高层悬挑高支模架施工技术

来源 :安家(建筑与工程)上旬刊 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wanglijun123456789
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  摘要:以南京某高层住宅在钢筋混凝土结构施工过程中存在楼层比较高、架空跨度比较大情况为例,介绍了结构施工过程中高层悬挑高支模架施工技术的应用,过程中悬挑高支模架体整体比较稳定,顺利完成了楼层比较高、架空跨度比较大的高层结构施工,可为类似工程项目提供参考。
  关键词:高层结构;高支模架;悬挑架;架空跨度大
  1、工程概况
  1.1项目建筑概况
  NO.2017G41地块-C1、C2地块项目(C2地块)项目总建筑面积78224.57㎡,项目包括5栋高层单体,1个地下车库。其中1#楼建筑面积10219.41㎡,2#楼建筑面积10342.84㎡,3#楼建筑面积12307.38㎡,4#楼建筑面积7237.7㎡,5#楼建筑面积12303.58㎡,地下建筑面积25493.74㎡。
  项目建筑层数:1#、2#楼地上共17层、建筑总高度53.55m,3#、5#楼地上25层、建筑总高度74.95m,4#楼地上23层建筑总高度72.4m。地下室2层、地下一层5.1m、地下二层3.4m。建筑设计使用年限50年。使用性质,1#~5#楼为住宅,其余为门卫、配电房。设计标高±0.00相当于绝对标高5.98m。
  1.2悬挑高支模架区域概况
  悬挑高支模架施工区域与本项目的3#、5#楼屋面机房层在同一标高面上,~轴交~轴间区域,~轴向长度为13.2米,~轴向跨度约为5.65米,在、轴处分别与现浇钢筋混凝土屋面机房层梁板相连接,在、轴间为架空结构。该区域下方至地面之间高度内无其它结构,空间高度79.28米。此区域内详细结构构件基本情况如下表:
  1.3悬挑高支模架区域重点、难点分析
  项目工期紧张,主体结构施工需要快速完成,以达到结构施工的工期要求节点;施工区域为架空结构,并距离地面高度较大,通常的落地支模架无法满足搭设要求,并且此高度搭设落地架的成本高,安全难以保障;此区域梁截面高达1200mm,自身荷载大,结构混凝土施工过程中对支模架架体的刚度、稳定性要求高。
  2、悬挑高支模设计
  2.1悬挑高支模架设计思路
  根据项目施工进度工期紧,3#、5#楼屋面机房层标高处~轴交~轴间架空结构距离地面高度大,结构梁设计截面高的重点、难点。采用落地式支模架难以在本项目上得到实施。如何确保施工快速、经济、安全、质量有保障成为了本次施工方案选择的主要出发点,最后经过综合考虑决定,架空区域的现浇混凝土梁板结构施工采用钢管扣件式高支模支撑体,悬挑型钢钢梁作为支模架的支承基础体系,以达到本次施工的目标要求。
  2.2悬挑高支模架设计
  悬挑钢梁选用18号工字钢,预先设置在24层结构面上,悬挑梁下设斜撑,斜撑支点设置在22层结构梁上,并且悬挑梁设置硬拉体系,硬拉节点设置在主楼屋面层结构梁上。施工22层、24层、主楼屋面层结构时按照悬挑高支模架方案要求,提前进行锚固件的预先定位及预埋。支模架架体选用48x2.8规格钢管,搭设高度及构造根据梁板的结构参数进行调整。
  120厚现浇混凝土板支模架搭设体系:基础形式采用悬挑18号工字钢;立杆的纵向间距900mm,立杆的横向间距1000mm(900);水平拉杆的步距1500mm;扫地杆采用纵横向设置,离地面高度≤200mm;剪刀撑沿高支模架体外侧周圈连续设置,中间沿轴线在框梁底位置连续设置;荷载传递方式为顶托;方木间距≤300mm。
  截面200×950现浇混凝土梁支模架搭设体系:基础形式采用悬挑18号工字钢;梁的跨度方向立杆间距900mm,梁的两侧面立杆横向间距900mm,梁的底部附加1根立杆;水平拉杆的步距为1500mm,梁的底部附加2根小横杆;剪刀撑沿梁跨度方向连续设置;梁的底部荷载传递方式采用单扣件式;
