謝澤輝
(廣東省恩平市第一建筑工程有限公司,廣東 恩平 529400)
某軟件園項目建筑面積五萬平方米,層高六層,其中地下室一層、地上六層,四層以下由地下室頂板起分為二座塔樓。連廊工程是A、B兩棟樓由四至六層結(jié)構(gòu)(標高13.2米)連接起來并由頂層鋼筋混凝土桁架反向承重,該連廊跨度長達47.16米,縱向?qū)挾?6米,支撐高度14米(地下室頂板-0.9米)。平面圖如圖1所示:
由以上情況可知,該連廊工程具有超高超重大跨度的特點,給連廊工程支撐系統(tǒng)的安全、質(zhì)量帶來嚴重威脅。因此,連廊工程支撐系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計及施工控制將發(fā)揮更重要的作用。
圖1
根據(jù)本工程及施工企業(yè)的實際情況,從施工進度、施工經(jīng)驗及施工資源等情況進行分析,支撐系統(tǒng)選擇使用滿堂紅扣件鋼管腳手架+型鋼加強立柱+型鋼龍骨的組合支撐體系。本支撐體系將設(shè)計在地下室頂板上,地下室頂板經(jīng)回頂加固后支設(shè)滿堂紅承重腳手架。下面是方案設(shè)計的思路:
(1)該連廊模板工程的支設(shè)屬超高超重大跨度支撐,因四至六層結(jié)構(gòu)荷載由頂層鋼筋混凝土桁架反向支承,經(jīng)計算其施工總荷載超過10kN/ M2,并且該支撐體系在連廊頂層鋼筋混凝土桁架達到設(shè)計強度之前將一直承受上述三層結(jié)構(gòu)及桁架的結(jié)構(gòu)等施工總荷載。針對這一特點,如何在保證支撐體系有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性的前提下,采取經(jīng)濟可行的支撐體系是本次支撐系統(tǒng)設(shè)計的重點。
(2)若采用全鋼柱、鋼托架或鋼管門型架支撐體系,雖然該體系保險系數(shù)大,能夠滿足連廊在超重、超高大跨度等方面的施工要求,但其缺點是需增大資金成本的投入,加至施工班組對該支撐體系的施工操作技術(shù)也較為陌生,不利于施工安全及施工進度的推進。
圖2 承重平臺型鋼梁結(jié)構(gòu)計算簡圖
(3)針對該工程有空間大、多層超重等特點,為保證模板支撐系統(tǒng)有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性,我們對工程結(jié)構(gòu)分布進行了研究分析,該連廊四至六層的結(jié)構(gòu)分布基本上是勻均對稱的:橫向總跨為47.16米,結(jié)構(gòu)圖中縱向框架梁共六跨開間間距基本為8米,且承受支撐體系的地下室頂板結(jié)構(gòu)也與樓面結(jié)構(gòu)的梁柱相對應(yīng);因此具備了滿堂紅扣件鋼管腳手架+型鋼加強立柱+型鋼龍骨的化整為零的組合支撐體系。
(4)設(shè)計總體思路是將六跨開間分為三個區(qū)域,在連廊二端第三跨梁柱位的位置分別設(shè)置三條型鋼加強立立柱直接支承在地下室頂板上(如上圖所示),再以工字鋼支承梁底橫向工字鋼龍骨,工字鋼底面直接擱置在扣件式鋼管架立桿頂端的特制可調(diào)支托上,使扣件式鋼管腳手架支撐立桿處于軸心受壓狀態(tài)。根據(jù)荷載情況,計算立桿的強度和穩(wěn)定性,得到扣件式鋼管支撐架的縱、橫間距和步距。在此基礎(chǔ)上采用必要的構(gòu)造措施,可解決在超高超限梁模板支撐系統(tǒng)中采用型鋼組和扣件式鋼管支撐架的安全問題。
重點考慮連廊工程支撐體系的安全、成本、施工進度等因素,使用了平臺式承重方案。主要承受來自連廊上三層樓層傳遞的荷載,有樓層自重,連廊四層以上模板腳手架及頂層未達到設(shè)計強度的鋼筋混凝土桁架的自重等。
承重方案采用平臺式承重方案,通過PKPM施工軟件與清華大學(xué)力學(xué)結(jié)構(gòu)求解器相結(jié)合使用計算,其承重平臺型鋼梁計算見圖如圖2(驗算過程略).
