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摘要:随着建筑工程的不断发展,高支模技术也在建筑工程中得到了广泛的应用。高支模技术的应用不但提高了我国建筑工程的质量和水平,更保证了建筑的稳定性和科学性,为人们创造了一个良好的工作环境和生活氛围。本文主要通过对高支模技术的介绍,分析了工程施工中高支模技术的具体应用方式以及安全措施,旨在为我国建筑事业的发展提供参考。
关键词:工程施工;高支模技术;技术应用;安全措施
中图分类号:TU74文献标识码: A
引言
建筑工程混凝土模板支撑工程搭设高度8m 及以上、搭设跨度18m 及以上、施工总荷载15kN/m2 及以上、集中线荷载20kN/m 及以上为超过一定规模的危险性较大的分部分项工程,属于高大模板支撑体系范畴。高支模应当在施工前单独编制安全专项施工方案,并组织专家审查论证。施工单位在施工过程中应严格按照安全专项方案组织施工,加强施工质量安全管理,做好质量检查和验收工作。
一、工程概况
某电视大厦工程,总建筑面积50456m2,地上8 层,地下1 层(人防工程),建筑高度为62m,结构型式为全现浇框架剪力墙结构,地震烈度为8 度设防,混凝土等级C35-C50,钢材为Ⅲ级钢。该建筑主要由两个大直线和局部折线构成其平面布局,其主要外轮廓均呈直线形立面,给主体结构的施工带来一定的难度。其中在主楼屋面处,立面设计上则有大跨度大截面梁。大截面框架梁断面尺寸为b × h = 3 0 0 m m ×3300mm,自重2.5t/m,底标高25.25m,跨26000mm,支座(框架柱)在5 层框架梁柱节点上(此框架梁柱已经浇筑完毕,并将该梁的上下主筋全部留出)。
二、材料
1、模板材料: 均采用1830 × 915 × 18mm 九合板,次楞采用50 × 100mm 方木、主楞采用100 × 100mm 方木。
2、 支撑系统: 采用扣件式钢管脚手架及其配件,钢管规格为Φ48. 3 × 3. 6mm,Φ35U 型可调顶托; 弯曲变形、锈蚀钢管不得使用,钢管和扣件须经检合格后使用。
3、 梁侧模板紧固均采用14 对拉螺杆及Φ48. 3 × 3. 6mm的钢管背楞。
三、施工技术流程以及施工技术
安全技术交底→地基基础处理→按施工方案要求确定立杆间距→放出轴线及梁位置线,定好水平控制标高→梁板立杆、顶托设置→设置顶托内主楞方木→架设梁底次楞方木于顶托内方木上→梁底模及侧模安装→设置板底顶托内主楞方木→架设板底次楞方木于顶托内方木上板→模板安装→高大模板工程专项验收→柱混凝土浇筑→梁板钢筋绑扎→梁板混凝土浇筑←变形监测。
1、高支模施工技术原理
高支模技术的施工是一项需要严格监控的施工方式,要保证施工的质量和水平必须从基础的工序做起,也就是选择合适的施工材料,施工材料的选择必须要考虑到支模的结构以及建筑物整体的设计,只有选择好基础的材料才能保证高支模施工的稳定性和可靠性,才能为之后的施工提供保证,才能提高建筑的整体水平。在选择好材料以后可以采用高空作业的施工方式把钢材料进行合理的分配建立一个稳固的机构,然后在通过对建筑材料的固定完成整个的高支模工程,在完成高支模施工以后,要由施工管理人员进行验收,检查其施工的科学性和稳固性,如果在验收中发现问题,需要进行技术的修正,防止出现一切安全的隐患。
2、立杆基础
回填土至地面垫层底,基础土层采取分层夯实,保证其密实度不小于0. 94,并浇筑强度C15、厚度100mm 的砼作为地面垫层,而后再施工模板工程,立杆下设置长度不少于2 跨、宽度200mm、厚度50mm 的通长木垫板。在模板支撑架地面垫层外侧设置截面尺寸200mm × 200mm 排水沟,以确保地基土承载力。
3、模板支撑架的构造要求
3.1、支撑体系剪刀撑的设置
(1)、 超高模板支撑架,除在立杆外侧周圈应设由下至上的竖向连续式剪刀撑; 中间在纵横向应每隔10m 左右设由下至上的竖向连续式的剪刀撑,并在剪刀撑部位的顶部、中间、扫地杆处设置水平剪刀撑。还应在纵横向相邻的两竖向连续式剪刀撑之间增加之字斜撑( 见图1) 。
(2)、 剪刀撑斜杆与地面的倾角宜在45° ~ 60°。
