混凝土梁板組裝桁架模板支撐施工工法

《混凝土梁板組裝桁架模板支撐施工工法》是山東德建集團有限公司、山東興華建設集團有限公司完成的建築類施工工法，完成人是胡兆文、金佐明、賴忠楠、荊建明、周兆偉，適用於工業與民用建築中水平現澆梁板混凝土工程模板支撐施工，特別是開間尺寸較大（跨度6~8米）的梁板結構及高支模支撐架體的搭設。

《混凝土梁板組裝桁架模板支撐施工工法》主要的工法特點是：傳力明確、結構安全可靠、施工工藝簡單。

2011年9月，《混凝土梁板組裝桁架模板支撐施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2009~2010年度國家二級工法。

基本介紹

• 中文名：混凝土梁板組裝桁架模板支撐施工工法
• 工法編號：GJEJGF034-2010
• 完成單位：山東德建集團有限公司、山東興華建設集團有限公司
• 主要完成人：胡兆文、金佐明、賴忠楠、荊建明、周兆偉
• 審批單位：中華人民共和國住房和城鄉建設部
• 主要榮譽：國家二級工法（2009-2010年度）

形成原因

混凝土梁板結構模板支撐一般多採用滿堂腳手架支撐系統，利用扣件式、碗扣式或承插式鋼管腳手架搭設模板支撐體系，工作量大，費工費時費料。為改進混凝土梁板模板支撐的傳統施工工藝，山東德建集團技術中心開展了混凝土梁板桁架式模板支撐技術研究工作，於2010年9月由山東省建築工程管理局組織了專家論證，鑑定結論為達到同類技術的中國領先水平。通過對該科技創新成果的總結，申請並獲得了《組裝式模板桁架支撐》《空間組裝式可調節模板支撐桁架》兩項國家實用新型專利（專利號分別為ZL201020195386.3、ZL201020195397.1）。《混凝土梁板組裝桁架模板支撐施工工法》是在德州市新城高中教學樓、德州市政務中心辦公樓、來儀·鳳華天城3號樓等工程施工套用後總結形成的。

工法特點

《混凝土梁板組裝桁架模板支撐施工工法》的工法特點是：

1、該工法利用可組裝桁架（平面或空間）支撐代替混凝土板的滿堂腳手架模板支撐，通過設定在桁架支撐端部的短柱將其荷載傳遞到梁模板豎向支撐結構上。

2、鋼桁架上下弦及腹桿採用成品節點利用螺栓連線而成，通過現場一次組裝多次使用的平面或空間桁架具有傳力明確、結構安全可靠、施工工藝簡單的特點。

3、減少了模板滿堂支架的大量投入，降低了模板支撐架體周轉費用；節省了人工，減輕了勞動工作強度；縮短了模板支撐體系搭設與拆除時間。

操作原理

適用範圍

《混凝土梁板組裝桁架模板支撐施工工法》適用於工業與民用建築中水平現澆梁板混凝土工程模板支撐施工，特別是開間尺寸較大（跨度6~8米）的梁板結構及高支模支撐架體的搭設。

工藝原理

《混凝土梁板組裝桁架模板支撐施工工法》的工藝原理敘述如下：

1、混凝土梁板結構模板支撐體系主要由現澆樓板模板支撐桁架、縱向梁模板兩側立柱支撐系統、橫向梁模板支撐桁架、模板立柱支撐系統的空間剪刀撐等組成。混凝土梁板結構模板支撐體系組成見下圖。

混凝土梁板結構模板支撐體系

2、通過在桁架端部所設定的短柱將混凝土梁板在澆築施工過程中所產生的豎向及水平荷載傳遞到與桁架結構垂直的縱向梁模板支撐架體上，梁板桁架模板支撐體系梁端部剖面圖見下圖。

梁板桁架模板支撐體系梁跨端部剖面圖

3、混凝土梁板結構模板支撐體系設計

（1）根據工程開間與進深、建築平面確定桁架布置方向及梁模板支撐體系尺寸，進而根據桁架跨度、樓板厚度進行桁架設計計算確定桁架所用材料規格。

（2）鋼桁架及梁模板支架的設計：

①根據工程結構樑柱軸線尺寸確定桁架布置方向，通過支撐桁架的梁模板支撐立柱間距及桁架端部可調節桿伸縮量確定桁架規格。

②桁架規格按6000毫米跨梁、150毫米厚現澆板的施工荷載進行桿件規格、組裝節點設計計算，桁架上下弦節點按600毫米、1200毫米軸間距為主模數。小於6000毫米跨梁桁架按設計的桿件規格、節點尺寸進行各跨度梁桁架組裝，個別跨度增設節點與桿件；大於6000毫米跨梁桁架根據工程需要，另行單獨設計。組裝桁架見下圖。

