普通鋼管實(shí)現(xiàn)早拆支撐體系的應(yīng)用指引

案例：某工程為別墅項(xiàng)目，共有上百座獨(dú)立二層別墅，由于工期較緊，施工單位沒有合理的劃分流水段，基本上每棟別墅都在進(jìn)行結(jié)構(gòu)施工，施工單位采用了常規(guī)的摸板支撐體系施工，一次性投入大量的摸板費(fèi)用。于是，施工單位以投入過大為由，向甲方提出百萬之巨的索賠。假如施工單位采取一定的施工措施（比如說早拆模板），將會(huì)有截然不同的結(jié)果。本文重點(diǎn)介紹早拆模板在施工現(xiàn)場的應(yīng)用，以及利用普通的腳手架實(shí)現(xiàn)早拆的方法以及理論計(jì)算依據(jù)。早拆模板的定義：早拆模板體系是在確?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工安全度不受影響、符合施工規(guī)范要求、保證施工安全及工程質(zhì)量的前題下，加快材料周轉(zhuǎn)，減少投入，降低成本，提高工效，加快施工進(jìn)度，縮短工期，使之具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和良好的社會(huì)效益的一種先進(jìn)的施工技術(shù)。二、早拆模板的優(yōu)勢：1、工程質(zhì)量易保證。早拆模板支架基本固定了模板的配置位置，避免了整塊模板的切割的隨意性，規(guī)范了施工過程，保證了工程質(zhì)量。2、材料周轉(zhuǎn)快，投資少，見效快，經(jīng)濟(jì)效益顯著。早拆模板體系與傳統(tǒng)支模方式比較，材料周轉(zhuǎn)快，投入少，模板及龍骨可由3層減少為1層（常溫施工）、4層減少為1層（冬期施工），龍骨以下（不含龍骨）早拆模板支架周轉(zhuǎn)材料投入量可減少2／3左右；進(jìn)出場運(yùn)輸費(fèi)和丟失，損壞賠償費(fèi)、維修費(fèi)亦相應(yīng)減少，經(jīng)濟(jì)效益顯著。3、早拆模板可加快施工進(jìn)度，施工工效可提高2-3倍，縮短施工工期。4、施工工期每層可提前1-2d，增加模板周轉(zhuǎn)率2-4倍。三、早拆模板的應(yīng)用范圍早拆模板的意義在于減少模板投入，提高周轉(zhuǎn)率，還有提前提供工作面，鑒于此，早拆模板不太適用在典型的標(biāo)準(zhǔn)層型的高層建筑上（只要按模板周轉(zhuǎn)率正常配置模板就可以了）。早拆模板在工期緊迫的別墅、裙房等無標(biāo)準(zhǔn)層的建筑上應(yīng)該有比較廣闊的空間。四、早拆模板的設(shè)計(jì)原理《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50204—2002規(guī)定，現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的模板及其支架拆除時(shí)的混凝土強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；如設(shè)計(jì)無要求時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)跨度(m)砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值值的百分率（%）板≤250＞2，≤875＞8100梁≤875＞8100懸臂構(gòu)件≤275＞2100《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》說明，如果將梁、板和拱的跨度減小，則拆模時(shí)混凝土的強(qiáng)度可以降低，拆模時(shí)間可以提前。