高層建筑大截面轉(zhuǎn)換梁的模板及支撐體系的施工技術(shù)

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1、工程概況

　　佛山市季華新景園，總建筑面積為83633.7m²，1－3層為商場會(huì)所，4層－24為住宅，四層樓面為梁式轉(zhuǎn)換層，最大梁截面為1500mm×1600mm，跨度為8.7m。單梁單跨最大配筋量達(dá)20噸，混凝土量達(dá)21m³。轉(zhuǎn)換梁作為上部結(jié)構(gòu)的傳力層通過自身強(qiáng)度及剛度，將上部剪力墻結(jié)構(gòu)傳來的荷截重新分配后通過底層勁性柱傳至地下室底板及樁基。

　　2、施工特點(diǎn)及難點(diǎn)

　　2.1 轉(zhuǎn)換大梁自重加施工荷載達(dá)75KN/M²，因此保證模板及支撐體系有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性非常必要。

　　2.2 通過驗(yàn)算第三層樓板自身強(qiáng)度和剛度，不能滿足由轉(zhuǎn)換梁排架支撐系統(tǒng)傳遞過來的荷載時(shí)，必須將荷載逐層傳遞下去，直到該層樓板自身強(qiáng)度和剛度能夠滿足由排架傳遞過來的荷載為至，必要時(shí)可提高樓板混凝土強(qiáng)度。

　　3、模板計(jì)算

　　計(jì)算包括：模板底板、側(cè)模板和底板下的頂撐計(jì)算，為模板材料和支撐體系的選擇提供依據(jù)。必須復(fù)核下面層段的樓板強(qiáng)度，在滿足支撐體系傳遞來的荷載條件下使用，如果層段不多，最好保留這些層段的支撐體系，轉(zhuǎn)換層施工完畢有一定強(qiáng)度后才拆除。

　　3.1 梁底板計(jì)算

　　可按結(jié)構(gòu)力學(xué)方法或附錄—附表有關(guān)表求得它的最大彎矩剪力和撓度，再按以下方式分別進(jìn)行強(qiáng)度和剛度驗(yàn)算。

　　截面抵抗矩：

　　剪應(yīng)力：

　　撓度：

　　式中M——計(jì)算最大彎距：

　　fm——木材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，施工荷載的調(diào)整系數(shù)m=1.3；

　　V——計(jì)算最大剪力，

　　V=Kvql，

　　Kv為剪力系數(shù)；

　　b——底板的高度；

　　h——底板的厚度；

　　fv——木材順紋抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

　　Kw——撓度系數(shù)；

　　q——作用于底板上的均布荷載；

　　l——計(jì)算跨度，等于頂撐間距；

　　E——木材的彈性模量，E=（9～12）×103N/mm²

　　I——底板截面慣性矩。

　　3.2 梁側(cè)模板計(jì)算

　　采用內(nèi)部振搗器時(shí)，新澆筑的混凝土作用于模板的最大側(cè)壓力，可按下列二式計(jì)算，并取二式中的較小值。

　　F——新澆筑混凝土對(duì)模板的最大側(cè)壓力（KN/m²）；

　　γc——混凝土的重力密度（KN/m²）；

　　t0——新澆混凝土的初凝時(shí)間（h）；

　　T——混凝土的溫度（°）；

　　V——混凝土的澆筑速度（m/h）；

　　H——混凝土側(cè)壓力計(jì)算位置處至新澆混凝土頂面的總高度（m）；

　　β1——外加劑影響修正系數(shù)，不摻外加劑時(shí)取1.0；摻具有緩凝作用的外加劑時(shí)取1.2；

　　β2——混凝土坍落度影響修正系數(shù)，當(dāng)坍落度小于30mm時(shí)，取0.85；50～90mm時(shí)，取1.0；110～150mm時(shí)，取1.15。

　　3.3 頂撐計(jì)算

　　頂撐的受壓強(qiáng)度按下列驗(yàn)算：

　　穩(wěn)定性驗(yàn)算：

　　ó——頂撐的壓應(yīng)力；

　　N——軸向壓力，即兩根支頂撐之間承受的荷載；

　　An——木頂撐的凈截面面積；

　　fc——木材順紋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

　　A0——木頂撐截面的計(jì)算面積，當(dāng)木材無缺口時(shí)，A0=A（A為木頂撐的毛截面面積）；

　　ф——軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)；

　　以上參數(shù)的取值可參照由中國建筑工業(yè)出版社出版的“建筑施工計(jì)算手冊(cè)”內(nèi)的梁板模板計(jì)算部份。

　　4、模板及支撐體系

　　4.1 根據(jù)計(jì)算并結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況我們選擇了廣東萬利公司萬利牌鋼門式腳手架，采用A型（Φ42×1219×1930mm）和B型（Φ42×1219×900mm）C型（Φ42×1219×490mm）組合而成，沿梁方向以450mm間距搭設(shè)，并在大梁底搭設(shè)間距為450mm的雙排鋼管支頂，在腳手架的駁接點(diǎn)增加水平拉桿以降低長細(xì)比，提高排架整體穩(wěn)定性。

　　4.2 考慮到轉(zhuǎn)換梁施工時(shí)，下面層段的樓板已有一定的強(qiáng)度，因此根據(jù)計(jì)算，排架間距900mm可滿足施工要求，但要求在轉(zhuǎn)換梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后才能將下面層段排架拆除。

　　4.3 所有排架底部均墊設(shè)木枋，以使受力均勻擴(kuò)散，同時(shí)每5m設(shè)剪力撐，以增加整體穩(wěn)定性。

　　4.4 轉(zhuǎn)換梁底板采用雙層18mm厚九夾板、中間夾一層薄膜，這樣不但提高了模板的剛度和強(qiáng)度，防止變形，還起到保濕保溫的效果，頂架上部托頂上面放置三層木枋80×80mm，木枋用鐵線收緊綁扎，然后在木枋上放置擱柵，擱柵采用80×80mm木枋，間距300mm，保證了梁底的平整度。

　　4.5 梁側(cè)模根據(jù)計(jì)算采用一層18mm厚九夾板，80×80mm木枋間距300mm做豎向圍檁，Φ48鋼管做橫向圍檁，Φ14mm螺栓間距450×450mm對(duì)拉收緊固定，兩側(cè)每1000mm打角撐，側(cè)模最好在混凝土澆筑完3d后拆除。

　　5、幾點(diǎn)體會(huì)

　　5.1 當(dāng)轉(zhuǎn)換層層位較高時(shí)，可提高下一層板的混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度，使該層持力層早期可滿足上部排架支撐體系傳遞來的荷載，可以減少以下層段排架層數(shù)。

　　5.2 排架體系計(jì)算要采用合理的計(jì)算模式，使排架系統(tǒng)除了滿足強(qiáng)度和剛度的要求外，盡可能達(dá)到最優(yōu)化的要求，減少不必要的浪費(fèi)。

　　5.3 梁底模采用雙層模板夾薄膜的方法，使用效果非常理想，不僅減少了模板變形，而且對(duì)混凝土底表面的保溫保濕產(chǎn)生了很好效果。特別是板式轉(zhuǎn)換層時(shí)。

　　5.4 為保證轉(zhuǎn)換梁在施工過程中的安全穩(wěn)定，在轉(zhuǎn)換梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到100％后，將其下各層支撐拆除，先拆轉(zhuǎn)換層支撐隨后將其他各層支撐拆除。