朱立國
(江蘇東南工程咨詢有限公司,江蘇 南京 10000)
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承插型盤扣式鋼管支架在現(xiàn)澆連續(xù)梁施工應(yīng)用
朱立國
(江蘇東南工程咨詢有限公司,江蘇 南京 10000)
城市軌道交通高架現(xiàn)澆連續(xù)梁支架施工,屬于高支模危險(xiǎn)性較大分部分項(xiàng)工程,承插式盤扣支架有著安全、快捷、施工方便等特點(diǎn),在高支模支撐體系施工中得到廣泛應(yīng)用。對承插式盤扣支架特點(diǎn)、構(gòu)件組成、構(gòu)造要求、結(jié)構(gòu)受力驗(yàn)算和施工要點(diǎn)的介紹,探討承插式盤扣支架在城市軌道交通現(xiàn)澆連續(xù)梁施工中應(yīng)用。
承插式;盤扣支架;軌道交通;現(xiàn)澆梁;高支模
1.1 承載力大,安全穩(wěn)定系數(shù)高
城市軌道交通現(xiàn)澆連續(xù)梁一般腹板和橫梁處梁高1.8~4.5 m,橋?qū)? m,橋高9 m,施工荷載大,整體穩(wěn)定性差,危險(xiǎn)性較大。承插型盤扣式鋼管支架桿件采用Q345A低碳合金結(jié)構(gòu)鋼,屈服強(qiáng)度下限為345 MPa,是傳統(tǒng)鋼管支架Q235B屈服強(qiáng)度下限為195 MPa的1.5~2倍,同時(shí)斜杠將立桿和橫桿連接形成三角受力單元,有著高達(dá)200 kN的承載力,支架承載力更大、整體穩(wěn)定性更高,因此能夠更好的適用于現(xiàn)澆連續(xù)梁施工支撐體系。
1.2 構(gòu)配件品質(zhì)可靠、生產(chǎn)工藝先進(jìn)
承插式盤扣支架構(gòu)配件生產(chǎn),采用先進(jìn)的全自動(dòng)焊接專機(jī),減少人為因素的干預(yù),作到了產(chǎn)品精度高、互換性強(qiáng)、質(zhì)量穩(wěn)定可靠。主要構(gòu)配件均采用內(nèi)、外熱鍍鋅防腐工藝,提高了產(chǎn)品的使用壽命,避免使用過程中腐蝕受損,增加支架安全性能,同時(shí)在城市軌道交通現(xiàn)澆連續(xù)梁施工時(shí),更加漂亮、美觀,提高城市工地文明施工形象。
1.3 施工方便、快捷,省時(shí)省工
城市軌道交通現(xiàn)澆連續(xù)梁施工一般需占用既有交通路口,影響道路通行,要求施工工期短。承插式盤扣支架施工方便,搭拆速度快,大概是扣件腳手架的8~10倍,是碗扣腳手架的4~5倍,可以根據(jù)施工要求,組成多種模式,同時(shí)可兼顧橋面上下扶梯。新型盤扣式支模系統(tǒng)自重輕,縱橫間距、步距大,可以節(jié)省材料和人工,大大縮短現(xiàn)澆連續(xù)梁施工工期,能夠及時(shí)恢復(fù)交通。
2.1 構(gòu)配件組成
承插式盤扣支架主要有立桿、水平桿、斜桿、連接盤組成、可調(diào)托座。立桿采用Φ60 mm和Φ48 mm,壁厚3.2 mm的Q345A鋼管做主構(gòu)件。水平桿采用Φ48 mm和Φ42 mm,壁厚2.5 mm、Q235B鋼管做主構(gòu)件。斜杠采用Φ48 mm和Φ42 mm,壁厚2.5 mm、Q235 B和Q195鋼管制成。在立桿上每隔0.5 m焊接一個(gè)連接盤,直徑135 mm、厚10 mm的圓盤,圓盤上開設(shè)8個(gè)孔,設(shè)有水平桿、斜桿連接孔。水平桿、斜杠在鋼管兩端焊接上帶插銷的插頭制成,通過插銷自鎖固定。可調(diào)托座采用Q235 B,Φ48 mm絲桿,通過絲杠和調(diào)節(jié)手柄調(diào)整高度。
2.2 高支模支撐體系構(gòu)造要求
