(蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院,甘肅蘭州市,730300)汪海芳
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,各大城市開始興建大型建筑物。因此,高達(dá)模板支撐系統(tǒng)在工程中的應(yīng)用逐漸增加和擴(kuò)大。據(jù)不完全統(tǒng)計,進(jìn)入2010年以后,我國模板支撐類建筑的事故發(fā)生了和死亡率雖然也在不斷下降,但是相應(yīng)比例依舊較高,事故發(fā)生的死亡率也維持在30%左右,這也進(jìn)一步影響到施工安全。為此,本文以某廣場車道高模板為例,分析了高模板的施工工藝,為類似工程高模板的施工提供了參考。
案例中的廣場項目的施工現(xiàn)場位于C市城區(qū)。項目總面積約44 900m2,總建筑面積約386000m2。該項目計劃建造6座42-150m高的塔樓,17-22m高的商業(yè)平臺和5層地下。該工程地下建筑面積約19.2萬m2,共有5個地下室,基坑開挖深度約28.4-29.7m。周邊建筑物距基坑最遠(yuǎn)21.9m,最近3.7m,工程地下管線復(fù)雜,有歷史遺跡。因此,考慮到基坑開挖的復(fù)雜環(huán)境,為了方便土方開挖,提高開挖效率,加快施工進(jìn)度,在棧橋下進(jìn)行基坑加坡開挖。
坡道是一個環(huán)形基坑坡道的形式,坡道的設(shè)計高度是從第一個到五個支撐,并分為二級環(huán)形坡道,如圖1所示。主回路匝道的海拔為-2.3~-14.25m,次回路匝道為-14.25~24.75m。斜坡的最大高差是從第一個斜坡到第二個斜坡,高差約為5.25m。在施工過程中,支撐梁影響了車輛的通行,因此它們被吊起。下部基坑的車道采用梁板結(jié)構(gòu)。經(jīng)過計算,構(gòu)件的集中線荷載為37.68kN/m。滿足以下任何條件的模板支撐系統(tǒng)稱為高模板支撐系統(tǒng)。支座高度超過8m,安裝跨度超過18m,施工總荷載大于15kn/m2,或集中線荷載大于20kn/m2。因此,坡道的施工需要使用高大的模板,而這部分的板式支撐體系是一個比一定規(guī)模更危險的子工程。
圖1 環(huán)形坡道平面圖
結(jié)合土力工程勘察報告,在本工程a區(qū)建立了下基坑斜坡模板體系??蚣芑A(chǔ)為1-3層粘土粉土,2-1層粉土,3-1層粉土和3-2層粉土。結(jié)合土壤質(zhì)量的特點,部分土壤是不良土壤。為了確保支撐基礎(chǔ)的穩(wěn)定和框架的穩(wěn)定,框架基礎(chǔ)被加固。根據(jù)外殼圖紙的要求,在2到5個支撐上安裝了支撐條。支撐桿可以支撐在支撐條上。桿的底部鋪有槽鋼或腳手架作為底墊,以確保支撐的穩(wěn)定性。
在模板施工過程中,遵循經(jīng)濟(jì)合理、工藝成熟、質(zhì)量可靠、操作簡單、周轉(zhuǎn)方便的原則。模板由15mm厚的普通膠合板制成,梁板模板支撐框架主要采用板扣式全屋腳手架。
根據(jù)要求,鋼管扣件式腳手架不得用于危險性大于一定規(guī)模的子工程支撐體系中。因此,坡道模板支撐圓盤扣腳手架。
立桿采用60系列圓盤齒條,材質(zhì)Q345,壁厚3.2mm,橫桿采用48系列圓盤齒條,材質(zhì)Q235,壁厚2.5mm。
3.2.1 梁模板設(shè)計