早拆模板施工技術(shù)的基本原理就是在施工階段把結(jié)構(gòu)跨度人為地減小，降低內(nèi)力，能夠早拆模板而不影響結(jié)構(gòu)的安全度。早拆支撐模板體系分為模板和支撐兩部分，通過設(shè)置格構(gòu)支撐跨度，即早拆柱頭的軸距不大于2m，來實(shí)現(xiàn)模板的早期拆除。而結(jié)構(gòu)的安全度又不受影響，以達(dá)到模板早拆應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。早拆模板的體系的應(yīng)用實(shí)質(zhì)是將模板與支柱由原來一起拆除變?yōu)椴糠帜０逑炔鹬е蟛鸬氖┕み^程。需要提起注意的兩方面內(nèi)容：1、由于模板體系存在2次拆模問題，必須確切地掌握拆模時(shí)現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)際強(qiáng)度，且在拆除最下1層立桿時(shí)，核算施工階段的結(jié)構(gòu)安全性和穩(wěn)定性。

2、模板系統(tǒng)的立桿間距離和與墻、柱支點(diǎn)距離均按小于2m設(shè)置。在結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度50%之前，模架系統(tǒng)整體受力，保證混凝土成型過程中不受擾動(dòng)，均勻變形，不會(huì)因?yàn)閭€(gè)別桿件受力不均勻?qū)е掳迕娉霈F(xiàn)初始撓度。五、早拆模板的構(gòu)造早拆模板的主要部件為早拆頭，具體見下圖表示項(xiàng)目實(shí)體早拆頭支撐早拆頭旋下后的狀態(tài)六、普通鋼管實(shí)現(xiàn)早拆的實(shí)際操作在實(shí)際施工過程中，可以用普通的鋼管來實(shí)現(xiàn)。基本原理是，正常支設(shè)模板，在需要架設(shè)早拆模板的位置額外增加普通鋼管支撐（注意：該支撐直接頂在模板上、而不是支撐在主龍骨上。）在拆除時(shí)，只拆除正常支設(shè)的鋼管，保留額外增加的鋼管支撐。額外增加的鋼管接觸的模板（盡量布置成較碎的模板）不能拆除，從而達(dá)到早拆的目的。在施工時(shí)嚴(yán)禁將模板全部拆除后再架支柱。具體操作是：1、技術(shù)部門根據(jù)計(jì)算確定支撐點(diǎn)（梁中）或支撐帶（板中）布置位置及水平模板布置（靠近支撐點(diǎn)和支撐帶的部位布置較碎摸板）。并出具布置圖。2、進(jìn)行操作工人技術(shù)交底。做到作業(yè)面上任何一個(gè)工人對施工做法都清楚、明白。3、施工班組拿到施工部位的排模圖，嚴(yán)格按項(xiàng)目部的排模圖進(jìn)行排模。施工期間勞務(wù)隊(duì)伍現(xiàn)場必須有技術(shù)人員和班組長跟班作業(yè)。4、支設(shè)正常支撐和額外支撐體系5、澆注混凝土6、達(dá)到早拆條件后，報(bào)技術(shù)部批準(zhǔn)拆除正常支設(shè)的模板、龍骨及支撐。7達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度后，拆除其余支撐及模板七、布置原則1、實(shí)際操作中盡量以圖示位置布置早拆支撐體系；立桿位置要求準(zhǔn)確，每一跨都要求先放線，控制立桿位置，橫桿安裝與立桿同時(shí)進(jìn)行。2、布置模板時(shí)，應(yīng)考慮整板布置，減少切割；宜從柱邊向兩側(cè)布置整板，將較碎板布置在早拆支撐體系附近。從而達(dá)到整板早拆并投入使用的目的。八、使用原則1、早拆支撐的設(shè)置上下層之間位置必須對齊，在設(shè)置早拆支撐的位置經(jīng)過放線確定；2、早拆頭位置是經(jīng)過計(jì)算確定，不能輕易移動(dòng)，必須移動(dòng)時(shí)，必須經(jīng)過技術(shù)部門的同意；3、早拆頭設(shè)置的另一大原則是，在保證受力合理的基礎(chǔ)上，確保最小量的切割模板。