(1)支撐體系支架高度不宜大于24 m;(2)步距不得大于1.5 m;(3)每隔4~6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)步距設(shè)置水平剪刀撐;(4)頂層步距應(yīng)比標(biāo)準(zhǔn)步距縮小一個(gè)盤扣距離(0.5 m);(5)可調(diào)托座絲桿外露長度嚴(yán)禁超過40 cm,插入立桿長度不得小于15 cm,伸出頂層水平桿懸臂長度嚴(yán)禁超過65 cm;(6)可調(diào)底座絲桿外露長度不應(yīng)大于30 cm;(7)作為掃地桿的最底層水平桿離地高度不應(yīng)大于55 cm;(8)當(dāng)單肢桿荷載設(shè)計(jì)值大于40 kN時(shí),底層水平桿應(yīng)比標(biāo)準(zhǔn)步距縮小一個(gè)盤扣間距(0.5 m);(9)豎向斜桿應(yīng)滿布置;(10)支架與橋墩采取可靠固結(jié);(11)土層地基上搭設(shè)支架應(yīng)鋪設(shè)墊板,墊板長度不應(yīng)小于2跨。
3.1 承插式盤扣支架結(jié)構(gòu)受力計(jì)算設(shè)計(jì)參數(shù)
鋼管截面特性、強(qiáng)度和彈性模量
3.2 立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算(不計(jì)風(fēng)荷載)
(1)永久荷載:鋼筋混凝土自重(立桿縱距×橫距×梁高×25.5 kN/m3)+模板自重(立桿縱距×橫距0.5 kN/m2)+架體自重(支架高×0.07 kN)。
(2)施工荷載:施工人員和設(shè)備(立桿縱距×橫距3 kN/m2)+混凝土振搗(立桿縱距×橫距2 kN/m2)。
(3)立桿軸向力N:1.2永久荷載+1.4施工荷載。
(4)立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算:N/φA≤f,φ根據(jù)立桿長細(xì)比λ=lo/i,查《建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術(shù)規(guī)程》JGJ231-2010中附錄D表求得。
以城市軌道交通某45+70+45 m現(xiàn)澆連續(xù)梁為例,現(xiàn)澆梁中橫梁和腹板處梁高4.5 m,立桿縱距0.6 m,橫距0.9 m,支架高度10 m,立桿直徑為60 mm結(jié)構(gòu)受力驗(yàn)收如下
N=1.2×(0.6×0.9×25.5×4.5+0.6×0.9×0.5+10×0.07)+1.4×[0.6×0.9×(3+2)]=79.302 kN
λ=1.2×1 500/20.1=89.6,查表φ為0.728
N/φA=79 302/(0.728×571)=190 N/mm2〈f=300 N/mm2,滿足要求,富裕系數(shù)加大,安全系數(shù)高。
(1)施工前,應(yīng)編制專項(xiàng)安全施工方案,組織專家論證,并公司技術(shù)負(fù)責(zé)人和總監(jiān)審批后,方可實(shí)施;
(2)鋼管支架進(jìn)場后,檢查鋼管支架產(chǎn)品標(biāo)示及產(chǎn)品質(zhì)量合格證、主要技術(shù)參數(shù)及產(chǎn)品使用說明書,對鋼管支架外觀檢查驗(yàn)收,鋼管外徑允許偏差+0.2、-0.1 mm,壁厚允許偏差±0.1 mm;可調(diào)底座的底板和可調(diào)托座的托板厚度不小于5 mm,允許尺寸偏差為±0.2 mm,φ48絲桿和調(diào)節(jié)手柄,絲桿外徑不應(yīng)小于46 mm。并按要求對材料取樣送檢,檢測合格后,方可投入使用;
(3)支架搭設(shè)前,做好安全、技術(shù)交底,搭設(shè)人員持有架子工特種操作證件,配備安全帽、安全帶、防滑護(hù)具等勞保用品,支架基礎(chǔ)承載力滿足要求;
(4)支架搭設(shè)施工工序?yàn)椋憾ㄎ?、放樣,排放可調(diào)底座→首層立桿、橫桿安裝→組成獨(dú)立單元體→首層架體水平調(diào)節(jié)→首層斜桿安裝→銷緊首層橫桿、斜桿插銷→登高工作梯安裝→立桿接長安裝→可調(diào)托座安裝→放置型鋼→鋪設(shè)方木、模板;
