孫小永

在《水泥技術(shù)》2020年第4期《水泥預(yù)熱器混凝土框剪結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)與施工研究》一文中，筆者對(duì)塞內(nèi)加爾6 000t/d水泥項(xiàng)目的混凝土預(yù)熱器結(jié)構(gòu)中跨度達(dá)12.6m梁的施工裝備及施工工藝進(jìn)行了介紹，此種快拆體系最大使用跨度可達(dá)n×8m。但作為支撐鋼梁/桁架，需依賴特殊工具輔助拆除，同時(shí)，該支撐體系中獨(dú)立頂撐[1]安裝及拆除作業(yè)較為復(fù)雜。針對(duì)以上情況，我公司對(duì)高大跨度梁底支撐體系進(jìn)行了二次開(kāi)發(fā)。

1 梁底模支撐系統(tǒng)

此次開(kāi)發(fā)過(guò)程中，將高大跨度梁底支撐系統(tǒng)分成模板桁架支撐裝置（根據(jù)不同載荷及跨度可采用鋼梁式/桁架式，本次為12.6m跨度，故采用桁架式）、端部支撐及安裝高度調(diào)整裝置、自拆除裝置三部分。整體配置見(jiàn)圖1。

圖1 高大跨度梁底支撐整體配置圖

1.1 模板桁架支撐裝置

本預(yù)熱器結(jié)構(gòu)工程的層高達(dá)12～15m，梁體跨度12.6m，混凝土梁高2.5m，經(jīng)初步計(jì)算，梁底模板選用桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐。根據(jù)施工操作的功能需求，本模板桁架支撐裝置由桁架結(jié)構(gòu)、梁底模板、操作平臺(tái)等構(gòu)成。同時(shí)，為滿足拆除便利需求，桁架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為可折疊的操作平臺(tái)。模板桁架支撐裝置結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。

圖2 模板桁架支撐裝置

模板桁架支撐裝置功能及組成如下：

（1）桁架結(jié)構(gòu)：依據(jù)上部承受梁體荷載及施工荷載進(jìn)行設(shè)計(jì)選型，合理選用桿件。封閉桁架下弦部位，作為工作人員操作折疊平臺(tái)的通道，對(duì)桁架側(cè)壁進(jìn)行安全防護(hù)。

（2）梁底模板：采用鋼模/木梁結(jié)構(gòu)模板，與桁架上弦桿固定，形成一個(gè)整體。

（3）操作平臺(tái)（可折疊式）：在桁架兩側(cè)上弦桿處分別設(shè)置可開(kāi)啟式折疊平臺(tái)。欄桿與操作平臺(tái)通過(guò)連桿機(jī)制一體化配置，使平臺(tái)開(kāi)啟后，欄桿可同時(shí)打開(kāi)，處于操作防護(hù)狀態(tài)。

以上設(shè)置實(shí)現(xiàn)了梁底模板支撐裝置的整裝整拆，提升了施工效率和周轉(zhuǎn)效率。同時(shí)，其完全替代了高大跨度腳手架支撐架搭設(shè)工作，既免除了腳手架搭設(shè)帶來(lái)的大量人工、材料的耗費(fèi)，又規(guī)避了高空作業(yè)帶來(lái)的不安全因素。

1.2 端部支撐及安裝高度調(diào)整裝置

端部支撐及安裝高度調(diào)整裝置主要由支撐千斤頂和支撐牛腿兩部分構(gòu)成，該裝置將模板桁架支撐裝置的受力全部傳至梁側(cè)端墻或者端柱，同時(shí)兼具模板桁架裝置安裝高度調(diào)整功能。端部支撐及安裝高度調(diào)整裝置構(gòu)成見(jiàn)圖3。

圖3 端部支撐及安裝高度調(diào)整裝置

支撐及安裝高度調(diào)整裝置各部件功能及組成如下：

（1）支撐千斤頂：作為桁架與支撐牛腿間的傳力及調(diào)整部件，可通過(guò)其實(shí)現(xiàn)對(duì)模板桁架支撐裝置安裝高度的精確調(diào)整，并將模板桁架支撐裝置的所有荷載傳至牛腿。支撐千斤頂由上部桁架連接千斤頂盒、支撐千斤頂及與牛腿連接千斤頂盒三部分組成。