為了方便承重平臺的安裝與施工人員的安全,在其下部支設(shè)一個操作平臺及防護封閉網(wǎng)。操作平臺從地面開始搭設(shè),共兩層,搭設(shè)的同時需要考慮到后期拆除的方便。
型鋼承重平臺搭設(shè)在地下室頂板上,承受上面三層樓層荷載。主龍骨可采用12b工字梁,在扣件式鋼管架立桿頂端的特制可調(diào)支托上,可使用12b工字梁作為主梁的下部斜撐,次梁使用10號工字梁,同主龍骨垂直放置,連廊二端8米跨柱位的位置設(shè)置型鋼加強立立柱與主龍骨滿焊連接,保障整個承重平臺不發(fā)生偏移。
本工程的連廊結(jié)構(gòu)承重支模的搭設(shè)必須嚴格按照相關(guān)規(guī)范要求進行,保障立桿之間距離布置的規(guī)范。可使用直徑為48mm×3.5mm鋼管,樓板出立桿間距不超過900mm,梁底立桿最大縱向距離不超過450mm,步距不能超過1.5m;梁底支模使用雙立桿頂托;鋼管立桿立在16工字鋼上,并每個立桿均需焊套筋,避免側(cè)向滑移的發(fā)生。
腳手架支設(shè)平臺的基礎(chǔ)搭設(shè)在負一層地下室-0.9米頂板結(jié)構(gòu)樓板上,因此負一層地下室需進行回頂加固?;仨敺秶谥Ъ芩酵队胺秶鷥?nèi),亦采用扣件式鋼管支架,上下用80mm×80mm枋木作座墊,用螺絲托上托旋緊,立桿距離為雙向500mm,,并在四邊設(shè)置連墻、連柱桿增強穩(wěn)定性。支撐體系腳手架的落地立桿必須垂直穩(wěn)定放在金屬底座上,同時設(shè)置縱橫向掃地桿。
腳手架與建筑物的拉結(jié)需使用剛性拉結(jié),需達到以下技術(shù)要求:水平方向不能超過7米,垂直方向不超過4米處需設(shè)置拉結(jié)點,同時轉(zhuǎn)角7米與腳手架頂部80厘米范圍內(nèi)需加密處理。
腳手架底部高度不能超過2米,其它層均不能超過1.8米,并且橫向間距保證在1.5米以內(nèi)。在腳手架外側(cè),水平方向不超過9m處,是剪刀撐呈45°到60°在上下左右連續(xù)設(shè)置,同時超過頂部大橫桿。
腳手架支撐體系外側(cè)需使用超過2000目/cm2的密目式安全封閉網(wǎng),使用粗細超過18號鉛絲綁扎在立桿內(nèi)側(cè)。腳手架從第二步開始需在1.2米為起點,每隔30厘米高設(shè)置同材料的防護欄桿與踢腳桿,如果施工過程中遇到門窗洞口也需設(shè)置。腳手架的外立桿需超過檐口1米到1.5米。
立桿、剪刀撐等必須使用對接方式,大橫桿采用對接或搭接都可以。桿件搭接長度需控制在40厘米內(nèi),并且緊固扣件使用量需兩只以上。相鄰桿件之間需錯開一個檔拒,處在一個平面的搭接頭數(shù)量不能大于總接頭數(shù)的一半,并且小橫桿伸出立桿長度在10厘米以上。
如果內(nèi)立桿離墻體距離超過20厘米以上,需設(shè)置站人片,施工層下面需每隔三步,底排內(nèi)立桿同建筑物之間需使用相應(yīng)的密目網(wǎng)進行封閉工作。
需選擇使用外徑、壁厚達到工程要求的鋼管,并且腐蝕、裂縫、變形需達到相關(guān)標準要求。
(1)工程施工方案必須通過有關(guān)專業(yè)綜合論證,后經(jīng)施工負責人與監(jiān)理方同意并簽字后才能實施。
(2)鋼平臺的吊裝、拆除工作必須由具有相應(yīng)資質(zhì)的施工單位進行,同時做好安全預(yù)防工作,避免安全事故的發(fā)生。
(3)施工中用到的鋼管、扣件等必須滿足相關(guān)規(guī)范要求。
(4)在操作平臺下方使用安全網(wǎng),并劃出一定的安全范圍,禁止人員在其中活動,防止高空墜物傷人。
(5)連廊工程支撐體系在使用時,需嚴密監(jiān)測系統(tǒng)的位移,將位移值控制在安全范圍以內(nèi),重點監(jiān)測兩邊塔樓的相對位移。
(6)澆筑混凝土前必須對整個支撐體系進行全面的查驗,保證施工與專項方案的一致性。
(7)拆除承重架時,禁止將拆除的材料、設(shè)備等堆放在操作平臺上。
本工程超高大跨度多層連廊工程使用落地式腳手架組合支撐系統(tǒng),通過優(yōu)化設(shè)計與施工控制,使工程各項指標滿足相關(guān)規(guī)范要求。并且達到了縮短工期,節(jié)約了成本的目的,帶來了良好的經(jīng)濟效益。
[1]陳利彬.超高、大跨度混凝土結(jié)構(gòu)模板施工[J].福建建設(shè)科技,2005(03).