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超大厚混凝土无梁顶板支撑设计及应用分析

发表时间：2020/7/3 来源：《基层建设》2020年第6期作者：闫凯

[导读] 摘要：以马来西亚吉隆坡大马城南站地铁工程为例，对大厚混凝土无梁顶板支撑体系进行研究，根据工程特点将支撑体系整体划分为各个单元模块施工，提前预拼组装、模块整体平移，保证了施工的效率及安全质量，可对以后类似的工程提供参考方案。

        中铁九局集团第四工程有限公司辽宁省沈阳市 110032
        摘要：以马来西亚吉隆坡大马城南站地铁工程为例，对大厚混凝土无梁顶板支撑体系进行研究，根据工程特点将支撑体系整体划分为各个单元模块施工，提前预拼组装、模块整体平移，保证了施工的效率及安全质量，可对以后类似的工程提供参考方案。
        关键词：超大厚、无梁、预拼、单元模块、平移
        1、工程概况
        马来西亚吉隆坡MRT2期大马城南站地铁工程，地下2层，车站有效长度290m，宽24.2m，车站地下总高度20.6m。施工工艺采用半逆作法施工，先施工完成中板、底板，后施工顶板。顶板混凝土等级为C40，厚度2000mm，净高5.65m。按照混凝土搅拌站每次最大供应1200m3左右的搅拌能力，将顶板整体划分为12个板块，每块板面积平均约600m2。
        2、模板支撑体系的设计及计算
        2.1模板支撑体系设计
        顶板模板支撑体系采用门架式脚手架体系，中间支撑部分采用预拼、组装式施工，首先将模板分单元组装成为3300mm×3300mm×5650mm的支撑单元模块。自车站纵向中心线向两侧依次摆放，两侧不满足单元模块尺寸的区域采用“散搭散拆”的方式进行支撑。当施工完成的板块满足拆除支撑体系条件后，板块中间支撑单元模块采用推车分单元（3300mm×3300mm×5650mm）进行平移。
        顶板总荷载51.9KN/m2（2000mm厚顶板），模板采用18mm多层板，次龙骨采用200mm×80mm×27mm工字型木梁，间距203mm，主龙骨采用160mm×80mm铝梁，间距2000mm；立杆采用62mm×5mm钢管门架式脚手架，顶部和底部设置可调整式T型托，横向间距2000mm，纵向间距1100mm，水平杆步距1100mm。按照构造要求为3300mm×3300mm×5650mm的支撑单元模块之间采用φ48.3钢管连接，高度每3m一道。
        2.2顶板支撑体系计算
        脚手架支撑体系按照划分的3300mm×3300mm×5650mm的支撑单元模块计算，承受的荷载包括钢筋混凝土的自重、施工人员和设备的荷载。
        混凝土荷载：Q1=24.5KN/m3×2m=49.0KN/m2
        龙骨荷载：Q2=0.4KN/m2
        施工人员和设备标准荷载：Q3=2.5KN/m2
        2.2.1支架体系次龙骨计算
        次龙骨材料参数已考虑安全系数，其中最大抗剪强度11KN，最大抗弯强度5.0KN•m，间距203mm
        次龙骨上的构件荷载
        Σq=Q1+Q2+Q3=51.9KN/m2（因材料参数已考虑施工的安全系数，因此不再对活荷载和固定荷载进行安全系数考虑）
        次龙骨均布荷载Σq×203mm=10.54KN/m

        计算最大挠度2.501mm＜2000mm/500mm=4mm（最大允许挠度），满足要求。
        计算最大弯矩3.02KN•m＜5.0KN•m（最大允许抗弯强度），满足要求。
        计算最大剪力10.95KN＜11KN（最大允许抗剪强度），满足要求。
        2.2.2支架体系主龙骨计算
        双拼主龙骨参数已考虑安全系数，其中最大抗剪强度30KN×2=60KN，最大抗弯强度7.0KN•m×2=14KN•m
        最大反应力18.43KN
        均布荷载18.43KN/0.203m=90.79KN/m

        计算最大挠度0.98mm＜1100mm/500mm=2.2mm（最大允许挠度），满足要求。
        计算最大弯矩7.831KN•m＜14.0KN•m（最大允许抗弯强度），满足要求。
        计算最大剪力53.24KN＜30KN×2=60KN（最大允许抗剪强度），满足要求。
        2.2.3立柱计算
        经受力分析，支撑单元模块立柱轴向最大允许荷载为77.3KN
        计算最大荷载75.93KN＜77.3KN（最大允许荷载强度），满足要求。
        3、顶板支撑系统拆除
        拆除顶板脚手架单元模板时从外向内拆除，使用两台手动推车分别固定在单元两侧水平杆上，调整降低底托，将单元支撑脚手架整体降低（见下图），然后用推车整体平移至下一块浇筑顶板支撑区域，使用水准仪控制标高调整抬高底托安放到位，按照以上步骤依次进行下一块脚手架模块。

        总结
        本工程将脚手架支撑体系整体划分为单元模块计算和施工，材料进场后只需要按照脚手架支撑体系图分块预拼、组装一次，使用吊装设备整体吊装到位进行施工，后期采用整体平移，有利的控制了脚手架搭设拆除过程中的安全质量问题，提高了建筑施工过程中传统搭设脚手架的用时，尤其对施工作业工人的技术水平要求降低。
        参考文献
        [1]孙超，赵淑丽，柴文静.多层地下室型钢支撑加固技术及有限元分析[J].建筑技术，2019（02）
        [2]李运宝，GBF现浇砼空心无梁楼盖在工程中的应用及控制要点分析[J].建筑与装饰，2019（10）18:28:23
        [3]朱明，在役混凝土箱梁桥顶板加劲横梁开裂分析[J].上海公路.2019（02）