(3)、 剪刀撑斜杆搭接应采用搭接连接,搭接长度≥1000mm,并应采用不少于2 个旋转扣件固定,两端的扣件至钢管的端头应≥100m。
图1 剪刀撑布置示意图
3.2、 支撑体系水平杆的设置
(1)、 立杆之间必须按每步距满设双向水平杆,以确保两方向足够的设计刚度。(2)、 扫地杆、水平杆应采用对接,相邻两杆件的对接接头位置不得在同步或同跨内,且对接接头沿竖向或水平方向错开的距离不宜小于500mm,各接头中心距主节点不宜大于步距或跨距的1 /3; (3)、为增强高支模支撑架的稳定性,满堂支撑架应在支架的四周和中部与结构柱进行刚性连接,连墙件水平间距应为6~ 9m,竖向间距2 ~ 3m,与既有结构设置能够承受拉力和压力的固结点,水平杆要利用已浇筑的构筑物连接( 见图2) 。
图2模板支撑体系与柱固结点示意图
4、混凝土浇注顺序安排
(1)、混凝土浇注时应先浇柱墙再浇梁板,避免高支架承受不对称荷载。(2)、本工程采用先浇注芯筒部位,然后浇注框架柱,最后由芯筒向框架柱浇注梁板。
5、梁板分层浇注
在高支模施工过程中为了保证整个建筑中高支模的安全,首先应该将大梁混凝土浇筑至板底20mm 左右,(在梁板混凝土交接面应预留450mm 的抗剪构造钢筋、以确保混凝土分开浇注后粱的受力不受影响)、待混凝土强度达到70%后再进行板混凝土浇注,这样既减轻了混凝土的浇注量又减小了结构自重,支撑排架受力也相应减小,降低了施工难度。
四、事故调查结果剖析
1、模板支撑系统施工质量方面
钢管立杆步矩设计值为1500mm,而合格率为74%,其最大值为1650mm,超过设计的10% 以上。经过计算钢管立杆的容许承载力分别为: 布距上1500mm 时为26.9kN;布距上1550mm 时为24.3kN;中层模板下的立杆荷载值为27.1kN;其超载值为27.1-24.3=2.8kN,超过立杆容许承载力的约为10%。
2、模板设计问题
模板支架工程实际的梁板荷载分布是中间大,两边小。如:在一根两跨横杆的两边跨中作用P,用结构力学方法可知:三个支点的支承反力分别是RA=0.312P,RB=1.376P,Rc=0.312P,中间立杆承受全部竖向荷载68.8%,每边立杆承受15.6%;有些工程設计却将荷载进行平均分担,从而导致中间0.312P 立杆的安全度满足不了。
五、施工安全的改善措施
1、认真落实模板的实时监测
(1)、脚手架在承受六级大风或大暴雨后必须进行全面检查。在浇捣高支模梁板混凝土前,由项目部对脚手架全面检查,合格后才开始浇混凝土,浇混凝土的过程中,由质安员、施工员对架体检查,随时观测架体是否变形。发现隐患,及时停止施工,采取措施保证安全后再施工。(2)、项目部、班组日常进行安全检查并针对重点部位进行安全交底,所有安全检查记录和安全交底必须形成书面材料。(3)、日常检查、巡查重点部位如下:杆件的设置和连接、扫地杆、支撑、剪刀撑等构件是否符合要求;地基是否有积水,底座是否松动,立杆是否符合要求;连接扣件是否松动;架体是否沉降、倾斜;施工过程中是否有超载的现象;安全防护措施是否符合规范要求;脚手架体和脚手架杆件是否有变形的现象。
2、严格规范要求进行设计
(1)、要详细分析整个支模架的传力顺序。支模架的传力顺序:梁底模板;梁底小楞;大楞;立杆。对这些构件都要进行力学分析,保证每个构件受力后都能安全、可靠,以防个别构件破坏而出现连锁反应,使整个模架倒塌。(2)、要考虑混凝土浇筑顺序,使支架受力均匀。一般情况下,宜从中部向两边方向浇筑,并宜先浇筑好柱子,待柱子混凝土有一定强度后,再浇筑板、梁混凝土,以便用柱子作连墙件连接。
结束语
随着我国国民经济的发展,建筑业亦呈高速发展态势,且建筑规模宏大,建筑施工水平要求越来越高,超高、超重的建筑模板支撑系统己经成为施工实践过程所必须面对的一个重要问题。混凝土工程模板及支架必须满足施工要求和确保施工安全,而要很好地实现这两项要求,则需一靠设计、二靠管理,设计是基础、施工管理是保证。
参考文献
[1] 王石.浅谈建筑工程中水泥混凝土工程施工技术控制[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2011(6).
