中文名 | 斜拉式高空大懸挑工作平臺施工工法 | 工法編號 | GJEJGF072—2010 |
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完成單位 | 江蘇揚(yáng)建集團(tuán)有限公司、江蘇弘盛建設(shè)工程集團(tuán)有限公司 | 主要完成人 | 祝壽均、張迎春、孔祥峰、徐柔、袁樹翔 |
審批單位 | 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部 | 主要榮譽(yù) | 國家二級工法(2009-2010年度) |
《斜拉式高空大懸挑工作平臺施工工法》適用于高空懸挑結(jié)構(gòu)的施工。
《斜拉式高空大懸挑工作平臺施工工法》的工藝原理敘述如下:
1、通過建立“懸挑鋼梁拉繩反拉體系”工作平臺,滿足高空混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐體系和外腳手架搭設(shè)需求。
2、高空懸挑梁板的施工,完全依托鋼平臺,平臺由工字鋼組成,在平臺上搭設(shè)鋼管腳手架、排架、支立模板。
3、鋼梁懸挑端部通過焊接拉環(huán)與鋼絲繩連接,且通過預(yù)埋拉環(huán)固定在上層結(jié)構(gòu)梁上;擱置在樓面的部分通過預(yù)埋螺栓與結(jié)構(gòu)錨固在一起。
4、由于鋼絲繩彈性較大,采取預(yù)緊措施,施加預(yù)應(yīng)力消除鋼絲繩的部分合股彈性,使之不影響平臺上搭設(shè)模板支架;具體方法為:平臺鋪設(shè)完后,拉緊鋼絲繩,使鋼梁的懸挑端部向上拉起,拉起量根據(jù)平臺具體尺寸和上部荷載而定,以消除鋼絲繩的彈性,減小鋼梁變形,使工作平臺滿足使用要求。
5、采用臨時(shí)支撐措施,解決長鋼梁高空安裝的問題。
工藝流程
《斜拉式高空大懸挑工作平臺施工工法》的施工工藝流程如圖1。
工作平臺基本構(gòu)造
《斜拉式高空大懸挑工作平臺施工工法》工作平臺的基本構(gòu)造如圖2、圖3所示,鋼梁懸挑端部通過焊接拉環(huán)與鋼絲繩連接,擱置在樓面部分通過預(yù)埋螺栓與結(jié)構(gòu)錨固在一起,鋼絲繩通過拉環(huán)以結(jié)構(gòu)連接。
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操作要點(diