工业建筑新式型钢高支模结构的应用探讨论文_黄丽红

黄丽红

广东鼎全建设工程有限公司 广东韶关 512000

摘要:本文主要针对工业建筑新式型钢高支模结构的应用展开了探讨,通过结合具体的工程实例,对支模问题的提出与解决、方案的确定及实施过程作了详细的阐述,并给出了相应的质量安全控制措施,以期能为有关方面的需要提供有益的参考和借鉴。

关键词:工业建筑;高支模;应用

高支模是具有高度稳定性与强度的建筑模板支撑体系,并且能够有效满足大跨度等大建筑物建造中对货量和受力的需要。而在工业建筑的施工中,高支模有着广泛的应用。但是,目前高支模的施工存在着许多的不足,需要有新式的施工体系,以保障高支模施工的安全及质量。基于此,本文就工业建筑新式型钢高支模结构的应用进行了探讨,相信对有关方面的需要能有一定的帮助。

1.工程概况


某工业建筑,局部设置有办公夹层,夹层层高4.5m,3栋仓库结构形式基本相同,结构类型为一层框架二层框排架钢结构,总施工面积超过10万m2,支模面积近5万m2。厂房各库楼层参数如表1所示。

表 1 厂房各库楼层参数

2.支模问题的提出与解决

由于本工程层高较高,若采用常规的满堂钢管脚手架搭设方式则面临以下问题:①为保证支模体系基础承载力,地坪需要先处理,这样影响工程进度。②为确保施工安全,高支模需加密设置立杆间距及纵横向水平杆间距,由于支模面积大,钢管用量大、租赁时间长,成本难控制;同时搭拆钢管、场内的钢管转运都耗费大量的人工和时间,既增加成本,又使工期拖延。

为解决以上问题,设想了一种支模方式,即在空间设置可移动的平台基础,将立杆支撑在既定基础上,并确保其承载能力,在施工完一个区域以后,平台可进行整体移动,至下一区域继续施工,这样既可以解决支模体系的基础问题,又可以节省平台标高以下的支模钢管、人工消耗,即在确保安全的前提下,可以实现降低成本、保证工期的目标。

3.方案的确定

根据现场实际情况,方案明确了以下内容。


(1)平台架设标高 因为最大梁高1.5m,并有凹板,架设平台需为上部梁板模板支设留置适当的操作空间(即成年人可直立作业),所以确定平台搭设在6.8m标高处,上面剩余3~4m采用钢管脚手架支模。

(2)施工区域划分划分施工区域需根据单次施工面积的大小,同时考虑工期要求、模板配量和周转,除此之外还要明确施工流水方向,由此确定了平台的投入数量和滑移方向。

(3)特殊部位的施工

①柱间的平台盲区计划搭设型钢横梁基础;②后浇带由于工程面积大,后浇带数量多,且后浇带模板支撑时间较长,如果全部后浇带采用高支模、后浇的方式不仅不利于后浇带质量控制,而且会产生大量的钢管租赁费用。为解决后浇带支模问题,本方案在板的长向后浇带设计了固定平台,与滑动平台同时吊装、不同时滑移,短向后浇带则采用后搭钢管脚手架。③不规则区域本工程边跨柱间距小于中跨柱间距,方案设计了小尺寸平台同时施工。

4.滑移式型钢平台支模体系的实施过程

4.1 施工流程

独立柱施工及支座螺栓孔的预留(同步平台各构件下料、拼装)→平台支座安装→轨道梁安装→吊装平台胎架、安装传力构件→预堆载试验及牵引试验→平台上部的安全设施搭设→平台上搭设钢管扣件脚手架支模体系→混凝土浇筑施工→拆除脚手架、滑移平台至下一区域→平台再次就位、循环施工→全部施工完成、拆除平台。

4.2 操作要点


4.2.1 独立柱的施工

(1)独立柱施工要点

为确保柱的垂直度,采用钢丝绳定向牵引的方式,即是将钢丝绳的一端固定在周边柱角、钢筋底部,另一端固定在预施工的柱的上部,每根柱由4根钢丝绳、从4个方向进行牵引,在浇筑混凝土时实时监测,当柱表面垂直度偏移超过预警值时,则人工调节偏移一侧或对侧的钢丝绳预紧度,进而达到调整上部垂直偏差的目的(见图1)。

图1
独立柱施工

(2)平台的各构件下料及拼装

①平台的下料根据实际独立柱两向的跨度,原则上一跨设置一个平台;②平台主要由主梁、次梁和檩条栓接而成,主梁次梁构成框架,檩条间距按上部计划支模的间距设置;③为后期牵引作业提供便捷设计了定向轮,自制定向轮焊接在主梁下方,根据受力分析,每平台、每侧主梁下方设置4个定向轮,定向轮选材应具有一定强度和刚度,定向轮参与传力。

