邱靜 邵新年
(南京大地建設(shè)集團(tuán)股份有限公司 江蘇南京 210029)
大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土梁高支模架體的施工技術(shù)
邱靜 邵新年
(南京大地建設(shè)集團(tuán)股份有限公司 江蘇南京 210029)
結(jié)合玉橋市場三期工程大跨度預(yù)應(yīng)力梁所在高支模區(qū)域的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),由計(jì)算分析、確定主、次梁以及板下高支模架體的立桿布置,合理設(shè)計(jì)架體構(gòu)造,使高支模架體更加經(jīng)濟(jì)合理,便于施工。
高支模;立桿間距;承載力;強(qiáng)度;抗滑移
南京玉橋市場三期工程市場樓為框剪結(jié)構(gòu),地上10層,地下3層,建筑面積67925m2。該工程南側(cè)五層以下4-12軸,C-02/A軸為一個(gè)外輪廓象人耳朵一樣的內(nèi)廳,內(nèi)廳5-8軸,B-C軸在五層樓面處局部封閉,其中外側(cè)B軸的梁(主梁)跨度達(dá)25.2m,梁截面為:650mm×1400mm,其余梁(次梁)截面250mm×600mm、400mm×700mm,板厚120mm。該處樓層板面結(jié)構(gòu)標(biāo)高18.54m,地下室頂板結(jié)構(gòu)標(biāo)高-0.60m,模板支架的搭設(shè)高度最高為21m。
2.1 基本支撐體系
由于工程總體采用扣件式鋼管腳手架作為現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的模板支撐體系,如果采用另外一種架體作為高支模區(qū)域的模板支撐體系,將不利于高支模區(qū)域的架體與周邊架體的連接,從而削弱高支模架體的整體穩(wěn)定性,因此高支模區(qū)域的架體確定采用滿堂扣件式鋼管腳手架作為基本支撐體系。
2.2 綜合考慮立桿布局
高支模區(qū)域現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為外側(cè)的大跨度預(yù)應(yīng)力梁通過次梁和板與主結(jié)構(gòu)相連接,外側(cè)臨邊的預(yù)應(yīng)力梁跨度大,截面大,自重大而且臨邊,與之相連的次梁和板為常規(guī)結(jié)構(gòu),剛度較小,大跨度梁混凝土施工時(shí)架體的整體穩(wěn)定性不容易保證。如按常規(guī)方法設(shè)計(jì)架體,架體立桿的縱橫水平桿需要通長設(shè)計(jì),為了兼顧大跨度梁,次梁和板下的立桿布置需要增加很多,將會導(dǎo)致桿件過密,既不便于施工操作,又浪費(fèi)材料。
2.3 以大跨度預(yù)應(yīng)力梁為重點(diǎn)
由于該區(qū)域三面與主體結(jié)構(gòu)相連接,外側(cè)為25.2m的大跨度梁,因此在架體構(gòu)造上充分依托主結(jié)構(gòu),以大跨度梁為重點(diǎn),通過計(jì)算分析,確定主、次梁以及板下高支模架體的立桿布置,合理設(shè)計(jì)架體構(gòu)造,使高支模架體更加經(jīng)濟(jì)合理,便于施工。
3.1 立桿間距的確定
根據(jù)工程的實(shí)際情況,大跨度梁下增加的承重立桿根數(shù)小于兩根時(shí),所搭設(shè)架體的難度較小。經(jīng)“PKPM”計(jì)算軟件計(jì)算,確定在主梁(大跨度預(yù)應(yīng)力梁)下增加2根承重立桿時(shí),沿梁跨度方向立桿的最大間距不能大于650mm。
根據(jù)架體總體穩(wěn)定性的要求,架體縱橫的水平桿需要通長設(shè)置,因此平行于主梁的次梁(250mm×600mm)沿梁跨度方向的立桿間距和板下沿主梁跨度方向立桿間距必須與主梁沿跨度方向上的立桿間距相一致或是間距的倍數(shù)。經(jīng)計(jì)算板下每根立桿所承受的樓板面積應(yīng)不大于0.9m2為宜。綜合各種制約因素,確定主梁沿梁跨度方向上立桿的間距取600mm,板下沿主梁跨度方向立桿間距為1200mm,平行于主梁的次梁沿梁跨度方向的立桿間距為1200mm,垂直于主梁的次梁(400mm×700mm)沿梁跨度方向的立桿間距為700mm。
由于大跨度梁臨邊,自重較重,搭設(shè)高度高,為了梁下架體的穩(wěn)定性,同時(shí)便于施工時(shí)操作,在大跨度梁外側(cè)增加兩排立桿。同時(shí),通過剪刀撐的設(shè)置增加梁下架體的剛度,使架體的穩(wěn)定性得到進(jìn)一步的增強(qiáng)。
3.2 高支模架體的具體布置
3.2.1 主梁650mm×1400mm
沿梁截面方向:梁底設(shè)置2根承重立桿;梁邊設(shè)置2根立桿,梁邊兩側(cè)立桿間距為1250mm。沿梁跨度方向:立桿間距為600mm;步距為1.5m。在主梁與250mm×600mm交接處增加2根立桿。在主梁與400mm×700mm次梁交接處,增加一排立桿,此處沿梁跨度方向立桿間距為400mm。搭設(shè)高度21m。梁下采用雙扣件。
