【摘要】對(duì)于高空大跨度懸挑結(jié)構(gòu)施工中,支撐架較高時(shí),支撐體系的失穩(wěn)及桿件之間的滑移是難于解決的問題。采用高空懸挑斜拉模板支撐架的施工技術(shù),運(yùn)用“以拉代壓,合理借用現(xiàn)有混凝土結(jié)構(gòu)”的方法,不但降低了構(gòu)建的自重,還節(jié)約了施工的費(fèi)用。
【關(guān)鍵詞】懸挑結(jié)構(gòu);鋼筋斜拉;模板支撐架
1、工程概況
某市商業(yè)服務(wù)中心A樓工程,結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu),地下1層,地上11層,建筑高度47.70m,建筑面積13700m2。該工程屋面檐口造型為懸挑結(jié)構(gòu),屋面懸挑結(jié)構(gòu)高度為47.4m,外挑寬度為3.6m,前后每側(cè)長(zhǎng)度50m(圖1)。
2、工程難點(diǎn)特點(diǎn)
(1)懸挑結(jié)構(gòu)外伸尺寸較大,有邊梁和挑梁,故荷載較大;
(2)工期較緊,由于是深基坑,落地架搭設(shè)困難;
(3)挑檐標(biāo)高較高,屬于高大模板支撐體系,如搭設(shè)落地模板支架用料較多,并且由于挑檐需精裝修,施工周期很長(zhǎng),周轉(zhuǎn)材料租賃費(fèi)用較高,而且影響地面的施工和交通。
3、懸挑模板支撐架方案設(shè)計(jì)
3.1 懸挑平臺(tái)構(gòu)造設(shè)計(jì)
工程在10層樓板(標(biāo)高36.000m)上采用16#工字鋼作為挑梁(圖2),工字鋼外挑4m,固定2m,間距900mm,固定部分距梁外邊150mm 處及1800mm 處預(yù)埋2根Φ16mm圓鋼各2道,詳見圖3。離工字鋼懸挑端820mm處設(shè)2根Φ22mm的HRB400螺紋鋼筋作斜拉,斜拉鋼筋上端錨固在11層邊梁上,斜拉鋼筋端部固定及中間連接均采用直螺紋套筒(圖4)。每榀懸挑單元之間采用2道16#槽鋼系桿連成整體,兩端3榀和中間3榀之間增設(shè)剪刀撐加強(qiáng)整體穩(wěn)定(圖5)。
3.2 懸挑模板支撐架設(shè)計(jì)
模板支撐架采用準(zhǔn)48 mm×3.5 mm鋼管及配套的扣件搭設(shè),頂端設(shè)U形頂托。立桿縱橫間距均為900mm,橫桿步距1500mm。工字鋼頂面設(shè)準(zhǔn)25mm螺紋鋼筋作為立桿定位筋,高度140 mm,間距同立桿間距。支撐架四周滿設(shè)橫向剪刀撐,每隔4排立桿設(shè)置縱向剪刀撐,立桿根部距懸挑平臺(tái)200mm設(shè)水平掃桿,從頂部水平桿開始每隔2步設(shè)置1道水平剪刀撐。拉結(jié)采用硬拉結(jié),伸向樓內(nèi)的水平桿全部與樓內(nèi)的滿堂腳手架水平桿連接,搭接長(zhǎng)度大于1mm,采用3個(gè)旋轉(zhuǎn)扣件固定;架體每一步距與柱采用抱箍剛性拉結(jié),在11 層邊梁及夾層邊梁上預(yù)埋鋼管與架體立桿通過橫桿連接固定。模板支撐架見圖6。
3.3 支撐體系受力計(jì)算
(1)挑梁在斜拉點(diǎn)和樓板固定點(diǎn)共同作用下滿足豎向荷載要求(假設(shè)斜拉點(diǎn)和錨固點(diǎn)A兩點(diǎn)受力),抗傾覆、撓度滿足要求,整體穩(wěn)定性、斜拉鋼筋、錨固鋼筋及斜拉點(diǎn)角鋼均滿足受力要求;11層邊梁承載力及抗扭計(jì)算。
