一种预埋地锚拉接和抱柱组合超高超限模架体系及其工法的制作方法

1.本发明涉及一种超高超限模架体系，特别是一种预埋地锚拉接和抱柱组合超高超限模架体系及其施工方法。


背景技术：

2.随着建筑业的蓬勃发展，为追求建筑结构形式多样化，多边形建筑日益增多。但建筑在保证美观同时，势必增加了结构施工的难度。其中异形几何型梁和板的施工，特别是超高顶板和超限梁悬挑的组合超高模架施工，当超高模架的高度较高时，按规范要求架体高度宽高比需要不大于1:3，这时要求架体宽度也较宽，即架体在结构外侧必须搭设有一定宽度的空架才能满足规范要求。而当工程场地狭小时，从施工放线到模板支设的宽度，采用普通方法已均满足不了施工规范要求，还浪费人力物力。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种预埋地锚拉接和抱柱组合超高超限模架体系及其工法，要解决超高顶板和超限梁悬挑的组合超高模架施工时，当高度过高，宽度方向上施工条件受限时，无法按照规范要求搭设空架，浪费人力物力技术问题。
4.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种预埋地锚拉接和抱柱组合超高超限模架体系，包括地下结构、地上结构和模架体系，所述模架体系包括超高超限模架，所述地上结构包括两侧的框架柱、搭设在框架柱上的各层框架梁以及搭设在纵向框架梁上的各层结构板，所述结构板包括低层楼面板、高层楼面板以及设置在两者之间的中层楼面板，所述中层楼面板包括标准楼板和n层阶梯斜折板，其中低层楼面板和高层楼面板的高差不小于30米，n≥1，高层楼面板的结构外边缘纵向不超出低层楼面板的结构外边缘， 高层楼面板的结构外边缘相对中层楼面板的结构外边缘纵向悬挑，悬挑部分为高层悬挑板，所述框架柱包括地上结构的边柱，所述高层悬挑板搭设在边柱的设置范围内，所述超高超限模架自低层楼面板的上侧向上满堂搭设并支顶在高层楼面板和高层悬挑板的下侧，超高超限模架包括标准支撑架、边柱架和预埋地锚拉接架，所述标准支撑架在高层悬挑板下侧范围以及周围两个跨距范围内均加密形成悬挑部支撑架，所述边柱架围合在边柱四周、与边柱周围的标准支撑架固定拉接，所述预埋地锚拉接架竖向沿低层楼面板和中层楼面板上每层均设置，所述预埋地锚拉接架横向沿各楼面的上侧表面间隔设置有一组，所述预埋地锚拉接架的外半部与各楼面位置的标准支撑架固定拉接，预埋地锚拉接架的内半部与各楼面板固定连接。
5.所述边柱为矩形柱，所述边柱架包括双向横跨边柱并拉接相对两侧悬挑部支撑架的一组井字型水平架，所述井字型水平架沿边柱的高度方向间隔设置，井字型水平架的内侧箍住边柱的外壁。
6.所述井字型水平架包括纵拉杆和横拉杆，所述纵拉杆在边柱背侧的纵向延伸长度
至少为悬挑部支撑架的一个跨距，所述纵拉杆在边柱前侧与悬挑部支撑架平齐，所述横拉杆在边柱两侧的横向延伸长度至少为悬挑部支撑架的一个跨距。
7.所述井字型水平架沿边柱的高度方向每两个步距间隔设置一道。
8.所述预埋地锚拉接架包括悬挑拉接杆、预埋竖杆和预埋水平杆，所述预埋竖杆的底部和预埋水平杆一同埋设在低层楼面板和中层楼面板的结构外边部的板体内，所述预埋水平杆呈井字型围合并固定连接在预埋竖杆的底部，所述悬挑拉接杆水平悬挑出低层楼面板和中层楼面板的结构外边缘，悬挑拉接杆位于楼面板上侧的内半部与预埋竖杆固定连接，悬挑拉接杆伸出各楼面板的悬挑部分与该位置的标准支撑架固定连接，悬挑拉接杆的外端与标准支撑架的外端平齐。
9.所述预埋竖杆的底端与楼面板底层钢筋固定连接，其埋入深度为板体厚度减去楼面板底层钢筋的直径加上钢筋保护层的厚度。
10.所述预埋竖杆沿每道悬挑拉接杆纵向至少间隔设置有两道，所述悬挑拉接杆的横向间隔设置间距不大于4m，所述悬挑拉接杆位于楼面板上侧的内半部长度不小于1.5m。