梁模板梁軸線位置,截面尺寸和水平高度應(yīng)該是準(zhǔn)確的。一個可調(diào)節(jié)的支撐(u形支撐)設(shè)置在梁和板支撐系統(tǒng)的頂部。當(dāng)梁跨度大于4m時,它應(yīng)該在跨度的1/1000-3/1000處呈拱形大于8m時,拱度應(yīng)為跨度的3/1000。懸臂梁的拱度為懸臂長度的4/1000,拱高不小于20mm;梁側(cè)副龍骨為50×70mm木方,間距200mm,梁底副龍骨為50×70mm木方,間距沿梁長150mm排列;梁側(cè)主龍骨采用48×3.2mm雙鋼管@400mm,梁底主龍骨采用48×3.2mm雙鋼管@400mm,m14對拉螺絲@400mm。
在支架頂部的可調(diào)節(jié)支架下加裝一根對角拉桿。所有掃桿和水平桿均設(shè)置在兩個方向上,不得省略。
梁底模具與梁側(cè)模具、梁側(cè)模具與梁側(cè)模具的位置關(guān)系:梁側(cè)模具包裹梁底模具,頂板模板壓制梁側(cè)模具。
在梁的兩側(cè)高度中間,每跨增加兩個鋼管對角支撐,以增強穩(wěn)定性。斜撐應(yīng)該與彎曲的框架桿連接。
3.2.2 Beam模板安裝
工藝流程:調(diào)平、放樣(軸線、水平線)→支撐架設(shè)→柱頭模板→梁底模板→拉線調(diào)平(拱)→鋼筋捆扎→密封側(cè)模。
模板鋪設(shè):根據(jù)設(shè)計標(biāo)高調(diào)整支撐柱的標(biāo)高,拉線,然后安裝梁底模板。梁的拱度是跨度的千分之三。當(dāng)主梁和次梁交接時,主梁先拱起,次梁再拱起。
3.3.1 匝道樓層設(shè)計
該工程樓板厚度為300mm,支座采用圓盤扣式鋼管腳手架+u形支撐。支撐框架桿之間的距離為900×900mm,臺階距離為1500mm。掃桿距離地面300mm,垂直連續(xù)排列。
為了確??蚣艿姆€(wěn)定性,一個完整的框架應(yīng)該根據(jù)以下規(guī)定豎立起來,垂直桿的墊層可以調(diào)節(jié)。支撐的尺寸為150×150mm,鋼板厚度為6mm。當(dāng)基礎(chǔ)高度差很大時,0.5m的節(jié)點位置差可以用來調(diào)整可調(diào)基礎(chǔ)??蚣荏w應(yīng)該在地板或基礎(chǔ)達(dá)到強度后豎立起來。
在架設(shè)框架的每一步后,應(yīng)及時糾正水平桿的步距、垂直桿的垂直和水平距離、垂直桿的垂直偏差和水平桿的水平偏差。垂直桿的垂直偏差不應(yīng)大于模板支撐的總高度1/500,也不應(yīng)大于50mm。當(dāng)連續(xù)建造多層的全樓層機(jī)架時,要確保上下支撐桿在同一軸線上。所有的掃桿和水平桿都是在兩個方向上設(shè)置的,不能省略。
框架內(nèi)部沒有水平鋼管剪刀支撐。相反,使用的是圓盤扣式支架的斜桿。框架頂部覆蓋有斜桿,以確保框架的穩(wěn)定性。系統(tǒng)布局,對角線桿是以格子柱的形式排列的,格子柱每隔兩個跨度設(shè)置一次。
這個斜坡的設(shè)計正處于基坑的施工階段。它不同于在正式的主體結(jié)構(gòu)施工中使用的連接墻部件??紤]到框架的穩(wěn)定性,這個項目使用已經(jīng)建造的格子柱來“支撐柱子”。柱子的尺寸確保了主體的穩(wěn)定性,柱子的支撐設(shè)置是每兩步設(shè)置一次。固定柱使用普通鋼管緊固件與盤扣支架的橫桿連接。
3.3.2 斜坡模板安裝
工藝流程:出廠申報檢驗→設(shè)置全空間支架→鋪設(shè)主鋼龍骨→鋪設(shè)次鋼龍骨→鋪設(shè)膠合板表層→自檢→申報檢驗。
模板系統(tǒng)的施工過程:測量放樣→設(shè)置全空間支撐→屋面高程測量→安裝梁底模板→安裝梁側(cè)模板和板模板→鋼筋綁扎→驗收梁板加固→澆筑混凝土→固化設(shè)計強度→脫模。
