一種高空混凝土結(jié)構(gòu)連廊施工模板體系的探討

郭 帥 文

(中交第四公路工程局有限公司，北京 100000)

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·施工技術(shù)·

一種高空混凝土結(jié)構(gòu)連廊施工模板體系的探討

郭 帥 文

(中交第四公路工程局有限公司，北京 100000)

結(jié)合長沙中交雅苑項(xiàng)目的實(shí)際情況，選取了型鋼懸挑式腳手架高空混凝土結(jié)構(gòu)連廊施工模板體系，并從放線定位、U型環(huán)預(yù)埋、固定鋼梁等方面，闡述了具體的施工技術(shù)，保證了施工的安全性。

消防連廊，懸挑工字鋼，支撐體系，安全性

隨著我國城市化的快速發(fā)展，越來越多的高層、超高層建筑成為了居住、商用的首選，但是樓層高度的增加帶來的是施工難度的加大。由于高空鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自重大、跨度大、懸空高度大，這就給混凝土模板支撐體系的設(shè)計(jì)、施工帶來一定難度。

1 工程概況

本工程為長沙中交雅苑項(xiàng)目，位于長沙市岳麓區(qū)。由1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)樓、商業(yè)裙樓及相應(yīng)的地下車庫區(qū)域構(gòu)成，建筑面積共計(jì)約101 351.36 m2。其中，2號(hào)樓為住宅，地上33層，地下2層，剪力墻結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)層層高2.9 m，建筑高度99.65 m。2號(hào)住宅樓北立面12層、17層～33層北側(cè)外立面設(shè)有空中消防連廊，連廊兩側(cè)主梁截面為250×800，連廊內(nèi)部凈尺寸為1.2 m，長12.8 m，距離主體結(jié)構(gòu)最近位置1.25 m，最遠(yuǎn)位置4.45 m。

2 方案選擇

在空中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)消防連廊的支撐體系施工，主要解決施工過程中支撐體系的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性，及施工過程安全問題。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，項(xiàng)目部技術(shù)人員通過討論，共提出以下方案，供現(xiàn)場比較選擇。

方案一:采用滿堂落地式腳手架支撐體系，從地下車庫頂板直接搭設(shè)至消防連廊施工層，完成空中消防連廊模板支設(shè)及混凝土澆筑施工。方案二:采用鋼管懸挑腳手架，在消防連廊層的下一層，利用現(xiàn)場腳手架用鋼管，通過預(yù)埋件懸挑鋼管及三角斜撐鋼管，完成模板支撐體系搭設(shè)及混凝土澆筑施工。方案三:采用型鋼懸挑，在型鋼上搭設(shè)滿堂支撐體系，完成混凝土澆筑施工。

方案選擇分析：

1)消防連廊距地高度超過8 m，如采用落地式腳手架搭設(shè)模板支架，搭設(shè)高度約38 m，且連廊結(jié)構(gòu)自重約8 t，跨度(12.8 m)大于8 m，再加上落地式鋼管腳手架的自重也較大，全部荷載由地下車庫頂板承擔(dān)，普通的落地式鋼管腳手架施工工藝安全性能低，不利于施工安全。2)采用普通鋼管懸挑、斜撐支撐架，雖然成本較低，但是這種支撐體系的安全性和穩(wěn)定性難以保障，目前已經(jīng)禁止使用。3)采用型鋼懸挑式腳手架體系，能充分發(fā)揮工字鋼的抗彎性能和鋼管腳手架的受壓性能。同時(shí)，搭設(shè)拆除簡便，利于節(jié)省人工，加快材料的周轉(zhuǎn)，節(jié)約成本。綜上所述，通過比較分析，最終確定采用方案三支撐形式。該形式受力明確，現(xiàn)場搭設(shè)施工方便，支撐體系安全穩(wěn)定性能得到良好保證。并且該形式支架撓度小，能較好的保證結(jié)構(gòu)混凝土施工質(zhì)量，即型鋼懸挑式模板支架，見圖1。