（2）支撐牛腿：作為該系統(tǒng)的主受力構(gòu)件，由其將上部千斤頂及其傳遞的所有荷載傳至已澆筑完成的混凝土端墻/端柱。為降低成本，該支撐牛腿及錨固螺栓均可周轉(zhuǎn)。

1.3 自拆除裝置

自拆除裝置是整體自拆式梁底支撐裝置的重點(diǎn)開(kāi)發(fā)部件之一，在支撐千斤頂?shù)炔考呐浜舷拢瑢?shí)現(xiàn)模板桁架裝置整體自拆除。自拆除裝置主要由滑軌梁（帶齒條）、滾輪、機(jī)械盤(pán)輪等部件構(gòu)成，自拆除體系構(gòu)成見(jiàn)圖4。

圖4 自拆除裝置

各部件功能及組成如下：

（1）滑軌梁（帶齒條）：作為自拆除裝置的導(dǎo)向裝置，模板桁架支撐裝置整體沿軌道移除。

（2）滾輪：固定于桁架梁上弦桿底部，當(dāng)千斤頂下落后，該滾輪放置于滑軌梁頂面。

（3）機(jī)械盤(pán)輪：動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)盤(pán)輪模板桁架整體沿滑軌梁移出梁底部，實(shí)現(xiàn)自拆除功能。

2 施工工藝流程

2.1 安裝流程

通過(guò)整裝式設(shè)置，安裝工藝流程相對(duì)簡(jiǎn)單，具體安裝流程如下：

（1）整體安裝支撐及調(diào)整裝置。

（2）整體吊裝模板桁架支撐裝置。

（3）調(diào)整千斤頂進(jìn)行梁底標(biāo)高控制，完成后將千斤頂予以鎖死。

（4）利用桁架支撐下走道，打開(kāi)梁側(cè)可折疊式平臺(tái)。

（5）在平臺(tái)上進(jìn)行后續(xù)鋼筋綁扎、側(cè)模板安裝及混凝土澆筑等作業(yè)操作。

2.2 拆除流程

通過(guò)自拆除裝置的設(shè)置，梁底拆除工藝更為簡(jiǎn)便、安全。當(dāng)混凝土達(dá)到拆模強(qiáng)度要求后，即可實(shí)施拆除工作。具體拆除工序如下：

（1）利用桁架內(nèi)側(cè)通道，收起兩側(cè)可折疊式操作平臺(tái)，減少模板桁架側(cè)向移動(dòng)距離。

（2）調(diào)整千斤頂裝置下降桁架梁體，將滾輪放置到滑軌梁上。

（3）操作機(jī)械盤(pán)輪，將模板桁架體系整體側(cè)向移出梁側(cè)面。

（4）在預(yù)設(shè)吊點(diǎn)位置掛裝鋼絲繩，將模板桁架轉(zhuǎn)至下一層施工面。

拆除工藝流程圖見(jiàn)圖5。

圖5 拆除工藝流程

3 結(jié)語(yǔ)

新型整體自拆式梁底支撐裝置改變了傳統(tǒng)高大跨度梁支撐的施工工藝，施工簡(jiǎn)便、安全、高效，尤其是自拆除體系的設(shè)置，大幅提升了高空作業(yè)的安全度，簡(jiǎn)化了施工操作，有效解決了高大跨度梁體施工過(guò)程中支設(shè)難和拆裝難的問(wèn)題。

與傳統(tǒng)落地式腳手架搭設(shè)方式及懸臂腳手架搭設(shè)方式相較，整體自拆式梁底支撐裝置在費(fèi)用、工期、安全等方面均具有較為突出的優(yōu)勢(shì)，具體對(duì)比見(jiàn)表1。

表1 不同支撐方式實(shí)施效果對(duì)比分析

對(duì)15m跨度范圍的高大跨度梁體施工作業(yè)，整體自拆式梁底支撐裝置更適用，解決了當(dāng)前較多先進(jìn)施工工藝工法不適用于高大跨度框剪結(jié)構(gòu)施工的問(wèn)題。目前，整體自拆式梁底支撐裝置已成功應(yīng)用于塞內(nèi)加爾項(xiàng)目的預(yù)熱器施工中，施工工效及作業(yè)安全性得到了進(jìn)一步提升。