新疆高层科研楼扣楔式楼层结构支撑体系施工工法

'扣榫式楼层结构支撑体系施工工法1、前言在现代建筑时代，楼层结构的设计均为现浇结构，楼层结构施工的支撑体系，在保证其强度、刚度、稳定性的基础上，逐渐要求采用标准化、定型化支撑体系。高层结构住宅施工中，由于开间不同，所用支撑体系的钢管（特别是水平横杆）长短要求不一，直接影响着支撑体系钢管等周转材料的使用成本。在支撑体系搭设过程中，由于操作工人的任意性，存在着立杆间距不一、横杆缺设等不规范现象，直接影响着楼层结构砼的成型。在施工过程中，我们创新采用了扣榫式楼层结构支撑体系。通过集中定型加工，减少了钢管的任意切割，控制了材料的浪费；横向杆件短小轻便，搬运方便，简捷了现场施工；统一性的控制了立杆的间距，以及横杆定位设置，确保支撑体系的规范搭设；同时配合施工进度，形成早拆体系，节省了大量的周转材料的使用。通过此类工具化、定型化、标准化的支撑体系的实际使用，既方便了现场施工，又能取得较好的经济效益，值得很好地总结和推广应用。2.工法特点2.0.1本法现场可集中加工，使用一般机具设备；2.0.2采用定尺杆件，能准确控制立杆的间距，保证楼层荷载的均布；2.0.3采用定位扣榫，能准确控制水平横杆位置，保证支撑体系搭设规范和结构稳定；2.0.4本法采用定尺短杆扣榫组装，装拆方便，并可选位拆除，形成早拆体系，提高周转材料利用率；2.0.5本法主要由短杆件组成，杆短量轻，便于人工便运，减少垂直机械负荷，不受运输进度限制。3.适用范围本法适用于整体式楼层钢筋砼结构施工，特别适用于短肢剪力墙高层住宅结构施工。4.工艺原理在一般扣件式钢管脚手架支撑体系的基础上加以改进，将立杆、扫地杆、水平横杆等进行定尺加工成短杆件，并在8 立杆相应节点部位采用扣榫式连接，从而保证立杆间距的定尺、水平杆件位置的定位规范。5.施工工艺流程及操作要点5.1工艺流程：序工艺阶段主要工艺流程1方案交底间距控制、立杆验算2杆件加工原材检查、杆件下料、配件加工、焊接加工3现场搭设基层处理、立杆定位、横杆扣接――边部构造――顶丝调节――模板铺设――管线铺设――验收浇筑4支撑拆除早拆体系――留置支撑5.2操作要点5.2.1方案交底5.2.1.1、技术方案编审1）专项方案编制。专项方案的编制的内容及要求，严格按《建筑施工组织设计规范》GB50502－2009、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130－2011（5.4满堂支撑架计算）编制。其中根据楼层各项荷载，使用的模板及横楞的各项参数，验算确定立杆间距、水平横杆步距。以最荷载确定立杆间距，即短杆件的长度。横楞宜采用钢制方管，保证边端悬挑验算要求。步距不大于1.8m，立杆间距不大于1.2m。2）专项方案审批。专项方案的审批的规定和要求，严格按照《建筑施工组织设计规范》GB50502－2009、《危险性较大的分部分项工程管理办法》建质2009－87号、《建筑工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则》建质2009－254号执行。进行强度、刚度、稳定性复核，以及构造措施的核查。根据相关规定组织专家论证。3）专项技术交底。项目技术负责人根据方案设计，向项目管理人员及专业操作班组进行交底。选用专业搭设队伍，操作人员持证上岗。5.2.2杆件加工5.2.2.1原材检查1）钢管及扣件。现场抽检合格。钢管应采用Q235、Ø48.3×3.6普通钢管，管身平直完好，两端平整，锈蚀不超过0.25mm；扣件应可锻铸铁或铸钢制作，扣件在螺栓拧紧扭力矩达到65N.m时，不得发生破坏。2）可调托撑螺杆。外径不小于36mm；螺杆与支托板焊接牢固，焊缝高度不小于6m；螺杆与螺母旋合长度不得少于5扣，螺母厚度不小于30mm；可调托撑受压承载力设计值不小于40KN，支托板厚不小于5mm。8 5.2.2.2杆件下料1）立杆定尺下料。