3 方案簡介

1)本方案17層連廊的支撐體系，設(shè)計(jì)懸挑主梁采用18號(hào)工字鋼，主梁設(shè)置在15層，在14層的主梁下方預(yù)埋鋼板，作為主梁下部支撐桿件的支撐點(diǎn)。支撐桿件采用16號(hào)工字鋼，槽鋼與主梁及鋼板焊接，采用直徑16 mm的鋼絲繩作為安全繩，在16層預(yù)埋φ20的U型環(huán)，作為安全繩拉結(jié)點(diǎn)。2)支撐體系在連廊位置搭設(shè)2層，下部斜撐槽鋼槽口平行于樓面設(shè)置，斜撐與鋼板及主梁雙側(cè)滿焊。3)連廊模板支撐體系采用φ48.3×3.6規(guī)格鋼管，梁模板立桿橫向間距750 mm，板支撐體系立桿橫向間距700 mm，梁板共用立桿，縱向間距1 200 mm，步距1 500 mm。外防護(hù)架，立桿縱向間距1 200 mm，步距1 500 mm。

模板支架示意圖見圖2。

4 安全性驗(yàn)算

1)基本假定。斜撐工字鋼與水平工字鋼連接假定為固定鉸支座；斜撐工字鋼與樓面連接假定為固定鉸支座。2)驗(yàn)算思路。取一榀工字鋼支架進(jìn)行安全性驗(yàn)算，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際支撐情況建模，將直接搭設(shè)在工字鋼上邊的鋼管簡化成集中力(集中力為上部荷載，包括鋼筋混凝土自重、結(jié)構(gòu)架自重、模板自重、施工荷載等組合)作用在工字鋼上，再對工字鋼做力學(xué)分析，計(jì)算工字鋼剪力、彎矩、撓度，畫出內(nèi)力圖。再根據(jù)求得的最大內(nèi)力，最大撓度和工字鋼本身材料力學(xué)性能比較，驗(yàn)算是否滿足安全要求。3)經(jīng)過計(jì)算，懸挑工字鋼滿足剪力、彎矩、撓度等方面的要求。

5 方案實(shí)施

1)放線定位：根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及方案設(shè)計(jì)要求，提前對懸挑工字鋼位置及預(yù)埋桿件位置進(jìn)行放線定位，確定各預(yù)埋件的位置、懸挑工字鋼梁位置及斜拉鋼絲繩拉環(huán)位置。2)下部斜撐支點(diǎn)鋼板預(yù)埋：加工制作下部支撐焊接用預(yù)埋鋼板，在施工至15層時(shí)，放線定位，預(yù)埋斜撐底端鋼板，隨本樓層混凝土澆筑。每個(gè)部位的焊縫要雙面滿焊，且焊縫的有效高度不小于6 mm，單側(cè)焊縫有效長度不小于100 mm，且不得有夾渣、氣孔等不符合焊接質(zhì)量要求缺陷。3)下斜撐與懸挑鋼梁焊接：根據(jù)方案內(nèi)容，提前測量與計(jì)算實(shí)際長度，在加工場地內(nèi)進(jìn)行鋼梁與支撐梁的焊接與坡口裁剪。4)U型環(huán)預(yù)埋：工程在施工至15層時(shí)，放線確定鋼梁敷設(shè)位置，在懸挑鋼梁支點(diǎn)位置下方結(jié)構(gòu)上預(yù)埋U型預(yù)埋環(huán)，U型環(huán)距離懸挑鋼梁尾端為200 mm，雙環(huán)布置，間距200 mm；距離結(jié)構(gòu)邊緣不小于200 mm。布設(shè)位置如果結(jié)構(gòu)配筋為單層鋼筋網(wǎng)片時(shí)，增加上層鋼筋網(wǎng)片。錨固件要固定在鋼筋網(wǎng)片上，防止?jié)矒v樓板混凝土?xí)r移位。懸挑鋼梁里端U型環(huán)遇到上翻梁及結(jié)構(gòu)墻柱時(shí)，提前埋置預(yù)埋盒。5)整體吊裝鋼梁：施工至17層時(shí)，采用塔吊整體吊裝上樓，根據(jù)本方案設(shè)計(jì)位置，架子工配合塔吊將鋼梁穿過預(yù)留孔，放置于方案確定位置。6)固定鋼梁：鋼梁吊裝入位后，及時(shí)利用U型環(huán)固定，上部須用雙道螺母固定，且將預(yù)留洞位置的縫隙用木方及木楔塞緊。7)搭設(shè)操作平臺(tái)：為便于工人在下部的混凝土梁上施工，在懸挑鋼梁上搭設(shè)操作平臺(tái)，滿鋪腳手板，為進(jìn)一步搭設(shè)模板支架提供操作平臺(tái)。8)斜撐焊接：在預(yù)先搭設(shè)好的操作平臺(tái)上將下部斜撐與預(yù)埋鐵板焊接成整體。9)安裝架體底部硬防護(hù)：鋼梁上部搭設(shè)腳手管自結(jié)構(gòu)向外端滿鋪腳手板，且鋪設(shè)安全網(wǎng)及密目網(wǎng)。腳手板的鋪設(shè)采用對接平鋪。接頭處必須設(shè)兩根橫向水平桿，腳手板外伸長度應(yīng)控制在130 mm～150 mm之間，兩塊腳手板外伸長度總長不應(yīng)大于300 mm。10)焊接立桿定位鋼筋：在鋼梁上部所有支撐體系立桿位置，焊接直徑25 mm，長200 mm的定位鋼筋。11)拉結(jié)安全鋼絲繩：當(dāng)施工至16層結(jié)構(gòu)時(shí)，預(yù)埋鋼絲繩拉環(huán)，待強(qiáng)度達(dá)到要求后，張拉鋼絲繩，產(chǎn)生一定的預(yù)應(yīng)拉緊。12)搭設(shè)架體：鋼梁施工完畢經(jīng)驗(yàn)收合格后，開始根據(jù)本方案設(shè)計(jì)搭設(shè)外防護(hù)腳手架，架體縱向間距1 200 mm，防護(hù)架步距600 mm，外側(cè)腳手架立桿根部用鋼管水平連接，增加鋼梁遠(yuǎn)端整體穩(wěn)定性，內(nèi)部繼續(xù)搭設(shè)扣件式腳手架滿堂支撐體系，架體縱向間距1 200 mm，步距1 500 mm，板立桿橫向間距700 mm，主梁下設(shè)置立桿，加強(qiáng)支撐。

