1工程概況
浙江某高層建筑,總建筑面積為14344M2,場地類型為三類土,建筑物框架抗震等級為二級,剪力墻抗震等級為一級,建筑結構安全為二級。地上共七層,建筑總高為35.00m,場地平整開闊。
工程七層屋面梁(標高為28.80米)處,①、⑧軸線外各有一超大雨棚,具體為:軸外雨棚大小尺寸為3200×30400mm.雨棚由懸臂板和懸臂梁組成。懸臂梁尺寸為350×700,檐口梁為200×700,板厚100,C30砼。此外,⑧軸外雨棚大小尺寸為4400×1600mm;懸臂梁尺寸為300×700、350×700,檐口梁尺寸200×700,板厚100,C30混凝土。層高均為4.2米。
2外支模架方案
兩塊雨棚懸臂板都介于建筑物的山墻兩端,高度較高(為28.8米),外挑尺寸大(3.2米和4.4米),荷載大。故在雨棚模板支設時需重點考慮雨棚的支模架,為此有如下兩方案可供選擇:
方案1:在懸挑雨棚的相應部位的五至六層處增設型鋼外挑平臺,并在平臺上投設支模架。
方案2:從室外地坪搭支模架至28.8米標高處。
在綜合分析上述兩方案的情況下,專家研究決定:為了降低施工成本,該工程沒有搭設塔吊,因此,“方案1”中所需要的型鋼不可能吊至5、6樓層上。而如果采用人工搬運架設的話,更加不現實,因此此方案被否定了。
最后,經綜合論證,采用了“方案2”。“方案2”的難點在于支設架體較高高度約為28米,屬于高支模板體系。
3施工工藝
3.1搭拆工序
安全、技術交底→地基基理處理→鋪50板→搭立桿→掃地桿→橫桿→水平、豎向剪刀撐→水平剪刀撐處拴水平安全兜網→驗收合格后→上一段立桿。按此循環,直到相應標高后支梁、板的模板。
豎立桿時應先對照方案與工程實物,進行預排。優先確保梁下立桿間距。先前搭設的后拆,后搭設的先拆。
拆模時,需要等到懸臂板混凝土強度達到100%后,方可進行。
搭拆時,需要劃定區域,并設置警示標志。
3.2構造措施①由于高支模在目前沒有相應的規范,通過上述的架體設計后,立桿滿足要求,但由于計算模型是靜力學的,結構分析仍較簡略,受力工況差,荷載變異較大,加之鋼管、扣件有一定的不穩定性。需從構造方面入手以增強架體的安全儲備。②剪刀撐的設立
3.2.1水平剪刀撐
每4步架(4米)沿架體整個水平面設一道剪刀撐,作水平加強層。
架體頂部、底部必須設水平剪刀撐構成水平加強層。
3.2.2豎向剪刀撐
沿架體的四周外立面,需要架設剪刀撐,
軸梁下架體增設剪刀撐,剪刀撐應從底部掃地桿起搭至28.8m標高板或梁底模下。
支架頂部伸出板模下頂層水平桿的懸挑立桿的長度不宜超過400mm,按1.2的步高距搭至板模下時,若上述懸挑立桿長度大于400mm.時應增設一道橫桿,使之滿足400mm以內的要求。
回軸柱處用鋼管扣件為柱箍,將柱與架體作剛性拉結。每步架均拉結,即豎向距離為1.2m.水平方向的拉結由于柱距8.4米大于7米的要求,可采用樓層梁內預埋拉筋與架體拉結,再用鋼管抵至主體結構梁側面堿上后用扣件將鋼管與架體扣緊。
3.2.3立桿基礎
基礎需要進行夯實處理,夯實碾壓后鋪設20cm厚的碎石層,分層夯平,此外,在立桿底腳再設置墊板。這樣一來,承載力標準值提高到200~300kPa.另外,基礎還需要作排水處理,采取設坡和排水溝措施,有效進行了排水。
3.2.4安全網
由于架體比較高,需架設安全網,但由于架體的各樓層標高與步距不符合,故在架體每4.8m處設水平兜網,架體外四個立面設密目安全網。
相鄰兩立桿的接頭必須錯開,不能處于同一平面上。
