1、1论述高大模板支撑体系技术的应用摘要：随着近年来城市概念的改观，铁路的延伸和高速发展，新的建筑施工技术的应用为城市轨道交通与动车高速铁路高架及线下站的新建，添加了大量的支持和推动力。本文论述在京沪高速铁路施工过程中,高大模板支撑体系的技术以及在线下站站房综合楼工程项目中的实际应用。 关键词：高速铁路 高大模板支撑体系 技术 应用 中图分类号：U238 文献标识码：A 一、京沪高速铁路线下站站房综合楼工程概述 京沪高速铁路线下站站房综合楼工程,建筑面积为 3999。本站为客运站，由站房、雨篷两部分组成。站房部分采用线下桥式站型设计，客流流线采用下进下出方式。结构型式为现浇混凝土框架结构，结构层高
2、为 12.695m、2.540m。最大顶板厚度为 500mm，框架梁最大截面为800mm2400mm，框架柱的最大截面为 13001600mm。 相关剖面图： 二、高大模板支撑体系施工技术与实际措施 1、支撑体系材料与规格 材料要求扣件连接作用在螺栓拧紧扭力达到 65N/m 时，不得发生破2坏，符合节点刚性（半刚性）要求。立杆满足材料外观质量要求，不得有钻孔和裂纹，符合弹性应变曲线变化要求。组织进场材料合格检查，不满足要求的材料予以退场。 2、高大模板支撑体系工艺流程 （1）工艺流程：清理作业面测量放线摆放垫木放置底托支设扫地杆、横杆搭设剪刀撑安放可调顶托搁置主龙骨铺设次龙骨。整个施工过程中，
3、线下站房钢筋混凝土结构采用流水段施工和搭设模板支撑体系，沿道路线方向划分流水段，按设计图纸要求设置后浇带。（2）地基与基础施工做法。在桩与承台的基础上面，对承台梁与地梁采用砖模施工，砖模施工找平控制容易，基础与房心施工回填便捷迅速。本工程满堂红脚手架支撑体系均用 2:8 灰土夯实，厚度在 1500mm 左右，基础做 C20 混凝土垫层，厚度 100mm，在垫层上进行搭设，分层夯实至设计标高，夯实系数 c0.94。搭设脚手架时，立杆采用可调底托，下垫设垫板。 （3）定位测量与搭设要求。根据满堂红脚手架立杆布置，量出立杆距墙或梁距离（有剪力墙处应距墙边距离小于 200mm，无剪力墙处应为距梁边小于
4、 200mm）及立杆横距、纵距，并用红漆标记，从而保证上下层立杆中心在同一条垂直线上，以保证上部荷载沿立杆传递，避免局部荷载过大。搭设至标高后，调节顶托的高度，安放主龙骨和次龙骨，支设梁板的模板。 （4）剪刀撑搭设要求。本工程所有顶板碗扣支撑脚手架支撑架四周3从底到顶连续设置竖向剪刀撑，中间纵、横向由底至顶连续设置竖向剪刀撑，中间水平剪刀撑，本工程按照柱网设置竖向、水平剪刀撑，梁下设置两道，板下设置 3 道，斜杆与地面夹角为 4560之间，剪刀撑的接头采用搭接接头，搭接长度不得小于 1 米，并使用不少于 3 个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不得少于 100mm；剪刀撑斜杆应用旋转扣
5、件固定在与之相交的立杆上，旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于 150mm。 （5）连墙件设置。由于顶板脚手架搭设高度较高，为避免在混凝土浇筑过程中的不确定因素对架体产生的侧压力，导致架体变形、失稳，脚手架与框架柱之间设置水平拉接，水平拉接点垂直距离为 2.4m，水平距离为轴距尺寸。 （6）钢筋混凝土工程。线下站房钢筋混凝土结构，考虑通车后的行车影响和应力需要，对梁、板采用后张法预应力，专业内容部分不在此赘述。混凝土施工过程中，留置振捣口，对预应力波纹管和预埋件予以规避和保护。浇注大梁的混凝土，施工缝留置在梁头 1/3 处以内，振捣棒快插慢拔，加上平板振捣器拖拽，将混凝土振捣密实，严格控制混凝
6、土的浇注倾卸高度。 (7)脚手架控制与拆除。按照划分的流水段施工，混凝土施工前利用桩基检测的试块完成架体试压实验，确保整体稳定可靠。对通过试压的大梁模板，在钢筋标上定位标记，控制模板支撑体系中大梁的位置变化。通过试压后的模板，可以考虑增加大梁的支撑设置，将不利的集中荷载进行均布，减小应力的不利变化。 43、模板支撑体系的过程控制 （1）检查验收与使用规范 脚手架、模板支架搭设完成后。在每个流水段设置一条检查通道，具体位置视现场情况确定。由项目负责人组织技术、安全、质检人员，对每个流水段进行分段试压试验和流水验收。验收合格后，报请监理单位现场验收合格、签字后，方可投入使用。 （2）脚手架监测 现
