肖 輝(中鐵五局建筑工程有限責(zé)任公司, 貴陽(yáng) 550000)
承插式支撐系統(tǒng)在轉(zhuǎn)換層施工中的應(yīng)用
肖輝
(中鐵五局建筑工程有限責(zé)任公司, 貴陽(yáng) 550000)
承插式支撐體系屬于新型支撐體系,目前在標(biāo)準(zhǔn)住宅施工中應(yīng)用較為廣泛,但在轉(zhuǎn)換層支撐體系設(shè)計(jì)中采用得較少。某工程在轉(zhuǎn)換層模板施工方案設(shè)計(jì)的過(guò)程中,采用承插式支撐體系設(shè)計(jì),在滿(mǎn)足安全性和適用性的前提下,使設(shè)計(jì)方案操作性更好。該方案得到了相關(guān)專(zhuān)家的評(píng)審論證,達(dá)到了預(yù)期的效果。
轉(zhuǎn)換層;承插式支撐體系;安全性;適用性;操作性
該工程轉(zhuǎn)換層模板施工區(qū)域位于地上二層(地下一層地下室)。轉(zhuǎn)換層支模頂標(biāo)高為8.65米,支模底標(biāo)高為3.85米,轉(zhuǎn)換層建筑面積為1233平方米,墻、梁、柱、板砼強(qiáng)度等級(jí)均為C35。結(jié)構(gòu)形式為框肢結(jié)構(gòu),層高為4.8米,最大梁斷面900×1500,轉(zhuǎn)換層板厚180mm。
轉(zhuǎn)換層以下支撐層設(shè)計(jì)施工概況
轉(zhuǎn)換層梁截面尺寸統(tǒng)計(jì)表
面板面板類(lèi)型 覆面木膠合板 面板厚度mm 15抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值N/mm2 13 彈性模量N/mm2 4200次梁(木方)抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值N/mm2 14.52 抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值N/mm2 1.3彈性模量N/mm2 9000 最大懸挑長(zhǎng)度mm 200主梁(鋼管)截面類(lèi)型mm Φ48×2.75 抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值N/mm2 205抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值N/mm2 125 彈性模量N/mm2 206000可調(diào)托座內(nèi)主梁根數(shù) 1 梁底主梁間距mm 450梁側(cè)主梁間距mm 500 板底主梁間距mm 900荷載取值面板自重kN/m2 0.1 面板及小梁自重kN/m2 0.3模板面板自重kN/m2 0.5 新澆砼自重標(biāo)準(zhǔn)值kN/m2 24 A類(lèi)梁鋼筋自重kN/m2 2 B類(lèi)梁鋼筋自重kN/m2 1.8 C類(lèi)梁鋼筋自重kN/m2 1.5 板鋼筋自重kN/m2 1.1樓板模板及其支架自重kN/m2 1
3.1基礎(chǔ)處理
(1)本工程轉(zhuǎn)換層模板支撐基礎(chǔ)置于2層樓板上(板面標(biāo)高為3.85m,板厚120mm,板混凝土強(qiáng)度等級(jí)均為C30,Φ8@200mm,Φ8@200mm雙向鋼筋。)。立桿底部用50mm厚、寬度為200mm、長(zhǎng)度4m的厚木方置于混凝土梁板上作墊板進(jìn)行支撐。
(2)由于2、1層作為支撐基礎(chǔ),無(wú)法滿(mǎn)足承載力要求,為保證模板基礎(chǔ)支撐的安全,按以下方式進(jìn)行處理:
1)轉(zhuǎn)換層以下已澆筑的1層、負(fù)一層支撐體系不拆除。
2)梁支撐立桿位置下部為板時(shí),按轉(zhuǎn)換層平面布置相對(duì)應(yīng)立桿加固至地下室負(fù)二層底板面(負(fù)一層底板標(biāo)高為-3.95m,板厚250mm,板混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35,Φ12@150,Φ12@150雙層雙向),經(jīng)過(guò)一層、負(fù)一層荷載的傳遞,底板承載力能滿(mǎn)足要求。
