夏 鑫

上海建工一建集團(tuán)有限公司 上海 200120

1 工程概況

南京華新城項(xiàng)目AB地塊二期A1、B1商業(yè)附樓項(xiàng)目位于南京市建鄴區(qū)。裙房出屋面的聚寶盆結(jié)構(gòu)在標(biāo)高28.95 m處開始凸出結(jié)構(gòu)獨(dú)立，并與相應(yīng)環(huán)梁樓板形成穩(wěn)定體系。在36.95～49.00 m標(biāo)高處，柱開始向盆心傾斜13°，向內(nèi)傾斜2.89 m，并在頂部設(shè)有懸挑環(huán)梁和樓板。聚寶盆結(jié)構(gòu)三維如圖1所示。

圖1 聚寶盆結(jié)構(gòu)三維示意

2 斜柱模板支架構(gòu)造設(shè)計(jì)

2.1設(shè)計(jì)思路

斜柱模板體系采用由定型圓木模、扁鋼帶箍、組拼方模肋板、豎向方木和鋼管圍檁組合形成的斜柱模板基本構(gòu)造[1-2]，形成內(nèi)圓外方的模板構(gòu)造，便于模板體系的加固。

在屋面層搭設(shè)落地模板支撐架，沿高度方向，在斜柱的底部、中部及頂部柱身截面的兩側(cè)，搭設(shè)鋼管扣件連續(xù)剪刀撐，可形成2個(gè)步高的鋼管扣件加強(qiáng)桁架梁。

相對(duì)于斜柱傾斜方向，在其相反方向的鋼管扣件桁架梁上設(shè)置配重，形成反向力矩，平衡斜柱自重和模板向內(nèi)的水平分力，確保斜柱模板體系的承載力和穩(wěn)定性。

2.2構(gòu)造設(shè)計(jì)方案

采用全站儀進(jìn)行斜柱和排架轉(zhuǎn)角處的測(cè)量定位，精準(zhǔn)標(biāo)記斜柱和排架立桿的位置。

通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)施工荷載的計(jì)算，得出排架立桿的間距，結(jié)合測(cè)量位置在結(jié)構(gòu)樓板上對(duì)立桿進(jìn)行彈線定位，按照方案搭設(shè)整體的滿堂模板排架。

斜柱模板體系采用由定型圓木模、扁鋼帶箍、組拼方模肋板、豎向方木和鋼管圍檁組合形成的斜柱模板基本構(gòu)造，形成內(nèi)圓外方的模板構(gòu)造。

模板構(gòu)造擱置在落地支撐架上，并設(shè)置斜向鋼管支撐[3]與柱水平鋼管圍檁進(jìn)行扣接，將荷載傳遞給整體的滿堂模板排架。

在鋼管扣件加強(qiáng)桁架梁尾端設(shè)置配重，形成反向力矩，平衡斜柱自重和模板向內(nèi)的水平分力，確保斜柱模板體系的承載力和穩(wěn)定性。

桁架配重平衡式落地鋼管支撐架斜柱支模施工構(gòu)造如圖2、圖3所示。

圖2 斜柱模板支撐架平面示意

圖3 斜柱模板支撐架剖面示意

2.3構(gòu)造安全驗(yàn)算

根據(jù)腳手架平、立面布置以及斜柱澆筑次數(shù)，有限元分析共分8個(gè)工況（圖4）。模型選取柱中心線兩側(cè)腳手架，與主體結(jié)構(gòu)相接部分設(shè)置為固定邊界，配重和澆筑時(shí)產(chǎn)生的側(cè)面壓力分別以恒荷載形式施加，其中側(cè)壓力取澆筑高度為1.5 m時(shí)，混凝土產(chǎn)生于斜撐的節(jié)點(diǎn)荷載，荷載組合為1.35（自重＋節(jié)點(diǎn)側(cè)向壓力＋配重），腳手架鋼材為Q235，截面為φ48 mm×3 mm。

圖4 不同工況有限元模型

工況劃分：澆筑第n段斜柱，荷載施加于第n段斜撐節(jié)點(diǎn)上，配重設(shè)置n層。根據(jù)核算，不同工況下向心方向變形值如表1所示，變形云圖如圖5所示。

圖5 不同工況下變形云圖

表1 不同工況下向心方向變形值

不同工況下斜撐軸向最大應(yīng)力值如表2所示，應(yīng)力云圖如圖6所示。

表2 不同工況下斜撐軸向最大應(yīng)力值

圖6 不同工況下應(yīng)力云圖

由有限元分析結(jié)果可知，所有工況中變形最大值為10.8 mm，變形較小，滿足施工要求。腳手架應(yīng)力最大值為67.5 MPa，小于鋼材設(shè)計(jì)強(qiáng)度215 MPa，腳手架斜撐強(qiáng)度滿足要求。

3 斜柱模板支架施工工藝流程

3.1工藝流程

施工前準(zhǔn)備工作→滿堂整體排架和斜柱模板施工→斜柱模板和整體排架連接施工→桁架梁和配重施工→混凝土澆筑施工

3.2施工前準(zhǔn)備工作

仔細(xì)查閱斜柱和下部結(jié)構(gòu)樓板的施工圖紙，了解斜柱及其下部各層的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，包括混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，斜柱的傾斜方向、角度、高度等。

