高架重荷模板支撑系统施工工法.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流高架重荷模板支撑系统施工工法.精品文档.高架重荷模板支撑系统施工工法摘要: 通过*市*综合审判楼工程高架重荷模板支撑系统的方案设计、支撑系统的计算、以及高架重荷模板支撑系统的施工、监测,详尽地阐述了高架重荷模板支撑系统的施工方法,为同类工程高架模板施工积累了宝贵的经验。1、前言随着我国建筑业的发展,大胆创新的建筑设计使得越来越多的房屋建筑出现了超高、超大、超重、风格各异的构件,这给高架重荷模板支撑系统提出了一个新的课题,而国内目前对扣件式钢管架作为三维空间桁架结构的研究还很不充分,类似计算的时间和费用成本极高,在我省和我企业更不具备这样的条件
2、。通过多方案比较,利用现有的钢管脚手架,在JGJ130-2001建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范、PKPM应用软件、有限元分析的基础上,经过专家的多次论证,制定了合理的施工方案,并严格按照施工方案施工。通过*市*综合审判楼工程高架重荷模板支撑系统的应用,实践证明,该工艺技术上是有保证的,操作上是方便的,架体是稳定的,满足施工安全和工程质量要求。这也是我省第一次对高架重荷模板支撑系统进行了科学的、较为完善的探讨、应用和总结。*市*综合审判楼工程,位于*市政务新区,*路东侧。工程外观新颖,造型美观大方,建筑总高58.2m,内设天井院,天井院在56.5m高处设构架层。构架层满布“井”字梁,井字梁
3、最小截面3002400,最大截面为4道预应力梁6002400,天井院净空尺寸为35.0m49.6m,总面积约1745m2 。根据2005年3月15日专家组会议意见,构架层模板支撑系统需从二层、五层、一层地面一次性支设至设计标高。支撑系统最高处净高达56.5m。该高架重荷模板支撑系统中的关键技术_高架重荷模板支撑系统的设计计算、构造措施已于2005.4.3经过了安徽*集团的技术鉴定。该高架重荷模板支撑系统技术荣获了“2005年度安徽省重大合理化建议奖”和“2005年度*集团优秀合理化建议和技术改进奖”。2、特点本工法有效地为高架重荷模板提供了稳定、安全的支撑系统,对高架重荷模板支撑系统进行了科学
4、的、较为完善的探讨、应用和总结。操作方便快捷,易于掌握,无须特殊培训,只需一般架子工的有效操作证,材料来源广泛,架体安全稳定。本工程具有以下特点:2.1架体支撑系统高度高,最高处净高达51.1m。2.2跨度大,最大净跨达35.2m。2.3荷载大,荷载总重达4000吨,约 21KN/。2.4东西两侧无可约束架体的建筑物。2.5国内在房屋建筑工程中尚属罕见高架重荷模板支撑系统。3、适用范围 本工法适用于高大模板工程,水平混凝土构件模板支撑系统高度超过8m,或跨度超过18m,施工总荷载大于10kN/m2,或集中线荷载大于15kN/m的模板支撑系统。4、工艺原理在本方案中支撑系统安全按梁底支撑架单独计
5、算,不考虑满堂架的荷载分担,满堂架作为安全储备并对支撑系统提供整体性连接和刚度支持。整体方案设计分:梁侧模板设计计算、梁底模板及高支撑架设计计算、卸荷斜撑及剪刀撑布设及架体构造要求、承荷楼板的加固支撑、混凝土浇筑及其他五个方面。同时按施工方案将整体扣件式钢管架作为三维空间结构,考虑荷载的最不利组合后,用结构有限元软件对整体桁架的强度、刚度和稳定性进行验算。5、工艺流程及操作要点5.1工艺流程弹线确定立杆位置承荷楼板的加固铺槽钢搭设支撑系统卸荷斜撑、剪刀撑布置架体与楼层结构的连接加固高架重荷模板支撑系统验收钢筋绑扎、模板支设模板、钢筋验收混凝土浇筑模板及高架重荷模板支撑系统拆除。整个过程均进行监
6、测监控。5.2操作要点5.2.1立杆定位钢管满堂架搭设前,根据方案要求将天井院各道梁轴线分别弹在二、五、六层楼板上(均为局部屋面板),并根据图纸上排好的立杆位置,做好轴线复核工作。再根据图纸上排好的立杆位置在已弹好的轴线上分格定位,并进行复核,然后用小白线把纵、横方向轴线上分格点连成方格网线,以所得网格点作为立杆中心定位点。施工方案中设计梁底立杆间距为700,其余满堂架部分为1400,实际施工操作时,先定好梁底立杆位置,再根据梁底立杆之间的距离按照间距不大于700(满堂架不大于1400)要求布置立杆位置。其中6002400、400(300)2400大梁下承重立杆位置布设见附图所示。5.2.2承
