潘 鸿

中亿丰建设集团股份有限公司 江苏 苏州 215131

1 工程概况

苏州相城区粮食储备库位于苏州市相城区渭塘镇，总建筑面积约24 000 m2，其中稻谷仓为钢筋混凝土十连体立筒库（仓），由10个圆筒组成，分2排布置，筒仓直径8.5 m，仓壁190 mm。

筒仓顶盖（筒盖）为钢筋混凝土梁板结构，板面标高25.5 m，板厚120 mm，纵横向有300 mm×700 mm、250 mm×750 mm、250 mm×600 mm、250 mm×400 mm、250 mm×350 mm的钢筋混凝土梁（图1）。

图1 筒仓顶盖结构平面示意

由于是混凝土屋盖，高25 m混凝土现浇结构的模板支架设置方式是本项目难点，也是本文主要探讨的内容，以下对可以适用的几种方式分别进行阐述和分析[1-4]。

2 方案选型及探讨

2.1 方案1：满堂落地支撑架

传统的落地架支撑方式：立杆从底部搭设至顶盖梁、板底标高（架体总高度约25.5 m），铺设模板，浇筑顶盖，完成后再从上至下拆除所有支撑架体。此方式有几个难点：

1）架体总高度达到25.5 m，根据《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的规定属于高支模施工，架体的构造要求及稳定性要求都相对较高，杆件数量多，空间狭小，上下传递困难，工人操作不便。并且考虑到后期顶盖封闭后拆除的支撑杆件（长钢管）无法运出筒仓，故在搭设时只能使用短钢管，使得架体搭设更加费时费力。

2）本项目筒仓功能为稻谷仓，筒仓内部并非中空，在下部结构设有倒八字漏斗形状混凝土结构（用于下料），而该结构必须先行顶盖之前浇筑完成（顶盖封顶之后漏斗混凝土无法浇筑），这就导致立杆支撑处于斜面之上，斜面倾斜角度接近45°。立杆的抗滑移措施及如何保证架体整体的稳定是重中之重（图2）。

按此方案实施，首先立杆在斜面的抗滑移需要做好，在漏斗结构施工时在斜面上按支撑架的间距位置预埋短头钢筋，以便后期支撑架搭设时钢管可以插入止滑，另在立杆的下部按钢筋头位置增加水平杆横向锁死立杆并顶至仓壁，防止侧滑。漏斗下部立杆支撑需要保留，上下同心，其他立杆、横杆、剪刀撑等需根据高支模施工的要求搭设（图3）。

2.2 方案2：利用滑模平台作为模板支撑面，高空支模

图2 筒仓内脚手架搭设剖面示意

图3 漏斗结构斜面防滑措施

该连体仓仓壁采用液压滑模施工，可以考虑利用滑模平台作为顶盖的模板支撑面：滑模架体提升至屋盖以下1.5 m左右高度停滑（高度可根据工人操作方便适当调整），然后在滑模平台上搭设顶盖支撑架，铺模板，浇筑顶盖混凝土，浇筑完成后，工人进入滑模架平台拆除模板及架体支撑，然后再拆除滑模架体。此方案对滑模架体平台构造设计有一定的限制：滑模架体不可采用中空式柔性拉杆（无法提供顶盖完整模架支撑面）的构造形式，必须采用中心花鼓筒式刚性拉杆（满铺型钢骨架作为操作平台，可提供顶盖模架的支撑面，图4）。

图4 中空式滑模架体中心花鼓筒式

另外还需要对滑模架体的结构（连接节点、操作平台、支撑杆等受力构件）进行加固，使其满足上部混凝土顶盖施工的所有荷载需求。采用本方案，屋盖模板及支撑架体搭设相对简单，类似于在楼面上搭设，施工便捷、操作安全。但是缺点是拆除难度和风险大，且设计构造有一定的要求，如果不能反复周转成本会增大，本项目十个连体综合成本明显增高。

2.3 方案3：设置简易钢管桁架＋花篮组合结构作为模板胎架

采用钢管制作简易桁架，钢管采用扣件搭接方式地面拼装完成后利用滑模架体爬升至顶盖下方（两端固定在仓壁），作为顶盖支撑架的胎架（图5）。

图5 钢管桁架支模架体示意

2.3.1 组装桁架

筒仓内漏斗浇筑结束后，在漏斗内搭设简易平台，用钢管组装桁架及花篮。桁架在梁下部位宽800 mm，非梁处宽1 000 mm，高900 mm，满堂搭设。花篮架尺寸为2 000 mm×2 000 mm×2 000 mm，随桁架一起搭设。前期搭设下桁架，及上部一半的上桁架及立杆，斜杆后期加设。