編制施工方案，并對(duì)施工作業(yè)人員進(jìn)行詳細(xì)交底。

根據(jù)模板構(gòu)造體系計(jì)算所需模板、方木、鋼管、扣件等材料的數(shù)量，進(jìn)行材料準(zhǔn)備。

3.3滿堂整體排架及斜柱模板施工

整體結(jié)構(gòu)呈圓形，排架施工前均在下部結(jié)構(gòu)樓板上畫線定位立桿的具體位置。不同扇面排架的交界處需注意水平牽桿的搭接長(zhǎng)度應(yīng)滿足要求?？v橫向的水平桿確保設(shè)置到位，架體底部、中部、頂部及豎向按間距不大于6 m設(shè)置1道水平剪刀撐。

在架體外側(cè)周邊及內(nèi)部縱橫向每5跨且不小于3 m設(shè)置寬度為5跨的豎向剪刀撐。依據(jù)斜柱模板安全性計(jì)算結(jié)果來(lái)確定模板和方木的規(guī)格和間距布置情況。安裝定型圓木模和制作方模肋板，并用方木及鋼管圍檁緊固模板。斜柱模板體系分3段，每段4 m，由下向上進(jìn)行施工。

3.4斜柱模板與整體排架連接施工

在斜柱與滿堂排架投影范圍內(nèi)，于排架立桿上設(shè)置斜撐桿，并與斜柱模板的鋼管圍檁固定連接。斜撐桿連接范圍需延伸至少2根立桿，水平涉及3排立桿，豎向沿斜柱全高設(shè)置。

3.5桁架梁及配重施工

斜柱兩側(cè)排架的底部、中部、頂部設(shè)置覆蓋2步的桁架梁，桁架梁采用鋼管連續(xù)剪刀撐的形式。斜柱位置4排立桿的橫桿桁架梁尾部設(shè)置負(fù)重，負(fù)重在斜柱分段澆筑前，均勻地設(shè)置在架體的每步橫桿上。

3.6混凝土澆筑施工

混凝土澆筑前做好澆筑的交底工作。使用料斗分段澆筑混凝土，安排專人進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管，控制澆筑速度和振搗質(zhì)量。澆筑完成做好混凝土的養(yǎng)護(hù)工作。

4 斜柱模板支架施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

4.1滿堂整體排架及斜柱模板施工質(zhì)量控制

鋼管、扣件、模板、方木規(guī)格需滿足計(jì)算要求，做好進(jìn)場(chǎng)的外觀檢測(cè)工作。隨滿堂排架搭設(shè)進(jìn)度，剪刀撐同步設(shè)置到位，其垂直度、平面角度、搭設(shè)范圍滿足方案和規(guī)范要求，搭設(shè)時(shí)嚴(yán)格控制立桿間距、步距的尺寸。制作模板時(shí)控制方木的間距，同時(shí)相鄰單元間控制模板的平整度和拼縫大小。大面模板安裝到位后，對(duì)模板拼縫處進(jìn)行修補(bǔ)處理，確保不漏縫。對(duì)鋼管水平圍檁、斜撐和支點(diǎn)構(gòu)造必須嚴(yán)格檢查驗(yàn)收。由于斜撐較密，必須按照搭設(shè)順序及時(shí)檢查整改和加固，避免全部搭設(shè)完畢后人員無(wú)法進(jìn)入加固的情況發(fā)生。

4.2斜柱模板與整體排架連接施工質(zhì)量控制

要逐個(gè)檢查斜撐鋼管與斜柱模板[4]鋼管圍檁的連接是否可靠。斜撐連接的平面、立面范圍需符合方案的要求，斜撐要與每根接觸的橫桿在靠近立桿節(jié)點(diǎn)處有效扣接。

4.3桁架梁及配重施工質(zhì)量控制

桁架梁設(shè)置的位置要與方案相符，連續(xù)設(shè)置的剪刀撐與排架節(jié)點(diǎn)扣接牢固。

桁架梁尾部的配重在斜柱分段澆筑前均勻設(shè)置在架體的每步橫桿上，并與整體排架綁扎牢固。

4.4混凝土澆筑施工質(zhì)量控制

混凝土進(jìn)場(chǎng)后核對(duì)部位、強(qiáng)度等級(jí)、數(shù)量等信息是否正確，同時(shí)測(cè)量坍落度情況?；炷翝仓皯?yīng)處理好新老混凝土結(jié)構(gòu)接縫處的疏松、灰塵、垃圾和雜物問(wèn)題，澆水濕潤(rùn)時(shí)不得有積水。控制混凝土澆筑速度，避免在斜柱局部一次性澆筑過(guò)高的情況，并控制振搗質(zhì)量[5]，盡量避免對(duì)外側(cè)模板振搗過(guò)多。

5 結(jié)語(yǔ)

該凌空斜柱桁架配重式鋼管模板支架施工較為便捷，通過(guò)將排架設(shè)置在上部樓板結(jié)構(gòu)上，大大節(jié)約了總體排架的搭設(shè)量，有明顯的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。利用鋼管搭設(shè)的桁架梁，取材方便、構(gòu)造簡(jiǎn)單、操作便捷、適用性強(qiáng)，很好地兼容整體排架體系，共同承受施工荷載。斜柱支模構(gòu)造體系中，通過(guò)使用方模肋板，形成內(nèi)圓外方的模板構(gòu)造，大大降低了圓柱模板加固的難度，對(duì)于高空臨邊懸挑混凝土斜柱支模施工工程有一定的借鑒作用。在日后同類工程施工中，我們將繼續(xù)改進(jìn)這一支模構(gòu)造體系，使其更加合理和可靠。