0 引言

　　粮食平房仓由于造价低、工期短、管理方便、使用灵活等优点，一直是我国粮食储藏的主力仓型。近80%平房仓的屋盖结构采用钢筋混凝土拱板屋盖与钢筋混凝土双T板屋盖。2种仓型普遍存在保温隔热效果差，防水、防潮效果不理想，整仓气密性差的问题。为克服现有平房仓的不足，适应现代储粮需要，在原有仓型基础上优化改进，提出一种新型平房仓———全现浇自通风双层屋盖平房仓。

　　1 工程概况

　　某粮库工程共有7栋平房仓，单个平房仓长120m，宽24m。平房仓主体为钢筋混凝土结构，屋盖采用全现浇自通风双层屋盖，上层屋盖为钢-混凝土组合楼盖，下层屋盖为现浇混凝土屋盖，其中，下层屋盖高度为9.6m，跨度为24～30m，且下层屋盖为廒间顶盖，气密性要求很高，是双层屋盖施工的重难点之一，屋盖结构如图1所示。在屋面下层板模板支撑体系的选择上要综合考虑安全性、操作性、经济性及适用性，最终提出一种吊模体系作为下层板施工主要支撑体系，通过厂家定制钢构件组装成吊模平台，配合专用提升设备、吊筋等构件，确保吊模体系的稳定性与安全性。

　　2 模架支撑体系的选择及重难点分析

　　2.1 支撑体系选型

　　对传统钢管脚手架、碗扣式脚手架及新型吊模体系进行综合对比分析。传统钢管脚手架耗材多、工效低、抗滑性差、安全性不高，碗扣式脚手架价格高昂，最终选择了安拆灵活、操作便捷、安全性好、价格低廉、适用性广的吊模支撑体系。

　　2.2 吊模体系施工重难点

　　双层屋盖下层板采用吊模施工时，利用原设计钢桁架作为下层板施工主要受力体系，在施工过程中，存在以下施工重难点。

　　图1 屋盖结构  

　　1)吊模平台设计平房仓廒间尺寸为24m×30m，下层板为保证气密性须一次性浇筑完成，需选择合适的主龙骨及模板组合成吊模平台，从而满足一个廒间下层板施工，因此对主龙骨及模板的刚度、强度、稳定性均有较高要求。同时，为避免上层板施工导致下层板开裂，要求下层板待上层板施工完成后再施工。在封闭空间内，所有材料均需人工搬运，因此吊模平台各构件自重须严格控制。

　　2)平台安装方式本工程吊模平台经优化后，自重为20t左右。如采用原位安装吊模平台，需搭设操作平台，利用简易提升工具辅助安装，该方法危险性较大，且施工效率低，质量难以保证。

　　3)吊模固定形式经过初步计算，平房仓单个廒间下层板模板体系需承受荷载约为2 000k N。对吊模体系固定在钢桁架上提出较高要求，满足强度的同时，对其加工形式与安装方式也有极高的要求。

　　3 新型吊模体系施工技术

　　3.1 吊模平台设计

　　1)主龙骨设计主龙骨承担吊模体系在下层板施工过程中的所有荷载。设计采用400mm×200mm×5mm矩形钢管作为主龙骨，沿廒间纵向布置(见图2)，单根矩形钢管长度为6m，接头采用2片钢板通过高强螺栓连接(见图3)。

　　设计时应验算主龙骨强度、挠度。为增大安全系数，可将主龙骨受力简化为单跨简支梁，将施工荷载以均布荷载作用在主龙骨上。主龙骨弯矩按式(1)计算:

　　式中:M_max为主龙骨弯矩;q为简支梁上均布荷载;l为矩形管吊点之间水平距离。

　　主龙骨挠度应符合式(2)规定:

　　式中:ω_max为主龙骨挠度;q为矩形管简支梁上均布荷载;l为计算跨度;E为钢材弹性模量，E=2.06×10⁵N/mm²;I为矩形管截面惯性矩;[ω]为容许挠度。

