悬挑式防护架以保障工人临边作业时的安全，在最外侧搭设悬挑式外防护，防护外侧悬挂密目网，防护下侧铺水平安全网，保证施工安全可靠。防护架体高出作业面高度不低于1.5m。

2.5支撑体系验算

因泰国市场暂无本土盘扣架相关规范，验算过程借鉴国内相关要求，本工程采用手算结合品茗V3.3计算软件进行验算。

1）荷载设计：永久荷载（钢筋砼自重+模板木方钢管的自重）分项系数取1.3；施工均布活荷载分项系数取1.5，混凝土自重标准值24kN/m3，钢筋自重标准值1.1kN/m3，施工人员及设备产生的荷载标准值2.5kN/m2，风荷载标准值0.156kN/m2，

2）模板体系设计：结构重要性系数γ01.1；脚手架安全等级一级；承载力设计值调整系数γR取1。

3）计算结果：面板抗弯强度5.124N/mm2,最大变形值1.33mm;立杆长细比103.3，立杆稳定性立杆承载力148.67N/mm2，以上数值均满足要求。

3现场施工组织

1）模板支架搭设：根据现场情况，楼板支模架的搭设先搭设1.2m板下支架，再搭设不同厚度板下固定模数的架体，对于模板间的缝隙，用木胶合板补齐；根据规范当跨度≥4m时要求起拱，起拱高度为跨度的1~3/1000，本项目柱间板跨度8m,搭设模板时暂按照3/1000起拱，根据预压数据调整起拱高度。现场板缝要求拼接严密，拼缝整齐，固定在模板上的预埋件和预留洞须安装牢固，位置准确。相邻梁板表面高低差控制在2mm以内，表面平整度控制在5mm以内。

 2）堆载预压：为检测本工程高支模支撑体系的安全性及实际变形量，测量支撑体系的弹性压缩为确定底模标高提供参考资料，综合选取2层顶板A-E轴交1-5轴高支模区域受力情况进行预压试验，根据规范《钢管满堂支架预压技术规程》JGJ/T194-2009 5.2.1条规定：支架预压荷载不应小于支架承受的混凝土结构恒载与模板重量之和的1.1倍，本项目采用钢筋进行加载预压。1.2米厚度板集中荷载44KN/m2，最大预压荷载为48.4KN/m2。

合格标准：全部加载完成后的支架预压监测过程中，当满足下列条件之一时，应判定支架预压合格：1、各监测点最初24h的沉降量平均值小于1mm;2、各监测点最初72h的沉降量平均值小于5mm。

 3）监测监控措施：监测点布置位置选在板垂直变形量最大的位置，体现在图纸上则为预应力板的跨中位置，在支架边角位置及中间按每隔15m间距设置监测剖面。每个监测剖面应布置不少于2个支架水平位移和立杆变形监测点、3个支架沉降观测点。

4）检查与验收，对模板支架应重点检查内容：

（1）基础应符合设计要求，并应平整坚实，立杆与基础间应无松动、悬空现象，底座、支垫应符合规定；

（2）搭设的架体应符合设计要求，搭设方法和斜杆、剪刀撑等设置应符合规范JGJ231第6章的规定；

（3）可调托撑和可调底座伸出水平杆的悬臂长度应符合标准限定要求；

（4）水平杆扣接头、斜杆扣接头与连接盘的插销应销紧。

架体验收后应形成记录，并填表存档。

5）混凝土浇筑：6层以下高支模区域混凝土浇采用天泵浇筑，6层以上楼板混凝土采用两台地泵浇筑。由于板厚度较大，最大厚度为1.2m，所以采用分层法进行浇筑，每次分层厚度不得大于40公分(先浇筑1.2m板浇筑40cm→1.2m板、0.8m板同步浇筑40cm→整体浇筑剩余部分）；分层法按现浇预应力板中间向两段的浇筑方法，浇筑时严格控制分层时间，在初凝前及时浇筑上层混凝土，避免时间过长产生冷缝。（大体积混凝土）

结束语

本文以泰国曼谷国际标准拳击训练中心项目15m超高、1.2m*6m超限预应力楼板支撑体系施工为依托，从架体设计、支撑体系材料选择、支撑体系构造、稳定性验算、现场施工组织等方面进行了阐述，对于关键、重要节点进行总结分析，为今后海外相似项目施工提供完整经验。

参考文献

[1]《建筑施工承插型盘扣式钢管脚手架安全技术标准》JGJ／T231-2021

[2]梁剑峰.探析承插型盘扣式脚手架支撑系统施工技术[J].河南建材,2022(4):37-39

[3]苏艺珊.承插型盘扣式钢管支架体系在超高支模架中的实施对策[J].散装水泥,2020(06):85-86.

[4]冯加兵.承插型盘扣式脚手架体系在建筑工程中的应用[J].中国住宅设施,2020(10):29-30.