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        超高層預(yù)留洞拉索+桁架支模設(shè)計與應(yīng)用

        2018-11-12 09:37:30王燕桂劉志洋楊建濤郭遠遠
        安徽建筑 2018年6期
        關(guān)鍵詞:支模塔吊拉索

        王燕桂,劉志洋,楊建濤,郭遠遠

        (中建八局第一建設(shè)有限公司,山東 濟南 250100)

        1 引言

        大型超高層建筑施工中,為提高塔吊施工效率,常在核心筒布置內(nèi)爬塔吊。受內(nèi)爬塔吊支撐系統(tǒng)的影響,核心筒內(nèi)水平結(jié)構(gòu)不能與其他部位水平結(jié)構(gòu)同步施工,形成預(yù)留洞。塔吊拆除后,需要封堵的預(yù)留洞口水平結(jié)構(gòu)達到數(shù)十層。按照常規(guī)支模方法,需要數(shù)月方能完成封堵,容易造成總體工期延誤。如何提高支模效率,加快預(yù)留洞水平結(jié)構(gòu)封堵的施工進度,是一個相當大的技術(shù)難題。

        2 關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點

        2.1 拉索+桁架的設(shè)計驗算

        以某工程為例,待支模的核心筒內(nèi)梁板結(jié)構(gòu)平面布置見圖1。

        圖1 核心筒內(nèi)梁板結(jié)構(gòu)平面布置圖

        選取最不利位置,梁底桁架作為計算對象,選取計算單元如圖2所示。

        圖2 計算單元示意

        荷載計算(折算成一榀桁架的線荷載):

        鋼筋混凝土自重:1×0.15×25.5+0.25×(0.8-0.15)×25.5=7.97kN/m

        模板及支架重:0.75×1=0.75kN/m

        混凝土振搗:2×1=2kN/m

        荷載組合:1.35×(7.97+0.75)+1.4×2=14.7kN/m。

        結(jié)構(gòu)計算簡圖如圖3所示。

        圖3 桁架結(jié)構(gòu)計算簡圖(單位:kN)

        經(jīng)計算得知:弦桿最大受力N1=7.17kN,斜腹桿最大受力N2=10.11kN,豎向腹桿最大受力N3=14.7kN。

        這些內(nèi)力主要通過扣件傳遞,每顆扣件抗滑力為8kN,對于支座部位超過8kN的桿件,采用兩顆扣件,抗滑力可達15kN,滿足要求。由以上計算可知,桁架承載能力能夠滿足施工要求。

        2.2 跨層多層同步施工

        在核心筒內(nèi)水平結(jié)構(gòu)落后豎向結(jié)構(gòu)層數(shù)較多情況下,在中間樓層采用桁架支模,將一個施工作業(yè)面變成3個或更多,實現(xiàn)跨層多層同步施工,使水平結(jié)構(gòu)施工工期成倍加快。施工過程見圖4。

        2.3 鋼筋網(wǎng)架操作平臺

        圖4 跨層多層同步施工

        采用鋼筋網(wǎng)架作為桁架支模的操作平臺,兼做水平防護。鋼筋采用D20圓鋼,穿過核心筒墻體螺栓孔,使用螺栓固定,并在跨中1/3處斜拉D8鋼絲繩固定于上層墻體。網(wǎng)架上鋪50厚木跳板,并滿鋪鍍鋅鐵皮,使其具有防火功能。

        圖5 鋼筋網(wǎng)架構(gòu)造示意

        2.4 可周轉(zhuǎn)牛腿

        牛腿采用型鋼焊接三角架支座,通過對拉螺栓固定于核心筒墻體,可以周轉(zhuǎn)利用。如圖6所示。

        圖6 可周轉(zhuǎn)牛腿

        2.5 防墜及可降拉索

        拉索采用D16鋼絲繩,安裝3t手拉葫蘆,便于控制桁架拆除時的降落。安裝速差式防墜器,保證施工過程中的安全,如圖7所示。

        圖7 防墜及可降拉索

        3 工藝原理

        利用已施工完成的核心筒墻體作為豎向承重構(gòu)件,搭設(shè)鋼管桁架作為支模架體的水平承重構(gòu)件,完成中間樓層水平結(jié)構(gòu)的施工后,將一個作業(yè)面豎向劃分成多個施工段,實現(xiàn)跨層多層同步施工。

        4 適用范圍

        核心筒墻體采用爬模施工且在核心筒內(nèi)布置大型內(nèi)爬塔吊的超高層結(jié)構(gòu)施工。

        5 工藝流程及操作要點

        5.1 前期準備

        5.1.1 準備工作流程(見圖8)

        圖8 準備工作流程

        5.1.2 支模體系結(jié)構(gòu)設(shè)計

        ①確定支模體系結(jié)構(gòu)形式;

        ②荷載分析;

        ③結(jié)構(gòu)計算。

        5.1.3 繪制支模結(jié)構(gòu)施工圖

        ①繪制一套完整的結(jié)構(gòu)施工圖;

        ②編制施工說明。

        5.1.4 施工圖審核

        ①編制模板設(shè)計審核申報表;

