钢梁翼缘支撑式模板在工程实践应用探析

姚中明

关键词：钢梁；翼缘；支撑；模板

1.前言

由于我国建筑的快速发展，高层和超高层建筑、高速铁路、公路工程、城市桥梁工程、轨道交通工程、机场枢纽工程和大型公共建筑等建设项目的不断兴建，也推动了相应的排架和模板支撑体系在工程中的广泛使用。在实际工程中发展出了各种排架支撑形式，如钢管扣件式排架、承插型盘扣式排架、门式排架、碗扣式排架等等种类繁多的排架支撑体系。每种排架支撑体系均有着其自身的经济性和技术特点，本文主要结合工程实例进行分析，研究一种应用于钢梁、钢柱+现浇混凝土楼板施工时，利用钢梁翼缘其自身承受能力并经过优化改进的可调节支撑模板体系，不仅可以从周转性钢管扣件材料上节约，同时还能避免楼层板间先后顺序施工，工序之间施工工艺等待时间，可以节约施工工期，并能创造较好的文明施工条件。

2.模板体系的原理、优点及实施要点

2.1模板体系的原理

钢梁翼缘支撑式模板示意图

采用钢梁翼缘支撑式模板支撑体系，即在垂直于钢梁上翼缘下面布置多道工字钢，用来支撑来自上部方木和模板的受力。

工字钢下部设置可调节专用卡托支撑在钢梁下翼缘上。每一根工字钢下对应设置一根专用可调节卡托，通过可调节专用卡托来调节工字钢面部标高。工字钢上方承受方木和模板，使得铺设模板面与结构钢梁顶面最终达到平齐。这种可调节卡托为施工带来非常大的便利性。

为保证工字钢端头有足够长度支撑在专用调节卡托上面，同时考虑到施工操作方便，工字钢横向长度略短于每跨钢梁腹板之间约20mm。为了防止工字钢发生侧面倾翻，工字钢端头与钢梁上翼缘间隙之间采用木楔塞紧。

为了保证专用可调节卡托的稳定性，严格保证专用定制卡扣与钢管间的焊接质量，并在专用卡扣与钢梁下翼缘之间利用双螺帽进行紧固，从而保证整个模板支撑体系的稳定。

2.2模板体系的优点

首先该支撑模板施工时，施工人员利用该支撑体系的特点，可以连续开展多层楼面模板施工，甚至可以跳跃式穿插施工，可以根据工程实际情况安排先必须要施工的楼层板，可以优化缩短施工工期。

其次在施工过程中，该施工方法还能避免因搭设满堂脚手架而使场地无法提供施工通道和堆放施工材料，避免了传统满堂脚手架占用大量楼层空间，因此能够保证产地的整洁性，可以为文明施工创造良好的条件。

再次由于钢梁翼缘支撑式模板整体强度、刚度、稳定性较好，在浇筑混凝土后支撑模板不会产生任何弯沉变形，使得拆除模板后混凝土表面的平整度非常好，达到良好的观感效果。

2.3模板体系的实施要点

2.3.1专用卡扣制作

首先是定制加工专用卡扣，卡扣上方焊接Φ48×3.0钢管，钢管上与可调顶托连接，上方水平横梁（结构钢梁腹板间距大于1m时，横梁采用12#工字钢，小于1m时，采用钢管），横梁之间距离不大于900mm，（对于结构钢梁间距为4500mm时，横梁采用16#工字钢，间距为500mm）。横梁上方设置50×100mm方木作为搁栅，搁栅间距约250mm左右，最后选用优质九夹板与钢梁面接平。

在卡扣上方焊接200～300mm钢管时，必须要求钢管与卡扣为接触面满焊，即绕钢管一圈焊接，焊缝高度为3mm。施焊人员必须经专业考试合格后取得特种作业证书，现场焊接人员必须人证合一，且必须在其考试合格项目及其认可范围内进行焊接。焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。焊缝表面观感质量应达到：外形要匀称，成型较好，焊道与焊道、焊道与基本金属间过渡要平滑，焊渣和飞溅物要基本清理干净。

2.3.2搭设支撑模板

搭设顺序：专用调节卡扣与立杆→横向水平杆（横梁）→木方格栅→安装模板。

在支撑模板施工前，在钢梁上方焊接1.2m高钢管，拉设安全绳。施工人员将保险带与安全绳扣好，在钢梁下翼缘上固定卡扣，卡扣与钢梁翼缘需采用螺栓卡紧，保证其可靠牢固。从立管内放置可调托座。再从顶托内放置水平横梁，利用顶托将横梁调节至标高，并采用木方将横梁与钢梁上翼缘间隙嵌紧。采用水平牵杆将卡扣上立管采用扣件连接，并在水平牵杆上满铺安全平网。最后在工字钢上搁置木方及模板。当横梁为钢管时，为防止钢管在顶托内滚动，必须设置水平牵杆将横梁连接。