根据楼层标准层高2.9－3m，板厚80－120mm，垫板厚50mm，板模、横楞总厚度100mm，可调托架外露不大于300mm及内插不小于150mm。经济下料：可按6m长管，截取一段850mm作为水平短杆，再分段截成长2.67m的立管。2）水平短横杆下料。根据经验及计算，楼层立杆间距宜在900mm左右。经济下料：可按6m长管，截成7段850mm长的水平短横杆。5.2.2.3配件加工。1）短杆扣榫制作。采用3mm钢板，工厂化制作梯形连接扣榫。扣榫直边长5mm，朝向外梯，便于与立杆竖向平齐；底边长30mm，短边长25mm，焊于水平短管的端部；2）立杆扣板制作。采用3mm钢板，工厂化制作连接扣板。连接扣板为130mm的正方形，中间为50mm圆孔，便于穿套48*3.5的钢管;沿对角线位置，在中间圆孔外侧开设宽4*30mm的矩形孔，便于水平横管两端的连接扣榫扣接；5.2.2.4焊接加工1）短杆扣榫焊接。将连接扣榫对称焊接于定尺水平短管的两端侧面。两扣榫的梯形面在同一平面上，梯形直角边与水平短管截面平齐。2）连接扣板焊接。在立管竖向200mm、2000mm位置进行标识，分别穿套连接扣板于标识处，调整连接扣板与立杆垂直、上下两只扣板的直边及对角线方孔在同一竖直面上，保证水平横管的纵横方向，最后焊接固定连接扣板。8 5.2.3现场搭设5.2.3.1基层处理。楼层标准层结构砼达到1.2MPa时，即可搭设楼层支撑体系；在土质基础上搭设时，应符合地基与基础、压实填土地基等相关规范要求，地表平整、压实、排水，底座、垫板采用长度不少于2跨、厚度不小于50mm，宽度不小于200mm的木垫板。5.2.3.2立杆定位。在每个房间楼面上由中间向四边，按每900mm间距设置支撑立杆进行定位，形成900×900mm的定位网格，放置底座；采用水平短管作为扫地杆及腰杆，在立杆相应部位进行钢榫扣接，形成定尺的工具化的楼层模板支撑体系。5.2.3.3横杆扣接。在楼面定位网格点上支立杆，用水平短管在立管间扣榫连接，从而准确设置立杆间距在900mm，保证每根立杆的承载符合方案设计要求。5.2.3.4边部构造。在每个房间的周边，与墙体相间300~450mm，采用小横杆上扣接短钢管，与悬挑楞形成三角形悬挑支撑。5.2.3.5托撑调节。根据楼层标高控制，将托撑顶丝调节到楼层支撑标高处。拉设水平丝检查，保证托撑顶部标高一致。5.2.3.6模板浇筑。在托撑上架设横楞，铺设胶合板模板，预埋管线，浇筑楼层砼。5.2.4支撑拆除1）支撑早拆体系。在模板专项方案中，为提高支撑周转材料的使用率，在保证楼层板体结构不过早受力的情况下，按结构砼强度增长进度，拆除相应的模板支撑杆件。2）、拆除扫地杆。按结构砼强度增长进度，一般在结构砼施工后3d，可拆除作为扫地杆的水平短管，周转到上层结构施工中使用；3）拆除水平腰杆。按结构砼强度增长进度，一般在结构砼施工后7d，可拆除作为腰杆的水平短管，周转到上层结构施工中使用；4）拆除支撑立杆。8 按结构砼强度增长进度，一般在结构砼施工养护达28d，拆除支撑立杆5）支撑留置。根据图纸设计，在相应部位设置楼层后浇带。拆除其余部位楼层支撑时，不影响保持后浇带部位模板及其支撑体系原样不拆除，保证楼层结构的质量和安全。6.材料与设备6.1材料要求6.1.1钢管：宜用Q235、Ø48.3×3.6普通钢管，符合《直缝电焊钢管》GB/T13793规定。6.1.2扣件：可锻铸铁或铸钢制作，质量和性能符合《钢管脚手架扣件》GB15831规定。6.1.3可调托撑。符合《梯形螺纹》GB/T5796第2、3部分的规定。6.1.4钢板：用于制作扣榫配件。采用3mm厚的Q235钢板；6.1.5焊条：配合Q235钢板，采用E43型焊条。6.2主要机具设备切割机、剪板机、冲床、焊机7.