CN103321406A - 一种高大楼层模板的支撑体系 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高大楼层模板的支撑体系，属于建筑工程领域，包括构建楼板、主梁、小梁、立柱的模板和支撑模板的支撑架体，支撑架体包括支撑杆和连接固定支撑杆的水平杆，支撑架体的底部和上部设置有与各支撑杆固定连接的水平加强架，支撑楼板模板和小梁模板的支撑杆为竖向垂直等间距设置的立杆；支撑主梁模板的支撑杆为若干组倾斜布置的放射状的斜杆Ⅰ，主梁模板两侧设置斜杆Ⅱ作为剪刀撑；立柱周围的楼板模板的支撑杆还包括斜杆Ⅲ，立杆之间、斜杆Ⅰ之间、斜杆Ⅱ之间纵横设置有等步距的水平杆。本发明能够满足建筑施工中层高较高、跨度和空间较大的大型模板的支撑体系的施工要求，并且不对下层的承重楼板造成破害。

Description

一种高大楼层模板的支撑体系

技术领域

本发明属于建筑工程领域，特别是一种用于稳固支撑层高较高、跨度和空间较大的大型模板的架构体系。

背景技术

建筑行业中楼层的建筑越来越多的采用整体浇筑方式，在施工过程中首先用钢管作为支撑杆搭建支撑架，并在支撑架的上面对应承重梁、楼板的位置安装固定模板，用模板围挡出承重梁、楼板以及柱体的形状，并构建钢筋架，浇筑混凝土，从而形成楼层的整体构架。一般的建筑物其层高在3～5米，跨度不会太大，此时搭建支撑架体钢管的长度低于楼层的高度，其竖直支撑时不会发生弯曲，可以采用均匀分布支撑的形式。但是随着现代化城市建设的需要，建筑行业大跨度、大空间、大层高的结构越来越多。目前，有些建筑物的轴线跨度会在18米以上，当大于18米时，支撑架体的承载能力会发生很大变化，如果支撑架体的支撑杆还按照常规的等间距方式搭建，支撑架体和承载支撑架体的下层楼层的受力分布情况也将发生很大的变化，支撑架体上面的模板在浇筑混凝土过程中或者浇筑完成后，新浇筑的上层楼层、支撑架、甚至下层楼层会发生大距离的下沉，甚至发生坍塌事故；在建筑物的层高高度大于8米时，由于支撑杆过长，支撑杆自身会发生弯曲，支撑杆的支撑能力和支撑架体的稳定性将发生变化；在大截面的楼层上还必须设计纵横的混凝土大梁，致使待浇筑的楼层各处重量不一致，其恒载及施工荷载变化很大，由于梁的存在，建筑物楼层的应力集中很明显。由于建筑物的跨度大、层高大、空间大，尤其在对上层楼层进行施工时，支撑体系（即支撑架体）的支撑面（即承重层）是在下层楼板的结构层上，而下层楼板作为承重层时，下层楼板下面的支撑体系由于施工需要往往已经被拆除，这时候作为承重层的下层楼板，不但要承载上层待浇筑楼板的重量而且还要承载支撑上层待浇筑楼板的模板及支撑杆体系的重量，常规的等间距搭建的支撑体系虽然可以使下层楼板的各受力点受力均匀，但由于下层楼板的跨度大，下层楼板中心部位和边缘所能够承受的载荷并不一致，故等间距的整体支撑体系仅靠下层楼板结构层承载是很不安全的。