2.3.3混凝土施工措施

在混凝土施工过程中，必须控制混凝土倾倒高度（控制在400m以内），并及时将泵管口出现起堆的混凝土摊平。施工时必须杜绝任何大的即时冲击力作用在排架上。

混凝土施工过程中，必须安排专职人员对模板支撑体系进行全程监护，如果发现有松动、变形等痕迹，要求立刻停止施工并采取相对应的临时加固措施。

2.3.4拆除

架体搭设完成后，不得擅自拆除或移动架体上任一杆件。

在混凝土施工时，要求制作相应的拆模试块，在试块经过自然养护后达到设计和规范要求的强度后，方可签发拆模令同意拆除支撑模板体系。

拆除前，应作整体的检查加固，拆除过程中必须设立警戒区，并派专人负责警戒和监护。

对净高6m以下的板，采用移动操作平台进行拆除，6m以上的，搭设满堂脚手架进行拆除。

排架拆除时，先将顶托调低，横梁、木方及模板同步拆除，严禁先将横梁大面积拆除后再拆模板的方法。

拆除时严格按搭设的相反次序进行，做到每步清理，不允许从高空抛物。拆下的各种构件及时运到地面，按类堆放，并统一保存。

排架支撑施工人员作业时必须戴好安全帽，系好安全带或绳，穿上平底或防滑鞋。

在支模时，操作人员必须带好安全带，与钢梁上安全绳连接牢靠后才可以进行支模操作，严禁单人作业。

在混凝土施工时，要求安排专人配上对讲机，对支撑的受力情况进行全程监督，防止受力不均发生事故。

在进行支撑模板施工前，必须对作业人员进行严格的安全技术交底，要求作业人员严格按要求执行，确保支撑体系安全。在安装过程中，相关技术人员必须全程跟踪、监督，发现其未按相关要求操作的必须立即整改，并对整改完成情况进行核查。

3.工程应用

本工程位于某市中心繁华地段，主体结构设计使用年限为100年。地上部分为框剪结构，核心筒为劲性结构，部分框架柱为劲性柱，局部为钢结构梁柱，现浇混凝土楼板，屋面层为钢结构梁柱+混凝土板体系。

工程建设场地周边环境十分复杂，四周临近大量建筑物和地下综合管线，场地非常狭小。工期极为紧迫，建设单位对于工程按期投入运营时间已经写入政府工作报告。

出于实际在各楼面混凝土施工时，楼层面要设立施工作业通道和堆放各种施工材料，在现场搭设满堂脚手架进行支模不太现实。又因为传统满堂脚手架施工效率较慢，同时结构各层的施工还有先后顺序需要依次推进。同时钢结构施工区域在设计深化图纸审查的延期和钢结构加工厂材料采购滞后等因素影响，势必影响总工期结构封顶关键节点。为了有效解决这些问题，决定在钢梁、钢柱+现浇混凝土楼板施工时，采用钢梁翼缘支撑式模板施工方法。即利用工字钢代替传统脚手架支撑在钢梁下翼缘上，不仅能够减少搭设满堂脚手架的人工费用和钢管扣件的材料周转时间和材料消耗，并能节省楼层间的空间占用率，同时还能同时开展上、下层同时施工，甚至可以楼板间进行跳跃式施工，可以较大缩短施工工期。

本工程将钢结构施工区域和核心筒框架-剪力墙混凝土分成两个流水作业，到屋面层施工时在整合成一个施工段进行统一施工。

在屋面层进行钢结构梁柱+混凝土板冲刺阶段，传统的施工一层层顺序施工，其间施工工艺过长必将延误屋面结构封顶。而利用钢梁翼缘支撑式模板可以先进行跳跃式在次屋面层上进行钢梁、钢柱+现浇混凝土楼板施工，待浇完混凝土形成强度可以在上面进行堆放材料并提供工作面，这时可以同步与核心筒区域整合成一体进行最后的屋面施工，避免了核心筒区域的等待时间。同时还可以在次屋面层下开展各上、下楼层间的楼板施工。最终不仅按原进度计划要求完成了结构封顶的关键节点，并通过了市文明示范工地的评审，还从建设成本上产生了良好的经济效益。

4.结语

通过上述工程实例，可以发现利用钢梁翼缘其自身承受能力并经过优化改进，可以调节卡托支撑高度的支撑模板体系，有效利用了钢框架混凝土组合结构中的工字梁翼缘这一结构特点，确保了各层混凝土楼板顺利施工，同时也为屋面层专用钢结构网架和砌筑施工及后期各专业施工赢得了施工时间。本支撑模板体系特别适用于于H型钢梁、钢柱+现浇混凝土组合楼板的工程，施工时不仅可以从周转性钢管扣件材料上节约成本，还不会占用大量楼层空间为文明施工创造良好的条件。同时还能避免楼层板间先后顺序施工，减少工序之间施工工艺等待时间，为节约工期提供了新的途径。

参考文献：

[1]梁印虎.多高层钢结构混凝土楼板模板支撑体系研究[J].工业建筑,2010,(1).

[2]王峰.高层建筑混凝土楼板钢木混合模板支撑系统施工分析[J].建筑知识（学术刊）,2014,(0).