  截面200×1200现浇混凝土梁支模架搭设体系:基础形式采用悬挑18号工字钢;梁的跨度方向立杆间距900mm,梁的两侧面立杆横向间距为1000mm,梁的底部附加1根立杆;水平拉杆步距为1500mm,梁的底部附加2根小横杆;剪刀撑沿梁跨度方向连续设置;梁的底部荷载传递采用钢管小横杆与钢管立杆组合方式;
  截面200×1010现浇混凝土梁支模架搭设体系:基础形式采用悬挑18号工字钢;梁的跨度方向内立杆间距900mm,梁的两侧面立杆横向间距700mm,梁的底部附加1根立杆;水平拉杆步距1500mm,梁的底部附加2根小横杆;剪刀撑沿梁跨度方向设置;粱底荷载传递采用钢管小横杆与钢管立杆组合方式。
  3、 悬挑高支模架搭设施工
  3.1悬挑高支模架施工流程
  (1)方案设计与确认→(2)施工前的准备(人、材、物)→(3)材料的进场验收→(4)预制构件的制作→(5)检查验收→(6)预埋件的安装→(7)隐蔽验收→(8)结构层混凝土的施工与养护→(9)结构混凝土强度的检查验收(100%)→(10)悬挑钢梁施测定位→(11)悬挑钢梁的安装(12)→悬挑钢梁安装检查与验收→(13)悬挑钢梁支撑、拉杆的设置→(14)检查验收(验收合格)→(15)首步模板支架钢管架的搭设→(16)上步支架搭设→(17)连墙件设置→(18)梁、板底支撑杆件及顶托安装→(19)梁底及四周剪刀撑的设置→(20)架体中部水平剪刀撑设置→(21)监测点设置→(22)模板支撑架验收(合格进行下道工序施工)。
  3.2搭设施工准备
  根据项目3#、5#楼施工平面图,预先编制的悬挑高支模架专项施工方案,依据悬挑高支模架方案中设计的架体平、立、剖图及相应连接处节点构造图,做好相应原材料、构配件的进场工作,提前做好构造节点的制做、验收、安装工作。
  3.3悬挑高支模架搭设
  24层結构施工达到强度后,悬挑型钢梁按照施工方案中设计要求的长度、锚固方式,从墙的一侧依次进行现场定位安装,悬挑钢梁支撑焊接、拉杆的设置安装。   根据支模架施工方案中设计的搭设参数,选择比较适合用作本次悬挑高支模架搭设的定长尺寸立杆及水平杆,并依据现场情况、支模架搭设高度要求进行组合搭设立杆段、然后对架体上部的可调托座及底座安装。
  支模架立杆搭设前根据方案中立杆设计的间距,在悬挑型钢钢梁上对立杆的位置进行预先标记,并做好立杆现场搭设平面布置工作。架体立杆从施工现场一墙角处、沿相互垂直的两个方向同时立在型钢梁上的定位标记处,然后采用水平杆对其进行连接形成一直角三角形,以起到暂时稳定架体立杆作用。以此为基础逐渐扩大立杆搭设范围,依次完成对高支模架体的搭设。
  按照方案设计要求完成支模架架体立杆、水平杆搭设后,在架体上部放置上部托架构件,托架上搁置钢管与方木,并按照标高要求将上部的主楞、次楞标高调整到位。
  支模架上部主、次楞调整到位后进行模板铺设,模板铺设从施工区域的一侧开始,遵循先水平梁板后竖向柱墙、先梁模后板模的原则,并且模板的板带方向设置要与主楞的方向保持一致,顶板中间位置按照千分之一标准起拱,以保证施工的质量效果。
  设置架体与周边结构或构件的连接,对架体的四周、梁底、架体内部,按照支模架方案要求进行竖向、水平剪刀撑搭设以加强架体的整体稳定性及强度。
  3.4悬挑高支模架构造
  悬挑型钢、斜撑构造:
  型钢锚固的位置满足相关规范要求,锚固牢固,悬挑主梁与斜撑焊接、斜撑与预埋件焊接,焊缝要饱满。
  立杆构造:
  由于高支模架的立杆坐落于悬挑工字钢上,故应按方案设计的平面图位置要求,进行现场加工放线,在地面上(或屋顶)上将?25的钢筋定位件满焊在工字钢上,并作防锈处理;
  支模架体搭设时必须按要求同步搭设纵向与横向扫地杆,横向扫地杆设置在纵向扫地杆的下方,并且到型钢上表面距离控制在200mm以内。
  立杆搭设过程如需接长不得采用搭接方式,需用扣件连接,相邻接头需设置在架体的不同步距内,距离架体主节点高度控制在步距的三分之一内,并且保证接头中心竖向错开距离要大于500mm。