11.所述高层楼面板为屋面板，所述超高超限模架还包括位于屋面板的外边部上侧、边柱之间的设有超限梁模架，所述超限梁模架包括超限梁外支撑架、外斜撑、内斜撑和超限梁预埋竖杆，所述超限梁外支撑架设置在超限梁外侧，是以标准支撑架为准向外增设一个跨距形成，超限梁外支撑架向上延伸至超限梁的外侧位置，所述外斜撑的外端与超限梁外支撑架固定连接，所述超限梁预埋竖杆的下半部预埋于超限梁背侧的屋面板内，超限梁预埋竖杆的上半部伸出屋面板的上侧，所述内斜撑的内端与超限梁预埋竖杆固定连接。
12.所述超高超限模架还包括与标准支撑架固定连接增设的拉杆，所述拉杆包括水平横向长拉杆、水平纵向长拉杆和竖向长拉杆，所述水平横向长拉杆沿各层结构板位置的下方布置，横向布置长度横跨边柱并超过与边柱相邻的框架柱，所述竖向长拉杆沿各框架柱的一侧或者两侧布置，竖向长拉杆的底端与各楼面板固定连接，竖向长拉杆的顶部与水平横向长拉杆固定连接，竖向长拉杆纵向在标准支撑架范围内满堂间隔布置，所述水平纵向长拉杆在标准支撑架范围纵向拉接竖向长拉杆。
13.一种预埋地锚拉接和抱柱组合超高超限模架体系的施工方法，施工步骤如下：步骤一，根据高层悬挑板、超限梁和边柱的尺寸，设计超高超限模架的布置方案；步骤二，施工地下结构；步骤三，逐层施工地上结构：随层搭设标准支撑架、拉杆和超限梁外支撑架，先施工本层框架柱，拆模后在边柱四周设置与标准支撑架拉接的边柱架；步骤四，施工本层框架梁；步骤五，然后绑扎本层的楼面板钢筋；步骤六，在本层楼面板钢筋上设计位置绑扎固定预埋地锚拉接架；步骤七，浇筑本层楼面板混凝土，待混凝土达到设计强度后，将预埋地锚拉接架与标准支撑架拉接；步骤八，重复步骤三和步骤七直至施工到屋面板；步骤九，在屋面板上预埋超限梁预埋竖杆，然后浇筑屋面板混凝土，待混凝土达到设计强度后，通过外斜撑和内斜撑分别与超限梁外支撑架和屋面板固定连接。
14.与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：
本发明是解决基于规范要求下，超高超限模架体系由于过宽导致出现大量空架搭设，架体体积过大，在搭设空间有限和预算有限的情况下如何实现超高超限模架体系的稳定性的问题。本发明采用在支撑架架体内侧的主体结构板上，楼层平板及阶梯教室斜板、折板上设置预埋地锚有效拉接以及与框架柱进行有效拉接的方式，由于架体体积缩小，节省了材料费及人工费用，解决了不在结构外侧搭设空架体且满足架体高宽比和保证架体整体稳定性的问题。
15.本发明还设计超限梁模架与支撑架架体的有效拉接的方式，与预埋地锚拉接架和抱柱架有效连接成整体共同作用，形成稳定的支撑体系，使超高模架与楼层模架同步搭设，顺序向上，以达到保证架体施工安全。
16.本发明适用于新建工建大跨度、超高、超大空间结构项目。
附图说明
17.下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
18.图1是本发明实施例的超高超限模架体系的结构示意图。
19.图2是图1中a-a的竖向剖面示意图。
20.图3是图1中去掉各支撑架后只保留拉杆的示意图。
21.图4是图3中虚线框去掉拉杆只保留二层顶板以上的各层预埋地锚拉接架布置示意图。
22.图5是图2中去掉各支撑架后只保留拉杆的示意图。
23.图6是图5中虚线框去掉拉杆只保留二层顶板以上的各层预埋地锚拉接架布置示意图。
24.图7是各层预埋地锚拉接架与各楼面板层连接的示意图。
25.图8是图7的侧视结构示意图。
26.图9是预埋地锚拉接架的俯视结构示意图。
27.图10是本发明实施例建筑俯视的结构示意图。
28.图11是本发明实施例的超高超限模架体系的俯视结构示意图。
