南京青奥村高大模板支撑体系设计与施工
[摘要]：南京青奥村工程的裙楼空中连廊楼盖模板为高大模板，结合工程特点，采用新技术承插型盘扣式钢管支撑体系。该支撑体系不用扣件架体可伸缩调节，立杆采用套管承插连接，水平杆和斜杆采用杆端接头卡入连接盘，用楔形插销连接，形成几何不变的钢管支架体系。承插型盘扣式钢管支撑体系稳定性好，施工速度快，成本低。笔者结合工程实例，论述了该支撑体系的设计方案和施工要点，确保施工安全，防止重大坍塌事故发生。
[关键词]：高大模板；支撑体系；设计；施工
1概述
青奥村项目为南京青奥会的重要基础设施工程，该项目位于南京市河西新城江山大街南侧，由六栋裙楼、十栋塔楼及地下室组成。地下一层，地上裙楼九层，塔楼二十七层，建筑面积约46万平方米，钢筋混凝土剪力墙结构。本工程B2栋与B1-2栋之间空中连廊结构，从地下室顶板（-2.15m）至屋面层（+29.20m），连廊空间净高31.35米；B2栋与B3-1栋之间空中连廊结构，从地下室顶板（-1.7m）至屋面层（+29.20m），连廊空间净高30.90米，均属高大模板支撑体系。空中连廊部位高支模区域地下室顶板以350mm厚顶板为主，B2与B1-2连廊部位局部地下室顶板厚400mm。
图1-1 高大模板支撑区域平面布置图
图1-2 空中连廊BDF楼盖剖面图
2模板支撑体系方案设计
2.1设计原则
高大模板支撑系统设计必须首先遵循安全可靠的原则，在此基础上做到技术经济。支撑系统设计流程为：先横向预应力框架梁、后纵向框架梁，先主梁后次梁，先分项设计后整体设计，先主体结构后构造措施。
本工程高支模区域架体高度在30.90米~31.35米之间，楼面荷载及架体高宽比均较大，普通脚手架难以满足受力及整体稳定性要求。结合各方专家意见，决定采用新型承插型盘扣式钢管支撑体系（简称速接架）。速接架由可调底座、立杆、横杆、斜杆、可调托座组成，杆件采用盘扣式承插结合。
图2-1 速接架结构图
2.2模板支撑体系选材
模板面板采用16mm 厚混凝土模板用胶合板，其强度、弹性模量、平整度、耐水性应符合《混凝土模板用胶合板》（GB/T17656-2008）有关规定。采用40×90mm松木方。
支撑体系采用承插型盘扣式钢管支撑（速接架），支撑架体材料均应符合《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》（JGJ231-2010）的规定。
表2-1 速接架构件明细表
2.3 支撑体系结构设计
（1）支撑体系构造
+29.20m高板（250mm厚现浇板、500厚BDF空心楼盖）模板支撑体系：采用满堂B型Φ48.3×3.2mm速接架钢管支架，立杆步距1500mm，顶层、底层步距1000mm，立杆纵横间距以1200×1200mm为主，局部采用900mm横杆，配合结构尺寸进行调整，每层均设置竖向斜杆,所有水平拉杆的端部均与四周建筑物顶紧顶牢。平台板模为胶合板，主龙骨采用3支Φ48.3×3.2mm钢管，配合可调托座，背楞采用40×90mm木方，木楞间距200mm。
高支模区域最大暗梁（层高31.35m，断面1000*500）模板支撑体系：采用满堂B型Φ48.3×3.2mm速接架钢管支架，梁下立杆步距1500mm，每层均设置竖向斜杆,梁下沿梁延长线方向立杆间距1200mm，垂直梁延长线方向立杆间距900mm，平台板模为胶合板，主龙骨采用3支Φ48.3×3.2mm钢管，配合可调托座，背楞采用40×90mm木方，木楞间距200mm。
原外墙脚手架区域，保留八层以下外墙脚手架，拆除八层以上外架，脚手架立杆支撑不到的区域采用工字钢悬挑：一端搁置在楼面，一端放置于可调上调内，速接架搭设于工字钢上，剪力墙部位采用落地式支架。
图2-2楼盖支撑示意图图2-3预应力梁支撑示意图
（2）水平剪刀撑设置
距地面6m设置第一道水平剪刀撑，水平剪刀撑竖向间距为6m，水平剪刀撑应设置于速接架节点附近。
图2-4 水平剪刀撑布置图
（3）连墙件设置
考虑到架体较高，通过钢管与下调配合，与墙面成90°角，采用双扣件与立杆连接，并将下调螺母拧紧，防止架体发生倾覆，增强架体稳定性。拉结距离为垂直方向每3m设置一个，水平方向为每隔3跨设置一个，连墙件的布置应靠近速接架节点。构造做法如下：
