一种筒仓混凝土穹顶结构施工支撑体系快速安拆施工方法与流程

本技术属于筒仓混凝土穹顶结构施工，具体涉及一种筒仓混凝土穹顶结构施工支撑体系快速安拆施工方法，适用于各类高纵性筒仓穹顶结构实施混凝土浇筑。

背景技术：

1、在工业与民用建筑领域，穹顶结构因其优美的力学性能和空间效果，被广泛应用于大型粮仓、煤炭筒仓、污水处理池、体育场馆及地标性建筑中。穹顶结构通常采用现浇钢筋混凝土形式，其施工质量直接影响结构安全与使用功能。目前，常规穹顶结构施工中，模板支撑体系普遍采用满堂脚手架作为主要承重载体，即从底部基础或楼面逐层搭设竖向立杆、水平横杆及剪刀撑，形成密集的立体格构式支撑系统，再于顶部铺设木枋和模板，从而为穹顶曲面模板提供稳固的底部支撑平台。该工艺技术成熟、操作直观，在中小跨度和高度较低的穹顶施工中尚能满足工程需求。

2、然而，当穹顶跨度较大（例如直径超过25米）、矢高较高或处于群仓联排施工工况时，满堂脚手架支撑体系的固有弊端急剧放大。首先，周转材料需求量呈指数级增长。以单座直径30米、高度20米的穹顶为例，满堂支架的立杆间距通常控制在0.6~1.2米，步距1.2~1.5米，经计算需搭设立杆逾2000根，配套水平杆、扣件、顶托、底托及剪刀撑等构件总数超过数万件，单座仓用钢量可达80~120吨。当群仓数量为4~6座时，周转材料总投入量将骤增至300~700吨，且所有材料需同步进场，现场堆场面积需达到2000平方米以上，对材料组织和场地规划形成巨大压力。

3、其次，劳动力需求密集且作业强度极高。满堂支架搭设属于纯人工作业，每座仓的搭设与拆除合计需投入技术工人约40~60工日，群仓施工时总用工量可突破300工日。工人需在高空进行杆件传递、定位、紧固及校核，劳动强度大且安全隐患突出。由于穹顶曲面坡度变化，顶部模板需逐块裁切、拼接和调整，进一步增加了木工和架工的工作量。多仓同时作业时，现场施工人员密度可超过100人/班次，人员调度、安全管理和后勤保障难度显著上升，劳动力组织效率低下。

4、再次，模板支撑架搭设周期漫长。单座穹顶的支架搭设通常耗时7~10天，搭设完成后还需进行预压沉降观测和标高调整，耗时2~3天，拆除作业再需3~5天，总计单仓周转周期约15~20天。群仓施工时，若采用流水作业，总工期随仓数线性累加；若平行作业，则需同时投入数倍材料和人力，施工组织极为复杂。加之穹顶混凝土浇筑后需养护至设计强度方可拆除支架，支架占用时间进一步延长，导致总体施工周期远超预期，直接影响项目交付进度。

5、更为关键的是，施工成本与资金投入的突增量巨大。周转材料租赁费用、运输费用、进退场费用及损耗赔偿费用在群仓工况下成倍增长，通常可占结构施工总成本的25%~35%。人工费因高密度用工和加班赶工而进一步上浮，同时因支架搭拆属于危险性较大的分部分项工程，需额外编制专项方案并组织专家论证，监测检测费用亦随之增加。综合测算，采用满堂支架施工群仓穹顶时，每座仓的平均施工成本相比单仓独立施工高出约40%~60%，且前期需一次性支付材料租赁押金和预付款，对施工企业的资金链形成严峻考验。

6、此外，满堂支架的大量使用还带来场地占用冲突、垂直运输机械负荷加重、交叉作业干扰频繁等衍生问题。在群仓狭窄的作业面内，材料堆场、钢筋加工区、混凝土泵送设备及人员通道相互挤占，物流路径混乱，施工效率进一步下降。同时，大量钢管扣件的反复装卸和转运，易造成构件变形、锈蚀和丢失，质量可控性降低，进而影响模板支撑体系的整体稳定性和穹顶成型精度。

7、综上所述，现有的满堂脚手架支撑穹顶模板体系在群仓等大规模施工场景下，存在周转材料需求过大、劳动力用工密集、搭拆周期冗长、施工成本急剧攀升、场地与资金组织困难等一系列突出缺陷，严重制约了施工效率、经济效益和安全管理水平。这些弊端已成为穹顶结构工程领域亟待解决的技术瓶颈，因此，亟需研发一种能够显著降低周转材料用量和劳动力投入、缩短支撑体系搭设时间、有效控制施工成本的新型穹顶模板支撑系统及其施工方法，以克服现有技术的不足，满足现代大型仓储及公共建筑群快速、高效、经济建造的迫切需求。

