高层建筑大截面转换梁的模板及支撑体系的施工技术

是一份高层施工中好的参考资料

高层建筑大截面转换梁的模板及支撑体系的施工技术

1、工程概况

佛山市季华新景园，总建筑面积为83633.7m2，1－3层为商场会所，4层－24为住宅，四 层楼面为梁式转换层，最大梁截面为1500mm×1600mm，跨度为8.7m。单梁单跨最大配筋量达 20吨，混凝土量达21m3。转换梁作为上部结构的传力层通过自身强度及刚度，将上部剪力墙 结构传来的荷截重新分配后通过底层劲性柱传至地下室底板及桩基。

2、施工特点及难点

2.1 转换大梁自重加施工荷载达75KN/M2，因此保证模板及支撑体系有足够的强度、刚 度和稳定性非常必要。

2.2 通过验算第三层楼板自身强度和刚度，不能满足由转换梁排架支撑系统传递过来的 荷载时，必须将荷载逐层传递下去，直到该层楼板自身强度和刚度能够满足由排架传递过来 的荷载为至，必要时可提高楼板混凝土强度。

3、模板计算

计算包括：模板底板、侧模板和底板下的顶撑计算，为模板材料和支撑体系的选择提供 依据。必须复核下面层段的楼板强度，在满足支撑体系传递来的荷载条件下使用，如果层段 不多，最好保留这些层段的支撑体系，转换层施工完毕有一定强度后才拆除。

3.1 梁底板计算

可按结构力学方法或附录—附表有关表求得它的最大弯矩剪力和挠度，再按以下方式分 别进行强度和刚度验算。

截面抵抗矩：

剪应力：

挠度：

式中M——计算最大弯距：

fm——木材抗弯强度设计值，施工荷载的调整系数m=1.3；

V——计算最大剪力，V=Kvql，Kv为剪力系数；

b——底板的高度；

h——底板的厚度；

fv——木材顺纹抗剪强度设计值；

Kw——挠度系数；

q——作用于底板上的均布荷载；

l——计算跨度，等于顶撑间距；

E——木材的弹性模量，E=（9～12）×103N/mm2

I——底板截面惯性矩。

3.2 梁侧模板计算

采用内部振捣器时，新浇筑的混凝土作用于模板的最大侧压力，可按下列二式计算，并 取二式中的较小值。

F——新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/m2）；γc——混凝土的重力密度（KN/m2 ）； t0——新浇混凝土的初凝时间（h）；

T——混凝土的温度（°）；

V——混凝土的浇筑速度（m/h）；

H——混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m）；

β1——外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0;掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2;

β2——混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时，取0.85；50～90mm时，取1 .0；110～150mm时，取1.15。

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3.3 顶撑计算s

顶撑的受压强度按下列验算：

稳定性验算：

ó——顶撑的压应力；

N——轴向压力，即两根支顶撑之间承受的荷载；

An——木顶撑的净截面面积；

fc——木材顺纹抗压强度设计值；

A0——木顶撑截面的计算面积，当木材无缺口时，A0=A（A为木顶撑的毛截面面积）；

ф——轴心受压构件稳定系数；

以上参数的取值可参照由中国建筑工业出版社出版的“建筑施工计算手册”内的梁板模 板计算部份。

4、模板及支撑体系

4.1 根据计算并结合现场实际情况我们选择了广东万利公司万利牌钢门式脚手架，采用 A型

（Φ42×1219×1930mm）和B型（Φ42×1219×900mm）C型（Φ42×1219×490mm）组合 而成，沿梁方向以450mm间距搭设，并在大梁底搭设间距为450mm的双排钢管支顶，在脚手架 的驳接点增加水平拉杆以降低长细比，提高排架整体稳定性。

4.2 考虑到转换梁施工时，下面层段的楼板已有一定的强度，因此根据计算，排架间 距900mm可满足施工要求，但要求在转换梁混凝土强度达到设计要求后才能将下面层段排架 拆除。

4.3 所有排架底部均垫设木枋，以使受力均匀扩散，同时每5m设剪力撑，以增加整体稳 定性。

4.4 转换梁底板采用双层18mm厚九夹板、中间夹一层薄膜，这样不但提高了模板的刚度 和强度，防止变形，还起到保湿保温的效果，顶架上部托顶上面放置三层木枋80×80mm，木 枋用铁线收紧绑扎，然后在木枋上放置搁栅，搁栅采用80×80mm木枋，间距300mm，保证了 梁底的平整度。