連墻件采用剪力墻預(yù)埋拉結(jié)形式，兩步兩跨設(shè)置。立桿底部與頂端各設(shè)置連墻桿。支架縱向與橫向設(shè)置剪刀撐，增加支架的穩(wěn)定性。

頂部采用U托+木方支撐，可調(diào)U托伸出腳手管不大于200 mm，自由端不大于500 mm。架體連接螺栓采用力矩扳手檢查，確保連接質(zhì)量。

6 結(jié)語

為確保施工方案安全可靠，組織召開了專項(xiàng)方案論證會(huì)，各位專家經(jīng)過現(xiàn)場勘查，對該方案的安全性、可靠性進(jìn)行了論證，確認(rèn)方案安全可靠。項(xiàng)目部根據(jù)施工方案，認(rèn)真組織現(xiàn)場施工，嚴(yán)格按照方案搭設(shè)消防連廊模板支架，2號(hào)樓消防連廊結(jié)構(gòu)已經(jīng)全部順利施工完成，未發(fā)生質(zhì)量安全事故。

[1] 建筑施工腳手架實(shí)用手冊[Z].

[2] GB 50009—2012,建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[S].

[3] GB 50010—2010，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[4] JGJ 59—2011，建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)[S].

[5] JGJ 80—91，建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范[S].

[6] JGJ 130—2011，建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范[S].

[7] GB 15831—2006，鋼管腳手架扣件[S].

[8] GB 50017—2003，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[9] 建質(zhì)[2009]87號(hào)文,危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法[Z].

Inquiry on connective-corridor construction template system of high concrete structure

Guo Shuaiwen

(ChinaCommunication4thHighwayEngineeringBureauCo.,Ltd,Beijing100000,China)

Combining with actual conditions of China communication Yayuan project in Changsha, the paper selects connective-corridor construction template system of steel reinforced cantilever scaffold, and describes specific construction technologies from aspects of sampling orientation, U-style ring pre-embedding and fixed steel beam, so as to guarantee the construction safety.

fire-fighting corridor, cantilever I-steel, support system, safety

1009-6825(2017)11-0108-02

2017-02-06

郭帥文(1974- )，男，工程師

TU755.2

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