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【摘要】：本文针对铁木森大学五期扇形主入口展览厅高大模板支撑体系施工方法进行研究，通过对梁板高大桁架支撑体系进行科学验算，其强度和稳定性均符合要求，这为扇形主入口展览厅高大支撑体系安全顺利的进行起到了很好的指导作用，同时也对同类型工程的施工具有很大的指导意义。
【关键词】：高大支撑体系；强度；稳定性
1工程概况
铁木森大学五期工程01区扇形主入口R层为展览厅，建筑面积780 m2，层高9m，最大跨度10.45m。结构类型为框架剪力墙结构，楼板采用厚20cm的空心楼板砖与弥勒梁整体浇筑而成。楼梯间两侧有两道剪力墙，整个结构以中心线为对称轴左右对称。
2高大模板支撑体系技术难点及方案选择
R层展览厅层高9m，单层建筑面积780 m2 ，整体布局为扇形结构，对支撑体系整体稳定性及竖向承载力要求较高。结合该结构的特点和施工现场的情况，顶板采用满堂模板支撑体系，框架梁采用桁架支撑体系。
3高大模板支撑体系设计
3.1支撑架的类别及主要参数
满堂模板支撑架采用扣件式钢管。支撑架管采用48×3.5钢管，支撑架管横向和纵向搭设间距为1m，步距为1.5m。立杆上端伸出至模板支撑点长度为0.1m，支撑架整体搭设高度为8.7m，采用双扣件的连接方式。
3.2承载力可靠性的验算
1）模板支架荷载标准值计算
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载。
①静荷载标准值包括：
a.脚手架的自重：NG1 = 0.129×8.700 = 1.123 kN；
b.模板的自重：NG2 = 0.350×1.000×1.000 = 0.350 kN；
c.钢筋混凝土楼板自重：NG3 = 25.000×0.150×1.000×1.000 = 3.750 kN；
经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 5.223 kN；
②活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的施工荷载。
经计算得到，活荷载标准值 NQ = （1.000+2.000 ） ×1.000×1.000 = 3.000 kN；
计算立杆的轴向压力设计值为：N = 1.2NG + 1.4NQ = 10.468 kN；
2）立杆的稳定性计算
立杆的稳定性计算公式：σ=N/φA≤[f]
其中：N = 10.468 kN；
φ---- 轴心受压立杆的稳定系数，由长细比 lo/i 查表得到；
i = 1.58 cm；
A = 4.89 cm2；
σ-----钢管立杆抗压强度计算值 （N/mm2）；
[f] =205.000 N/mm2；
Lo---- 计算长度 （m）；
参照《扣件式规范》，分别按照公式（1）和（2）进行计算
lo = k1uh （1）
lo = （h+2a） （2）
其中： k1取值为1.155；
u = 1.700；
a = 0.100 m；
公式（1）的计算结果：
立杆计算长度 Lo = k1uh= 2.945 m；
Lo/i = 186.000 ；
由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.207 ；
立杆稳定性计算 σ=10467.804/（0.207×489.000）= 103.413 N/mm2 小于 [f] = 205.000满足要求！
公式（2）的计算结果：
立杆计算长度 Lo = h+2a = 1.700 m；
Lo/i = 108.000 ；
由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.530 ；
立杆稳定性计算 σ=10467.804/（0.530×489.000）= 40.390 N/mm2 小于 [f] = 205.000满足要求！
考虑到高支撑架的安全因素，由公式（3）验证
lo = k1k2（h+2a） （3）
k1取值1.185；
k2取值1.016 ；
公式（3）的计算结果：
立杆计算长度 Lo = k1k2（h+2a） = 2.047 m；
Lo/i = 130.000 ；
由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.396 ；
立杆稳定性计算 σ=10467.804/（0.396×489.000）= 54.057 N/mm2 <[f] = 205.000满足要求！
3）扣件抗滑移的计算
双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN 。经计算纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 9.950 kN；
R < 12.80 kN，所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求
经计算，满堂模板支撑体系强度及稳定性指标符合要求。
3.3高大模板支撑体系构造设计
3.3.1模板支架的构造设计
a.梁板模板高支撑架根据设计荷载采用单立杆，立杆间距1米；
b.立杆之间必须按步距1.5米满设双向水平杆，确保两方向的设计刚度；
c.由于梁荷载较大，在梁模板中间加设一道立杆；
d.平杆的接长采用对接，对接接头应错开，上下邻杆接头不得设在同跨内，且应避开跨中。
3.3.2脚手架与墙、柱固定的设计
考虑到支撑体系的整体稳定性，在4.5米处和梁底处加设井字型钢管固定在柱或剪力墙预留洞口上。
4模板施工操作要点
展览厅顶层楼板面积和框架梁的尺寸较大，作用于模板上的施工荷载以及恒荷载加大了模板的施工要求，需要模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性，故在梁侧面设置对拉螺栓并在底部设置横向剪刀撑来保证梁模稳定、不涨模，能可靠地承受浇筑混凝土的重量、侧压力及施工荷载。
5混凝土施工操作要点
展览厅楼板混凝土浇筑采用泵送浇筑，框架梁采用塔吊吊送浇筑。泵送和施工产生的荷载对整个支撑体系的稳定性影响较大。为此，混凝土浇筑时要沿中轴线向两边对称浇筑，以减小施工过程的不均匀荷载，从而保证整个体系的整体稳定性。
6结束语
通过现场实际施工验证，该高大脚手架支撑体系施工方法满足大空间、大跨度、大荷载的建筑施工要求，为此类工程施工组织设计提供了有力的实践及理论依据。
参考文献：
[1] 杜荣军主编. 建筑施工脚手架实用手册. 北京： 中国建筑工业出版社， 1994
