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        淺談盤扣式支架體系在軌道車場的應(yīng)用

        2018-06-27 09:00:56余衛(wèi)華
        關(guān)鍵詞:扣式格構(gòu)架體

        余衛(wèi)華 彭 偉

        中鐵二十二局集團(tuán)第五工程有限公司 重慶 400700

        正文:

        引言

        承插型盤扣式支架是一種高度靈活的多功能支撐架,以立桿基礎(chǔ)部件為基礎(chǔ),立桿上配置圓盤,每個(gè)圓盤上設(shè)置8個(gè)孔,用以連接其他橫桿、斜桿等部件,使整個(gè)結(jié)構(gòu)牢固穩(wěn)定,目前在建筑結(jié)構(gòu)主體工程施工中廣泛應(yīng)用。重慶軌道環(huán)線四公里停車場為“瓶口狀”,其中咽喉區(qū)不規(guī)則梁體密集且相鄰梁截面高差大,支架搭設(shè)變化多; 場區(qū)內(nèi)2根高壓線橫跨四公里車場中部,高壓線影響約8000㎡區(qū)域一直無法施工(見圖1),直至2018年初拆遷完成,而工期要求2018年12月底軌行區(qū)節(jié)點(diǎn)交付。四公里停車場在施工空間受限,進(jìn)度壓力大,技術(shù)、安全指數(shù)要求高的情況下,選擇穩(wěn)定、靈活的盤扣式支架作為模板支撐體系,順利在2018年12月底完成軌行區(qū)交付的節(jié)點(diǎn)目標(biāo),也為以后同類工程遇到類似問題提供一個(gè)參考。

        1 工程概況

        四公里停車場為重慶軌道環(huán)線停車場,車場主房為運(yùn)用庫及洗車棚,運(yùn)用庫及洗車棚為一層現(xiàn)澆多跨框架結(jié)構(gòu),輔助用房范圍內(nèi)為局部二層現(xiàn)澆單跨框架結(jié)構(gòu),建筑面積為71278.86平方米。主要柱網(wǎng)為12.4m×9m。1-26軸、22軸和J軸處各設(shè)一道100mm寬的結(jié)構(gòu)縫,形成五個(gè)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元。

        圖1 四公里停車場分區(qū)平面圖

        2 方案選擇

        2.1 材料技術(shù)參數(shù)

        (1)承插型盤扣式鋼管支架的構(gòu)配件除有特殊要求外,其材質(zhì)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T1591、《 碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T 700以及《一般工程用鑄造碳鋼件》`GB/T 11352的規(guī)定。

        (2)扣件式鋼管支架的構(gòu)配件材質(zhì)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T 700以及《鋼管腳手架扣件》GB 15831的規(guī)定。

        (3)碗扣式鋼管支架的主要構(gòu)配件和材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)符合《直縫電焊鋼管》GB/T13793或《低壓流體輸送用焊接鋼管》GB/T3091中規(guī)定的普通鋼管規(guī)定。

        (4)三種類型鋼管支架的對比

        1)重量對比:均以3m長為單位考慮綜合桿件,按1.5m步距兩道水平約束,每步節(jié)點(diǎn)處按“十”字水平約束進(jìn)行計(jì)算,扣件式每步增加2個(gè)直角扣件重量,即G扣48=11.52+1.35×4=16.91kg;碗扣式每步增加一個(gè)上碗扣,即G碗48=16.48+0.5×2=17.48kg;盤扣式3m自重包括2個(gè)圓盤重量,即G盤48=14.65kg(G盤60=18.4kg),結(jié)論為同規(guī)格:G盤<G扣<G碗;因此具有重量小易搬運(yùn)特點(diǎn)。

        2)立桿受力分析:均不組合風(fēng)荷載時(shí),N≤fφA根據(jù)λ1=l0/iQ345(60)=1.5m/2.01cm=75;查φ=0.672值;λ2=l0/iQ345(48)=1.5m/1.59cm=94;查φ=0.519值;λ3=l0/IQ235=1.5m/1.58cm=94;查φ=0.634值;N≤fφ1A=300×0.672×5.7 1×102=115.114KN;N≤fφ2A=300×0.519×4.5×102=70.062KN;N≤fφ3A=205×0.634×4.89×102=63.555KN;通過對比分析,當(dāng)立桿外徑相同時(shí),單根豎向承載力盤扣式略好,而當(dāng)盤扣立桿采用60系列時(shí),單根承載力效果明顯增加。