等间距设置的整体支撑体系是采用扣件将竖向设置的钢管（即支撑杆）与横向设置的钢管（即水平杆）连接起来，搭建成满堂脚手架，扣件式满堂脚手架作为传统的支撑搭设形式，其立杆承载力容易受各种因素的影响，如连接纵横的钢管的扣件是由人力紧固至规定力矩数值，如操作不到位，其抗滑力和稳定性就会受影响。目前本领域技术人员对高大楼层模板支撑体系的稳定性控制尚处于半经验半理论阶段，失稳事故较多，不符合高大楼层模板支撑体系的施工要求，支撑架体系甚至作为承重层的下层楼板都有可能存在缺陷。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种高大楼层模板的支撑体系，能够满足建筑施工中层高较高、跨度和空间较大的大型模板的支撑体系的施工要求，并且不对下层的承重楼板造成破害。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种高大楼层模板的支撑体系，包括构建楼板、主梁、小梁、立柱的模板和支撑模板的支撑架体，支撑架体包括支撑杆和连接固定支撑杆的水平杆，在支撑架体的底部和上部设置有与各支撑杆固定连接的由纵横连接的钢管构成的水平加强架将支撑杆构成整体结构，所述支撑楼板模板和小梁模板的支撑杆为竖向垂直等间距设置的立杆；支撑主梁模板的支撑杆为若干组倾斜布置在主梁模板下方的由下向上呈放射状的斜杆Ⅰ组成的斜杆组，斜杆Ⅰ的上端分散均布支撑在主梁模板的下面，斜杆组的下端的斜杆Ⅰ向中间收拢密集均匀排列；在所述立杆之间、斜杆Ⅰ之间纵横设置有等步距的水平杆；在主梁模板两侧的立杆和水平杆上设置向主梁两侧倾斜的斜杆Ⅱ作为剪刀撑，作为剪刀撑的斜杆Ⅱ之间也设置有等步距的水平杆；在立柱的周围通过预设在立柱模板内的埋件架设支撑立柱周围的楼板模板的斜杆Ⅲ。

本发明的改进在于：斜杆组外侧的斜杆Ⅰ与水平方向的夹角为78°～84°。

本发明的进一步改进在于：支撑楼板模板的立杆按均布荷载分布设置，立杆间距为0.5-0.6m，主梁两侧的立杆顺着主梁方向的间距为1.0-1.2m。

本发明的进一步改进在于：在小梁模板的下面的水平杆或者立杆上架设有水平托架，在对应小梁模板的立杆的下面垫设有槽钢，在立柱周围的、支撑架体下部的水平加强架的下面设置承载立杆的钢板。

本发明的进一步改进在于：所述支撑主梁模板的斜杆组在主梁中间位置时斜杆Ⅰ是向左右两个方向放射布设，靠近立柱的主梁两端的斜杆Ⅰ是由立柱方向向主梁中间放射。

本发明的进一步改进在于：所述埋件的外端设置四根钢管，斜杆Ⅲ插在钢管上。

本发明的进一步改进在于：所述水平杆的步距为0.9～1.5m。

本发明的进一步改进在于：在支撑架体的四周外面的立杆上再满设斜杆Ⅱ作为剪刀撑。

本发明的进一步改进在于：所述支撑架体的顶部设置用来支撑模板的调节顶丝，调节顶丝位于支撑杆上时，调节顶丝在顶层水平杆上面且高出顶层水平杆的高度不大于300mm，调节顶丝位于顶层水平杆上时，调节顶丝距支撑杆的距离不大于200mm。

本发明的更进一步改进在于：模板采用竹胶合板，连接主梁模板两侧的穿梁螺栓水平间距500mm，穿梁螺栓竖向布置两根，穿梁螺栓直径为M10。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步在于：

本发明能够满足建筑施工过程中大跨度、大空间、大层高的模板的稳固支撑，可以提升楼体质量，节省人工和材料，缩短工期。对于体量大、周期长的施工工程，可提前拆除承重楼板下部的施工架体，以减少周转工具用量，而本高大楼层模板支撑体系能分散承受上部传递下来的荷载，并且不对下层的承重楼板造成破害。