技术实现思路

1、本技术的目的在于：本技术提供了一种筒仓混凝土穹顶结构施工支撑体系快速安拆施工方法，针对在类筒仓穹顶结构施工过程中的模板支撑体系方面进行了创新和提升，即采用模块化桁架节拼装整体提升支撑和分组快拆的施工方法，有效提升类筒仓结构穹顶施工效率和质量，保证施工安全和结构安全，以安装便捷、施工方便、工厂化制作、拼装灵活、固定强度好、材料用量少的优势，提高施工效率，节约施工成本。

2、本技术目的通过下述技术方案来实现：

3、一种筒仓混凝土穹顶结构施工支撑体系快速安拆施工方法，包括如下步骤：

4、步骤1，在地面上拼装模块化桁架节形成支撑主梁和支撑次梁，支撑主梁位于下方而支撑次梁位于上方；

5、步骤2，抬升支撑主梁和支撑次梁，在仓壁上安装支撑牛腿，通过支撑牛腿对支撑主梁进行承载；

6、步骤3，在支撑次梁上布置穹顶结构底模板；

7、步骤4，基于穹顶结构底模板进行仓体穹顶的浇筑施工，并在仓体穹顶上布置预留吊孔；

8、步骤5，仓体穹顶凝固后在仓体穹顶的上部安装吊具，切除支撑牛腿，吊具穿过预留吊孔对支撑主梁和支撑次梁进行下放；

9、步骤6，拆除支撑主梁和支撑次梁并重复使用。

10、进一步的，步骤1中，模块化桁架节包括矩形格构件和矩形连接框，前后两矩形连接框之间通过螺栓连接若干矩形格构件，矩形格构件和矩形连接框共同形成长方体结构的模块化桁架节。

11、进一步的，所述的矩形格构件的长度范围为600mm~1200mm，采用50mm~100mm方管焊接而成。

12、进一步的，所述的矩形格构件包括一字竖连接杆、u形竖连接杆、水平弦杆、竖向弦杆和斜向弦杆，一字竖连接杆和u形竖连接杆分别位于前后端，一字竖连接杆和u形竖连接杆上开设有上下部的连接孔，一字竖连接杆与u形竖连接杆之间连接有上下两水平弦杆，两水平弦杆的中部之间连接有竖向弦杆，连接杆和水平弦杆的连接点与水平弦杆和竖向弦杆的连接点之间连接有斜向弦杆。

13、进一步的，所述的矩形连接框的两侧均开设有上下部的连接孔。

14、进一步的，步骤1中，支撑主梁和支撑次梁为横纵交叉的支撑结构。

15、进一步的，步骤4中，仓体穹顶上布置预留人孔。

16、进一步的，步骤4中，预留吊孔设有四个并位于矩形的四角，每个预留吊孔进一步的，均设有一吊具，四个吊具共同对支撑主梁和支撑次梁进行下放。

17、进一步的，步骤5中，吊具包括卷扬机、吊装支架和吊绳，吊装支架设在仓体穹顶上并位于预留吊孔的上方，卷扬机设在吊装支架上，卷扬机上缠绕的吊绳穿过预留吊孔与支撑次梁连接。

18、进一步的，所述的吊装支架为工字钢焊接而成的四棱台结构。

19、本技术的有益效果：

20、1.彻底摒弃了传统满堂脚手架支撑体系，通过模块化桁架节在地面拼装形成支撑主梁和支撑次梁，并利用仓壁安装的支撑牛腿进行承载，避免了大量竖向立杆和水平杆件的搭设，从根本上解决了周转材料用量巨大、劳动力密集、搭设周期冗长的问题。桁架节可提前在工厂预制，运抵现场后仅需进行组装和整体抬升，大大减少了高空作业量和现场散拼工作量，施工效率显著提高，用工数量大幅降低。

21、2.支撑主梁和次梁采用方钢制作，结构强度高，整体稳定性好，且通过牛腿支撑于仓壁，传力路径明确，避免了满堂支架因地基不均匀沉降或立杆变形导致的模板沉降，有效保证了穹顶结构的成型精度和混凝土浇筑质量。同时，牛腿安装和切除操作简便，支撑体系安拆无需搭设大量脚手架，减少了危险源，施工安全性得到显著提升。

22、3.更为突出的是，穹顶浇筑时预先留置吊孔，混凝土凝固后利用吊具穿过吊孔将支撑主梁和次梁整体或分块下放至仓内地面，再行拆除，整个拆卸过程高效快捷，且支撑梁可重复周转使用，材料损耗极低。相比满堂支架，本方法可极大节省周转材料用量并缩短支撑体系搭拆工期，同时减少了材料租赁、运输和堆放场地费用，显著降低了施工成本。此外，群仓施工时可多仓并行或流水作业，材料组织和人员调度灵活，避免了大量材料同期积压和场地拥堵，施工组织难度大幅降低。

23、4.本方法具有施工效率高、用工节约、材料省、工期短、成本低、安全可靠等突出优势，既能为施工单位带来显著的经济效益，又能提升工程建设的绿色化水平，具有广阔的推广应用前景。

24、前述本技术主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本技术可采用并要求保护的方案；且本技术，（各非冲突选择）选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本技术方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本技术所要保护的技术方案，在此不做穷举。