        3)根據(jù)以上對比分析,盤扣式支架相比傳統(tǒng)支撐架更加的穩(wěn)定、靈活。四公里停車場為“瓶口狀”,咽喉區(qū)不規(guī)則梁體密集,支架變化多;工期要求2018年12月底軌行區(qū)節(jié)點(diǎn)交付,2根高壓線橫跨四公里車場中部,高壓線影響約8000㎡區(qū)域直至2018年初拆遷完成。綜合工期、技術(shù)、安全的因素考慮,故選用盤扣式支撐體系作為四公里停車場模板支撐體系。

        4)根據(jù)現(xiàn)場場平標(biāo)高及建筑層高,A區(qū)支撐架體搭設(shè)高度為10.92m,B區(qū)、C區(qū)、D區(qū)支撐架體搭設(shè)高度為11m,另D區(qū)部分支架搭設(shè)高度為6.7m,柱間主、次梁最大尺寸(寬×高)為1000×2000,板厚為150mm。根據(jù)建辦質(zhì)〔2018〕31號(hào)文規(guī)定,混凝土模板支撐工程搭設(shè)高度5m及以上,搭設(shè)高度8m及以上為超過一定規(guī)模的危險(xiǎn)性較大分部分項(xiàng)工程。本工程支撐架體搭設(shè)高度均大于5米,屬于超過危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程范圍。支撐架體為盤扣式鋼管搭設(shè)滿堂支架,由可調(diào)底座、立桿、水平桿、斜杠、水平支撐、豎向支撐等構(gòu)成。

        2.2 梁、板支撐體系參數(shù)

        表1 板支撐體系技術(shù)參數(shù)

        表2 梁支撐體系技術(shù)參數(shù)

        3 盤扣架支撐體系的應(yīng)用

        3.1 支架搭設(shè)

        3.1.1 規(guī)則區(qū)域(B、C、D區(qū))梁板架體搭設(shè)

        場地回填至承臺(tái)頂標(biāo)高后,采用振動(dòng)壓路機(jī)碾壓密實(shí),回填壓實(shí)度不小于0.94,然后設(shè)置混凝土墊層進(jìn)行封閉。B、C、D區(qū)域連梁較密,支架可架設(shè)在基礎(chǔ)梁上,局部無連梁的位置可采用8cm墊層局部封閉,砼強(qiáng)度等級(jí)C15;也可在立桿底部墊設(shè)墊板,墊板宜采用長度不少于2跨,厚度不小于50mm的木墊板,加之場地已進(jìn)行過強(qiáng)夯、換填分層碾壓等處理,地基壓實(shí)度滿足設(shè)計(jì)要求。

        盤扣支架搭設(shè)步驟自下而上分步進(jìn)行:定位放線豎立桿→安裝底層橫桿→安裝第2層及以上橫桿→安裝可調(diào)頂托→設(shè)置鋼管剪刀撐→調(diào)整可調(diào)頂托。

        其中B、C、D區(qū)梁板支撐架體采用盤扣式支架按格構(gòu)體系搭設(shè),梁下主要采用1.5m*1.5m格構(gòu),采用其他規(guī)格的連接桿,如1.2m*1.5m格構(gòu),且梁下增設(shè)托梁,調(diào)節(jié)架體間距以保證立桿位于梁兩側(cè),2.0m梁下主龍骨采用L-185鋁梁,順梁方向布置,次龍骨采用二層布置,首層次龍骨采用10#槽鋼,間距40cm橫梁布置,二層次龍骨采用5cm*10cm木方,順梁方向布置,布置間距20cm;板下支撐架體從梁下主龍骨上二次起架支撐直至頂板,板下架體采用1.5m*1.5m格構(gòu),板下主龍骨為10#槽鋼,順梁方向布置,次龍骨采用5cm*10cm木方,橫梁方向布置,布置間距20cm。

        架體頂、底層及中間層各設(shè)置一道鋼管水平剪刀撐,同時(shí)在架體頂層設(shè)置一道水平安全網(wǎng),剪刀撐采用扣件式。

        3.1.2 咽喉區(qū)(A區(qū))梁板架體搭設(shè)

        同樣,場地回填至承臺(tái)頂標(biāo)高后,采用振動(dòng)壓路機(jī)碾壓密實(shí),回填壓實(shí)度不小于0.94,然后設(shè)置混凝土墊層進(jìn)行封閉,A區(qū)除承臺(tái)外,其余部分全部封閉,墊層厚度11cm,砼強(qiáng)度等級(jí)C15,也可在立桿底部墊設(shè)墊板,墊板宜采用長度不少于2跨,厚度不小于50mm的木墊板。

