贵州框剪结构办公楼高空组合钢梁桁架模板支撑体系施工工法

'高空组合钢梁桁架模板支撑体系施工工法1前言目前，我国公共建筑，特别是综合性办公大楼、酒店等出现大量大空间、大跨度混凝土结构，给混凝土结构的施工带来更大的难度和挑战。结合本项目施工特点以及以往施工经验，特形成本工法。2工法特点本工法的主要特点：采用组合式钢梁桁架作为上部模板支撑平台代替传统的脚手架模板支撑体系。它具有安全可靠，施工速度快，节约施工成本等特点。3适用范围高空组合钢梁桁架模板支撑体系适用于：1）大跨度、大空间的高层建筑，如商住楼、办公楼、图书馆、展览馆、教学楼、车站、多层停车站等大型公共建筑。2）模板支撑高度在25m以上。3）跨度在12m以内。4工艺原理高空组合钢梁桁架模板支撑体系是在建筑物高空出现悬挑或镂空混凝土结构时，普通钢管脚手架搭设高度过高，承载能力不足以承担上部模板体系荷载，在下层空间处采用工字钢焊接而成的桁架或成品组合式钢桁架架设钢平台作为上部高空结构模板支撑体系。5施工工艺流程及操作要点5.1工艺流程高空组合钢梁桁架模板支撑体系施工工艺流程见下图：10 10 5.2操作要点5.2.1钢平台施工组合型钢平台在高空转换结构的下层混凝土浇筑完成后开始安装。在浇筑下层砼前预埋好钢板以及钢筋拉环，并在下2层楼面周边预埋短钢筋头，预埋钢板采用500×500×20的Q235钢，锚筋采用6根长600mm的￠16钢筋，锚筋端部须带180度的弯钩，钢筋拉环采用直径16的圆钢筋。组合型钢平台采用18#工字钢和16#工字钢焊接形成，组合型钢平台平面图以及剖面图、立面图如下：10 10 在安装型钢平台前，利用下2层楼面周边预埋的钢筋头搭设钢管悬挑操作平台，悬挑操作平台的搭设如ZGL-1立面图以及ZGL-2立面图所示。首先将悬挑操作平台的水平横杆两端用扣件锁在两侧的双排外脚手架上，然后搭设斜撑钢管，斜撑钢管一头套在14层楼面预埋的钢筋头上，另一端用双扣件锁在悬挑操作平台的水平横杆上，中部与双排外脚手架的立杆连接。悬挑操作平台搭设两道，两道垂直方向距离500mm，下面一层张挂水平兜网，上面一层满铺竹跳板，脚手板沿纵向满铺并用铁丝绑牢，做到严密、牢固、铺稳、铺实、铺平，不得有50mm以上间隙。严禁留长度为150mm的探头板。搭接铺设的脚手板，要求两块脚手板端头的搭接长度应不小于400mm，接头处必须在横杆上。悬挑操作平台只作为施工人员操作使用，严禁将上部脚手架的立杆直接支撑于悬挑操作平台上，不允许堆放超过5KN的集中荷载和1KN的均布荷载。安装型钢平台时，首先安装两根主钢梁ZGL-1以及ZGL-2，主钢梁采用18#工字钢，并在两端安装斜向支撑工字钢，斜向支撑工字钢下端焊接于预埋钢板上，上端焊接于水平主钢梁下翼缘，上端支点设在距离结构边2.6m的位置，水平主钢梁搁在结构上，并套在钢筋拉环内与拉环焊接，钢梁两端超过结构边500mm。最后在斜向支撑杆中部再焊一根钢梁与主钢梁支座处拉结。主钢梁安装完后，再安装5根次钢梁，次钢梁安装在主钢梁上并与主钢梁焊接，焊接采用电弧焊，一端搁在结构外边梁上500mm，另一端从主钢梁ZGL-1边往外悬挑1350mm作为外防护架的支撑。型钢平台安装完后，要对所有焊缝进行检查，发现有夹渣、孔洞、裂纹的必须采用气枪割开重新施焊。检查无问题后在钢梁翼缘上点焊直径20的螺纹钢钢筋头，间距1.2m，作为搭设满堂脚手架立杆的固定支点。最后在型钢平台上满铺竹跳板。5.2.2脚手架工程10 模板支撑满堂架搭设组合钢平台上，满堂架搭设高度为一层，脚手架采用普通扣件式钢管脚手架，脚手架搭设选用外径48mm，壁厚3.5mm的焊接钢管，采用直角扣件、旋转扣件、对接扣件连接。用于立杆、横杆和斜杆的钢管长度以3~6m为宜，小横杆长度1.5～2.0m。有裂缝的钢管严禁使用，有脆裂、变形、滑丝的扣件禁止使用。钢管及扣件须按规范取样送检。经检验合格的钢管、扣件才允许使用。脚手架立杆间距及步距参考上部施工荷载计算确定。5.2.3模板工程模板安装在满堂脚手架搭设完成后进行。东西面转换层梁截面不大，按普通模板支撑体系进行施工，梁模板采用18mm厚九层木模板，平台板采用12mm厚竹夹板，模板下小楞采用50*100的木方，模板安装见下图：5.2.4混凝土浇筑混凝土浇筑前，须对支撑钢平台以及模板体系进行验收，验收合格后才允许浇筑混凝土，混凝土浇筑过程中要做好满堂脚手架以及钢平台的变形观测，受力钢管以及主钢梁上安装百分表，并安排专人进行变形观测，。砼浇筑完后12小时内应立即用湿麻袋进行覆盖，并经常浇水湿润，养护时间不少于14天。5.2.5劳动力组织序号主要劳动力人数（人）1现场指挥人员12技术人员210 3材料员14起重工25电工16钢筋工207木工358电焊工29砼工56材料与设备6.1施工材料18#工字钢、16#工字钢、钢管、扣件、九层板、木方、麻袋、塑料薄膜。