本发明斜杆组外侧的斜杆Ⅰ与水平方向呈一定的夹角，不但使支撑架体稳定、节省人工和材料，而且留出一定的施工空间。

本发明支撑楼板模板的立杆按均布荷载分布设置，楼板模板单位面积上承受的荷载大小相等，受力连续均匀，保证支撑的可靠性。

本发明支撑小梁模板的立杆下垫设的槽钢和立柱周围架体下部设置的承载立杆的钢板，能够增加立杆与承重楼板的接触面面积，有效分散集中应力，减小对下部承重楼板的破害。

本发明支撑主梁的支撑杆采用放射性布置方式，支撑杆上端分散均布支撑主梁，支撑杆下端向中间密集收拢，不但能够增强支撑的稳固性，而且可以在下部承重楼板上留出一定的施工空间。

本发明支柱模板内预设埋件，并在埋件外设置有四根钢管，有利于外部工程设备基础的安装固定，可用于结构浇筑时安置配件，或与上部结构进行搭接。

本发明水平杆步距的大小设置不但有利于稳固支撑杆，而且水平杆之间的高度适合施工人员攀爬。

本发明支撑架体外围满设剪刀撑，对脚手架起到纵向稳定的作用，可有效加强纵向刚性，保证支撑架体结构不变形。

本发明在支撑杆顶部设置调节顶丝，可起到支撑模板及调整标高的作用。

本发明穿梁螺栓布置紧密，连接固定主梁模板。

附图说明

图1是一种高大楼层模板支撑架体的结构示意图；

图2是主梁模板的支撑杆的结构示意图。

图3是埋件与外置钢管的结构示意图。

其中：1.立杆，2.斜杆Ⅰ，3.水平杆，4.主梁模板，5.楼板模板，6.立柱模板，7.小梁模板，8.埋件，9.斜杆Ⅱ，10.斜杆Ⅲ，11.钢管，12.水平托架。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明作更进一步详细说明：

一种高大楼层模板的支撑体系，其结构示意图，如图1所示，包括主梁模板4、楼板模板5、立柱模板6、小梁模板7、立杆1、斜杆Ⅰ2、斜杆Ⅱ9、斜杆Ⅲ10、水平杆3、埋件8、钢管11和水平托架12。

所述高大楼层模板的立杆1用来支撑楼板模板5和小梁模板7，立杆1竖向垂直的支撑在楼板模板5和小梁模板7的下面，各立杆之间的间距相等，大小为0.5-0.6m。主梁两侧的分布在楼板模板5下方的立杆1顺着主梁方向的间距为1.0-1.2m。

主梁模板支撑杆结构示意图，如图2所示，支撑主梁模板4的架体是由若干根斜杆组成的几组斜杆组。斜杆和立杆共同构成竖向的支撑杆，在这些支撑杆构成的支撑架体的底部和上部设置有水平加强架，水平加强架由纵横连接的钢管构成，并与各支撑杆固定连接，和支撑杆一起构成整体结构。每组斜杆组由下向上呈放射状分布在主梁模板4的下方，斜杆上端等间距分布支撑主梁模板，下端向每组斜杆组的中间斜向收拢，使每组斜杆组呈从下向上的放射状。主梁模板4中间的斜杆组，其上端按等间距0.6m均布支撑在主梁模板4下方，其下端由主梁模板左右两边向主梁中间方向收拢，密集均匀排列，斜杆组两边外侧的斜杆Ⅰ与水平方向的夹角控制在78°～84°，如图2中所示，角度为80°和81°。靠近立柱的主梁模板两端的斜杆组由立柱方向向主梁中间放射，斜杆组上端按等间距0.6m均布设置，下端向立柱底部方向收拢，密集均匀排列，斜杆组外侧远离立柱的斜杆Ⅰ与水平方向的夹角控制在78°～84°，图2中，角度为83°。

立杆1之间、斜杆Ⅰ之间纵横设置有固定连接支撑杆的水平杆3，水平杆3为等步距设置，步距大小控制在0.9～1.5m范围内。在支撑架的上部和底部设置的水平加强架，同样是由纵横连接的水平杆3连接构成，底部水平加强架即扫地杆，水平杆、水平加强架与支撑杆将支撑架体构成整体结构。