7、场负责人不定期组织人员对脚手架进行检查。检测监控由项目部安全部专门人员负责，每天对脚手架进行检查，要求做好监测监控的日志。测量定位后，测量员在架体和框架柱上留好标记，定期与安全部门复查架体。对安全防护是否到位、是否超载、基础是否出现沉降、扣件、螺栓是否松动等内容进行检查，并形成记录。 （3）安全应急措施 为了控制安全方面可能发生的意外事故，应该有项目部制定的安全应急反应预案和应急措施小组，出现问题立即启动。 该工程模板支撑体系的危险因素进行分析，确定危险源有高处坠落、物体打击、坍塌三种。组织岗前教育，必须对操作人员进行技术交底和安全交底，明确安全操作注意事项，避免违章作业。 三、高大模板支撑体
8、系技术的应用 1、高大模板支撑体系技术分析与计算 1.1 梁下支撑体系 （1）粱下支撑体系技术分析 51)本工程所有梁模板均采用 18mm 厚多层板，背部钉 50100mm 的木龙骨，主龙骨采用 100mm100mm 的木方做主龙骨。梁侧模采用 48、壁厚 3.5mm 的钢管固定,沿梁高每 600mm 加设一道穿墙螺栓,螺栓采用16，两侧用支顶保证梁的垂直。 2)竖向支撑采用碗扣架支撑。300800mm 梁支撑做法，梁下沿梁长度方向立杆间距为 600，横向居中回顶 1 根立杆，横向双向间距 600mm，水平杆步距 1200mm。8002400mm 梁支撑做法，梁下沿梁长度方向立杆间距为 600
9、mm，横向间距为 300mm,水平杆步距为 1200mm.4001300mm 梁下沿梁长度方向立杆间距为 600mm，横向间距为 300mm，水平杆布距1200mm。 3）梁支撑做法见下图： 4)梁底支撑体系选型表： 1.2 顶板支撑体系 顶板竖向支撑采用满堂红碗扣架支撑。立杆间距为 600mm，横杆步距1200mm，不合模数的地方适当调整，但不大于 1200mm，模板采用 18mm 厚多层板，次龙骨采用 50100mm 木方，间距 200mm，主龙骨为6100mm100mm 木方，间距 600mm。 顶板支撑体系如下图： 2、高大模板支撑体系计算 （1）高大模板支撑体系基础承载力计算 按最大
10、单杆荷载 10.785KN 计算，立杆下垫放 200mm300mm 脚手板,P=N/AKfK，对于混凝土 K=1,需保证脚手架基础承载力fK179.75KN/，基础采用 C20 混凝土垫层，C20 混凝土轴心抗压强度应该 13400KN/,能满足要求。 （2）高大模板支撑体系电算技术分析 1）针对梁、板体系，碗扣式脚手架立杆与剪刀撑，进行非线性有限单元法电算模型计算如下： DIM （变量赋值）非线性有限单元法主程序块 INPUT - CHECK1 - NODEX - GUSSQ - CHECK2 - ECHO 数据输入 （or）- CHECK1 - ECHO 数据输入 WORK- VECT -
11、 FRAME -SINGOP 应变矩阵 BGMAT - SFRI - FUNC - MATH - FRAME - VECT 应变矩阵 LOADS - SFRI - FUNC - PRES -SINGOP 单位计算与节点计算 ZERO= 数组置“0” 归元 7STIFF - MODVL - FLOWS - MODVL - TRANS 计算矩阵（单位刚度） FRONT - 求解方程 OUTPUT - SFRI 结果输出 RESTAR 记录本次收敛结果，结束本循环。 。 。 。 。 。 。循环套用 ENDIFF （3）高大模板支撑体系的最不利位置验算分析 顶板立杆验算,500mm 厚顶板支撑体系验算