3.2搭設(shè)方法
3.2.1板底模
面板為15厚木工板,樓板次龍骨采用35×80mm木枋,間距150mm;主龍骨托梁為雙鋼管,采用頂托與立桿相連,頂托伸出長(zhǎng)度不大于200mm;立桿采用Φ48×3.2承插式立桿、縱橫向間距根據(jù)立桿布置圖不大于900mm,縱橫向水平大橫桿步距為1.5m。(見(jiàn)下圖)
3.2.2梁模板
(1)A類(lèi)主梁模板:
主梁最大截面為900×1500mm,最大跨度為7.55m,層高4.8米。面板為15厚木膠合板,梁側(cè)模雙鋼管主楞間距為500,穿梁螺栓水平間距為500,穿梁螺栓直徑為M14。
梁底縱向木方間距為113,梁側(cè)縱向木方間距為165。
立桿沿梁跨度方向間距為500mm,水平橫桿步距為1.50m。梁兩側(cè)立桿間距為1.5m,為普通鋼管架;梁底增加2根承重立桿,為普通鋼管架;以頂托與梁底相連,頂托伸出長(zhǎng)度不大于200mm。
(2)B類(lèi)主梁模板:
梁截面尺寸為600×1300mm。
面板為15厚木膠合板,梁側(cè)模雙鋼管主楞間距為500,穿梁螺栓水平間距為500,穿梁螺栓直徑為M14。
梁底縱向木方間距為120,梁側(cè)縱向木方間距為160。
立桿沿梁跨度方向間距為450mm,水平橫桿步距為1.50m。梁兩側(cè)立桿間距為1.4m,為普通鋼管架;梁底增加1根承重立桿,為普通鋼管架;以頂托與梁底相連,頂托伸出長(zhǎng)度不大于200mm。
(3)C類(lèi)主梁模板:
梁截面尺寸為300×600mm。
面板為15厚木膠合板,梁側(cè)模雙鋼管主楞間距為500,穿梁螺栓水平間距為500,穿梁螺栓直徑為M14。
梁底縱向木方間距為150,梁側(cè)縱向木方間距為210。
立桿沿梁跨度方向間距為450mm,水平橫桿步距為1.50m。梁兩側(cè)立桿間距為1.1m,為普通鋼管架;梁底不設(shè)承重立桿。(見(jiàn)下圖)(4)整個(gè)架體與澆筑完成的主體結(jié)構(gòu)柱(不拆除模板)拉結(jié)牢固,以提高架體穩(wěn)定性。
3.3工藝要求及構(gòu)造要求
3.3.1高支模架體設(shè)置
(1)支撐架鋼管布置水平投影圖。(詳見(jiàn)下圖)
(2)剪刀撐的設(shè)置:
整個(gè)架體增加水平向和垂直向剪刀撐,以提高架體的整體剛度。垂直向剪刀撐布置:在建筑四周采用封閉式剪刀撐,在框支梁兩側(cè)立桿處設(shè)置剪刀撐,全高設(shè)置。
水平剪刀撐布置:按立桿布置圖中位置設(shè)置,水平剪刀撐在底部、中間和頂部各設(shè)置一道。
(3)模板支架的構(gòu)造要求:
1)梁板模板高支撐架根據(jù)計(jì)算荷載采用單立桿;
2)立桿之間必須按1.5m步距滿(mǎn)設(shè)雙向水平桿,確保兩方向足夠的設(shè)計(jì)剛度;
3)本工程由于主次梁較多,為了保證架體足夠的設(shè)計(jì)剛度梁板采用相同或成倍數(shù)的立桿間距。
4)梁底立桿應(yīng)與板底立桿連接,板底承插連接鋼管處應(yīng)加設(shè)45度斜桿,增加承插式支撐體系的整體剛度。詳見(jiàn)下圖
(4)支撐架搭設(shè):
1)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)尺寸搭設(shè),水平桿的接頭均應(yīng)錯(cuò)開(kāi)在不同的框格層中設(shè)置,水平桿采用對(duì)接扣件進(jìn)行連接并保證同一個(gè)水平面接頭不能大于50%。結(jié)合本工程實(shí)際情況采用梁下立桿以及水平桿的鋼管規(guī)格有6m、4.5m、4m、3.5m、3m、2m六種規(guī)格。板下采用5米承插式盤(pán)扣立桿。
2)確保立桿的垂直偏差和橫桿的水平偏差小于《扣件架規(guī)范》的要求;
