宋 曉

（廣州工程總承包集團(tuán)有限公司 廣州 510310）

0 引言

大型倉儲類項(xiàng)目具有層高大，施工范圍廣，框架梁截面大的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的滿堂支模架施工方式存在采用的鋼管及構(gòu)配件材料多，安拆的時間長，與獨(dú)立柱抱柱穩(wěn)定措施較多，安全風(fēng)險性較大等諸多弊端。本文以某食品加工中心項(xiàng)目11.5 m 層高框架梁施工過程中的支撐體系為研究對象，如圖1 所示。提出了一種安拆快捷，安全可靠，節(jié)約成本的新的施工工藝，以完成大型倉儲類項(xiàng)目超高框架梁結(jié)構(gòu)施工［1-3］。

1 裝配式支撐體系設(shè)計

提出了以預(yù)埋鋼牛腿+扁擔(dān)梁+貝雷架+三角桁架組合形成的快速安拆鋼平臺支撐體系，如圖2所示。

2 支撐體系計算分析

2.1 鋼平臺和鋼牛腿模型建立

采用Midas Civil 軟件建立鋼平臺體系有限元模型［4］，如圖3 所示。取最大跨度11.3 m 的PT6 節(jié)段為例進(jìn)行驗(yàn)算，中間受力構(gòu)件為321 型標(biāo)準(zhǔn)貝雷片，由3 節(jié)3 m 節(jié)段組成，兩端采用三角桁架，根據(jù)不同的跨徑尺寸、貝雷陰陽榫頭的不同，提前在工廠加工制作，上弦桿采用雙拼16a 槽鋼，腹桿采用80×60×5.75 方通，系桿采用雙拼50×5 角鋼，三角桁架型材采用Q355B。兩榀鋼桁架之間底部采用I12.6工字鋼，斜桿采用φ48×3鋼管組成橫向穩(wěn)定支撐桿系。

采用Midas FEA NX 軟件建立鋼牛腿與混凝土立柱耦合的實(shí)體模型，如圖4 所示。鋼牛腿承受上部混凝土主梁和鋼平臺支撐體系的自重以及施工過程的動荷載［5］。

2.2 荷載取值

裝配式鋼平臺支撐體系的傳力途徑為：框架梁現(xiàn)澆鋼筋混凝土自重和施工活荷載→木模板和方木次楞→方通主楞→可調(diào)頂托→鋼平臺頂部橫向平臺梁PTL（雙拼10#槽鋼）→鋼桁架梁→鋼扁擔(dān)梁和鋼牛腿→已施工獨(dú)立混凝土柱結(jié)構(gòu)。

在鋼平臺支撐體系［6-8］中，承受的荷載包括鋼桁架自重荷載，上部主次楞、平臺模板、護(hù)欄、混凝土框架梁自重及施工活荷載等載荷作用，荷載最終組合按照1.2倍自重+1.4倍施工作業(yè)荷載取值。

2.3 鋼平臺計算分析結(jié)果

鋼平臺支撐體系最大位移為11.2 mm，位于支撐體系中部，小于《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)：GB 50017—2017》規(guī)定的L/500＝24 mm（最大位移處構(gòu)件跨度L=12 m），符合要求。

鋼平臺支撐體系的最大組合應(yīng)力位置為三角桁架的斜腹桿與上弦桿交接處附近，為237.8 MPa（小于Q355B 鋼材最大組合應(yīng)力310 MPa），如圖5 所示。最大剪應(yīng)力位置為支座處，為90.1 MPa（小于Q355B 鋼材最大剪切應(yīng)力180 MPa），滿足要求。

2.4 鋼牛腿計算分析結(jié)果

由應(yīng)力驗(yàn)算結(jié)果可知，鋼牛腿最大組合應(yīng)力在靠近根部的腹板處，為134.4 MPa（小于Q355B 鋼材最大剪應(yīng)力310 MPa），如圖6 所示。鋼牛腿最大剪應(yīng)力亦在靠近根部的腹板處，為125.4 MPa（小于Q355B 鋼材最大組合應(yīng)力180 MPa），符合要求。

3 裝配式支撐體系安裝

3.1 支撐體系安裝工藝流程

鋼牛腿制作與安裝→扁擔(dān)梁的安裝→鋼平臺與防護(hù)欄的地面拼裝→鋼平臺支撐體系整體吊裝安裝→測量放樣頂托標(biāo)高調(diào)整→鋼筋綁扎→梁模板安裝→混凝土澆筑。