　　图2 主龙骨布置  

　　图3 主龙骨连接  

　　2)模板系统设计吊模体系模板由压型钢板与木模板组合而成，其中，压型钢板规格为YX48-200-600，参数如表1所示，单跨、双跨、三跨最大无支撑间距为2.543 7,3.068 8,3.163 3m，挠度控制分别为l/180，支座挠度，l/180(l为跨度)。允许跨度为3m，但为确保压型钢板与主龙骨连接牢固，两跨压型钢板各搭接40cm(见图4)，由自攻螺钉固定在主龙骨上，压型钢板铺筑完成后，为保证成型混凝土面平整可靠，在压型钢板上铺筑木模板。

　　3.2 提升系统设计

　　1)提升装置设计由于吊模平台采用9根矩形钢管作为主龙骨平行布置，为确保将主龙骨连成整体，实现同步提升与降落，垂直于主龙骨方向布置5根提升龙骨，主要承担安装与拆除时的吊模体系荷载，不作为下层板施工过程中的受力体系。

　　2)提升动力设计经计算，吊模体系提升过程总质量约20t，考虑到吊模体系质量大、仓内安装空间狭小、提升精度要求高等因素，在屋架安装环链电动葫芦作为动力源，并通过并联式计算机控制箱实现吊模整体提升与降落(见图5)。

　　3.3 吊筋设计

　　吊筋采用25圆钢制作而成，在吊模平台地面组装时提前临时固定在主龙骨上。待吊模平台提升至设计位置时，利用螺栓将∟80×8固定在钢屋架下弦H型钢上，固定拧紧，吊筋安装如图6所示。

　　表1 YX48-200-600钢板参数 

　　表1 YX48-200-600钢板参数

　　图4 压型钢板与主龙骨固定  

　　图5 环链电动葫芦安装  

　　图6 吊筋安装示意  

　　吊筋设计时应验算拉应力、剪应力。吊筋所受荷载来自于主龙骨的支座反力，吊筋拉应力与剪应力分别按式(3)～(4)计算:

　　式中:σ为吊筋拉应力;τ为吊筋剪应力;[σ]为容许轴应力;[τ]为容许剪应力;N为吊筋轴力;V为支座反力;A为圆钢截面面积。

　　角钢荷载主要来自于吊筋拉力，设计时应考虑偏心距带来的附加弯矩，角钢的抗弯及抗剪强度分别按式(5)～(6)计算:

　　式中:M为角钢弯矩(含附加弯矩);W_xmin为截面模量。

　　4 监测数据分析

　　工程施工中，针对新型屋盖采用的吊模体系进行了应力、应变及位移监测，监测点布置如图7所示，整个吊模体系设置主龙骨竖向位移监测点9个(WY01～WY09)，应力监测点9个(YL01～YL09)，吊筋及角钢应力监测点5个(YL01'～YL05')，应变监测点4个(YB01～YB05)。

　　图7 监测位置  

　　1)吊筋及角钢承受荷载时最大应力监测值小于设计值，通过分析吊筋及角钢内力实测值与计算值，方案计算中的吊筋与角钢满足施工荷载要求。

　　2)主龙骨承受荷载时最大位移监测值小于设计值，通过分析主龙骨位移与内力监测数值，在主龙骨靠近廒间两侧部位位移较大，施工时需加强管控。

　　5 吊模体系拆除

　　5.1 拆除流程

　　利用登高车进行吊筋割除。为确保施工安全，吊筋割除顺序与安装顺序相反，先装的后割，后装的先割。然后用环梁电动葫芦通过下层板预留洞同步将吊模体系及模板降落至底板，依次拆除吊模体系并运出平房仓。

　　5.2 拆除注意事项

　　1)混凝土浇筑完成后，及时采取有效的养护措施，待强度达到100%后方可拆除吊模体系。

　　2)严格控制吊筋割除顺序，确保先装后割，后装先割的安全拆除顺序。

　　6 结语

　　随着国家储粮要求的不断提高，老旧的平房仓屋盖形式难以满足要求，新型平房仓的建造正成为主流方向。本文所述的吊模体系适用于新型平房仓双层屋盖下层板的施工。

　　本文通过对吊模体系的选型、吊模平台设计计算、吊模体系施工、数据监测、吊模体系拆除等全过程进行分析，证实了此吊模体系是一种安全、经济、可靠的平房仓屋盖板施工新技术。该吊模体系大大减少了架体的投入，保证了工期，降低了成本，整个施工过程安全可控，具有良好的社会效益和经济效益。