3)確保每個(gè)扣件和鋼管的質(zhì)量是滿(mǎn)足要求的,每個(gè)扣件的擰緊力矩都要控制在45-60N.m,鋼管不能選用已經(jīng)長(zhǎng)期使用發(fā)生變形的;
4)考慮到下部樓板承載力較小,僅4KN/m2,從底板至轉(zhuǎn)換層的原支撐體系及模板不拆除;
5)本工程梁下支撐立桿下加設(shè)4mm厚鋼板墊片,并采用4000×200×50木方作墊木。板下立桿由于荷載較小,直接采用4000×200×50木方作墊木。
3.3.2混凝土澆筑方案
該部位混凝土等級(jí)為C35,采用商品砼泵送進(jìn)行施工??紤]到轉(zhuǎn)換層梁鋼筋排距較密,為滿(mǎn)足轉(zhuǎn)換層砼澆筑強(qiáng)度和密實(shí)度要求,商品砼采用C35細(xì)石砼進(jìn)行澆筑。由于主體結(jié)構(gòu)層高較大,在施工中先施工柱子,再施工梁、板。本工程轉(zhuǎn)換層采用1臺(tái)57米臂架泵進(jìn)行砼澆筑,盡量減少輸送砼時(shí)產(chǎn)生的水平荷載對(duì)架體的沖擊。同時(shí)澆筑時(shí)嚴(yán)格控制輸送速度已達(dá)到架體均勻承受荷載的目的。為防止停電或機(jī)械故障導(dǎo)致砼澆筑過(guò)程中出現(xiàn)間歇,形成施工冷縫,砼澆筑時(shí)備2臺(tái)7.5千瓦發(fā)電機(jī)。砼澆筑過(guò)程中,梁應(yīng)分層澆筑,每層澆筑厚度不應(yīng)大于400mm,從梁中向梁兩端進(jìn)行澆筑,砼在板上的堆積厚度不能高出板面100mm。
3.3.3模板拆除
(1)施工準(zhǔn)備:
按時(shí)與實(shí)驗(yàn)室聯(lián)系,取得相關(guān)資料(即所拆除模板部位試塊試驗(yàn)報(bào)告),根據(jù)報(bào)告中數(shù)據(jù),強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求后方可報(bào)監(jiān)理復(fù)核,經(jīng)監(jiān)理工程師同意后方可進(jìn)行模板拆除工作。拆除模板之前必須做好對(duì)工人的技術(shù)交底工作。拆模時(shí)必須有專(zhuān)職技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督與指導(dǎo)。
(2)拆模順序:
對(duì)于剪力墻的模板,按由上至下、由一邊的中間向兩邊的順序,拆除固定支撐后再拆除模板。對(duì)于頂板模板的拆除,先進(jìn)行支撐的拆除,拆除時(shí)必須由整個(gè)板底中間部分開(kāi)始,先拆除梁側(cè)模的固定支撐再拆除其模板,其次拆除板底模的支撐再拆除其模板,最后拆除梁底模的支撐再拆除其模板。
(3)拆模方法:
1)拆除模板時(shí)嚴(yán)格按照施工順序進(jìn)行。
2)拆模時(shí)用兩班同時(shí)作業(yè)的方法,先由整個(gè)板底的中間開(kāi)始,再分別向兩邊拆除。
3)根據(jù)室內(nèi)凈空的高度及支撐的長(zhǎng)度,把拆模人員按空間分為三層作業(yè),上層施工人員負(fù)責(zé)支撐、扣件及模板的拆除,中層施工人員負(fù)責(zé)支撐、扣件及模板的傳遞,下層施工人員負(fù)責(zé)支撐、扣件及模板的及時(shí)外運(yùn)。
4)施工過(guò)程中的分管施工員必須完全起到負(fù)責(zé)人的監(jiān)督與管理職能,嚴(yán)格控制施工作業(yè)人員的操作行為,不得不按順序施工、不經(jīng)中層人員的傳遞而直接將物品投向底板。
5)拆模時(shí)必須注意操作,嚴(yán)禁將砼的表面及棱角破損。
6)如在拆除模板過(guò)程中發(fā)現(xiàn)砼有蜂窩、麻面等質(zhì)量問(wèn)題,不得擅自進(jìn)行修補(bǔ)工作,必須報(bào)監(jiān)理公司檢查,并出具處理措施待監(jiān)理工程師同意后方可進(jìn)行修補(bǔ)。
7)拆除后的模板、支撐及扣件等物品,必須做好對(duì)其的修整、保養(yǎng)工作,以備再次的使用。