4、上部樓板施工時(shí)，堆料不要集中，每堆材料重量不得大于2t。并應(yīng)靠近梁柱端布置。九、以某棟建筑物為例，計(jì)算早拆支撐體系的計(jì)算依據(jù)計(jì)算假定：1、荷載傳遞原則：當(dāng)荷載通過早拆支撐體系傳遞到某一樓層時(shí)，如果該荷載超過了某樓層的齡期設(shè)計(jì)荷載，荷載通過早拆支撐體系向下傳遞，在傳遞過程中，各受力樓板按自身的剛度分配荷載。2、某層樓板的齡期設(shè)計(jì)荷載值是指該層樓板原設(shè)計(jì)荷載值（為按原來的結(jié)構(gòu)跨度計(jì)算的設(shè)計(jì)荷載，）是指該層樓板原設(shè)計(jì)荷載制值乘以該層樓板施工齡期因素的混凝土強(qiáng)度增長百分率得到的值（實(shí)際混凝土強(qiáng)度與其設(shè)計(jì)強(qiáng)度的比值）。3、早拆支撐體系只能起到傳遞荷載的作用，不能按早拆支撐體系間距當(dāng)作結(jié)構(gòu)跨度。按樓層的各自剛度分配荷載按樓層的各自剛度分配荷載新澆注混凝土自重+模板及支架自重+施工活荷載新澆注混凝土自重+模板及支架自重+施工活荷載樓板樓板樓板不能承受不能承受樓板樓板樓板能承受能承受能承受傳遞停止按自身剛度承受荷載后，余下荷載通過支架傳遞傳遞停止按自身剛度承受荷載后，余下荷載通過支架傳遞傳遞停止通過支架傳遞荷載傳遞停止按自身剛度承受荷載后，余下荷載通過支架傳遞傳遞停止按自身剛度承受荷載后，余下荷載通過支架傳遞傳遞停止通過支架傳遞荷載設(shè)計(jì)依據(jù)：《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-2002）》以下簡稱“規(guī)范”、《建筑施工手冊（縮印本）第二版》以下簡稱“手冊”、《建筑施工計(jì)算手冊》以下簡稱“計(jì)算手冊”?，F(xiàn)狀簡介除主樓外裙房頂板厚度大部分為400mm，地下三層頂板主要為無梁樓蓋，柱網(wǎng)間距為8250mm×9000mm,另一部分為梁格，梁格規(guī)格為2250×9000mm；地下二層頂板主要為梁格，梁格規(guī)格為4000×4500mm；地下一層頂板梁格形式同地庫二層頂板;主樓內(nèi)層層有跨度超過8000mm混凝土梁。設(shè)置部位通過論證，設(shè)置早拆體系的部位有如下安排：2.1主樓主樓樓板不設(shè)置早拆體系，按正常工序進(jìn)行施工；在跨度大于8m的梁下設(shè)置2個(gè)早拆支撐體系；在跨度大于4m小于8m的梁下設(shè)置一個(gè)早拆支撐體系。2.2在其它部位設(shè)置早拆體系：在后澆帶兩側(cè)梁底在裙房負(fù)3層至3層頂板及梁底2.3在以下部位不用設(shè)置早拆體系：跨度小于3000mm的單向板及厚度超過300mm厚的交梁樓面的雙向板，具體詳見計(jì)算書。3、主要設(shè)計(jì)3.1后澆帶兩側(cè)的早拆體系的設(shè)置整個(gè)工程后澆帶共有4種類型，第1至第3種類型需要設(shè)置早拆體系，第4種類型無需設(shè)置早拆體系。軸15.6/（軸F-2063）至軸L、（軸F-2063）/（軸11＋3375mm）至軸20、（軸F-2063）至軸L/（軸11＋3375mm）、軸G至軸H/（軸6-540mm）至（軸11＋3375mm）為第一種類型；.1方案設(shè)計(jì).2早拆支撐體系的組成①I、II型早拆體系由6根鋼管組成，鋼管之間用橫桿拉接，橫桿垂直間距不大于1800mm。