6米梁跨組裝桁架圖

③在確定了桁架規格後進行施工荷載驗算，驗算步驟如下：

桁架間距確定（與梁模板支撐立柱等距）→鋼桁架桿件規格、梁模板立柱選型→施工荷載計算→桁架及梁模板立柱支撐內力、變形驗算→梁模板立柱規格調整→桁架節點驗算→完善梁板支撐布置圖。

施工工藝

工藝流程

《混凝土梁板組裝桁架模板支撐施工工法》的工藝流程：

混凝土梁板結構模板支撐體系設計→鋼桁架製作與驗收→混凝土梁板結構模板支撐體系搭設→混凝土澆築→施工安全檢測→混凝土養護→桁架支撐拆除。

操作要點

《混凝土梁板組裝桁架模板支撐施工工法》的操作要點如下：

模板支撐系統搭設操作要點

根據混凝土梁板結構模板支撐設計計算結果繪製混凝土梁板結構模板支撐平面圖，確定桁架布置方向與間距、桁架跨度與標高、梁模板支撐立桿高度、縱橫向間距、水平桿距離、剪刀撐布置等技術數據。

1、模板支撐系統搭設

根據混凝土梁板結構模板支撐設計平面圖進行測量放線確定縱向梁模板支撐立柱位置→在立柱中心鋪設50毫米厚木通長墊板→根據板厚、桁架端部短柱長度、可調節桿調節高度確定梁模支撐立柱高度→分段搭設立柱至設計高度→在搭設梁模支撐立柱同時連線上下水平桿→搭設立柱縱橫向斜撐→根據設計標高安裝梁底模板水平桿→鋪設梁底木愣、模板→梁側模、固定模板用木方（鋼管）楞木安裝加固→安裝桁架短柱可調節桿並調整螺栓至設計標高→安裝鋼桁架及木方、面板→搭設橫向梁模板端部立柱支撐、安裝支撐桁架→安裝梁模板→縱橫向樑柱節點封模→根據設計要求安裝立柱支撐空間剪刀撐→梁板支模系統自檢、自查→專項檢查驗收→安全監護。

2、梁模板立柱支撐高度控制根據樓板設計標高與桁架端部短柱高度確定梁模板支撐立柱搭設高度，不同長度的鋼管採用對接連線，搭設完畢的梁支撐立柱上端高度應在桁架端部短柱底標高下100毫米範圍內，該高度用可調節螺栓找平。

3、平行桁架方向的梁模板及桁架支撐按設計搭設，桁架上設鋼管承擔該梁模板系統荷載。

4、建築物外邊梁模板支撐外側立柱應傾斜，立柱底部在梁軸線外100毫米，並在木墊板上設防滑裝置抵抗立柱底部水平推力。

5、通過張拉桁架下弦管

內預應力筋降低混凝土澆築後的桁架豎向變形，有效地保證混凝土板底部平整度。

混凝土模板支撐鋼桁架的拆除

混凝土強度達到設計要求→拆除梁立柱支撐間平行於桁架的橫向空間剪刀撐→反向旋轉桁架短柱可調節桿螺栓→降低桁架使之脫離受力狀態鋼桁架、木方模板拆除→按設計計算確定的時間拆除梁模板立柱。

材料設備

《混凝土梁板組裝桁架模板支撐施工工法》所用的材料及設備明細如下：

1、梁模板支撐應採用φ48×3.0的鋼管旋轉、直角、對接扣件等，桁架上弦受壓桿為φ48×3.0、腹桿採用∠45×5角鋼、下弦為φ36×3.0鋼管，質量標準應符合國家《碳素結構鋼》GB/T 700標準中Q235-A級鋼的規定，不得使用打孔、鏽蝕、變形的鋼管。進場前應檢驗材料的出廠合格證、檢驗報告、出廠證明檔案等，不符合要求的不允許進場。

2、主要施工機具

《混凝土梁板組裝桁架模板支撐施工工法》主要施工機具見下表。

序號	設備名稱	設備型號	數量	用途
1	電焊機	BX-300	2台	桁架製作
2	切割機	GX-315AC	2台	桁架製作
3	電鋸	MJ105	2台	模板製作
4	平刨	MQ442	2個	模板製作
5	力矩扳手	MXTA-33	30把	架體搭設
6	手工木鋸	/	20個	模板製作
7	塔吊	QTZ40	1台	材料運輸
8	全站儀	SET2010	1台	測量放線
9	水準儀	DSZ2	1台	測量放線