8)拆除模板后,及時(shí)做好室內(nèi)的清理,以備下一道工序的進(jìn)行。
(1)監(jiān)控點(diǎn)的設(shè)置:
根據(jù)以上監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)方法,本轉(zhuǎn)換層監(jiān)測(cè)點(diǎn)分別布設(shè)在:
1)模板支撐四周交點(diǎn);
2)截面大于700*1500梁部位;
3)跨度較大的梁、板中部。
混凝土澆筑前,應(yīng)在監(jiān)測(cè)部位的梁、板底受力橫桿上掛2~3個(gè)吊線(xiàn)錘并測(cè)量線(xiàn)錘頂部到地板距離,同時(shí)在線(xiàn)錘底部設(shè)對(duì)應(yīng)的鋼釘,此方法可監(jiān)測(cè)支撐架豎向變形值。在混凝土澆筑過(guò)程中隨時(shí)復(fù)測(cè)變形值。在主梁的立桿上畫(huà)好刻度,測(cè)量刻度點(diǎn)與柱的水平距離,監(jiān)控立桿的變形。在主梁的兩側(cè)立桿上畫(huà)好刻度,監(jiān)控梁支撐橫桿與立桿連接扣件的滑移值。
(2)班組日常進(jìn)行安全檢查,項(xiàng)目部每周進(jìn)行安全檢查,所有安全檢查記錄必須形成書(shū)面材料。
(3)支模日常檢查,巡查重點(diǎn)部位:
1)桿件的設(shè)置和連接、連墻件、支撐、剪刀撐等構(gòu)件是否符合要求。
2)地基是否積水,底座是否松動(dòng),立桿是否懸空。
3)連接扣件是否松動(dòng)。
4)架體是否有不均勻的沉降、垂直度。
5)施工過(guò)程中是否有超載現(xiàn)象。
6)安全防護(hù)措施是否符合規(guī)范要求。
7)支架與桿件是否有變形的現(xiàn)象。
(4)支架在承受六級(jí)大風(fēng)或大暴雨后必須進(jìn)行全面檢查。
(5)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目:立桿頂水平位移、支架整體水平位移及立桿的基礎(chǔ)沉降。
(6)監(jiān)測(cè)頻率:
在澆筑砼過(guò)程中應(yīng)實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),一般監(jiān)測(cè)頻率不宜超過(guò)20~30分鐘一次。監(jiān)測(cè)時(shí)間可控制在混凝土澆注前直至砼終凝。
(7)監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)值
監(jiān)測(cè)儀器精度應(yīng)滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)要求,變形設(shè)計(jì)值為10mm,大于10mm為警戒;扣件出現(xiàn)滑移就必須立即增加抗滑扣件。
(8)澆筑過(guò)程應(yīng)由和負(fù)責(zé)對(duì)高大模板支撐系統(tǒng)進(jìn)行觀(guān)測(cè),發(fā)現(xiàn)有松動(dòng)、變形等情況,必須立即停止?jié)仓?,撤離作業(yè)人員,并采取相應(yīng)的加固措施。
[1]江正榮.建筑施工計(jì)算手冊(cè)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2002.
[2]建筑施工手冊(cè)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2003.
[3]建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2008.
[4]建筑施工承插盤(pán)扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2010.
[5]建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2012.