嚴(yán)格檢查進(jìn)料(鋼管、緊固件、千斤頂?shù)?,及時收集進(jìn)料證書、工廠證書、相關(guān)檢驗報告等,對材料的種類、規(guī)格、外觀質(zhì)量等進(jìn)行現(xiàn)場檢驗。同時,見證進(jìn)料的抽樣和檢驗,嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行。如果發(fā)現(xiàn)來料表面質(zhì)量差、裂紋或變形等缺陷,應(yīng)立即退回工廠,嚴(yán)禁使用不合格材料。所有的鋼管在進(jìn)入會場之前都要稱重,以確保它們的重量和厚度在進(jìn)入會場之前符合要求。
由于高大模板的施工是一個危險的工程,超過了一定的危險程度,安全風(fēng)險很高。為了確保施工和使用的安全,有必要對施工過程進(jìn)行監(jiān)控。
主要監(jiān)測項目為框架位移和變形。變形監(jiān)測是通過全站儀和水平儀進(jìn)行的。在混凝土澆筑的整個過程中,特殊人員被安排進(jìn)行檢查和儀器來監(jiān)測框架的外圍。監(jiān)測人員嚴(yán)格禁止在模板支撐系統(tǒng)下操作。
監(jiān)測頻率:監(jiān)測應(yīng)在模板支撐系統(tǒng)安裝后進(jìn)行;實時監(jiān)測應(yīng)在混凝土澆筑過程中進(jìn)行。一般而言,監(jiān)察次數(shù)不得超過每20至30min/次;一旦澆筑工程完成,監(jiān)察次數(shù)須在24h后停止,每天觀察一次。
4.2.1 立柱水平位移和變形值監(jiān)測
確定直立支柱的最大變形單位立柱的最大變形單元出現(xiàn)在框架梁跨中和板區(qū)的1/3以內(nèi),在此范圍內(nèi)共設(shè)置2個豎桿水平位移觀測點。觀察方法和報警值的確定,觀察混凝土澆筑過程中的變形。當(dāng)累積變形值達(dá)到20mm,變形速率≥5mm/10min時,立即發(fā)出報警,停止施工。
4.2.2 施工荷載監(jiān)控
監(jiān)察及監(jiān)察建筑活荷載,在混凝土澆筑過程中,一個專門的人被安排來監(jiān)測施工活荷載。為防止模板支撐系統(tǒng)因建筑活荷載超過極限而出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象而倒塌,兩個混凝土澆注隊不得集中在1m2以內(nèi)進(jìn)行振動。施工活荷載必須嚴(yán)格按照支撐體系結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載≤4kn/m2安排,即在混凝土施工過程中,每隊不超過4人(平均75kg/人),每隊不超過1個插入式振動器進(jìn)行混凝土澆筑。
監(jiān)察及監(jiān)察建筑物的恒載,在混凝土灌注過程中,須安排專人嚴(yán)格監(jiān)察混凝土卸載樁的高度不得超過200mm。
實施模板拆除審批系統(tǒng)。模板拆除前,應(yīng)由技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn),由安全主管監(jiān)督,并報主管批準(zhǔn)。施工只能在相應(yīng)部件的安全說明發(fā)出后才能進(jìn)行。拆除本工程模板的高支承部分時,應(yīng)事先進(jìn)行相同條件下的試塊強度和抗壓試驗。在拆除之前,混凝土強度必須達(dá)到設(shè)計強度的100%。拆卸過程遵循先支撐后拆卸的原則,先拆卸非承重模板,再拆卸承重部分的模板,支撐從上到下先拆卸橫向支撐,再拆卸豎向支撐。
綜上所述,本文系統(tǒng)闡述了某廣場匝道超危險高模板的設(shè)計過程和施工工藝要點。軟件驗證了設(shè)計的強度和穩(wěn)定性,均滿足規(guī)范要求,并給出了施工過程中的材料控制。模板位移和變形主要節(jié)點的監(jiān)測方法,介紹了模板拆除的主要控制要求。希望上述內(nèi)容能為同類工程的設(shè)計、施工和維護(hù)提供參考。