6.2机械设备钢平台安装：电焊机；钢筋工程：切割机、调直机、弯曲机、砂轮切割机、钢筋钩子、钢筋刷子、撬棍、扳手、钢卷尺、钢筋连接机具设备、电焊机；模板工程：电锯、电钻、电刨、压刨、手锯、专用扳手、盒尺、锤子、钢卷尺、直角尺、线坠、白线；混凝土工程：混凝土输送泵、混凝土运输车、振捣电机、铁锹、标尺杆、振动棒、抹子；其他设备：塔吊、施工电梯、载重汽车、激光径纬仪、水准仪、钢卷尺、试验检测设备。7质量控制1）钢平台用工字钢进场后须经检验合格后方可使用，钢平台安装时，工字钢组装不得偏位，焊工施焊需持证上岗，焊缝不得有夹渣、孔洞、裂纹，并经检测合格。2）钢平台的设置需参考上部荷载经计算确定。3）模板表面要求平整，模板拼缝要紧密，施工符合施工规范的要求；相邻两模板的高低差不大于2mm。10 4）钢平台需支撑上部模板体系，钢平台的设计施工按下表进行质量控制：序号要求对策目标措施1建立应力应变模型进行深化设计建立应力、应变模型通过不对称加载分析，进行力学计算、构件验收等解决实际施工不对称加荷垂直度偏差以及自由长度偏长、加强节点刚度，减少应力1、运用有限元分析软件进行深化设计2、工字钢梁下部增设斜撑工字钢2确保主体结构承载力对支撑工字钢梁的梁柱进行受力验算，确定是否加强处理避免结构梁柱破坏，导致支撑体系变形、失稳1、对梁柱进行承载力验算，不满足进行加强处理2、需待梁柱砼强度达到设计强度后，支撑体系才能承受上部荷载3确保制作以及拼装焊接质量实现制作、安装全过程控制确保拼装焊接质量及多方验收合格1、委托专业厂家制作、安装；2、检查杆件尺寸3、检查焊接质量4、现场检查垂直度等8安全措施1）各种机械设备均由专人操作，并100%持证上岗。2）施工现场安放醒目的安全标志。3）钢平台安装及模板体系施工为高空作业，必须严格按施工方案及高空操作规程进行。4）夜间施工保证足够的照明。5）过程中加强安全教育、安全交底和安全检查，对安全隐患及时进行整改，确保作业环境的安全和人的安全。9环保措施钢平台焊接安装、钢筋、模板与砼施工过程中，加强施工噪音控制，确保噪音值控制在允许范围内。电焊过程如遇夜间，应采取遮光措施。10效益分析和应用实例10.1效益分析1）大大减少施工成本；2）综合经济效益提高；10 3）施工速度快，操作简单，安装拆卸方便；4）安全可靠，不需要搭设超高钢管脚手架；5）承载能力强，结构施工完后可继续保留作为装修施工用操作平台；6）减少劳动力投入，降低劳动强度；7）钢平台使用完成后可拆卸回收利用；高空组合钢梁桁架模板支撑体系相对于传统超高钢管脚手架支撑体系，根据结构高度可节约施工成本80%，施工周期可减少6-10天。10.2应用实例贵州xx办公业务大楼工程，地下二层，裙房四层，塔楼十七层，总建筑面积55000m2，本工程为综合性办公业务大楼，裙楼层高4.5m，主楼层高4.2m，柱距为8m，梁的跨度大，门厅高度达到14m。结构相对复杂。本工程在1-3/J-L及25-27/J-L轴处（大楼东西面）64.75m（十六层）标高处设计有一高空转换结构，转换结构梁板正下方1~15层均无楼板，净空高度达到64.8m，高空转换结构面积128m2。64m高空简支梁混凝土结构施工面临严峻考验，质量要求严格，工期紧迫。传统满堂脚手架使用存在以下问题：1）钢管、扣件均需人工搭设、拆除，不仅增加投资，而且严重影响工期；2）64米高钢管自身重量达450Kg，钢管脚手架承载能力几乎为零，需设置双钢管立杆，且立杆密度加至@500，，脚手架钢管、扣件使用较多，仅高支撑模板一项将需投入钢管97吨，扣件1.9万个，人工、运输、租赁费用高；3）由于立杆、水平杆密度大，人无法操作、检查；构造要求的水平、垂直方向剪刀撑也无法搭设，架体垂直度无法控制，容易失稳，安全隐患较多；4）由于此处结构施工完后还需进行装修吊顶施工，同样需要脚手架操作平台，如结构施工完后不拆除，则钢管闲置时间过长，如在结构施工完后拆除，则在装修吊顶施工时又需要再行搭设64米高脚手架。本工程采用工字钢梁和下部斜撑组成的平台作为上部高空结构模板支撑体系，具体方法是在60.6m楼层上安装工字钢梁，下部采用工字钢斜撑，工字钢与预埋在结构内的钢板焊接固定，再在工字钢平台上搭设钢管脚手架支撑系统，来解决64.75m的高支模体系。10 由工字钢梁和下部斜撑工字钢组成的平台直接支撑脚手架体系，荷载通过钢管脚手架传递给工字钢梁和斜撑工字钢，再传给周边楼层结构。工字钢平台安装较简易，受力明确，安全可靠，拆卸方便。本工程通过采用高空组合钢梁桁架模板支撑体系代替传统钢管脚手架支撑体系，实现经济效益13万元，施工周期缩短7天。本工程应用情况良好，得到业主及有关专家的肯定。10'