        因咽喉區(qū)梁相鄰斜梁較密集,且截面高差大 ,已超過頂托調(diào)節(jié)距離(模板支架可調(diào)托座伸出頂層水平桿或雙槽鋼托梁的懸臂長度嚴(yán)禁超過650mm,如圖2);

        圖2 頂托調(diào)節(jié)距離應(yīng)符合要求

        故當(dāng)相鄰梁,高差大于650mm這個(gè)值時(shí),采用二次起架支撐至頂板。

        盤扣支架搭設(shè)步驟自下而上分步進(jìn)行:定位放線豎立桿→安裝底層橫桿→安裝第2層及以上橫桿→安裝可調(diào)頂托→主龍骨、次龍骨→底梁鋪?!呜Q可調(diào)立桿→安裝橫桿→安裝可調(diào)頂托。

        同樣A區(qū)梁板支撐架體采用盤扣式支架按格構(gòu)體系搭設(shè),底梁下主要采用1.5m*1.5m格構(gòu),采用其他規(guī)格的連接桿,如1.2m*1.5m格構(gòu),且梁下增設(shè)托梁,調(diào)節(jié)架體間距以保證立桿位于梁兩側(cè),2.0m梁下主龍骨采用L-185鋁梁,順梁方向布置,次龍骨采用二層布置,相鄰梁高差大于650mm時(shí),采用從梁下主龍骨上二次豎立桿調(diào)節(jié)差值,再安裝橫桿(二層架體可用碗扣式或盤扣支架,如圖3及圖4)。板下架體采用1.5m*1.5m格構(gòu),板下主龍骨為10#槽鋼,順梁方向布置,次龍骨采用5cm*10cm木方,橫梁方向布置,布置間距20cm。

        圖3 碗扣式架體作為二層架體

        圖4 盤扣式架體作為二層架體

        3.2 支架預(yù)壓

        支架搭設(shè)完成后,對支架進(jìn)行預(yù)壓,考慮梁體自重、地面下沉及支架的彈性與非彈性變形等因素影響,為防止梁施工逐步施加預(yù)應(yīng)力的影響所引起各節(jié)點(diǎn)將出現(xiàn)較大反力。

        由于本工程梁系較密,根據(jù)設(shè)計(jì)梁截面類型,選取最大截面梁1000mmx2000mm共3跨及最小截面梁400mmx800mm共3跨,搭設(shè)支架范圍作為本次支架預(yù)壓區(qū)域。

        采用分級(jí)均勻加載,按四級(jí)進(jìn)行,即按照60%、80%、100%、120%的荷載總重進(jìn)行加載,每級(jí)加載后均持荷3小時(shí)后分別測設(shè)支架和地基的沉降量,并做好記錄。加載全部完成后,待支架及地基沉降穩(wěn)定后,方可按要求卸載。

        圖5 沉降觀測

        3.3 過程控制

        ⑴材料進(jìn)場時(shí),需報(bào)驗(yàn)檢驗(yàn)后出具檢驗(yàn)報(bào)告并報(bào)相關(guān)部門審核,確保材料符合要求。

        ⑵作業(yè)前,需對作業(yè)人員進(jìn)行審核,必須持證上崗;技術(shù)負(fù)責(zé)人需對作業(yè)人員做好安全技術(shù)交底,

        ⑶大型混凝土澆筑之前,組織各個(gè)單位對支架按照《建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術(shù)規(guī)程》(JGJ231——2010)及國家相關(guān)條文進(jìn)行驗(yàn)收,驗(yàn)收合格后,可澆筑混凝土。

        ⑷支架拆除時(shí),需做好安全技術(shù)交底并向相關(guān)單位提出申請,簽署拆除許可令后,方可拆除支架,拆除時(shí)按照技術(shù)規(guī)程逐步拆除,確保安全。

        4 結(jié)束語

        隨著盤扣式支撐體系在民用建筑中的廣泛應(yīng)用及推廣,各種建設(shè)環(huán)境越來越復(fù)雜,給盤扣式支撐體系的實(shí)際應(yīng)用提出更多要求。本工程對架體采用二次立架方式,解決了相鄰梁截面高差大的問題,是對該支撐體系在相似工程上的一種探索,希望給類似工程提供一個(gè)參考價(jià)值,以便更好的創(chuàng)新應(yīng)用。

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