4.5 梁侧模根据计算采用一层18mm厚九夹板，80×80mm木枋间距300mm做竖向围檩，Φ4 8钢管做横向围檩，Φ14mm螺栓间距450×450mm对拉收紧固定，两侧每1000mm打角撑，侧模 最好在混凝土浇筑完3d后拆除。

5、几点体会

5.1 当转换层层位较高时，可提高下一层板的混凝土设计强度，使该层持力层早期可满 足上部排架支撑体系传递来的荷载，可以减少以下层段排架层数。

5.2 排架体系计算要采用合理的计算模式，使排架系统除了满足强度和刚度的要求外， 尽可能达到最优化的要求，减少不必要的浪费。

5.3 梁底模采用双层模板夹薄膜的方法，使用效果非常理想，不仅减少了模板变形，而 且对混凝土底表面的保温保湿产生了很好效果。特别是板式转换层时。

5.4 为保证转换梁在施工过程中的安全稳定，在转换梁混凝土强度达到100％后，将其 下各层支撑拆除，先拆转换层支撑随后将其他各层支撑拆除。

浅析高层建筑中转换层的施工技术

1 转换层结构的整体施工特点与控制要点

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1.1 施工特点

转换层的自重和施工荷载往往非常大，应选择合理的模板支撑方案，并进行模板支撑体系的设计。设置模板支撑系统后，转换结构施工阶段的受力状态与使用阶段是不同的，应对转换梁及其下部楼层的楼板进行施工阶段的承载力的验算。

对大体积混凝土转换层，混凝土施工时应考虑采取减小混凝土水化热的措施，防止新浇混凝土的温度裂缝。

转换层的跨度和承受的荷载都很大，其配筋较多，而且钢筋骨架的高度较高，施工时应采取措施保证钢筋骨架的稳定和便于钢筋的布置。

利用钢骨架或预应力卸荷。在转换层结构中使用钢骨混凝土和预应力技术可以减轻自重、改善结构的整体抗震性能。设计模板支撑时可以利用己经成型的水平钢骨或预应力平衡部分或全部施工荷载，极大改善支撑受力性能，这种措施适用于转换层与上部结构没有形成整体工作的情况如上部采用的是小柱网框架或开口剪力墙、壁式框架等结构形式。

1.2 施工控制要点

转换板的自重、施工荷载以及所承受的上部结构荷载往往非常大，所以应选择合理、可行的模板支撑方案，并根据转换板的结构特点进行模板支撑体系的设计。

转换板承受的荷载很大，其配筋较多，而且钢筋骨架的高度较高，施工时应采取措施保证钢筋骨架的稳定。

对于大体积混凝土转换板，施工时应考虑采取减小混凝土温度差值、温度变化以及混凝土收缩徐变的措施，防止新浇混凝土产生温度裂缝和收缩裂缝。

应及时做好转换板施工期间板的变形、混凝土施工温度的监测，及时掌握各种对施工质量不利的情况，并及时采取措施进行预防和纠正。

2 模板及支架的施工

2.1 斜撑的施工要点

所有斜撑杆按小于或等于450角设置，排距沿柱面竖向为lm，梁底斜撑杆同梁底模板的外钢楞相协调，间距为400mm，其上端伸至模板底并与梁度模外钢楞相扣接，并作双扣件抗滑移保险，斜撑杆的下支点主柱面预留的内设定位短筋的凹槽，最下排斜撑杆的下支点为所在楼层的柱根部。

梁底斜撑支架尽量与梁下排架同时搭设，如跟不上，也必须保证在大梁钢筋骨架就位前搭设完毕，以确保斜撑支架与梁下排架同步受力。所有斜撑杆要尽量与梁下排架的立杆、横杆相扣接(用转向扣件)，同时与楼层满堂架连体，以增强斜撑支架的整体性和稳定性。

2.2 立杆和扫地杆的施工要点

立杆的上端直接与梁底的内楞、外楞分别相扣接(外楞紧贴在内楞下面)，从而形成双扣件抗滑移保险.立杆的下端支撑在楼面上铺设的通长木板上设置的钢垫块上。梁下排架下设扫地杆，中间设两道大小横杆，梁底排架两侧，横向设置斜撑，纵向设置双肢剪刀撑，同时将梁下排架与楼层满堂架连为一体，以增加排架的空间刚度。

2.3 钢管支撑的施工要点

支撑体系中，一定要注意检查木楔是否顶紧、钉钉子、防滑动，这是避免钢管直接作用于楼板形成集中荷载的关键。

用 48x3.5碗扣式脚手钢管搭设排架作为转换结构模板支架，可调支托安放于钢管支撑顶端，再把小中48x3.5钢管安放在可调支托上，碗扣式钢管立柱承受的是轴向力。作用在模板支架上的荷载特别大，用钢管碗扣脚手架做支撑最关键的问题是绝对不能出现模板支撑