[2] 董庸生. 关于扣件式钢管脚手架搭设高度和支模问题的探讨. 施工技术， 1986
[3] 王士澄. 推广使用扣件式脚手架的探讨. 建筑科技情报， 1983
【关键词】：高大支撑体系；强度；稳定性
1工程概况
铁木森大学五期工程01区扇形主入口R层为展览厅，建筑面积780 m2，层高9m，最大跨度10.45m。结构类型为框架剪力墙结构，楼板采用厚20cm的空心楼板砖与弥勒梁整体浇筑而成。楼梯间两侧有两道剪力墙，整个结构以中心线为对称轴左右对称。
2高大模板支撑体系技术难点及方案选择
R层展览厅层高9m，单层建筑面积780 m2 ，整体布局为扇形结构，对支撑体系整体稳定性及竖向承载力要求较高。结合该结构的特点和施工现场的情况，顶板采用满堂模板支撑体系，框架梁采用桁架支撑体系。
3高大模板支撑体系设计
3.1支撑架的类别及主要参数
满堂模板支撑架采用扣件式钢管。支撑架管采用48×3.5钢管，支撑架管横向和纵向搭设间距为1m，步距为1.5m。立杆上端伸出至模板支撑点长度为0.1m，支撑架整体搭设高度为8.7m，采用双扣件的连接方式。
3.2承载力可靠性的验算
1）模板支架荷载标准值计算
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载。
①静荷载标准值包括：
a.脚手架的自重：NG1 = 0.129×8.700 = 1.123 kN；
b.模板的自重：NG2 = 0.350×1.000×1.000 = 0.350 kN；
c.钢筋混凝土楼板自重：NG3 = 25.000×0.150×1.000×1.000 = 3.750 kN；
经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 5.223 kN；
②活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的施工荷载。
经计算得到，活荷载标准值 NQ = （1.000+2.000 ） ×1.000×1.000 = 3.000 kN；
计算立杆的轴向压力设计值为：N = 1.2NG + 1.4NQ = 10.468 kN；
2）立杆的稳定性计算
立杆的稳定性计算公式：σ=N/φA≤[f]
其中：N = 10.468 kN；
φ---- 轴心受压立杆的稳定系数，由长细比 lo/i 查表得到；
i = 1.58 cm；
A = 4.89 cm2；
σ-----钢管立杆抗压强度计算值 （N/mm2）；
[f] =205.000 N/mm2；
Lo---- 计算长度 （m）；
参照《扣件式规范》，分别按照公式（1）和（2）进行计算
lo = k1uh （1）
lo = （h+2a） （2）
其中： k1取值为1.155；
u = 1.700；
a = 0.100 m；
公式（1）的计算结果：
立杆计算长度 Lo = k1uh= 2.945 m；
Lo/i = 186.000 ；
由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.207 ；
立杆稳定性计算 σ=10467.804/（0.207×489.000）= 103.413 N/mm2 小于 [f] = 205.000满足要求！
公式（2）的计算结果：
立杆计算长度 Lo = h+2a = 1.700 m；
Lo/i = 108.000 ；
由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.530 ；
立杆稳定性计算 σ=10467.804/（0.530×489.000）= 40.390 N/mm2 小于 [f] = 205.000满足要求！
考虑到高支撑架的安全因素，由公式（3）验证
lo = k1k2（h+2a） （3）
k1取值1.185；
k2取值1.016 ；
公式（3）的计算结果：
立杆计算长度 Lo = k1k2（h+2a） = 2.047 m；
Lo/i = 130.000 ；
由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.396 ；
立杆稳定性计算 σ=10467.804/（0.396×489.000）= 54.057 N/mm2 <[f] = 205.000满足要求！
3）扣件抗滑移的计算
双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN 。经计算纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 9.950 kN；
R < 12.80 kN，所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求
经计算，满堂模板支撑体系强度及稳定性指标符合要求。
3.3高大模板支撑体系构造设计
3.3.1模板支架的构造设计
a.梁板模板高支撑架根据设计荷载采用单立杆，立杆间距1米；
b.立杆之间必须按步距1.5米满设双向水平杆，确保两方向的设计刚度；
c.由于梁荷载较大，在梁模板中间加设一道立杆；
d.平杆的接长采用对接，对接接头应错开，上下邻杆接头不得设在同跨内，且应避开跨中。
3.3.2脚手架与墙、柱固定的设计
考虑到支撑体系的整体稳定性，在4.5米处和梁底处加设井字型钢管固定在柱或剪力墙预留洞口上。
4模板施工操作要点
展览厅顶层楼板面积和框架梁的尺寸较大，作用于模板上的施工荷载以及恒荷载加大了模板的施工要求，需要模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性，故在梁侧面设置对拉螺栓并在底部设置横向剪刀撑来保证梁模稳定、不涨模，能可靠地承受浇筑混凝土的重量、侧压力及施工荷载。
5混凝土施工操作要点
展览厅楼板混凝土浇筑采用泵送浇筑，框架梁采用塔吊吊送浇筑。泵送和施工产生的荷载对整个支撑体系的稳定性影响较大。为此，混凝土浇筑时要沿中轴线向两边对称浇筑，以减小施工过程的不均匀荷载，从而保证整个体系的整体稳定性。
6结束语
通过现场实际施工验证，该高大脚手架支撑体系施工方法满足大空间、大跨度、大荷载的建筑施工要求，为此类工程施工组织设计提供了有力的实践及理论依据。
参考文献：
[1] 杜荣军主编. 建筑施工脚手架实用手册. 北京： 中国建筑工业出版社， 1994
[2] 董庸生. 关于扣件式钢管脚手架搭设高度和支模问题的探讨. 施工技术， 1986
[3] 王士澄. 推广使用扣件式脚手架的探讨. 建筑科技情报， 1983