质量控制7.1本工法执行规范和规程《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130－2011（5.4满堂支撑架计算）、《危险性较大的分部分项工程管理办法》建质2009－87号、《建筑工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则》建质2009－254号。《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-92)；《建筑钢结构焊接规程》(JGJ8l-91)；《钢结构工程质量检验评定标准》(GB50221-95)；7.2质量要求7．2.1钢管：新购钢管应有产品合格证、质量检验报告(每750根为一批)。表面应平整光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕、深的划道及严重锈蚀等缺陷，严禁打孔；使用前必须涂刷防锈漆；7.2.2扣件：应有生产许可证、检测报告和产品质量合格证；经防锈处理。使用前应逐个挑选，有裂缝、变形、螺栓出现滑丝的严禁使用。7.2.3可调托撑：应有产品质量合格证、质量检验报告；承载力设计值不小于40KN.严禁使用的裂缝的支托板、螺母。7.2.4支撑体系地基无积水、表面坚实平整，底座无滑沉，垫板无晃动，立杆无悬空，扣件无松动。7.2.5支撑体系所用的钢管、扣件、可调托撑、横楞等材料进行检查验收，合格后方可投入使用。7.2.6经检验合格的材料、配件应按品种、规格分类，堆放整齐、平稳，堆放场地不得有积水。8 焊缝的质量应符合国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205.7.2.7焊条必须有合格证，并桉要求烘培后使用，焊接完毕后，应打磨焊缝表面焊渣。7.2.8焊缝表面不得有裂纹、焊瘤、夹渣、弧抗裂纹、电孤擦伤等缺陷。7.2.9焊缝外形要求均匀，成型较好，焊道平滑，焊渣和飞溅物要清除干净。7.3质量检验标准：扣榫式支撑体系构件原材料质量检验标准序检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值1钢管外径mm+0.5游标卡尺抽3%2钢筋壁厚mm+.36游标卡尺抽3%3钢管端面切斜偏差mm1.7塞尺、拐角尺4钢管锈蚀深度mm≤0.18游标卡尺5钢筋管弯曲mm≤3/1000≤5钢板尺6支托板厚度mm≥5游标卡尺7支托板变形mm≤1钢板尺、塞尺8立杆垂直度偏差≤7吊线、卷尺9零件宽度、长度Mm+0.3钢尺、塞尺10边缘缺棱Mm1.0钢尺、塞尺扣榫式支撑体系构件加工工艺质量检验标准项序检查项目检查要求检查方法主控项目1焊材、焊条进场品种、规格、性能符合国标和设计全数检查：合格证、中文标志及检验报告2焊接材料复验应抽样复检全数检查：复验报告3材料匹配焊条与母材匹配，、烘焙、存放全数检查：质量证明书、烘焙记录4焊工证书持有效合格证件全数检查：焊工证、有效期5焊接工艺评定首次评定，确定工艺全数检查：焊接工艺评定报告6内部缺陷质量/二级,评定/III级,检验/B级20%检查：超声波探伤记录7组合焊缝尺寸熔透对接，焊脚≥t/410%焊缝抽查：量规测量8焊缝表面缺陷无咬边缺焊气孔夹渣弧坑裂纹电弧擦伤等缺陷10%焊缝抽查，量规、钢尺一般项目1焊条进场外观无脱皮生锈受潮结块1%抽查：观察2焊缝外观质量缺焊咬边裂纹擦伤夹渣气孔在允许偏差内5%抽查：观察、量规、钢尺3焊缝尺寸偏差角焊接焊脚允许偏差0~1.5mm5%抽查：量规4焊缝观感外型均匀成型较好过渡平滑杂物清干5%抽查：观察5焊接组装精度构件组装商度偏差≤2mm10%抽查：钢尺6轴线交点错位扣榫槽口偏差≤1mm10%抽查：尺量7零部件钢材表面质量无锈蚀麻点深度划痕分层夹渣全数检查：观察8矫正质量无明显凹面或损伤；划痕深≤0.5mm全数检查：观察、实测8 9钢管加工精度长度≤1mm，端轴垂直度≤0.00510%抽查：钢尺、V形块扣榫式支撑体系搭设质量检验标准项序检查项目检查要求检查方法主控项目1专项方案编制审批编制有专项方案，并经总工、监理审批方案内容及审批表2支撑方案有计算书支撑体系满足强度、刚度、稳定性要求计算书3立杆材料符合要求钢管、托撑符合原材料要求合格证、复试报告4立柱底部有垫板楼层砼达到上人强度，垫板尺寸及厚度满足要求。