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倒塌事故，否则损失和影响极大，因此，即使在排架三维间距均满足设计要求条件下，仍须采取必要的附加保证措施。利用转换结构区域的边缘构件如框架柱、剪力墙卸失一部分荷载。中间部分用纲管与柱子锁紧。 。

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摘要：本文主要通过工程实例介绍扣件式钢管脚手架在高、重、大跨度梁板模板支撑中的应用，并 根据有关规范规定、现场实际情况及现有材料等，结合实践经验对其进行探讨和总结。用公式表示就是： （1）经济附加值=税后营业利润-资本成本总额=营业利润（即息税前利润）×（1—所得税率）-投资成本×加权平均资本成本 （2）如果用EBIT表示营业利润，T表示所得税率，C表示投资成本Kw表示加权平均资本成本，则公式可表示为： EVA=EBIT.（1-T）-Kw.C 注：（1）式中投资成本是企业经营过程中实际占用的资本额，包括营运流动资产，固定资产净值，未摊销的无形资产与递延资产等。。

关键词：脚手架 模板支撑

一、工程实例介绍

某商住小区工程为七层框架混凝土结构，首层层高4.5m，二层以上层高3.0m。在工程施工过程中，项目部要以最少的物化消耗和劳动力消耗，把各项成本支出控制在计划成本范围内，为企业取得最大的经济效益。。在地下室 车库斜道入口处，由于首、二层架空，三层梁板中C3、C5轴交C－J～C－M轴的梁为转换梁，梁上立柱，梁截面分别为800×1800和600×1800，是本工程的最大梁截面。关键词：钢管脚手架 现场施工 一;工程概况： 江苏目前多以扣件式钢管脚手架作为模板支架，但由于项目经理、技术人员对超常规砼结构支模的重要性和严重性认识不足，对扣件式钢管排架支撑的承载力决定因素认识不足，导致了几例典型的模板支架倒塌事故，如南京电视台演播大厅屋盖模板支架整体倒塌、中国银行苏州分行综合业务楼共享空间屋盖模板支架整体倒塌等重大事故。。梁板面标高为＋ 7.5m，根据“广东省建设工程高支模系统施工安全管理办法”中的规定，属于高支模。根据《砌体工程施工质量验收规范》规定："填充墙砌体留置的拉结钢筋的位置应与块体皮数相符合。。

二、模板支撑形式的选择

由于梁截面较大，支模高度较高，且混凝土浇筑采用泵送施工，考虑脉冲水平推力和输 送混凝土速度快所引起过载及侧压力，若采用门式钢管脚手架的话，因其为标准构件，受其自身宽度和每组长度的约束，对平面布置有一定限制，很难满足施工要求。大斜柱的模板支撑。。而扣件式钢管脚 手架则具有平面布置灵活、架设效率高、可形成纵横通道等特点，为了确保模板系统有足够强度、刚度和稳定性，模板支撑系统采用 48 3.5扣件式钢管满堂红脚手架，立杆采用顶 部带可调上托、底部套150×150×8定型钢板底座的Q235A（3号）钢管，梁底（侧）模板采用18厚夹板，主、次龙骨均采用80×80木枋。 4 斜柱的测量放线 斜柱的测量放线主要指模板的测设。。通过调整上托来调节模板支撑的高度。其公式为：“应纳营业税额：营业额×适用税率”。。

三、结构布置与计算

1.荷载计算：由于模板结构设计属于临时性结构设计，目前我国还没有这类规范，而现 行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204—2002）中又没有关于模板设计的规定，因此，在进行模板结构计算时，根据原国家标准《混凝土结构工程施工及验收规 范》（GB50204—92）的规定进行荷载取值和组合。采用从模板内钻孔预埋拉结钢筋，虽然解决了控制拉结钢筋位置及凿混凝土等问题，但大大地增加拆模的难度和对模板的损坏；。

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这些荷载包括模板及支架自重、新浇混凝土重量、钢筋重量、施工荷载、振捣混凝土时产生的荷载等。槽钢检算 （1）钢筋砼断面4.5m2，折算成每米均布荷载q1=26 (KN/m) （2）模板荷载q2=4.5×6×0.018×9/(4.5×6)=0.162(KN/m) （3）5×8方木荷载q3=21×4.5×0.05×0.1×7.5/(4.5×6)=0.13(KN/m) （4）15×15方木荷载q4=11×4.5×0.152×7.5/(4.5×