3.3安全措施
搭設架體時必須按要求進行技術交底,特別加強對操作工人的技術交底。
操作人員必須持相關證件上崗。
搭設材料必須是檢驗合格的產品,尤其是鋼管扣件,在使用前必須進行嚴格的檢查。對存在質量問題的一律不得采用。
搭設時必須按照預先的方案來進行,不得改動原來方案,如確遇到問題可以像相關專業人士反映。
搭設時,必須嚴格按照搭設的順序以及步距來進行。
架體必須分段分步進行驗收,首先對立桿基礎進行驗收,通過后,才能進行下一步搭設每4.8m高架體的實體驗收。
在架體搭設中如果存在有異常情況,工人需及時向公司相關技術人員反映。
混凝土澆筑到27.6m標高處時,需要控制減少泵管運行過程中對模板以及架體的動力沖擊。此時,建筑主體結構七層的內架橫桿需要與高支模架體連成一個整體,用以抵抗側向壓力。
澆筑雨棚混凝土時,泵管必須垂直于雨棚的長邊方向。混凝土澆筑時時,馬凳、混凝土泵管等雜物不要堆放在高支模架體上。
此外,七層樓屋面板懸挑雨蓬(正立面①~⑥、背立面①~⑥)的支撐搭設參數必須嚴格按方案來確定,其他參數(如水平、豎向剪刀撐、剛性拉結點、地基處理等)均與~/①處雨蓬的支撐架的參數相同。
4結束語
建筑工程中,高支模設計和施工需要高度重視,近些年發生腳手架坍塌事故,很多是高支模引起的。其中一個重要原因就是我國還沒有完整的高支模技術規程,而是按照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》(JGJI30-2001)來計算,故計算時存在一些誤差。
高支模架體架設越高,重心也就越高,架體就越不穩定,此時,加強架體側向約束的非常重要。在本工程中,架體就一面施加了約束,另外三面均沒有約束。因此,我們采取了構造措施加強了架體的縱向剛度,同時采用相關構造措施并且利用建筑物自身的有效剛度,加強了架體的橫向剛度。有效防止了架體整體和局部失穩現象的發生。
本工程中,構造措施主要采用了架體外剪刀撐、水平剪刀撐以及縱向剪刀撐。其中水平剪刀撐對立桿的側向約束是非常有效的。
水平剪刀撐、縱向剪刀撐計算受力時需要與實際受力情況相對應。縱向剪刀撐主要設置在荷載較大的懸挑框架梁下,或者荷載較大的次梁以及檐口梁下;水平剪刀撐的設置間距小于6m,根據立桿的柔度,采用4步水平桿(4×1.2m=4.8m)設一道水平剪刀撐;此外,在掃地桿、模板下的第一道橫桿等部位,都設水平剪刀撐。
在立桿搭設過程中需要沉降觀測。觀測點分別設在架體四大角、各框架梁(或大梁)下所對應的架體前后兩端部,觀測點位置則設在掃地桿上。支模過程中必須考慮到持力地面的影響,本工程旁原是水田,甲方回填過程中回填土厚度過大,因此我公司用壓路機又進行碾壓,但因為填土厚度大,碾壓應力只能影響土層表層。針對這種情況支模時我們將模板面標高整體提高了5cm,并對地面持力層進行了處理,在夯實回填土上再鋪設了一層20cm厚的碎石墊層,并墊上50木板。在澆混凝土澆筑后,由于土體的壓縮作用,一角有2cm的沉陷,其余沉降均在3mm范圍內。
在搭設過程中,為了消除混凝土泵管出混凝土時對架體的動力沖擊,水平面架體鋼管的對接接頭率必須小于50%,1米范圍內不得有兩個水平對接面。立桿選用長鋼管,且至少3m以上。
實踐證明,通過該工程項目的實施,該高支模的設計以及施工是有效的、成功的、安全的、經濟的。
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