(5)根據(jù)測量放線以及立桿及橫桿的設(shè)計(jì)組合,從底部向頂部依次安裝立桿、橫桿。一般先全部裝完一個(gè)作業(yè)面的底部立桿及橫桿,保證底托完全壓實(shí)于地面上,然后測量放出高程點(diǎn),通過底托調(diào)節(jié)使得支架處于同一個(gè)平面上,再逐層往上安裝,同時(shí)安裝所有橫桿。立桿和橫桿安裝完畢后,安裝斜撐桿,保證支架的穩(wěn)定性。斜撐通過扣件與盤扣支架連接,安裝時(shí)盡量布置在框架結(jié)點(diǎn)上。在修平的立桿上口安裝可調(diào)頂托,可調(diào)頂托是用來調(diào)整支架高度和拆除模板用的;
(6)根據(jù)梁底高程變化決定順橋向控制斷面間距,橫橋向設(shè)左、中、右三個(gè)控制點(diǎn),精確調(diào)出頂托標(biāo)高。然后用明顯的標(biāo)記標(biāo)明頂托伸出量,以便校驗(yàn)。最后再用拉線內(nèi)插方法,依次調(diào)出每個(gè)頂托的標(biāo)高,頂托伸出量一般控制在30 cm以內(nèi);
(7)為檢測支架體系穩(wěn)定性,合理設(shè)置預(yù)拱度,需對連續(xù)梁全聯(lián)進(jìn)行預(yù)壓,采用1.2倍梁體荷載的沙袋和鋼材組合對支架進(jìn)行預(yù)壓,消除支架的非彈性變形,確定支架的彈性變形量,為設(shè)置底模預(yù)拱度提供參考;
(8)遇有惡劣氣候(如風(fēng)力五級以上,高溫、雨天氣等)影響安全施工時(shí)應(yīng)停止高處作業(yè),所有的架子,經(jīng)過大風(fēng)、大雨后,要進(jìn)行檢查,如發(fā)現(xiàn)傾斜下沉及松扣、崩扣要及時(shí)修理;
(9)遞桿、拉桿時(shí),上下左右操作人員應(yīng)密切配合,協(xié)調(diào)一致。拉桿人員應(yīng)注意不碰撞上方人員和已綁好的桿子,下方遞桿人員應(yīng)在上方人員接住桿子后方可松手,并躲離其垂直操作距離3 m以外。使用人力吊料,大繩必須堅(jiān)固,嚴(yán)禁在垂直下方3 m以內(nèi)拉大繩吊料。使用機(jī)械吊運(yùn),應(yīng)設(shè)天地輪,天地輪必須加固,應(yīng)遵守機(jī)械吊裝安全操作規(guī)程,吊運(yùn)杉板、鋼管等物應(yīng)綁扎牢固,接料平臺(tái)外側(cè)不準(zhǔn)站人,接料人員應(yīng)等起重機(jī)械停車后再接料、解綁繩;
(10)拆架前在地上用繩子或鐵絲先拉好圍欄,專人監(jiān)護(hù)人,架子拆除程序應(yīng)由上而下,按層按步拆除。先清理架上雜物,如腳手板上的混凝土、砂漿塊、U型卡、活動(dòng)桿子及材料。按拆架原則先拆后搭的桿子。剪刀撐、拉桿不準(zhǔn)一次性全部拆除,要求桿拆到哪一層,剪刀撐、拉桿拆到哪一層;
(11)拆桿和放桿時(shí)必須由2~3人協(xié)同操作,拆大橫桿時(shí),應(yīng)由站在中間的人將桿順下傳遞,下方人員接到桿拿穩(wěn)拿牢后,上方人員才準(zhǔn)松手,嚴(yán)禁往下亂扔腳手料具;
(12)拆架時(shí)有管線阻礙不得任意割移,同時(shí)要注意扣件崩扣,避免踩在滑動(dòng)的桿件上操作。
城市軌道交通現(xiàn)澆連續(xù)梁采用承插式盤扣支架作為支撐系統(tǒng),支架安全性高、穩(wěn)定性強(qiáng),施工方便、快捷,鑒于大部分連續(xù)梁底板為曲線拱形,在支架頂層布置需結(jié)合橋梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn),加以充分考慮,在保證垂直荷載要求是,還應(yīng)考慮水平推力,進(jìn)一步確保支架施工安全。
[1] 建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術(shù)規(guī)程(JGJ231-2010)[S].中國建筑工業(yè)出版社,2010.
[2] 江正榮.建筑施工計(jì)算手冊[M].中國建筑工業(yè)出版社,2007.
[3] 杜榮軍.混凝土工程模板與支架技術(shù)[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社,2004.
2016-12-25
朱立國(1982-),男,江蘇六合人,工程師,研究方向:工程技術(shù)。
U448.21+5
C
1008-3383(2017)05-0114-02