(2)架體按常規(guī)驗(yàn)算了大小橫桿的強(qiáng)度、剛度,立桿穩(wěn)定性、整體穩(wěn)定等均滿足要求。
3.4 模擬實(shí)驗(yàn)
為了更好了解懸挑平臺(tái)承載能力,對(duì)部分薄弱部位(斜拉點(diǎn))進(jìn)行了受力模擬分析(圖7)和實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了其性能滿足受力要求。
4、懸挑模板支撐架搭設(shè)要點(diǎn)
(1)錨固鋼筋在混凝土梁板中的錨固需滿足要求,并且與工字鋼焊接牢固,工字鋼側(cè)面采用木方塞緊抵抗局部受壓變形。
(2)工字鋼斜拉點(diǎn)角鋼與工字鋼底面焊牢,為保證焊縫質(zhì)量,在地面上加工操作,角鋼采用機(jī)械沖孔,尺寸和角度符合設(shè)計(jì)要求,嚴(yán)禁氣焊開孔。直螺紋套筒與角鋼之間須加鋼墊片,立桿固定鋼筋預(yù)先在地面上焊接好。
(3)斜拉鋼筋直螺紋套筒連接時(shí),保證工字鋼按要求起拱,并且工字鋼頂面需拉線調(diào)平。
(4)系桿采用螺栓與節(jié)點(diǎn)板連接,須與挑梁同步進(jìn)行。
(5)懸挑架需及時(shí)與室內(nèi)滿堂架通過水平桿連接,必須采用搭接,形成整體。
(6)為保證抱柱拉結(jié)點(diǎn)要求,頂層柱與梁板混凝土分開澆注,先施工柱混凝土。
(7)頂板澆注混凝土?xí)r采用由里到外施工順序,即挑檐混凝土后澆。
(8)懸挑平臺(tái)施工時(shí)滿鋪腳手板,底部滿掛安全平網(wǎng),懸挑架外側(cè)豎向滿掛密目網(wǎng)。
5、支撐體系的拆除
(1) 按照常規(guī)方法拆除鋼管支架,從外向內(nèi)、從高向低逐層拆除,再拆除工字鋼上的所有木板。
(2) 割斷工字鋼之間的水平連接次梁工字鋼和角鋼。
(3) 由內(nèi)向外拆除兩根鋼絲繩。
(4) 高空拆除過程必須保證地面區(qū)域維護(hù),拆除過程中地面投影范圍及樓層周邊禁止任何人員通過,周邊一定范圍全部封閉。拆除前應(yīng)首先檢查懸挑平臺(tái)整體性是否可靠,各節(jié)點(diǎn)連接是否牢固。拆除過程中不得中途換人,如必須換人時(shí),應(yīng)將拆除情況交代清楚后方可離開; 每天拆架下班時(shí)不應(yīng)留下隱患部位。拆除間歇時(shí),應(yīng)將已活動(dòng)工字鋼、撐桿及模板木方等固定牢固,嚴(yán)防突然掉落,倒塌傷人。已拆除的工字鋼、鋼笆網(wǎng)等應(yīng)及時(shí)運(yùn)走或妥善堆放,嚴(yán)防操作人員因扶空、踏空墜落。
6、結(jié)語(yǔ)
商業(yè)服務(wù)中心A樓工程通過采用高空懸挑斜拉模板支撐架的施工技術(shù),支撐架、拉桿、抱柱箍及結(jié)構(gòu)梁板均未發(fā)現(xiàn)任何變形。通過本工程的實(shí)踐,證明了斜拉式鋼支撐平臺(tái)方案的優(yōu)越性,既保證了工程質(zhì)量,又保證了安全施工,尤其是受力可靠,拆裝方便,節(jié)約施工時(shí)間和費(fèi)用,達(dá)到了預(yù)期的施工。本文所述做法簡(jiǎn)單容易操作,對(duì)相關(guān)工程進(jìn)行外挑混凝土結(jié)構(gòu)施工有一定的借鑒和推廣價(jià)值。
參考文獻(xiàn):
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