6)=0.309(KN/m) （5）人及机具活载N5=4(KN/m) q=1.2(26+0.612+0.13+0.309)+1.4×4=38.06KN/m Mmax=ql2/8=38.06×36/8=171.27 KN·m W max= Mmax/[σ]=171.27/170=1007.5cm3 若采用350工字钢，截面如图所示则其 惯性距I350=5×3303/12+2×(170×103/12+1703×10)=99760.2㎝4 抗弯截面系数W350= I350/17.5=570.07 cm3 W350/ W max=570.07/1007.5=0.567 说明：56.7cm的梁的抗弯截面系数为570.07 cm3，即采用350工字钢可顶长6米宽56.7cm的梁。。由于大梁配筋率较大，因此 钢筋的自重标准值并没有按一般取1.5kN/m3，而是经估算后保守取3.0kN/m3。允许税前扣除的捐赠支出的计算公式为： 公益救济性捐赠扣除额=（税前利润总额+其他纳税调增金额—其他纳税调减金额+公益救济性捐赠金额）*3%（或10%） 下面举例说明企业的财税处理： 例1：某内资企业将自产电器通过“中国残疾人联合会”捐赠给社会福利院，该批电器帐面余额20万元、不存在减值准备，市场销售价格30万元，企业因捐赠发生各项辅助费用2万元。。

2.计算步骤

荷载计算后，分别对模板、主次龙骨（木枋）进行内力验算，其顺序如下：梁底模板的 抗弯强度、挠度验算→次龙骨的抗弯强度、挠度验算→主龙骨的抗弯强度、挠度验算→支撑立杆的强度、稳定性验算。1.2 施工难点 (1)由于斜柱断面是下小上大且属外倾式，其模板支架在混凝土拌合料、钢筋、模板重量及施工荷载作用下，产生外倾力，故模板支架的设计应满足强度、稳定、刚度及抗位移的要求。。

在验算立杆的稳定性时应注意，立杆的计算长度应按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全 技术规范》（JGJ 130—2001）的公式：lo=h＋2a计算,其中h为立杆的步距，a为立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度。其计算公式为：“应纳税额＝凭证所载应税金额×适用税率” 例4：M公司向N公司转让专利权一项，转让价格为450000元，已提减值准备8000元，账面余额380000元，M公司应缴营业税5%。。根据“广东省建设工程高支模系统施工安全管理 办法”中的规定，h≤1500。二．搭设方案：（一）、搭设材料及尺寸： 本工程大悬挑结构的模板支架采用扣件式钢管脚手架，立杆支撑在一层地面和二、三层楼面上。。

3.梁侧模板系统的计算

新浇混凝土作用在模板上的最大侧压力取以下两式中的较小值：

F1=0.22鉩t0 1 2V1/2 F2=鉩H

式中鉩—混凝土的重力密度（kN/m3）；所幸的是国家已出台了相应的施工规范－《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》，可供设计、施工参考。。

t0—新浇混凝土的初凝时间（h），可按实测确定。 2 施工部署 大斜柱断面大、底小上大、且往外倾斜、独立柱高度高、又无侧向支点，模板支承架采用钢管排架支撑加拉锚的办法，经过认真设计计算，保证模板支撑体系的稳定和变形控制。。当缺乏试验资料时，可采用t0=200/ （t＋15）计算（ t为混凝土的温度℃）；模板按图制作后用塔吊运输并初安装。。

1—外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0，掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2；三要经常保养、刷油，避免雨淋变形而降低模板的刚度。。

2—混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度在110～150时，取1.15；关键词：钢管脚手架 支架检算 门洞检算 搭设 扣件式钢管脚手架工程是桥梁连续梁施工中常用的且十分重要的临时设施，这项工作的优劣将直接影响工程的质量、安全、速度、效率等。。V—混

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凝土浇筑速 度（m/h）；考虑要利用悬挑部位原建筑外脚手架做为支撑的一部分，故取定立杆纵横间距为原外脚手架柱距的一半，均为700mm，水平杆纵横向间距为700mm，立杆步距取1500mm。。

H—混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m）。南京十年一遇风压为0.25KN/m2，本模板支架为敞开式脚手架，仅局部设安全网，且每个连墙件覆盖面积<30m2，故验算时可不考虑风荷载作用。 ⑤在基坑回填土上支设立杆时，回填土必须分层夯实，其上做8㎝碎石垫层和8㎝厚

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