29.图12是图11中b处放大图边柱架结构示意图。
30.图13是图12中前侧结构示意图。
31.图14是图2中屋面板局部放大图。
32.附图标记：1－地下结构、2－框架柱、21－边柱、3－框架梁、4－低层楼面板、5－高层楼面板、6－标准楼板、7－阶梯斜折板、8－高层悬挑板、9－标准支撑架、10－边柱架、101－纵拉杆、102－横拉杆、11－预埋地锚拉接架、111－悬挑拉接杆、112－预埋竖杆、113－预埋水平杆、12－悬挑部支撑架、13－外斜撑、14－内斜撑、15－超限梁预埋竖杆、16－水平横向长拉杆、17－水平纵向长拉杆、18－竖向长拉杆、19－超限梁外支撑架。
具体实施方式
33.实施例参见图1-5、图10所示，本实施例为某地上九层建筑，周边为繁华路段，道路交通运输十分繁忙，场内无循环道路，场地狭小，现场平面布置难度大，因此在施工期间的物料交通运输对项目正常施工影响非常大。
34.三层以上建筑较首层和二层尺寸缩小，而且中心两个框架柱之间设计多个折板，顶板具有部分悬挑，因此顶板悬挑部分的区域支撑为高支模区域，自二层顶板向上支撑的高度最高为31.20m，同时悬挑板的上侧还具有超限梁，因此此部位的模架设计是本实施例的难点。
35.本实施例中，悬挑板的宽度为2.4米，长度为14.4米，顶板模板模架立杆均按横向450mm
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纵向900mm间距搭设，水平杆步距1.2米；按规范要求，架体高度宽高比≤1:3，要求架体宽度≥10.4米，即架体在结构外侧必须搭设有8.0米宽的空架才能满足规范要求10.4-2.4=8.0米。而场地狭小无法搭设8.0米宽的空架体。
36.本实施例中，这种预埋地锚拉接和抱柱组合超高超限模架体系，参见图1-6所示，包括地下结构1、地上结构和模架体系，所述模架体系包括超高超限模架，所述地上结构包括两侧的框架柱2、搭设在框架柱2上的各层框架梁3以及搭设在纵向框架梁3上的各层结构板，所述结构板包括低层楼面板4、高层楼面板5以及设置在两者之间的中层楼面板，所述中层楼面板包括一层标准楼板6和共三层阶梯斜折板7，其中低层楼面板4和高层楼面板55的高差不小于30米，高层楼面板5的结构外边缘纵向不超出低层楼面板4的结构外边缘，高层楼面板5的结构外边缘相对中层楼面板的结构外边缘纵向悬挑，悬挑部分为高层悬挑板8，所述框架柱2包括地上结构的边柱21，所述高层悬挑板8搭设在边柱21的设置范围内。
37.所述超高超限模架自低层楼面板4的上侧向上满堂搭设并支顶在高层楼面板5和高层悬挑板8的下侧，超高超限模架包括标准支撑架9、边柱架10和预埋地锚拉接架11，所述标准支撑架9在高层悬挑板下侧范围以及周围两个跨距范围内均加密形成悬挑部支撑架12。所述边柱架10围合在边柱21四周、与边柱21周围的标准支撑架9固定拉接，所述预埋地锚拉接架11竖向沿低层楼面板4和中层楼面板上每层均设置，所述预埋地锚拉接架11横向沿各楼面的上侧表面间隔设置有一组，所述预埋地锚拉接架11的外半部与各楼面位置的标准支撑架9固定拉接，预埋地锚拉接架11的内半部与各楼面板固定连接。
38.本实施例标准支撑架9为钢管扣件式模架，立杆布置间距为横向600mm
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纵向900mm间距搭设，悬挑部支撑架中立杆按横向450mm
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纵向900mm间距搭设，水平杆步距1.2米；从二层顶板开始向上至屋面板为止立杆轴心分布位置统一，以上下垂直保证立杆轴心受力。