12、（按层高为 12.7m 计算） 1）立杆荷载计算： 顶板支撑体系材料自重,即 600mm600mm 范围内立杆高度为12.2m，自重：3.84 Kg/m,总重量为： 12.23.8410/1030.47KN 水平杆步距为 1200mm，自重：3.84 Kg/m,总重量为：11(0.6+0.6)3.8410/103=507KN 主、次龙骨材料用量，木材自重：松木 6KN/m3，主龙骨为100mm100mm，次龙骨为 50mm100mm，间距为 200mm。主龙骨：0.6m；次龙骨：50.6=3.0m，总重量：（0.60.10.1+3.00.050.1）6=0.0235KN。 顶板模板材料用量，自
13、重：0.75 KN/m2，模板面积为：0.60.6=0.36m2，模板自重为：0.360.75=0.27KN 混凝土板，板厚均为 500mm，容重为 25.1KN/m3。板的重量为：0.60.60.525.14.518KN，则顶板支撑体系材料自重为:80.47+0.507+0.0235+0.27+4.518=5.79KN 2）立杆强度验算 本脚手架中，顶板立杆按平均受力考虑，脚手架按 600600 布置，则单立杆承重面积为 0.60.6=0.36m2，活载 0.363=1.08KN(施工人员及设备荷载标准值为 3KN/m2)，600600 范围内顶板支撑体系材料自重为 5.79 KN。 则单根
14、立杆受力为： 5.791.2+1.081.4=8.46KN。脚手架步距为 1.2 m，单杆承载力为 37KN，综上所述，单杆承载力远大于实际承载力，满足要求。 3）单立杆稳定承载能力计算： 对于整体稳定性的计算参考资料为建筑施工脚手架实用手册 （杜荣军） 、根据建筑施工脚手架手册取，按 3 步 3 跨考虑；钢管按483.0 计算； 单立杆面积为：A4.24cm2,I=10.78cm4,w=4.49cm3,i=1.59cm； 单立杆的整体稳定性验算： 脚手架的步距为 120cm,I=1.59cm, 查表得：，杆件内组合桁架下为最大值； 单立杆受力已经计算出为：8.46KN 根据以上柔度系数得到的
15、折减系数，算得碗扣架按稳定性计算的极限承载能力为： 综上单立杆整体稳定性满足要求。 94）主龙骨验算。木方每根 4m 长,主龙骨简化为六等跨连续梁进行计算，跨距 0.6m。根据施工手册 8-6-2-4，模板构件跨数超过三跨时，可按三跨进行计算。施工人员设备荷载：3KN/m2。模板及支架自重:1.10 kN/m2；混凝土自重：25 kN/m3；（按 500mm 厚计算为均布荷载12.5kN/）钢筋自重：板为 1.1 kN/m3；（按最厚部分为 500mm 进行计算，即为均布荷载 0.55 kN/m2） ； 荷载组合计算： q=31.4+(1.1+12.5+0.55)1.2=21.18KN/m2
16、主龙骨抗弯强度验算验算： E=10000N/mm2I=85X853/12=4.35106mm4W=85X852/6=1.02105mm3 =0.1X21.18X0.6X0.62=0.46KN.m 注：Km 为最不利荷载组合支座处最大负弯矩系数 =M/W=0.46105/1.02105 =4.513N/ mm2 主龙骨挠度验算： = 0.677F1l4/100EI= 0.67714.150.66004 /100100004.35106=0.172900/400=2.25mm 综上所述，高大模板支撑体系的技术应用对于京沪高速铁路的在线下站站房综合楼工程项目的施工有着重要意义，它为城市轨道交通与动车高速铁路高架及线下站的新建，起到了很大的促进作用，因此，要不断创新技术应用，更好地促进交通运输的发展。 参考文献： 1美 E.G 纳维,钢筋混凝土结构设计原理与计算,中国建筑工业出版社,1989.10. 102美.Z.P.BaZAt,钢筋混凝土有限元分析-技术现状报告,河海大学出版社. 3建筑模板安全技术规范（JGJ162-2008）,中国建筑工业出版社 2008.8. 4建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2011）,中国建筑工业出版社,2011.1. 5建筑施工碗扣式钢管脚手安全技术架规范（JGJ166-2008）,中国建筑工业出版社,2008.11.