質量控制

《混凝土梁板組裝桁架模板支撐施工工法》的質量控制要求如下：

應執行的規範

1、該工法必須執行《建築結構荷載規範》GB 50009-2001、《建築施工模板安全技術規範》JGJ 162-2008、《建築施工扣件式鋼管腳手架安全技術規範》JGJ 130-2001。

2、施工和驗收應符合《混凝土結構工程施工質量驗收規範》GB 50204-2002、《鋼結構工程施工質量驗收規範》GB 50205-2001。

質量要求

1、主控項目

（1）現場所用原材料的品種、規格、性能應符合現行國家產品標準和設計要求，並應按規定進行抽樣檢查試驗。檢查數量：所有品種，全數檢查。檢驗方法：檢查產品質量合格證明檔案及檢驗報告等。

（2）焊工必須經考試並取得合格證書，持證焊工必須在考試合格項目及認可範圍內施焊。檢查數量：全數檢查。檢驗方法：檢查焊工合格證及認可範圍、有效期。

（3）鋼桁架的垂直度和側向彎曲矢高的允許偏差應符合設計及規範規定。檢查數量：按同類構件抽查10%，且不少於3個。檢驗方法：用吊線、拉線、經緯儀和鋼尺現場實測。

（4）桁架端部短柱應對準梁模板支撐架的立桿中心線，並通過插入可調節螺栓連線牢固。檢查數量：全數檢查。

（5）桁架節點焊縫要求為二級焊縫。檢查數量：50%檢查。檢驗方法：超音波檢測。

2、一般項目

（1）鋼桁架的軸線允許偏差不得大於20毫米，鋼桁架結構成品節點錯位的允許偏差不得大於3.0毫米，鋼桁架上弦標高允許偏差不得大於2.0毫米。檢查數量：按構件數抽查20%，且不應少於5個，每個構件按節點數抽查20%，且不應少於5個。檢驗方法：尺量檢查。

（2）模板架體支撐系統上的扣件螺栓擰緊力矩應不少於65牛 ·米。檢查數量：按立桿、縱橫向水平桿、剪刀撐各抽查10%，且不應少於5處。檢驗方法：採用力矩扳手，按隨機分布原則進行，不合格的必須重新擰緊，直至合格為止。

（3）對於跨度大於4米的梁板，模板應按設計要求起拱，當設計單位無要求時，起拱高度宜為跨度的1/1000~3/1000。檢查數量：在同一檢驗批內抽查構件數量的10%，且不應少於3件。檢驗方法：用水平儀或拉線，鋼尺檢查。

安全措施

採用《混凝土梁板組裝桁架模板支撐施工工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：

1、施工操作應遵循《建築安裝工人安全技術操作規程》關於鋼結構的製作、安裝和混凝土工程施工的內容，並遵循《建築機械使用安全技術規程》中有關垂直運輸機械和電動工具的操作規定。

2、電焊工、架工等工種應具備相應的職業資格證書，持證上崗。職工上崗前與更換工種前，進行專業安全知識培訓，合格後方可上崗。

3、橫向混凝土梁兩側間隔一定距離設桁架支撐承擔該梁施工荷載，該桁架端部支撐在該梁端部所設立柱上，相同立柱支撐間形成空間不變體系。

4、支撐縱向梁模板的立柱按構造要求對每道長度大於4米的梁沿跨度方向兩端各設一道剪刀撐，垂直跨度方向每隔兩立柱增設一道剪刀撐，在梁立柱支撐間設平行於桁架的橫向空間剪刀撐。空間剪刀撐設定原則為模板支架高度小於8米的採用雙桿平面剪刀撐，高度大於8米的採用四桿空間剪刀撐，剪刀撐的尺寸、位置以滿足模板支架上部水平位移控制為準。

5、桁架端部短柱上端用扣件通過水平鋼管連線成整體，保證桁架側向穩定；桁架上的木方間隔1200毫米用鉛絲與桁架上弦綁紮固定，保證桁架穩定性。

6、如為泵送混凝土施工應採取相應構造措施，架體整體穩定性根據泵管在輸送混凝土過程中對模板支架作用力，經有限元空間位移分析施工過程中樓板模板水平位移不得超出15毫米。

