93m高悬空弧形梁模板支撑系统设计与施工

1、93m高悬空弧形梁模板支撑系统设计与施工吴碧桥江爱成（江苏省华建建设股份有限公司深圳分公司）【摘要】本文对深圳新洲骏皇嘉园工程屋顶悬空弧形梁模板支撑系统进行了介绍，对钢桁架平台作了内力分析计算，重点阐述了钢桁架平台制作和安装、拆除的施工方法。【关键词】钢桁架焊接吊装模板支撑深圳新洲骏皇嘉园工程地处深圳市新洲九街南，为1栋30层高层住宅，钢筋混凝土框支剪力墙结构，层高2.8m，屋面板结构顶标高89.37m，总建筑面积19209.65m2该工程屋面以上南北两侧（梁底标高为93.00m处）各设计有一个悬空弧形构架，其中南侧弧形构架悬空跨度较大，构架平面图如图1所示17a21a轴、FaKa轴构架模板及

2、其支撑系统可直接支承于屋面板上，支模高度4.23m（屋面板顶至弧形梁顶）。弧形梁21aXFa轴26aXAa轴部分（外围最大弧长12.75m）距地高度93.90m，其模板及支撑系统在外侧和底部无任何防护结构，安全要求高，施工难度大。为确保该部位弧形构架施工能安全、顺利地进行，综合考虑结构受力、安全可靠、经济成本等各方面因素，需精心设计模板支撑系统。图1南侧弧形构架平面图1支撑系统的设计与计算1.1方案设计由于弧形构架梁的悬空高度达到93.90m，不可能采用一撑到底的满堂支撑系统，经过多种方案比较，最终采用在悬空部位架设钢桁架施工平台，然后借助于施工平台进行上部弧形构架结构施工的方案。此处重点对悬

3、空跨度较大的南侧钢桁架平台进行设计。首先，在屋面层即标高89.37m处架设钢桁架，桁架用I20b工字钢及10槽钢焊接而成，上下弦杆用I20b，腹杆采用10双槽钢背对背焊接，腹杆开口沿弦杆长度方向，在加工时认真放样，确保弦杆、腹杆的形心汇交于一点。每侧弧形构架使用2榀桁架。桁架详图见图3。每榀桁架焊接成2个半榀，运至现场拼装。桁架上弦杆与屋面结构预埋件可靠焊接。桁架安装焊接完毕后，垂直于桁架长边方向每747mm铺1根I12.6工字钢搁栅（桁架跨中3个节点各铺1根I16工字钢），工字钢外端出外圆弧lm,内端一直延伸至结构边，穿入已预埋的Q形卡中，加焊20钢筋，工字钢与桁架接触处焊接连接。钢桁架支撑

4、平台平面图见图2。工字钢搁栅安装完毕后，立即进行工字钢部位的女儿墙结构的施工，再次确保工字钢搁栅不发生失稳。在工字钢搁栅上满扎大眼安全网，而后满铺钢笆片，与工字钢扎牢，再满扎密目式安全网。施工平台安装完毕，搭设满堂钢管支撑作为弧形构架的支撑系统，在工字钢搁栅上的立杆部位焊接50mm高25钢筋内胆。图2钢桁架支撐平台平血图F5Mrr-n.r.MFnr.rv酣riViVg厶/八z八/、/asHPF1申65M側iVH1绅1.2受力计算1.2.1计算简图和内力分析考虑最不利荷载，验算弧形构架梁下的外侧钢桁架。桁架各杆件的内力按铰接分析计算，桁架对称，只计算左侧一半，计算简图如图4。桁架内力计算结果如表

5、1，型钢规格如表2。门仃bna冲1f护AA才詞IV才d152-dr-4r/Z17H7.5Fp!PP|Pp|ppIPpIPpIPpI忙-1D|h*表2桁架内力计算结果表I祎件编号內力系数杆件编号內力系数上弦杆-7.OOP腹杆AT*10T.：26PBC.-7.OOP町-F-18.20FJC*-8.89PBE-13.血PCK7.52P工吸-25.66FDK-FFG-25.66FKE-6.15FGH23.3SFelA4.TSPHI*-.29.3EFFL-P卞弦杆JK13.07PLG-3/41PKL：22.4OPGM益04FLM27.99P-P血W女29.TSPin-0.67P注：为内力最大的验算值；为

6、螺栓连接杆件验算值。1.2.2荷载计算静载外侧弧梁：0.35X0.6X12.75X24=64.3KN(弧长计算：10.983X3.14X2X66/360=12.75m)内侧弧梁殓：0.35X0.6X10X24=50.4KN(弧长计算：9.233X3.14X2X62/360=10m)次梁殓：0.2X0.3X1.4X13X24=26.2KN梁钢筋：1.5X5.87=8.8KN模板及支撑系统：(0.75+0.25)X23.3=23.3KN112.6工字钢搁栅:0.142X(1.7/2+2.82)X15=7.8KN钢笆片、安全网：0.079X23.3/0.8=2.3KN单排脚手架：(5.162X15+

7、12.75X5)X0.0376+5X0.0132X15=6.3KN立杆水平杆扣件桁架自重：10.9+0.8=11.7KN合计：201.1KN活载施工人员及设备荷载标准值取均匀荷载2.0KN/m2荷载组合：q=201.1X1.2+2.0X23.3X1.4=306.6KN则，P=306.6/15=20.4KN1.2.3上弦杆验算(I20b)正应力验算a、压杆GH(I20b):入=1/i=747/79.6=9.40查建筑施工计算手册附表2-60，得0=0.996N=29.38X20.4=599.4KN=599.4X103/0.996X39.5X102=152.4215N/mm2,可靠。b、压杆EF(

8、I20b):入=10/i=747/79.6=9.4查建筑施工计算手册附表2-60，得0=0.996N=25.66X20.4=523.5KN扣除M20高强螺栓孔所占面积22X7X2=308mm2,A=39.5-3.08=36.42cm2。=523.5X103/0.996X36.42X102=144.3215N/mm2,可靠。剪应力验算A点支反力为7.5P=7.5X20.4=153.0KN,Tmax=QSxmax/Ixd，其中Q=153.0KN,Ix/Sxmax=16.9cmTmax=153.0X1000/(169X9)=100.6N/mm2wJt刖ki-.irtr，-9HlJLt：Hr-弔Wft

9、l图6模根支撑系统图(5)拆下的模板及时清理，拆下的扣件及时集中收集管理。3.4.2施工平台的拆除拆除之前，应由项目部技术负责人发出书面拆除通知，并召开拆前技术安全交底会。拆除时，周围要设围栏或警告标志，并有专人指挥，主要进出口要张挂醒目的标志，并派专人看守，禁止闲人进入。拆除顺序:应先清除平台上的所有杂物，而后由上而下，按“后搭的先拆，先搭的后拆”的原则进行。拆除前桁架必须按搭设逆序完成捆绑以便向下吊运并逐一检查捆绑点是否牢固。拆除时至少应有两人同时作业，不得有冒险思想，操作时要集中思想，小心进行。3.4.3钢桁架的拆除钢桁架的拆除在工字钢搁栅以上的支撑全部拆除后进行。先拆除2榀桁架之间的连接件，连接件拆除时用塔吊上的钢丝绳系牢，拆除一根，向屋面上吊运一根，最后集中吊运。连接件全部拆除后进行桁架的拆除，先拆除外侧桁架，后拆除内侧桁架。桁架拆除前，用塔吊上的钢丝绳系牢桁架，着力点必须对称。将桁架与预埋件之间的联系割除后将桁架吊至安全地带。4结