7、荷楼板的加固根据楼层间的轴线位置关系,分别在一层(五层)楼板设置同二层(六层)楼面的支撑架;十一、十二层楼板设置同屋面层的支撑架;在五层屋面东、西周边梁底支撑以外各搭设3米立杆间距为14001400满堂架与天井内高架形成一体。位于塔楼楼面斜撑范围内的要搭设立杆间距为700700满堂架。以上加固架体立杆与上部立杆对准,梁底要单独使用立杆和顶托对准抵紧,楼板加固立杆按照上层位置与楼板抵紧,下部设20020020木板垫块。5.2.3搭设支撑系统(1)垫块设置:南、北方向7道贯通大梁底承重立杆底部采用通长槽钢作为垫板,其余立杆底部用两块20020020木板叠起垫设。(2)立杆设置:立杆采用对接形式,扣
8、件采用对接接头扣件,相临立杆的接头位置要错开布置在不同的步距内,且与相近大横杆的距离为200 500,立杆与纵横方向水平杆采用直角扣件扣紧,拧紧力矩达到规范要求4065,不得漏拧。立杆搭设过程中,要求每步架逐一用线锤吊线搭设,根据现有结构砼墙(柱)上的轴线每步进行复核,严格控制立杆垂直度,全高立杆垂直度偏差小于50mm,梁底偏差小于20mm。(3)水平杆设置:每步架设纵横双向水平杆,水平杆步距为1500,所有起步架距楼面100高处设置双向水平扫地杆,水平杆用直角扣件与立杆连接,并与遇到的结构柱进行“口”字行牢固连接或与墙抵紧。水平杆采用搭接(上下搭接),搭接长度为1000,搭接范围采用3个扣件
9、连接,上下横杆的搭接位置要错开布置在不同的立杆纵(间)距中,与相近立杆的距离为立杆间距的1/3。梁底大横杆与立杆采用双扣件连接,在立杆纵向间距700范围内,两端小横杆紧贴立杆,小横杆间距350,中间小横杆设在横杆跨中。5.2.4卸荷斜撑、剪刀撑布置(1)南北方向七道大梁底沿梁跨度方向设置双向斜撑,每道梁底设置4道斜撑,分别与梁底承重立杆相交处间隔连接,斜撑间距为2100(见下图),斜撑上端与梁底小横杆牢固扣接,下端伸至楼面或与砼墙挤紧,并在水平方向设置横杆与相近立杆有不少于2个扣件的拉结,斜杆水平夹角约为65o。(2)东西两侧各3米宽外架沿外架外立面满设南北向剪刀撑;(3)中部在南北向除在七道
10、南北向通长梁的梁底按照上图所示设置卸荷斜撑(卸荷斜撑与立杆连接同时起剪刀撑作用),每道梁设置四道卸荷斜撑,同时在原弧梁内轴和轴位置按满堂架通常要求设置两道剪刀撑;这二十八道卸荷斜撑与两道剪刀撑均与两侧塔楼结构抵紧,并刚性连接,确保将因荷载不均匀造成的水平力传递给塔楼结构。东西两侧无可约束架体按满堂架通常要求设置剪刀撑,每隔间距3m设置一道,共10道剪刀撑(见下图)。5.2.5架体与楼层结构的连接加固(1)高架中的斜撑、横向、纵向水平杆遇到结构墙体(楼地面)均要与墙体(楼地面)抵紧并进行水平拉结,遇到结构柱时,均要与柱形成“口”字形牢固连接。(2)在架体四个角部位有部分落地架,此部分架体立杆高度
11、达56.5m,落地部分要单独设置剪刀撑。(3)在剪力墙范围内每间隔高3m崭取直径80mm孔,孔内穿水平钢管与架体拉接,形成连墙点,以减小立杆自由高度,增加立杆水平方向刚度。(4)本工程竖向支撑架沿高度方向设置四道整体性双水平加强层,分别在主体结构的二层、五层、八层及十二层设置。水平加强层的主要作用是加强架体在平面方向的整体刚度,并起一定的抗扭转作用。水平加强层的设置方法是采用双向水平斜杆,与立杆连接,端部与结构砼抵紧;设置斜杆框格数要大于水平框格总数的1/3,并与塔楼结构刚性连接,确保将水平扭转力传递给塔楼结构。5.2.6钢筋绑扎、模板支设与常规钢筋绑扎、模板支设相同,从略。5.2.7混凝土浇
12、筑(1)先浇筑两侧塔楼梁下柱,待该部分柱砼龄期达15天以后,按照前文中柱连结点详图与架体连接。(2)为保证砼浇筑时架体的对称均匀受力及整体稳定性,采用两台泵同时在对称方向浇筑(浇筑路线见下图),两台砼输送泵要单独架设,竖直方向泵管分别由南、北主楼的管道井穿入,在主楼屋面上方接水平泵管,并在下部做加固支撑垫起,接出主楼至中庭5m部位。现场浇筑时尽量减少泵头架设点,避免输送泵对中庭架体的冲击与振动,泵管位置及架设点布置如下图所示。(3)因考虑高架支撑系统及高空作业的安全性,将适当放慢输送泵的浇筑速度。为尽量避免输送泵对架体的振动和冲击影响,泵管头接出主楼至中庭5m处。将中庭构架分为四个区域(即、四