主梁模板4两侧设置向主梁外侧倾斜向上的斜杆Ⅱ作为剪刀撑，支撑在靠近主梁的楼板模板下面，斜杆Ⅱ下端向主梁两侧倾斜，斜杆Ⅱ通过扣件连接固定在立杆1和水平杆3上。整个支撑架体的四周外面的立杆1上再满设斜杆Ⅱ作为剪刀撑，立杆1与斜杆Ⅱ通过扣件固定连接构成脚手架。

在立柱模板6内预设埋件8，埋件8上焊接有四个倾斜向上的钢管11，立柱周围的楼板模板5的支撑杆还包括倾斜布置的斜杆Ⅲ，斜杆Ⅲ下端向立柱方向倾斜，并插接在埋件8的外置钢管11上，埋件8如图3所示。

支撑小梁7的支撑杆与支撑楼板模板5的立杆1相同，在小梁模板7的下面架设有水平托架12，水平托架12位于小梁模板7的正下方，给小梁模板7提供支撑点，水平托架12通过扣件连接在水平杆或者立杆上。对应支撑小梁模板7的立杆1下垫设槽钢，一般为14#槽钢；在立柱的周围、支撑架体下部的水平加强架的下面设置有承载立杆1的钢板。钢板尺寸一般为150×150mm。

支撑架体的顶部设置有用来支撑模板的调节顶丝，调节顶丝可以设置在支撑杆的上部，也可以设置在顶层的水平杆上。调节顶丝位于支撑杆上时，调节顶丝距离支撑杆顶层水平杆3的高度不大于300mm；调节顶丝位于顶层水平杆3上时，调节顶丝距支撑杆的距离不大于200mm。

构建楼板、主梁、小梁、立柱的模板采用竹胶合板，连接主梁模板两侧的穿梁螺栓水平间距500mm，穿梁螺栓竖向布置两根，直径为M10。

本实施例，预计搭设在下层承重楼板上的高15米的大空间，采用整体浇筑方式。支撑架体构造搭设前，首先需要进行安全技术设计计算：按照《建筑施工扣件式钢管脚手杆安全技术规范》(JGJ130)的规定及现场施工要求，验算楼板承载力，验算指标内容包括：梁侧模板面板的强度、挠度计算；梁侧模板的强度、挠度计算；梁底模板内外楞的强度、挠度计算；梁底支撑的计算；扣件抗滑移的计算；立杆的稳定性计算；穿梁螺栓的计算，支撑体系地基的验算。计算结果符合规范要求，方可进行模板、支撑杆的构造设计及搭设。

其次，进行支撑架体的搭建，搭设过程中须注意，应严格控制实际施工荷载不超过设计荷载，对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施，钢筋等材料不能集中堆放。采用Φ48mm×3.5mm的钢管作为支撑杆和水平杆搭建支撑架，采用双扣件进行加固，扣件一般为可锻铸铁。按照图1～图3所示的结构进行搭建。

在搭建好的支撑架体上面对应楼板、主梁、小梁、立柱的位置安装固定相应的模板，用模板围挡出承重梁、楼板以及柱体的形状。楼板、主梁、小梁、立柱的模板的板底支撑采用方木，方木尺寸为50mm×80mm；梁侧主楞采用钢楞；次楞采用木楞。

在支撑架体的顶部设置空间位移监测点，下部十二个点用两部水准仪，上部用一部水准仪及一台垂准仪，从支撑体系安装完成后就开始进行跟踪观测。

然后构建钢筋架，进行混凝土浇筑。混凝土浇筑前，须再次检查支杆和支承情况，发现扣件滑移、松动和模板变形情况及时解决。混凝土采用由中部向两边扩展的浇筑方式进行分层浇筑，每层浇筑厚度不得大于400mm，确保模板支架施工过程中均衡受载。混凝土浇注过程中，利用空间位移监测点进行跟踪观测，直到砼达到凝固强度的时间段内进行全天观测。