[2] 建筑施工手册.(第四版)编写组.建筑施工手册.(第四版).中国建筑工业出版社.2003
关键词:工程施工;高支模技术;技术应用;安全措施
中图分类号:TU74文献标识码: A
引言
建筑工程混凝土模板支撑工程搭设高度8m 及以上、搭设跨度18m 及以上、施工总荷载15kN/m2 及以上、集中线荷载20kN/m 及以上为超过一定规模的危险性较大的分部分项工程,属于高大模板支撑体系范畴。高支模应当在施工前单独编制安全专项施工方案,并组织专家审查论证。施工单位在施工过程中应严格按照安全专项方案组织施工,加强施工质量安全管理,做好质量检查和验收工作。
一、工程概况
某电视大厦工程,总建筑面积50456m2,地上8 层,地下1 层(人防工程),建筑高度为62m,结构型式为全现浇框架剪力墙结构,地震烈度为8 度设防,混凝土等级C35-C50,钢材为Ⅲ级钢。该建筑主要由两个大直线和局部折线构成其平面布局,其主要外轮廓均呈直线形立面,给主体结构的施工带来一定的难度。其中在主楼屋面处,立面设计上则有大跨度大截面梁。大截面框架梁断面尺寸为b × h = 3 0 0 m m ×3300mm,自重2.5t/m,底标高25.25m,跨26000mm,支座(框架柱)在5 层框架梁柱节点上(此框架梁柱已经浇筑完毕,并将该梁的上下主筋全部留出)。
二、材料
1、模板材料: 均采用1830 × 915 × 18mm 九合板,次楞采用50 × 100mm 方木、主楞采用100 × 100mm 方木。
2、 支撑系统: 采用扣件式钢管脚手架及其配件,钢管规格为Φ48. 3 × 3. 6mm,Φ35U 型可调顶托; 弯曲变形、锈蚀钢管不得使用,钢管和扣件须经检合格后使用。
3、 梁侧模板紧固均采用14 对拉螺杆及Φ48. 3 × 3. 6mm的钢管背楞。
三、施工技术流程以及施工技术
安全技术交底→地基基础处理→按施工方案要求确定立杆间距→放出轴线及梁位置线,定好水平控制标高→梁板立杆、顶托设置→设置顶托内主楞方木→架设梁底次楞方木于顶托内方木上→梁底模及侧模安装→设置板底顶托内主楞方木→架设板底次楞方木于顶托内方木上板→模板安装→高大模板工程专项验收→柱混凝土浇筑→梁板钢筋绑扎→梁板混凝土浇筑←变形监测。
1、高支模施工技术原理
高支模技术的施工是一项需要严格监控的施工方式,要保证施工的质量和水平必须从基础的工序做起,也就是选择合适的施工材料,施工材料的选择必须要考虑到支模的结构以及建筑物整体的设计,只有选择好基础的材料才能保证高支模施工的稳定性和可靠性,才能为之后的施工提供保证,才能提高建筑的整体水平。在选择好材料以后可以采用高空作业的施工方式把钢材料进行合理的分配建立一个稳固的机构,然后在通过对建筑材料的固定完成整个的高支模工程,在完成高支模施工以后,要由施工管理人员进行验收,检查其施工的科学性和稳固性,如果在验收中发现问题,需要进行技术的修正,防止出现一切安全的隐患。
2、立杆基础
回填土至地面垫层底,基础土层采取分层夯实,保证其密实度不小于0. 94,并浇筑强度C15、厚度100mm 的砼作为地面垫层,而后再施工模板工程,立杆下设置长度不少于2 跨、宽度200mm、厚度50mm 的通长木垫板。在模板支撑架地面垫层外侧设置截面尺寸200mm × 200mm 排水沟,以确保地基土承载力。
3、模板支撑架的构造要求
3.1、支撑体系剪刀撑的设置
(1)、 超高模板支撑架,除在立杆外侧周圈应设由下至上的竖向连续式剪刀撑; 中间在纵横向应每隔10m 左右设由下至上的竖向连续式的剪刀撑,并在剪刀撑部位的顶部、中间、扫地杆处设置水平剪刀撑。还应在纵横向相邻的两竖向连续式剪刀撑之间增加之字斜撑( 见图1) 。
(2)、 剪刀撑斜杆与地面的倾角宜在45° ~ 60°。
(3)、 剪刀撑斜杆搭接应采用搭接连接,搭接长度≥1000mm,并应采用不少于2 个旋转扣件固定,两端的扣件至钢管的端头应≥100m。
图1 剪刀撑布置示意图
3.2、 支撑体系水平杆的设置