4.2.2 平台支座安装

在预留孔洞处,通过螺栓将牛腿支座固定在柱侧。由于方案设计有移动平台和固定平台两种,为保证柱两侧平台标高一致,同时设计了普通牛腿支座和带有调节短柱的支座2种,其中普通牛腿支座用来架设移 动平台的轨道梁;调节支座用来架设固定平台,其短柱的作用是平衡轨道梁的高度,具体如图2所示。

图 2 2种支座形式

4.2.3 吊装平台胎架、安装传力构件

(1)胎架吊装 平台采用2台25t汽车式起重机同 时起吊,由于平台短向尺寸大与轨道梁间距略小于柱间距,在起吊时应保持吊点一高一低,这样既便于平台就位,又可避免与柱体撞击;待平台吊至轨道上方后,缓缓下降一侧使其基本就位,再下降另一侧,每侧配有2名工人精确平台就位。

平台就位后,根据平台主节点位置定位下部平台底座位置。

(2)安装传力构件

传力构件由型钢立柱、调节短柱和混凝土预制块底座构成。在平台胎架、每个主节点下方安装型钢立柱。型钢立柱与平台栓接,下部用底座传至地面,中间设置调节短柱。

4.2.4 预堆载试验及牵引试验


(1)经过验算,单个平台堆载荷载43.8kN/m2,为2倍上部荷载。同步进行下部变形监测,经过现场试验,平台变形可控。

(2)在平台空载情况下,进行平台试牵引,测试平台下部定向轮的工作状态,现场试牵引顺利。


4.2.5 平台上部的安全设施搭设

(1)为确保平台空间位置施工安全,需在檩条间用钢管进行加密,钢管采用扣件与主梁顶紧,上部铺设安全网,再铺设废旧模板。

(2)周边采用钢管搭设栏杆,并用安全网进行维护。

4.2.6 平台上搭设钢管扣件脚手架支模体系

立杆间距根据事先方案、按照既定的檩条间距设置,即立杆基础全部落在主、次梁或檩条上方,不得悬空,尤其是严禁用扣件直接固定在平台的加密钢管上。

4.2.7 滑移平台

混凝土达到规范要求的强度、在技术负责人下达拆模令后,进行平台上部脚手架的拆除施工。由于平台支座可承受上部平台加脚手架的质量,钢管不下运、与平台一起滑移。

滑移前,在平台支座前方轨道安装电动葫芦,中间固定牵引钢丝绳位置。就位并准确调整后,两侧轨道上的电葫芦同时施加拉力,使平台平稳向前移动,控制每次移动距离。同时,每向前移动一段距离即中止,再次调整钢丝绳位置后再向前牵引,以确保安全。

4.2.8 平台再次就位、循环施工

平台牵引至方案设计的位置,在平台上部检查模板铺设情况、安全网完好情况,而后再次进行模板支撑体系的搭设施工。

5.质量及安全控制措施

混凝土质量应符合GB50204—2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》,且满足表2中的要求。

表 2 现浇混凝土允许偏差

(1)轨道梁在混凝土浇筑及牵引过程中,其最大变形值不超过L/400。

(2)荷载不允许超过方案的设计荷载。

(3)立柱必须与下部底座通过调节短柱无缝接合,确保将荷载有效传递至地面。

(4)平台搭设完毕后,须先进行檩条加密,使间距控制在工人操做的安全范围内,再进行上部施工。

(5)牵引时,每牵引10cm±3cm应中途停止,查看牵引及就位情况,一切正常后再继续。

(6)平台上部脚手架立杆必须架设在平台主次梁或檩条上,严禁悬空或直接用扣件卡在平台上。

(7)平台上部设安全兜网,周边做好安全围护。

(8)平台正式使用前,必须按2倍及以上荷载进行预压,以确保施工安全。

(9)平台浇筑及滑移、转库时,平台正下方不得有人。

(10)所有钢构件在施工完成后回收,可重复利用的及时保养,不可周转的集中清理、回收残值。


6.结语

综上所述,本文通过结合具体的工程实例,对工业建筑新式型钢高支模结构的应用作了深入的探讨。文中所提及的双轨滑移式支模体系,从具体的实例中,可以看出双轨滑移式支模体系较传统的高支模体系,具有着更为方便且符合绿色施工的优点,相信在不断的实践中,这种新式的高支模体系会有广泛的应用。

参考文献:

[1]梁晓鹏.高空大跨悬挑结构高支模体系的设计与施工应用[J].山西建筑.2014(28).

[2]文秋实.渐变超高大悬挑结构施工的有限元研究[J].山西建筑.2013(06).

论文作者:黄丽红

论文发表刊物:《建筑科技》2017年第21期

论文发表时间:2018/2/26

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