空间位移监测点观测到砼达到要求的凝固强度后，可以拆除架体，进行下一步施工任务。

Claims (10)

1.一种高大楼层模板的支撑体系，包括构建楼板、主梁、小梁、立柱的模板和支撑模板的支撑架体，支撑架体包括支撑杆和连接固定支撑杆的水平杆（3），其特征在于：在支撑架体的底部和上部设置有与各支撑杆固定连接的由纵横连接的钢管构成的水平加强架将支撑杆构成整体结构，所述支撑楼板模板（5）和小梁模板（7）的支撑杆为竖向垂直等间距设置的立杆（1）；支撑主梁模板（4）的支撑杆为若干组倾斜布置在主梁模板下方的由下向上呈放射状的斜杆Ⅰ（2）组成的斜杆组，斜杆Ⅰ（2）的上端分散均布支撑在主梁模板（4）的下面，斜杆组的下端的斜杆Ⅰ（2）向中间收拢密集均匀排列；在所述立杆（1）之间、斜杆Ⅰ（2）之间纵横设置有等步距的水平杆（3）；在主梁模板（4）两侧的立杆（1）和水平杆（3）上设置向主梁两侧倾斜的斜杆Ⅱ（9）作为剪刀撑，作为剪刀撑的斜杆Ⅱ（9）之间也设置有等步距的水平杆（3）；在立柱的周围通过预设在立柱模板（6）内的埋件（8）架设支撑立柱周围的楼板模板（5）的斜杆Ⅲ（10）。

2.根据权利要求1所述的一种高大楼层模板的支撑体系，其特征在于：斜杆组外侧的斜杆Ⅰ（2）与水平方向的夹角为78°～84°。

3.根据权利要求1所述的一种高大楼层模板的支撑体系，其特征在于：支撑楼板模板（5）的立杆（1）按均布荷载分布设置，立杆（1）间距为0.5-0.6m，主梁两侧的立杆（1）顺着主梁方向的间距为1.0-1.2m。

4.根据权利要求1～3任一项所述的一种高大楼层模板的支撑体系，其特征在于：在小梁模板（7）的下面的水平杆或者立杆上架设有水平托架（12），在对应小梁模板（7）的立杆（1）的下面垫设有槽钢，在立柱周围的、支撑架体下部的水平加强架的下面设置承载立杆（1）的钢板。

5.根据权利要求1所述的一种高大楼层模板的支撑体系，其特征在于：所述支撑主梁模板（4）的斜杆组在主梁中间位置时斜杆Ⅰ（2）是向左右两个方向放射布设，靠近立柱的主梁两端的斜杆Ⅰ（2）是由立柱方向向主梁中间放射。

6.根据权利要求1所述的一种高大楼层模板的支撑体系，其特征在于：所述埋件（8）的外端设置四根钢管（11），斜杆Ⅲ（10）插在钢管（11）上。

7.根据权利要求1所述的一种高大楼层模板的支撑体系，其特征在于：所述水平杆（3）的步距为0.9～1.5m。

8.根据权利要求1所述的一种高大楼层模板的支撑体系，其特征在于：在支撑架体的四周外面的立杆（1）上再满设斜杆Ⅱ（9）作为剪刀撑。

9.根据权利要求1所述的一种高大楼层模板的支撑体系，其特征在于：所述支撑架体的顶部设置用来支撑模板的调节顶丝，调节顶丝位于支撑杆上时，调节顶丝在顶层水平杆（3）上面且高出顶层水平杆（3）的高度不大于300mm，调节顶丝位于顶层水平杆上时，调节顶丝距支撑杆的距离不大于200mm。

10.根据权利要求1所述的一种高大楼层模板的支撑体系，其特征在于：模板采用竹胶合板，连接主梁模板两侧的穿梁螺栓水平间距500mm，穿梁螺栓竖向布置两根，穿梁螺栓直径为M10。

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