具體見計(jì)算書。.3設(shè)置原則：布置時(shí)盡量以圖示位置為準(zhǔn)；在兩柱之間設(shè)置早拆支撐體系；當(dāng)板托處無柱時(shí)設(shè)置早拆支撐體系，如軸E.2/軸16處；后澆帶兩側(cè)分別設(shè)置早拆支撐體系；布置模板時(shí)，宜從柱邊向兩側(cè)布置整板，將較碎板布置在早拆頭附近。（軸11+3375）/軸A至（軸F-2063）、軸6/軸A至軸D.9為第二種類型；.1早拆支撐體系的組成III型早拆體系由4根鋼管組成，IV型早拆體系由8根鋼管組成鋼管之間用橫桿拉接，橫桿垂直間距不大于1800mm。.2設(shè)置原則：①樓板不用設(shè)置早拆支撐體系；②在后澆帶兩端的梁底設(shè)置早拆支撐體系；③當(dāng)后澆帶一側(cè)梁跨跨度大于4000mm時(shí)，在該段梁中部設(shè)置保護(hù)性支撐體系；3.2梁板早拆體系的設(shè)計(jì)無梁樓蓋體系的設(shè)計(jì)經(jīng)過計(jì)算，在如下位置設(shè)置早拆支撐.1早拆支撐體系的組成V、VI型早拆體系由8根鋼管組成，鋼管之間用橫桿拉接，橫桿垂直間距不大于1800mm。.2設(shè)置原則：①圖示位置為最佳受力狀態(tài)，實(shí)際操作中盡量以圖示位置布置早拆支撐體系；②具體布板時(shí)應(yīng)考慮整板布置，減少切割；③布置模板時(shí)，宜從柱邊向兩側(cè)布置整板，將較碎板布置在早拆頭附近。普通梁板早拆體系的設(shè)計(jì).1早拆支撐體系的組成當(dāng)拆除層混凝土強(qiáng)度達(dá)到模板拆除條件時(shí)，上一層混凝土板已經(jīng)澆筑完畢，第三層水平模板支撐搭設(shè)完畢。通過4.5條計(jì)算可以看出，而本層混凝土強(qiáng)度能承受可以抵擋上部傳來的荷載，故V、VI型早拆體系由8根鋼管組成，鋼管之間用橫桿拉接，橫桿垂直間距不大于1800mm。.2設(shè)置原則：①圖示位置為最佳受力狀態(tài)，實(shí)際操作中盡量以圖示位置布置早拆支撐體系；②具體布板時(shí)應(yīng)考慮整板布置，減少切割；3.3主樓梁底設(shè)置早拆體系跨度大于8米的梁底，設(shè)置兩個(gè)早拆支撐體系，則每個(gè)早拆支撐體系由6根早拆支撐頭組成。布置在梁跨中三分之一處，布置見下圖，具體見計(jì)算?？缍刃∮?米的梁底，設(shè)置一個(gè)早拆支撐體系，早拆支撐體系由6根早拆支撐頭組成。布置在梁跨中二分之一處，布置見下圖，具體見計(jì)算。4.計(jì)算書4.1荷載：每1m3鋼筋混凝土重量25kN/m3?48×3.5鋼管3.84kg/m操作荷載（人、機(jī)）2.5kN/㎡4.2取一塊11.52×2.5m板塊為例進(jìn)行測算：按最不利情況考慮，假設(shè)樓板混凝土不受力，那么按正常施工考慮，地下三層立桿最多承受地庫二層立桿、橫桿自重、地下一層立桿、橫桿自重，地下二層底板混凝土自重、地下一層底板混凝土自重、首層底板混凝土自重，再加上一層的施工活荷載。4.3立桿、橫桿自重計(jì)算4.3.1橫桿m＝11.57×3×9＋2.5×11×9＝560.4mG1=560.4×3.84×9.8÷1000＝21KN4.3.2立桿l＝9.6mG2=3.84×9.6×9.8×33÷1000＝11.92KN4.3.3C40混凝土11.57×2.5×0.4×3＝34.71m3G3=34.71×25＝867.8KN4.3.4總荷載：G＝21+11.92+867.8=901KNG靜＝901÷（11.57×2.5）＝31kN/㎡G活＝2.5kN/㎡所以，G=1.2×31＋1.4×2.5＝41kN/㎡4.4計(jì)算早拆支撐體系立桿根數(shù)早拆支撐體系立桿采用?48×3.5鋼管，立桿的基本參數(shù)為：?48×3.5鋼管其截面A=489mm2回轉(zhuǎn)半徑i=15.8mm取其中一節(jié)立柱長度ι0=1800㎜其長細(xì)比λ=ι0/i=1800/15.8＝114查表得?