        ②審核通過以后編制材料計劃。

        5.1.5 編制材料計劃

        ①根據(jù)審核后施工圖編制材料計劃表;②材料計劃表完成審批流程。

        5.1.6 進場驗收

        按物資進場清單對進場物資的名稱、規(guī)格(標識)、數(shù)量、外觀特征、包裝標識、出廠合格證、質(zhì)量檢測報告逐一進行檢查,確定是否符合要求。

        5.1.7 定位放線

        根據(jù)結(jié)構(gòu)施工圖在樓層模板放出定位控制線。

        5.2 施工工藝流程及操作要點

        5.2.1 操作流程(見圖9)

        圖9 操作流程圖

        5.2.2 操作要點

        ①搭設(shè)操作平臺

        將D20圓鋼兩端套絲,加工成對拉螺栓形式,經(jīng)一端墻體螺栓孔穿入,自對面墻體螺栓孔穿出,兩端擰上螺母繃緊至目測無下垂,再各擰上一個螺母防止滑絲。依次平行完成剩下對拉螺栓,形成防護骨架。垂直于鋼筋骨架方向,依次平行鋪設(shè)50厚木跳板。使用8#鋼絲將木跳板與鋼筋骨架綁扎牢固。腳手板采用搭接鋪放,搭接寬度大于200,搭接段中部設(shè)置在鋼筋骨架處。鋪設(shè)至跨度1/3處,在鋼筋骨架上安裝D6鋼絲繩斜拉至上層墻體結(jié)構(gòu)螺栓孔,進行卸載。繼續(xù)鋪設(shè)木跳板至跨度2/3處,在鋼筋骨架上安裝D6鋼絲繩斜拉至對面墻體上層結(jié)構(gòu)螺栓孔,完成第二道卸載。繼續(xù)完成木跳板鋪設(shè)。木跳板鋪設(shè)完成后,在表面滿鋪一層0.5厚鍍鋅鐵皮。

        ②安裝支座

        支座采用[10槽鋼焊接制成的三角架。安裝采用D30對拉螺栓,固定于剪力墻墻體。

        ③安裝桁架

        桁架采用扣件式鋼管搭設(shè)。首先按圖紙布置進行彈線,根據(jù)彈線的位置進行每榀桁架的搭設(shè)。弦桿鋼管宜采用平直且無接頭的鋼管。當鋼管長度不足而必須接長時,接頭應(yīng)錯開布置。保證對接鋼管端面平整,用接頭扣件連接后,再用1根鋼管分別與接頭兩邊鋼管搭接,位置居中。各榀桁架上下弦采用鋼管連接,并設(shè)置水平剪刀撐,提高桁架的側(cè)向穩(wěn)定性。

        ④安裝拉索

        按照圖紙將拉索一端與桁架固定,一端與核心筒墻體固定。并穿PVC套管,便于混凝土澆筑后拆除。在靠近墻體一側(cè)安裝5t手拉葫蘆,以控制桁架拆除時的降落。

        ⑤模板安裝

        模板的安裝根據(jù)方案及施工質(zhì)量驗收規(guī)范進行。

        ⑥鋼筋混凝土施工

        施工過程中,模板上的鋼筋應(yīng)分散堆放,避免荷載集中?;炷翝仓^程中,派專人觀測模板支撐系統(tǒng)的工作狀態(tài),發(fā)現(xiàn)下沉、松動和變形異常時應(yīng)立即暫停作業(yè),查明原因,采取相應(yīng)措施?;炷翍?yīng)均勻澆搗,防止混凝土堆高。

        ⑦支撐體系拆除

        根據(jù)同條件養(yǎng)護試塊強度達到要求后方可拆除模板體系。先拆除支座,再使用手拉葫蘆將桁架降至下層樓面,然后拆除桁架間的連接桿件。

        6 應(yīng)用情況

        本技術(shù)在蕪湖僑鴻濱江世紀廣場A、B標段項目成功應(yīng)用。本工程包括3棟塔樓,其中A標段塔樓69層。核心筒布置了1臺ZSL750內(nèi)爬動臂塔吊,3道內(nèi)爬支撐梁及爬帶占據(jù)18層的高度。內(nèi)爬塔吊拆除后,水平結(jié)構(gòu)落后豎向結(jié)構(gòu)18層。使用拉索+桁架支模,使內(nèi)爬塔吊核心筒水平結(jié)構(gòu)封堵工期節(jié)省50%,產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益150萬元。

        7 應(yīng)用前景

        該技術(shù)應(yīng)用前景廣闊。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,超高層建筑的數(shù)量也再加快增長。據(jù)不完全統(tǒng)計,全國在建200m以上超高層建筑達160多座,200m以上的預(yù)備項目有220多座,規(guī)劃300m以上超高層建筑達80多座,規(guī)劃的最大高度已經(jīng)達到千米。該技術(shù)簡便、快速、安全和經(jīng)濟的特點,將在這些大體量超高層建筑結(jié)構(gòu)施工中發(fā)揮獨特的作用,取得顯著的技術(shù)經(jīng)濟效益。

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