  水平杆构造:
  水平杆设置是架体搭设必不可少部分,支模架搭设过程中,应按照方案要求每步设置水平杆,并且每步的纵向水平杆、横向水平杆要双向十字拉通、连续设置,以确保架体整体性;
  剪刀撑构造:
  本次支模架剪刀撑主要包含竖向剪刀撑、水平剪刀撑两种形式,其设置在满足高支模架施工方案要求的同时,过程中还须符合相应的技术规范要求。
  支模架竖向剪刀撑设置主要分布在架体四周、内部及梁底,架体四周的剪刀撑满布设置,架体内部隔5排立杆设置一道竖向剪刀撑,梁底随梁长方向设置,且剪刀撑从下到上保持连续设置。
  在扫地杆上设置一道水平剪刀撑,架体中部(第四步顶)、顶部各设一道水平加强剪刀撑。
  其他构造:
  支模架区域内的连廊混凝土的结构楼层施工时预埋短钢管,支模架体水平杆每两步与短钢管进行可靠连接,使得架体与混凝土结构形成可靠拉结,增加架体的整体稳定性;
  屋面层连廊结构梁外侧设置拉接点,采用两道?20圆钢拉杆,使得悬挑主梁与拉接点进行有效拉接。
  3.5悬挑高支模架拆除
  支模架的梁板底模及支模架拆除前需要进行混凝土试块强度试压,在混凝土强度达到相应的设计要求前严禁拆除。
  支模架拆除时应按施工方案要求,提前做好方案交底,明确模板及架体的拆除顺序,不得让施工人员随意乱拆,任意堆放。拆除的模板、钢管不能堆积过多,要做到及时吊离。
  4、 悬挑高支模架安全保证措施
  支模架搭设前严把质量关,钢管、扣件、型钢等材料在搭设前必须做好材料的进场验收与试验检测工作,以确保所用材料、构件等资料齐全,质量合格。
  支模架在搭设及使用过程中,确保架体满足方案设计的构造要求;支模架不得与脚手架相连,在使用过程中严禁对杆件随意拆除。
  施工顶板混凝土时,应按对称原则:先将设备机房层顶板混凝土浇筑完成,然后对架空板区域的梁板混凝土采取两侧向中间同时浇筑的顺序进行,并且架空顶梁板部位应由墙梁根部先开始向外侧延伸浇筑。
  支模架的架空顶梁板部位在施工过程中重点对施工荷载加以控制,严禁超过设计荷载。特别在混凝土浇捣过程中控制好混凝土的浇筑速度、高度,不得让混凝土在施工过程中出现集中堆放的现象。
  混凝土浇捣前,项目部在支模架区域内做好照明准备工作,混凝土浇捣时安排专职安全员负责监督木工进行巡查,当发现安全问题时,做到及时对架体加固、疏散施工人员,以确保架体与施工人员的生命安全。
  方案中所涉及支模架架体,从搭设到施工区域浇筑的混凝土达到设计强度要求前,该支模架的下层混凝土楼层支模架不得拆除。
  支模架区域的混凝土结构达到设计强度,可以拆除模板支架时,在拆除区域周边提前设置好警戒标志,拆除时派专人进行看守,严禁其他人员入内,避免出现不必要的安全问题。
  5、 结语
  结合本项目高层结构中部分屋顶梁板构件的支模高度、架空跨度大的施工重难点。项目在施工过程中采用了悬挑高支模的架体形式,进行了结构施工。
  通过本次悬挑、高支模组合架体在项目中的应用实践。结果表明架体在整个施工过程中整体比较稳定,保证了结构施工进度的要求,满足了高层结构中存在支模高度大,架空跨度大形式的复杂结构的施工质量、安全、经济效益目标,可为今后具有类似结构形式的项目在施工过程中提供参考、借鉴。
  参与文献:
  [1]石伟国.高层建筑型钢悬挑脚手架设计及施工技术[J].建筑技术,2012,43(8):717-721.
  [2]申海河.悬挑脚手架施工技术在高层建筑工程中的应用[J].华章,2011(20):164.
  [3]曲建军.高层建筑型钢悬挑脚手架设计及施工技术研究[J].建筑安全,2018(1):32-34.
  作者简介:穆连进:1984.10,男,汉族,江苏省苏州市人,中国矿业大学(北京),本科學历,土木工程专业,从事建筑施工十多年,参与多个项目的施工技术管理工作。
  上海绿地建筑工程有限公司 上海市 200232
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