＝0.489?48×3.5鋼管，其設(shè)計(jì)強(qiáng)度為：fy=205N/㎜24.4.1I型早拆體系立桿根數(shù)測算每個(gè)I型早拆頭承受荷載的面積為3145×4500mm則N=3.145×4.5×41kN/㎡÷2=290KN按受壓構(gòu)件穩(wěn)定性公式進(jìn)行核算需要的立桿根數(shù)為：n＝N/（?Afy）＝290×1000÷（0.489×489×205）＝5.9根取6根。4.4.2II型早拆體系立桿根數(shù)測算每個(gè)II型早拆頭承受荷載的面積為2600×4500mm則N=2.6×4.5×41kN/㎡÷2=240KN按受壓構(gòu)件穩(wěn)定性公式進(jìn)行核算需要的立桿根數(shù)為：n＝N/（?Afy）＝240×1000÷（0.489×489×205）＝4.89根取6根。4.4.3III型早拆體系立桿根數(shù)測算每個(gè)III型早拆頭承受荷載的面積為6100×2750mm則N=6.1×2.75×41kN/㎡÷2=344KN按受壓構(gòu)件穩(wěn)定性公式進(jìn)行核算需要的立桿根數(shù)為：n＝N/（?Afy）＝344×1000÷（0.489×489×205）＝7.01根取8根。4.4.4IV型早拆體系立桿根數(shù)測算每個(gè)IV型早拆頭承受荷載的面積為3375×2750mm則N=3.375××2.75××41kNN/㎡÷2=1911KN按受壓構(gòu)件穩(wěn)定性性公式進(jìn)行核核算需要的立立桿根數(shù)為：：n＝N/（?Afy）＝1191×10000÷（0.4899×489××205）＝3.88根取4根。4.4.5V、VI型早拆體系系立桿根數(shù)分分析根據(jù)5.5條計(jì)算算，300mmm厚雙配筋筋樓板能承受受荷載大于上上部結(jié)構(gòu)傳來來的荷載，取取8根早拆支撐撐體系。4.4.6跨度大大于8米的梁下支撐撐計(jì)算取地庫二層A塔111.57米長，截面尺尺寸為500×8550mm的梁梁為例，每根根梁承受板面面的范圍是11.577×2.82米.而該層樓板板能承受的荷荷載為13KN//m2,則N=（41－13）×11.57×22.82＝914KNN在每根梁下端設(shè)22個(gè)早拆支撐撐體系，則每每個(gè)早拆支撐撐體系承受N＝305KN按受壓構(gòu)件穩(wěn)定性性公式進(jìn)行核核算需要的立立桿根數(shù)為：：n＝N/（?Afy）＝3305×10000÷（0.4899×489××205）＝6.22根綜合考慮上一層樓樓板也能承擔(dān)擔(dān)一部分荷載載，取6根。4.4.7跨度小小于8米的的梁下支支撐計(jì)算取8米長梁為例，每根梁梁承受板面的的范圍是8×3米.而該層樓板板能承受的荷荷載為13KN//m2,N=（41－13）×8×3＝6722KN在每根梁下端設(shè)11個(gè)早拆支撐撐體系，則每每個(gè)早拆支撐撐體系承受N＝336KN按受壓構(gòu)件穩(wěn)定性性公式進(jìn)行核核算需要的立立桿根數(shù)為：：n＝N/（?Afy）＝3336×10000÷（0.4899×489××205）＝6.8根綜合考慮上一層樓樓板也能承擔(dān)擔(dān)一部分荷載載，取6根。4.5樓板早拆支撐體系系的設(shè)計(jì)4.5.1梁格內(nèi)單單向混凝土板板早拆驗(yàn)算根據(jù)如下計(jì)算單向向板按正常工工序施工，即即達(dá)到規(guī)范允允許的強(qiáng)度后后即刻拆除。具具體見計(jì)算。取梁格內(nèi)混凝土板板塊最大規(guī)格格為例，梁格格內(nèi)混凝土板板為單向板，只只考慮短向受受力。單向板最寬的為22500mmm。樓板配筋上上下鐵為12@1550。取1000寬板帶作作為研究對象象，則As=As'=11000÷150×1113.1＝754