3.2 鋼牛腿制安

在混凝土獨(dú)立柱上方沿著混凝土次梁方向預(yù)埋在支模前預(yù)埋8 根φ32×1.5 鋼套管，并采取焊接的形式使其固定，確?；炷翝仓瓿珊蟾麂撎坠芸锥床黄?。鋼板480×250×20提前打穿螺栓安裝孔洞，鋼牛腿采用H250×200×12×10 焊接于鋼板上，焊縫厚度不得小于10 mm，如圖7所示。鋼牛腿制作完成后利用4根高強(qiáng)螺連接扁擔(dān)梁與鋼牛腿。待混凝土柱脫模后，通過8根高強(qiáng)螺桿D30安裝柱兩側(cè)鋼牛腿，如圖8所示。

3.3 鋼平臺地面拼裝

在場地內(nèi)原地面進(jìn)行混凝土框架主梁鋼結(jié)構(gòu)平臺組裝［9］。鋼結(jié)構(gòu)平臺中部采用標(biāo)準(zhǔn)321型貝雷架結(jié)構(gòu)，兩側(cè)采用Q355 三角桁架，架體間距1.5 m 并設(shè)置側(cè)向支撐。貝雷架頂部設(shè)置雙拼10 號槽鋼平臺梁和鋼管作為操作平臺，在梁底設(shè)置可調(diào)托座并固定在雙拼10#槽鋼上，如圖9所示。

3.4 鋼平臺整體吊裝

采用四點(diǎn)吊裝，兩邊各設(shè)置一臺升降車，工人升置柱頂位置，先連接柱兩側(cè)的鋼牛腿上的扁擔(dān)梁。調(diào)整中心線于軸線對齊后落鉤，連接牢固后松鉤。以此類推吊裝三跨混凝土框架次梁支撐鋼平臺。次梁方向的鋼平臺吊裝完成后，吊裝中間混凝土框架主梁鋼平臺體系，同理兩邊各設(shè)置一臺升降車，工人升至柱頂位置，混凝土框架主梁支撐鋼平臺貝雷架與安裝完成的鋼牛腿連接采用4根高強(qiáng)螺栓連接。如圖10所示。

4 裝配式支撐體系拆卸

由于框架梁底空間有限［10］，采用汽車吊直接拆除容易產(chǎn)生視線盲區(qū)且易對已澆筑完成的框架梁造成碰撞損傷，本拆除工藝采用預(yù)留孔洞穿入鋼棒并連接吊環(huán)，通過電動葫蘆下放的方式進(jìn)行鋼平臺的整體拆卸以方便循環(huán)投入使用，如圖11所示。

在框架梁混凝土澆筑前，在梁兩側(cè)預(yù)埋兩根D100套管，待框架梁強(qiáng)度達(dá)到90%，具備拆除條件后，進(jìn)入支撐體系拆卸工序。拆除順序如下：梁側(cè)模板拆除→穿入D90 穿心鋼棒并安裝吊環(huán)及電動葫蘆→鋼扁擔(dān)梁、三角桁架與鋼牛腿外側(cè)間螺栓拆卸→鋼扁擔(dān)梁拆除→次梁方向鋼平臺拆除→鋼牛腿內(nèi)側(cè)與三角桁架間螺栓拆除→鋼牛腿拆除→預(yù)埋高強(qiáng)螺栓拆除→中間框架梁位置鋼平臺拆除。

鋼扁擔(dān)梁、鋼牛腿、三角桁架間存在豎向位置上的重疊，在拆除螺栓連接后，鋼扁擔(dān)梁和鋼牛腿前，需先用電動葫蘆將鋼平臺上拉5～10 cm，升降車上的施工人員將鋼扁擔(dān)梁、鋼牛腿從水平向上取出拆卸后，用電動葫蘆將鋼平臺緩慢吊至地面，采用汽車吊將鋼平臺轉(zhuǎn)運(yùn)到下一個區(qū)域進(jìn)行架設(shè)施工。

5 結(jié)語

⑴ 通過對空間復(fù)雜架構(gòu)的有限元施工方針分析，確保設(shè)計安全可靠，同時合理分配并調(diào)整施工方案中的構(gòu)件型號、材質(zhì)。

⑵鋼平臺體系拼裝完成后，在地面對支撐體系進(jìn)行模擬預(yù)壓試驗(yàn)，降低安全隱患。

⑶采用本裝配式支撐體系的安拆施工，降低高空框架梁施工采用傳統(tǒng)高大支模失穩(wěn)的安全隱患，同時本支撐體系取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益，提高了支撐體系的周轉(zhuǎn)效率。