7、桁架支撐體系中的立柱在施工階段對下層結構的安全影回響進行分析計算，確定下層梁模板立柱拆除時間。

8、各種配件應放在工具箱或工具袋中，嚴禁放在模板或腳手架上，各種工具應系掛在操作人員身上或放在工具袋內，避免掉落。

9、裝拆模板時，上下應有人接應，隨拆隨運走，並應把活動部件固定牢靠，嚴禁拋擲或堆放在腳手板上。

10、支撐體系拆除之前，應由項目部技術負責人發出書面拆除通知，並召開拆前技術安全交底會。

環保措施

《混凝土梁板組裝桁架模板支撐施工工法》的環保措施如下：

1、在工程施工過程中嚴格遵守國家和地方政府下發的有關環境保護的法律、法規和規章，加強對工程材料、設備、廢水、生產生活垃圾、棄渣的控制和治理。

2、將施工場地和作業限制在工程建設允許的範圍內，合理布置、規範圍擋，做到標牌清楚、齊全，各種標識醒目，施工場地整潔文明。

3、對施工中可能影響到的各種公共設施制定可靠的防止損壞和移位的實施措施，加強實施中的監測、應對和驗證。同時，將相關方案和要求向全體施工人員詳細交底。

4、設立專用垃圾處理坑，對生活垃圾、廢物、污水集中進行無害化處理，從根本上防止施工垃圾亂堆亂放。

5、定期清理工程廢棄物，達到本地區環境衛生標準。

6、優先選用先進的環保機械，設立隔音牆、隔聲罩等消聲措施降低施工噪聲到允許值以下，同時儘可能避免夜間施工。

7、對施工場地道路進行硬化，並在晴天經常對施工通行道路進行灑水，防止塵土飛揚，污染周圍環境。

8、構件應分類堆放，分別編號，做好標識。

9、施工現場使用的油手套、機油、廢塗料、清洗液等有害廢棄物不得隨意丟棄，防止污染土地、水體。

效益分析

《混凝土梁板組裝桁架模板支撐施工工法》的效益分析是：

1、經濟效益

採用鋼桁架與梁立柱支撐梁板模板可減少鋼管使用量1/2左右，周轉材料費可節省45%，比傳統的滿堂腳手架搭設梁板模板支撐人工費可節約30%，工期每層可提前2天。

2、社會效益

（1）有效地提高了工程施工進度，節約了工程成本，加快了工程的交付使用，實現了工程的價值。為本地區的建築業發展積累了技術經驗，並作為新技術進行推廣套用，創造了社會效益。

（2）桁架組裝實現了現場作業工廠化、分散作業集中化，大量減少了現場施工作業量，同時保證了安裝精度，為今後類似工程施工提供了實際操作方法。

3、節能環保效益

使用該體系大量減少了周轉材料的使用量，節材效果顯著。

套用實例

《混凝土梁板組裝桁架模板支撐施工工法》的套用實例如下：

1、德州市新城高中教學樓

德州市新城高中教學樓北臨新河路、東臨康博大道，建築面積18000平方米，框架結構，地上5層，是經濟開發區內重點中學。工程開工日期為2009年10月，竣工日期為2010年10月，主體施工期間梁板模板支撐採用混凝土桁架式支撐，比預計施工計畫提前13日封頂，其中人工費、材料租賃費等比採用扣件式滿堂腳手架節省約25%，有效地控制了工程成本。

2、德州市政務中心辦公樓

德州市政務中心辦公樓工程位於新城綜合樓東側，建築面積52000平方米，框架結構，地上5層，地下1層，工程開工日期為2010年1月，竣工日期為2011年5月，是一座集社保服務中心、行政審批大廳、招投標中心及辦公等多功能於一體的綜合性建築，是德州市可再生能源利用的示範工程及服務高效的便民工程。主體施工中採用了混凝土梁板組裝桁架模板支撐系統，鋼桁架採用場外製作、現場安裝方式，大大節約了施工工期，並提高了施工現場的利用率，主體施工實際工期比計畫工期提前12天。大量減少了鋼管、扣件、墊板及頂托等的使用數量，從而節約了工程成本近30%，施工實體質量得到保證。

3、來儀·鳳華天城3號樓

來儀·鳳華天城3號樓工程，總建築面積15732平方米，剪力牆結構，地上13層，地下一層，2010年3月開工，計畫於2011年5月竣工，是一座高檔住宅工程。該工程主體結構採用了混凝土梁板結構模板支撐，質量得到保證。

以上3個項目採用《混凝土梁板組裝桁架模板支撐施工工法》取得了經濟效益和社會效益。

榮譽表彰

2011年9月，中華人民共和國住房和城鄉建設部發布《關於公布2009-2010年度國家級工法的通知》建質[2011]154號，《混凝土梁板組裝桁架模板支撐施工工法》被評定為2009-2010年度國家二級工法。