3.2.2 次梁400mm×700mm
沿梁截面方向:梁邊設(shè)置2根立桿,間距為800mm。沿梁跨度方向:立桿間距為700mm;步距為1.5m。搭設(shè)高度19m。梁下采用雙扣件。
3.2.3 次梁250mm×600mm
沿梁截面方向:梁邊設(shè)置2根立桿,間距為650mm。沿梁跨度方向:立桿間距為1200mm;步距為1.5m。搭設(shè)高度19m。梁下采用雙扣件。
3.2.4 120mm厚板
板底立桿間距為700mm×1200mm,步距為1.5m,搭設(shè)高度19m,板下采用雙扣件。
4.1 主梁下架體的驗(yàn)算
由于主梁底部有200mm寬,200mm高的挑邊,為簡化計(jì)算,將挑邊和相接的樓板換算成梁的增加高度H:(200×200+120× 550)÷650=163mm,換算后梁的實(shí)際計(jì)算高度H=1400+163= 1563mm,為了偏于安全,取計(jì)算梁高H=1600進(jìn)行架體計(jì)算;因此梁下腳手架的計(jì)算按換算后的梁截面尺寸650mm×1600mm,跨度25.2m進(jìn)行驗(yàn)算。模板支架搭設(shè)高度為21.0m,梁支撐立桿的橫距(跨度方向)l=0.60m,立桿的步距h=1.50m,梁底增加2道承重立桿。梁底為4根80mm×100mm木方上設(shè)20mm厚模板做為模板的承重體系,木方間凈距135mm。
根據(jù)上述條件,采用PKPM軟件對模板架體進(jìn)行驗(yàn)算,各項(xiàng)參數(shù)均符合要求。其中梁底鋼管的抗彎計(jì)算強(qiáng)度f=75.56N/mm2<
205.0N/mm2,梁下采用雙扣件,扣件的抗滑力Rc取12.0kN>最大支座反力R=10.76kN。
4.2 次梁及板下架體的驗(yàn)算
400mm×700mm、250mm×600mm次梁經(jīng)驗(yàn)算模板及立桿穩(wěn)定性均符合要求,但梁底鋼管的抗彎計(jì)算強(qiáng)度不滿足要求,因此采用在梁底增加小橫桿的辦法加以解決,即400×700mm梁底小橫桿的間距為350mm,250mm×600mm梁底小橫桿的間距為600mm。根據(jù)驗(yàn)算過程中出現(xiàn)的具體問題進(jìn)行有針對性地調(diào)整,既能滿足要求又能避免對架體結(jié)構(gòu)進(jìn)行大的調(diào)整,從而減少材料用量降低施工難度。經(jīng)驗(yàn)算調(diào)整后梁底鋼管的抗彎計(jì)算強(qiáng)度400×700mm梁f1=131.32N/mm2<205.0N/mm2,滿足要求;250mm× 600mm梁f2=119.39N/mm2<205.0N/mm2。
經(jīng)驗(yàn)算如果板下模板木方橫放在跨度為1200mm的縱向鋼管上,板底鋼管的抗彎計(jì)算強(qiáng)度不滿足要求;因此調(diào)整木方擱置方向,將梁底木方擱置在跨度為700mm的方向上,經(jīng)計(jì)算板底鋼管的抗彎計(jì)算強(qiáng)度為f1=119.19N/mm2<205.0N/mm2,滿足要求。
5.1 高支模架體基礎(chǔ)
高支模腳手架落在人防地下室的鋼筋混凝土梁板上,主梁下立桿鋪設(shè)木板作為墊板,地下室梁板通過計(jì)算進(jìn)行了適當(dāng)?shù)募訌?qiáng),以確保能夠承受上部的施工荷載。
5.2 剪刀撐的設(shè)置5.2.1豎向剪刀撐設(shè)置要求
沿整個(gè)高支模架體外側(cè)四周連續(xù)設(shè)置一道從底至頂?shù)目v向剪刀撐。高支撐架區(qū)域內(nèi),在大跨度梁邊內(nèi)側(cè)立桿沿梁跨度方向設(shè)置一道從底至頂?shù)募舻稉?,?~6軸,7~8軸跨中設(shè)置一道從底至頂?shù)目v向剪刀撐,
5.2.2 水平剪刀撐設(shè)置要求
高支模架在第4、7、10步水平桿處各設(shè)置一道水平剪刀撐,以保證架體的水平剛度。
5.3 與周邊結(jié)構(gòu)和架體的連接
高支模架與周邊樓層內(nèi)的普通常規(guī)滿堂支模架相連拉通,高支模架與周邊樓層內(nèi)的滿堂腳手架的水平連接長度不小于3m并不少于3根立桿連接,在周邊樓層沒有滿堂腳手架的區(qū)域,縱橫向的水平管應(yīng)與已澆筑混凝土柱、梁進(jìn)行有效連接。
高支模架體的施工需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì),在架體構(gòu)造上充分依托周圍的有利條件,由計(jì)算分析、確定桿件的布置,合理設(shè)計(jì)架體構(gòu)造,使技術(shù)方案更好的服務(wù)于生產(chǎn),在便于施工的同時(shí)產(chǎn)生更好的經(jīng)濟(jì)效益。
TU757
A
1673-0038(2015)46-0178-02
2015-10-28