不得采用砖叠现场搭设检查5纵横向有拉接杆件立杆每节点纵横向至少各有一根横杆现场搭设检查6荷载均匀不超载荷载在设计范围内现场荷载检查7基础验收地基回填必须填实，达到密实度要求现场质量检查，回填土报告8模板支撑标高控制满足楼层设计标高，托撑不超过250mm水准仪一般项目1拆模申请批准拆模申请要求申请报告2模板验收手续齐全各检验批验收手续齐全验收检验批记录3量化验收资料同条件养护试块强度报告砼试块强度报告4支拆安全技术交底交底内容及签字手续齐全技术交底资料5砼拆模强度报告同条件养护试块强度报告同条件试块强度报告6孔洞及临边防护措施周边加设防护脚手架现场防护检查8.安全措施8.0.1支撑架的搭设与拆除人员必须是经考核合格的专业架子工。架子工应持证上岗；8.0.2搭拆人员必须戴安全帽8.0.3钢管上严禁打孔8.0.4支撑架顶部的实际荷载不得超过设计规定。不得将脚手架、缆风绳、泵送砼和砂浆的输送管等固定在架体上8.0.5使用过程中，专人监护施工8.0.6支撑使用过程中开挖支撑架基础下的设备基础或管沟时，必须对支撑架采取加固措施8.0.7安拆作业前，工程技术人员应以书面形式向作业班组进行施工操作安全技术交底，作业班组应对照书面交底进行上、下班的自检和互检。8.0.8焊接用电安全9.环保措施9.0.1支撑体系的配件下料可工厂化，对边角料均可集中收集，重新再生，节约资源；9.0.2支撑体系的焊接加工工厂、现场均可，均为定点加工，对焊渣、焊条头等废品均能集中处理，以防污染环境。8 10.效益分析10.1经济效益（以空**项目为例）经济分析表表6序号项目实际投入节约成本（万元）1提高了周转杆件的使用频率，减少了杆件及扣件的使用满堂楼层支撑体系1）节省钢管用量：钢管按1/3节约量计算，设3层周转材料:即33Kg/m2*26250m2*3层/21层*1/3*5500元/吨=41.25吨*5500元/吨=22.68万元2）节省扣件用量:33Kg/m2*26250m2*3层/21层*220个/吨*5元/个=27225个*5元/个=13.61万元3）扣除采用连接扣榫的成本及加工费：27225个*3元/个=8.17万元28.1210.2社会效益通过扣榫式支撑体系的应用，从定尺横杆、定位楔扣等措施，确保了支撑体系立杆间距的统一、水平杆设置的定位，规范了整个支撑体系，有效保证了工程的质量和安全。工具式的支撑体系，便捷的施工，提高了企业生产的现场标准化水平，提高了企业的形象。10.3环保节能效益文明施工本工法材料加工采用工厂化、集中化，对施工现场无污染。11.应用实例11.1实例一：***科技研发中心工程位于昌吉市北京南路西侧、吐鲁番路南侧，总建筑面积72276.4m2，建筑高度110.3m，地上二十二层，地下二层，框剪结构。由***股份有限公司投资新建，**建筑设计研究院设计，***工程监理有限责任公司监理，江苏省**建设集团股份有限公司承建。开竣工时间为2011.9.13～2013.8.25。11.1实例二：兰州**干部生活基地3#4#楼工程，位于乌鲁木齐市长春路与河北路交汇处。由兰州军区投资建设，**大学建筑设计研究院设计，新*监理工程咨询有限公司监理。本工程占地面积1240m2，总建筑面积26250m2，剪力墙结构。地下一层，底标高-3.60m，建筑面积1240m2；地上二十层，标准层层高3.0m，总高度62.55m。11.2实例三：**阳光**阳光高层住宅楼，位于乌鲁木齐市高新区长沙路西侧、南一路南侧。框架剪力墙结构，地下2层，地上21层，建筑高度70.85m。合同工期730天，2009年11月10日开工，2011年11月10日竣工，±0.000以下结构于2010年12月10日施工完毕。总建筑面积41348.76m2。8'