39.参见图10-13所示，所述边柱21为矩形柱，所述边柱架10包括双向横跨边柱21并拉接相对两侧悬挑部支撑架12的一组井字型水平架，所述井字型水平架沿边柱21的高度方向间隔设置，井字型水平架的内侧箍住边柱21的外壁。
40.所述井字型水平架包括纵拉杆101和横拉杆102，所述纵拉杆101在边柱背侧的纵向延伸长度至少为悬挑部支撑架12的一个跨距，所述纵拉杆101在边柱前侧与悬挑部支撑架12平齐，所述横拉杆102在边柱两侧的横向延伸长度至少为悬挑部支撑架12的一个跨距。所述井字型水平架沿边柱21的高度方向每两个步距间隔设置一道。
41.参见图4、图6-9所示，所述预埋地锚拉接架11包括悬挑拉接杆111、预埋竖杆112和预埋水平杆113，所述预埋竖杆112的底部和预埋水平杆113一同埋设在低层楼面板4和中层楼面板的结构外边部的板体内，所述预埋水平杆113呈井字型围合并固定连接在预埋竖杆112的底部，所述悬挑拉接杆111水平悬挑出低层楼面板4和中层楼面板的结构外边缘，悬挑拉接杆111位于楼面板上侧的内半部与预埋竖杆112固定连接，悬挑拉接杆111伸出各楼面
板的悬挑部分与该位置的标准支撑架9固定连接，悬挑拉接杆111的外端与标准支撑架9的外端平齐。
42.所述预埋竖杆112的底端与楼面板底层钢筋固定连接，其埋入深度为板体厚度减去楼面板底层钢筋的直径加上钢筋保护层的厚度。所述预埋竖杆112沿每道悬挑拉接杆111纵向至少间隔设置有两道，所述悬挑拉接杆111的横向间隔设置间距不大于4m，所述悬挑拉接杆111位于楼面板上侧的内半部长度不小于1.5m。本实施例中，预埋竖杆112为直径48mm钢管，其与标准支撑架的连接通过扣件连接。预埋竖杆112垂直各结构板面的上侧表面，特别是在阶梯斜折板位置，其在台阶的水平踏步面上设置。
43.参见图2和图14所示，在其它实施例中，所述高层楼面板5为屋面板，所述超高超限模架还包括位于屋面板的外边部上侧、边柱21之间的设有超限梁模架，所述超限梁模架包括超限梁外支撑架19、外斜撑13、内斜撑14和超限梁预埋竖杆15，所述超限梁外支撑架12设置在超限梁外侧，是以标准支撑架9为准向外增设一个跨距形成，超限梁外支撑架12向上延伸至超限梁的外侧位置，所述外斜撑13的外端与超限梁外支撑架12固定连接，所述超限梁预埋竖杆15的下半部预埋于超限梁背侧的屋面板内，超限梁预埋竖杆15的上半部伸出屋面板的上侧，所述内斜撑14的内端与超限梁预埋竖杆15固定连接。
44.参见图3、图5和图14所示，所述超高超限模架还包括与标准支撑架9固定连接增设的拉杆，所述拉杆包括水平横向长拉杆16、水平纵向长拉杆17和竖向长拉杆18，所述水平横向长拉杆16沿各层结构板位置的下方布置，横向布置长度横跨边柱21并超过与边柱21相邻的框架柱2，所述竖向长拉杆18沿各框架柱2的一侧或者两侧间隔布置，竖向长拉杆18的底端与各楼面板固定连接，竖向长拉杆18的顶部与水平横向长拉杆16固定连接，竖向长拉杆18纵向在标准支撑架9范围内满堂间隔布置，所述水平纵向长拉杆17在标准支撑架9范围纵向拉接竖向长拉杆18。
45.这种预埋地锚拉接和抱柱组合超高超限模架体系的施工方法，施工步骤如下：步骤一，根据高层悬挑板、超限梁和边柱21的尺寸，设计超高超限模架的布置方案；对超高超限模架选择合适的模架体系，方案设计通过pkpm计算，确定模架各项参数。
46.步骤二，施工地下结构1。
47.步骤三，逐层施工地上结构：随层搭设标准支撑架9、拉杆和超限梁外支撑架12，先施工本层框架柱2，拆模后在边柱21四周设置与标准支撑架9拉接的边柱架10。
48.本步骤搭设过程包括如下，搭设模架立杆底座：底座安放架体坐落在混凝土底板或楼板上，立杆下垫尺寸为50mm