图2-5 连墙件构造图
（4）水平安全防护网
安全防护采用井架网。共设置两道水平安全防护网，最顶层防护网铺设于工字钢悬挑操作面上，第二道防护网距第一道竖向间距10m。
（5）其他
考虑到速接架搭设过程中，与现场已有立面外脚手架的冲突矛盾,速接架搭设前，拆除已有落地外脚手架的外立面每步距中间两道水平横杆、密目网、大横杆中间水平杆及上铺竹笆片。速接架与剪刀撑冲突部位，拆除剪刀撑并及时在周围补强，连墙件不得拆除。
3模板支撑体系施工
3.1施工准备
(1)材料及主要机具准备。
(2)技术准备。
根据《南京市建设工程安全专项施工方案论证专家库管理暂行办法》规定，从南京市危险性较大分部分项工程施工方案论证专家库中，邀请相关专家对本专项施工方案进行论证，并按专家意见对方案进行补充与完善。
组织技术人员精读专项施工方案，对施工班组及施工人员，按专项方案进行详细的书面技术交底和安全技术交底。
绘制模板加工图和各区域模板安装图，复核轴线和各部位几何尺寸。
(3)作业条件准备。
测放好模板控制线、立杆定位线及纵向剪刀撑位置线。架体定位要准确，根据设计方案中的立杆间距，在基层面上弹线，将钢管立柱位置定位。
与劳务分包队伍签订安全、消防、环保、职业健康等协议，特殊工种作业人员，须持有特殊工种上岗证。
3.2模板支撑体系搭设
（1）施工流程
施工准备及放样→排放可调底座→安装第一步距架体（立杆、横杆）→调整可调底座标高和架体水平度→安装第一步距架体（斜杆）→安装第二步距架体→……→安装最后一步距架体→安装可调托座→调节结构支撑高度→安装模板。
（2）速接架施工技术措施
定位、放样，排放可调底座。根据结构标高，确定可调底座螺母初始高度。作为扫地杆的水平杆，离地面高度不大于550mm。当承载力较大时，采用垫板分散上部传力，垫板应平整、无翘曲，不得采用已开裂的垫板。
首层立杆安装。相邻两支立杆应采用不同长度规格，或相邻立杆连接套管颠倒对错，以保证立杆承插对接接头不在同一水平面，接头错开长度应大于75mm。
首层横杆安装。依据设计方案，确定横杆安装位置及尺寸。首层安装时，横杆插销不宜先敲紧，待架体成型校正后加固敲紧。
首层架体水平调节。选择任一立杆，将控制标高引测至立杆，并以此标高作为首层架体水平控制基准标高。配合使用水准仪、水平尺，旋转可调底座螺母，对各立杆标高进行逐一调节。
斜杆安装。首层架体水平调节完成后，方可进行首层斜杆安装。斜杆安装后，与立杆、横杆形成三角形受力体系。首层斜杆安装完成后，使用锤子将横杆、斜杆插销逐一锤实，销紧程度以插销刻度线为准。插销销紧后，对可调底座进行逐一检查，旋紧调节螺母，保证立杆置于调节螺母限位凹槽内，且立杆无悬空，检查合格后，方可进入上层架体安装施工。上层斜杆安装时，应保证与对应的下层斜杆同向且相对横杆异侧（上下层斜杆相对横杆内外侧相间）。
立杆接长安装。立杆之间以承插的方式往上接长搭设，并错开接头位置。
可调托座安装。依据结构标高，确定可调托座螺母初始高度，并略低于设计标高20mm左右。可调托座的顶面伸出顶层水平杆的悬臂长度不超过650mm，并明确可调托座开口方向。
主龙骨安装。明确主龙骨设置方向，主龙骨搭接长度不小于300mm，同时设置防倾覆措施。
（3）支撑体系施工要点
承重支撑水平力的传递和整体稳定，主要以自身结构体系为主，局部速接架体之间断开处，通过普通钢管扣件将架体连成整体。
竖向斜杆、水平剪刀撑严格按照《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》（JGJ231-2010）模板支架中的剪刀撑等构造要求。
钢管支架立杆间距、水平杆、剪刀撑的设置不得扩大。当地基高差较大时可利用立杆0.5m节点位差配合可调底座进行调整。
根据专项施工方案与支撑体系平面布置图，采用弹线放置每个可调底座，确保位置正确。
支撑体系搭设应与模板施工相结合，利用可调底座或可调托座调整模板底模标高。
严格按照施工流程作业，平面方向先采用四根立杆组合一个塔式稳定体，安装水平横杆后再向周边扩展，垂直方向搭完一层以后再搭设次层，以次类推。