2.3.2 固定桁架

1）将组装好的桁架悬挂于滑模门架槽钢上，点焊，随滑模一起滑升（下挂双层密目网），直至滑升至仓顶底（图6）。

图6 桁架与滑模门架槽钢连接示意

2）事先在仓壁内侧预留洞口及预埋铁件，待桁架滑升至顶部相应高度时，仓壁浇筑完成后将仓壁钢模拆除，再将上下桁架的中间钢管的搭接扣件解开，向两边延伸至预埋铁件上（每次解开一根钢管进行延伸），钢管与埋件焊接连接，使桁架两端形成搁置点。最后再搭设桁架斜杆。这里要注意的是：斜杆的搭设需要穿过顶盖结构梁，对下一步的模板安装会产生一定影响，后期拆除时，这部分杆件需要割除。

3）设置吊杆及斜撑，增加架体的整体承载能力。在花篮四角焊接8根φ12 mm的螺纹钢连接花篮，端头和滑模爬杆焊接，中间用花篮螺栓进行校正。两端在1/3跨处设置钢管斜撑，确保架体的稳定性（图7）。

2.3.3 拆除桁架

图7 吊杆节点

仓顶混凝土浇筑结束后，在仓顶板的洞口及预留洞口用钢管锁住桁架下弦，在下桁架上切除上桁架焊接连接，拆除上弦，依次拆除斜撑及吊杆，最后把下桁架分割成两段，用绳索吊住下弦下降至漏斗处拆除（图8）。

图8 拆除前钢管加固

2.3.4 受力计算复核

由于是简易桁架，对桁架体的整体承载能力及架体稳定性需要进行计算复核：建模进行有限元模拟。

通过软件建模验算该钢管桁架的杆件变形和应力，杆件变形均满足要求，但整个桁架两端局部杆件的应力比超出范围。

相比于其他两种方式，本做法不需要对滑模架体进行改造，同时可以节省大量的搭设杆件，施工成本可以大幅度下降，缺点是与模板安装存在一定交叉影响，且拆除时需要在高空解体，工人操作存在一定的危险性。

3 综合分析及对比

对以上三种方案进行了现场实验和计算模拟，在施工的可行性上得到了验证，同时对这3种方式也进行了横向的比较分析。

3.1 方案1：满堂落地支撑架

1）便捷性：支撑杆件从底部搭到顶，需要大量的钢管扣件，且大部分是短钢管，在狭小的仓筒内搭设，十分不便。

2）经济性：落地支撑搭设消耗大量的人力和材料租赁成本，总的施工成本还是比较大。

3）安全性：属高支模且支撑面为斜面(本项目），也存在一定的安全风险，但作为传统的搭设方式，风险基本可控。

4）施工周期：架体需要搭设将近25 m高，而且工作面狭小、人员无法铺开，施工进度缓慢。

5）推广性：搭设方式过于陈旧和保守，筒仓高度超过10 m不建议推广。

3.2 方案2：利用滑模平台作为模板支撑面，高空支模

1）便捷性：利用滑模平台作为立杆支承面，所有操作均在滑模平台上作业，材料通过塔吊从顶部吊入，施工操作方便。

2）经济性：由于顶盖及支模架体等荷载全部作用在滑模架体上，需要对架体进行改造，涉及费用较大。

3）安全性：支撑架的搭拆全部在操作平台上进行比较安全，但是滑模平台拆除难度较大，有一定风险。

4）施工周期：仓壁提升至顶部即可开始搭设支撑架，施工速度快。

5）推广性：适用于直径15 m以下的单筒仓、需要加快进度、材料设备可以多筒周转的情况下可以考虑使用。

3.3 方案3：设置简易钢管桁架＋花篮组合结构作为模板胎架

1）便捷性：搭设简易桁架结构依附于滑模架体安装到位，钢管桁架与支撑立杆合二为一，整体杆件数量大大减少，但是增加了花篮、斜撑、搁置点等节点的处理。

2）经济性：经计算，一般滑模架体均能承受简易桁架的荷载，滑模架体无需改造，且支撑杆件大大减少，施工成本大幅度降低。

3）安全性：桁架的整体受力经过建模模拟计算，理论上安全可行，但是实际操作过程中多处节点涉及到工人高处作业，存在一定的不确定因素。

4）施工周期：杆件少，架体组装快，施工周期短。

5）推广性：充分利用桁架的受力特性，是一种新型的支撑方式，可以推广，但是细部节点做法可以尝试改进，使该方式更加安全可靠。

4 结语

通过实际项目的实施，对筒仓类构筑物的顶盖浇筑的支撑方式进行了分析和总结，希望对后续类似的工程能够提供一些参考和思路。