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100mm的木板，扣件钢管支撑扫地杆距地不大于200mm，轮扣支撑架扫地杆距地350mm，垫木统一为与主肋同向设置。
49.搭设剪刀撑：采用满堂红支撑体系时，四侧边与中间每隔5米排立杆应设置一道纵向剪刀撑，由底至顶连续设置；架体搭设高度小于5m时，在梁底搭设一道水平剪刀撑，达到8m时，在架体中间高度位置及顶部梁下位置搭设水平剪刀撑；大于8m时，架体向上顺延3-4步距增设一道水平剪刀撑。
50.模架拉接与固定：为保证架体稳定，框架柱先行施工浇筑，待拆模后将高支模架体与边柱连接，每两步距拉接一道，保证架体的稳定。待楼面板内钢筋绑扎完毕时，设置预埋地锚，板体混凝土达到一定强度后，架体及时与地锚拉接牢固。高支模区域架体与标准架体连接超过两跨，同时端部横杆采用u托与100mm
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100m木方顶撑于以浇筑完成墙、柱和梁结
构构件。高支模两侧非高支模区域两跨架体纵横向间距同高支模布置，保证高支模架体与整体模架连成整体，增加稳定性。
51.顶部u托及模板支设：设在模板支架立杆顶部采用可调顶托头，丝杆外径不得小于36mm，伸出长度不得超过300mm，插入立杆内的长度不得小于150mm。轮扣式及扣件式支架顶部第一排横杆以上立杆自由高度不得超过500mm，若现场因配杆原因导致自由端过高超过限值，在顶部拉设一道钢管，保证自由端不超过500mm。平板模板采用15mm厚双面覆膜多层板，次龙骨采用40mm
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40mm
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2.5mmm方钢，主龙骨采用50mm
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70mm
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3mm方钢；斜面板模板采用15mm厚双面覆膜多层板，次龙骨采用40mm
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80mm方木，主龙骨采用80mm
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80mm方木；支撑采用满堂式钢管扣件支撑架。
52.步骤四，施工本层框架梁。
53.步骤五，然后绑扎本层的楼面板钢筋。
54.步骤六，在本层楼面板钢筋上设计位置绑扎固定预埋地锚拉接架11。
55.步骤七，浇筑本层楼面板混凝土，待混凝土达到设计强度后，将预埋地锚拉接架11与标准支撑架9拉接。
56.步骤八，重复步骤三和步骤七直至施工到屋面板。
57.步骤九，在屋面板上预埋超限梁预埋竖杆15，然后浇筑屋面板混凝土，待混凝土达到设计强度后，通过外斜撑13和内斜撑14分别与超限梁外支撑架12和屋面板固定连接。
58.本发明的施工要点：超限部位上下层立杆对点，且在下层达到拆模要求时依旧保持架体支撑。高低跨部位两侧架体如遇水平杆不在一个平面上，使用钢管进行连接，两侧连接各不少于两根立杆。设在模板支架立杆顶部采用可调顶托头，丝杆外径不得小于36mm，伸出长度不得超过300mm，插入立杆内的长度不得小于150mm。轮扣式及扣件式支架顶部第一排横杆以上立杆自由高度不得超过500mm，若现场因配杆原因导致自由端过高超过限值，在顶部拉设一道钢管，保证自由端不超过500mm。梁的立杆横距应以梁底中心线为中心向两侧对称布置，且最外侧立杆距梁侧边距离不得大于300mm。