(1)、 立杆之间必须按每步距满设双向水平杆,以确保两方向足够的设计刚度。(2)、 扫地杆、水平杆应采用对接,相邻两杆件的对接接头位置不得在同步或同跨内,且对接接头沿竖向或水平方向错开的距离不宜小于500mm,各接头中心距主节点不宜大于步距或跨距的1 /3; (3)、为增强高支模支撑架的稳定性,满堂支撑架应在支架的四周和中部与结构柱进行刚性连接,连墙件水平间距应为6~ 9m,竖向间距2 ~ 3m,与既有结构设置能够承受拉力和压力的固结点,水平杆要利用已浇筑的构筑物连接( 见图2) 。
图2模板支撑体系与柱固结点示意图
4、混凝土浇注顺序安排
(1)、混凝土浇注时应先浇柱墙再浇梁板,避免高支架承受不对称荷载。(2)、本工程采用先浇注芯筒部位,然后浇注框架柱,最后由芯筒向框架柱浇注梁板。
5、梁板分层浇注
在高支模施工过程中为了保证整个建筑中高支模的安全,首先应该将大梁混凝土浇筑至板底20mm 左右,(在梁板混凝土交接面应预留450mm 的抗剪构造钢筋、以确保混凝土分开浇注后粱的受力不受影响)、待混凝土强度达到70%后再进行板混凝土浇注,这样既减轻了混凝土的浇注量又减小了结构自重,支撑排架受力也相应减小,降低了施工难度。
四、事故调查结果剖析
1、模板支撑系统施工质量方面
钢管立杆步矩设计值为1500mm,而合格率为74%,其最大值为1650mm,超过设计的10% 以上。经过计算钢管立杆的容许承载力分别为: 布距上1500mm 时为26.9kN;布距上1550mm 时为24.3kN;中层模板下的立杆荷载值为27.1kN;其超载值为27.1-24.3=2.8kN,超过立杆容许承载力的约为10%。
2、模板设计问题
模板支架工程实际的梁板荷载分布是中间大,两边小。如:在一根两跨横杆的两边跨中作用P,用结构力学方法可知:三个支点的支承反力分别是RA=0.312P,RB=1.376P,Rc=0.312P,中间立杆承受全部竖向荷载68.8%,每边立杆承受15.6%;有些工程設计却将荷载进行平均分担,从而导致中间0.312P 立杆的安全度满足不了。
五、施工安全的改善措施
1、认真落实模板的实时监测
(1)、脚手架在承受六级大风或大暴雨后必须进行全面检查。在浇捣高支模梁板混凝土前,由项目部对脚手架全面检查,合格后才开始浇混凝土,浇混凝土的过程中,由质安员、施工员对架体检查,随时观测架体是否变形。发现隐患,及时停止施工,采取措施保证安全后再施工。(2)、项目部、班组日常进行安全检查并针对重点部位进行安全交底,所有安全检查记录和安全交底必须形成书面材料。(3)、日常检查、巡查重点部位如下:杆件的设置和连接、扫地杆、支撑、剪刀撑等构件是否符合要求;地基是否有积水,底座是否松动,立杆是否符合要求;连接扣件是否松动;架体是否沉降、倾斜;施工过程中是否有超载的现象;安全防护措施是否符合规范要求;脚手架体和脚手架杆件是否有变形的现象。
2、严格规范要求进行设计
(1)、要详细分析整个支模架的传力顺序。支模架的传力顺序:梁底模板;梁底小楞;大楞;立杆。对这些构件都要进行力学分析,保证每个构件受力后都能安全、可靠,以防个别构件破坏而出现连锁反应,使整个模架倒塌。(2)、要考虑混凝土浇筑顺序,使支架受力均匀。一般情况下,宜从中部向两边方向浇筑,并宜先浇筑好柱子,待柱子混凝土有一定强度后,再浇筑板、梁混凝土,以便用柱子作连墙件连接。
结束语
随着我国国民经济的发展,建筑业亦呈高速发展态势,且建筑规模宏大,建筑施工水平要求越来越高,超高、超重的建筑模板支撑系统己经成为施工实践过程所必须面对的一个重要问题。混凝土工程模板及支架必须满足施工要求和确保施工安全,而要很好地实现这两项要求,则需一靠设计、二靠管理,设计是基础、施工管理是保证。
参考文献
[1] 王石.浅谈建筑工程中水泥混凝土工程施工技术控制[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2011(6).
[2] 建筑施工手册.(第四版)编写组.建筑施工手册.(第四版).中国建筑工业出版社.2003