13、个区域)进行浇筑。南楼输送泵负责浇筑南半区砼(区),砼量为300 m3;北楼输送泵负责浇筑北半区砼(区),砼量为300 m3;南、北两台塔吊分别负责浇筑中间、两区,其中区砼量为110 m3,区砼量为90 m3。在、区分别各接一路泵管到A点和B点(具体位置见附图所示)。、区浇筑:南泵先从区*轴处(开始点1)沿轴方向,再平行向东至轴处推进,直至*轴位置(结束点1);同理,北泵先从区*轴处(开始点2)沿轴方向,再平行向南至轴处推进,直至*轴位置(结束点2)。浇筑过程中,控制两台泵浇筑的速度,使两台泵浇筑速度大致相同,每台泵控制约为10m3 /小时;塔吊浇筑范围内则按照平均每吊料斗0.5m3计算,每台
14、塔吊浇筑速度基本控制约为3m3 /小时。在砼浇筑施工过程中若其中一台泵出现堵泵等问题,立即指挥另一台泵应停止或减慢浇筑速度,并调配相关人员及时抢修,如修理时间过长,则必须用塔吊引浇,防止施工缝的产生。、区浇筑:区输送泵管在砼浇筑开始点1位置开始浇筑,浇筑时应尽量使砼向梁中部位延伸流淌,以减少塔吊浇筑的工作量。在泵管向后撤的同时,起用南塔吊负责区梁砼的浇筑,同理,区在浇筑开始点2位置开始浇筑,同时起用北塔吊负责区梁砼的浇筑。由于梁截面高,将采取分层浇筑方法(避免浇筑过程中出现施工缝的出现),直至最后与另一方向的砼输送泵在结束点处形成完成砼浇筑路线的闭合(如图所示)。(4)浇筑路线重点考虑砼流淌面
15、和架体的荷载均匀性,其次再考虑主梁施工缝的影响,当两者有矛盾时,不考虑主梁施工缝的影响。5.2.8模板及高架重荷模板支撑系统拆除按搭设的程序进行拆除,即安全网竖挡笆防护栏杆搁栅斜拉杆连墙杆大横杆小横杆立杆。拆除顺序应自上而下,按后装构件先拆,先装后拆,一步一清原则,依次进行,不得上下同时拆除作业。严禁采用踏步式、分段、分立面拆除法。若因装饰等特殊需要保留某立面脚手架时,应在该立面脚手架开口两端随着其他立面脚手架进度(不超过二步架)及时设置与建筑物拉结牢固的横向支撑。拆下的杆件、竹笆板、安全网等应用直运输设备运送地面,严禁从高处向下抛掷。运到地面的杆件、物品等应及时按品种、分规格堆放整齐,妥善保
16、管。5.2.9架体监控为保证架体在搭设及后期浇筑砼过程中的安全,有效观察架体立杆及结构楼板的应力、位移变化,特聘请*工业大学土木工程学院对架体施工过程作全程监测。(1)位移测量:测量在施工荷载作用下的主体结构以及模板支撑系统的挠度位移变化,为施工中主体结构及模板支撑系统的安全性提供保证。(2)应力应变测量:通过对钢管支撑杆件的应力应变监测,掌握施工荷载的分布及传力路径;验证其应力分布及安全储备与计算结果的一致性。测点布置如下:(1)位移测量:位移点共5个,天井院支撑系统传力所至之一层顶楼板的挠度。在二层中庭顶板挠度最不利位置*之间布置1个;三层顶板同一位置布置4个。(2)应力应变测量:应变片共
17、计50个测点,监测钢管支撑杆件的应力应变。为减少误差,每根监测应变的钢管支撑杆件均对称布置两个测点。分为5批布置(布置位置详见附图),每批10个测点。第一批:边跨6002400预应力大梁支撑体系中,受力较大的一榀支撑,即底部立杆四根支撑杆钢管中的两根立杆上布置,第一批布置高度为建筑标高约为22.10m22.40m(五层),扫地杆以上500mm800mm; 第二批:边跨预应力主梁支撑体系中,受力较大之一榀支撑的立杆,其高度的1/3处,主梁跨中位置;第三批:边跨预应力主梁支撑体系中,受力较大之一榀支撑的立杆,其高度的1/2处,主梁跨中位置;第四批:边跨预应力主梁支撑体系中,受力较大之一榀支撑的立杆
18、,在梁底位置处,主梁跨中位置;(详见下图)第五批:边跨预应力主梁支撑体系中,受力最大之一榀支撑的斜撑,即计算模型中受力最大的斜杆(详见下图)。6、材料设备6.1首先依据建筑物结构施工图特点进行高架模板支撑系统设计计算,并绘制详细高架模板的平面图、立面图、剖面图以及需特殊部位的施工示意图,编制施工方案。根据方案要求再选用高架系统所需材料。高架模板支撑系统一般所用材料主要有:钢管、扣件、槽钢、安全网、竹笆、穿墙螺栓、木胶板、方木、监测仪器系列等。各材料规格和数量根据工程情况,经计算确定。本工程钢管选用483.5,长度有6m,4m,2m等;扣件有直角扣件、旋转扣件、对接扣件等;由于梁截面为60024
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