水平调整。在场地四周作+0.500水平标记，拉通线找平。第一步支撑组立完成后，以水平尺控制，确保每个可调底座达到同一水平位置。
杆件组合。各杆件采用插销结合，结合后再以榔头槌实。
安装可调托座、主龙骨，主龙骨搭接时错开搭接，搭接长度不小于300mm，最后精确控制标高。
支撑安装应自一端向另一端延伸，自下而上按步搭设，并逐层改变搭设方向，不得从两端向中间进行，以免结合处错位，难于连接。
3.3支撑体系检查与验收
架体主要控制项目为水平度和垂直度。
表3-1 搭设质量检查项目表
模板及其支架必须符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）及相关规范、规程要求。
表3-2 模板工程质量检查项目表
3.4混凝土施工
（1）混凝土浇筑
混凝土浇筑之前，对所有参加浇捣的施工人员作浇捣技术交底和安全交底。
为确保模板支架施工过程中均衡受载，连廊高支模区域混凝土采用汽车泵，由中间逐步向两侧对称均匀的方式浇筑。混凝土浇筑过程中，楼面作业人员和振捣设备应尽量分散，严格控制高支模区域作业人员数量，振捣设备置于B2栋已施工完成的屋面层，避免人员和施工设备过于集中出现局部超载，影响支撑体系安全。同时应避免混凝土堆积过量，禁止泵管对着模板直接喷射。
在支架下方安装照明灯，浇筑高支模楼面混凝土时，由专职安全员进行巡查，发现异常情况立即进行加固处理。如支架沉降、位移达到报警值，安全员应立即报告现场施工负责人，查明情况并采取相应的安全措施和加固措施。
浇筑混凝土时，由于空心板自重轻，会产生较大浮力，必须固定牢固，否则会上浮后把楼板上排钢筋顶起，发生质量事故。采用空心板专用定位卡具，定位卡安放在每根管的端部，以固定空心管，控制空心管上下位置、排距，并使其顺直。在浇注BDF空心楼盖时，严禁将振捣棒在抗浮装置上长时间振捣，如发现楼板局部或整体上浮，应及时通知现场内模施工人员配合处理。（2）混凝土养护
混凝土浇筑完成后，采用浇水加草袋进行养护。用草袋将混凝土表面严密覆盖，保证混凝土在不失水的情况下得到充足的养护。混凝土强度达到1.2N/mm2前，不得在其上面踩踏。
3.5施工监测
高大模板支撑系统在混凝土浇筑过程中和浇筑后一段时间内，由于受压可能发生一定的沉降和位移，如变化过大可能发生垮塌事故。为及时反映支撑系统的变化情况，预防事故发生，应对支撑系统进行沉降和位移监测。
支架沉降监测点布设：选在高支模区域荷载较大的1000*500及600*500预应力暗梁中部，由梁底垂直引下一长钢管，钢管上端用直角扣件固定，再在钢管下端固定一段约1米长的钢尺作为观测尺。
支架水平位移监测点布设：为更直观的监测架体水平位移情况，根据本工程高支模区域两侧结构先行施工的特点，水平位移监测点布设在架体顶部即九层楼
面标高处，测量人员在B2栋九层楼面，通过布设于九层的基准点进行监测，动态掌握架体稳定情况。
监测频率：浇筑混凝土过程中实施监测，监测频率不超过30分钟一次。
变形允许值：预应力暗梁、板底（钢管立杆）沉降为10mm，梁水平位移为8mm。
变形监测报警值：板底、暗梁底（钢管立杆）沉降报警值为8mm，水平位移报警值为5mm。
图3-1 监测点布置图
3.6模板支撑体系拆除
模板支撑系统拆除，须经项目技术负责人及监理工程师同意后方可进行。拆除支撑及模板前，混凝土强度须达到设计强度的100%。连廊预应力梁底模在预应力张拉达到设计要求后方可拆除。
模板支撑系统拆除前，向操作班组进行安全技术交底，在作业范围设安全警戒线并挂警示牌，拆除时派专人看守。
模板拆除应遵循“先支后拆，后支先拆；先拆非承重部位，后拆承重部位；自上而下”的顺序，严禁上下同时作业。斜杆应随支撑逐层拆除，严禁先将斜杆数层拆除后再拆支撑。当支撑拆至下部最后一层时，应对立杆采取必要的临时防倾倒措施。
4结束语
南京青奥村裙楼空中连廊为超高大跨度结构，施工难度大，安全风险高，本工程采用承插型盘扣式钢管支撑体系，高效、安全地解决了超高大跨度空中楼盖的施工技术难题，深得各方好评，为今后类似工程的施工积累了经验。
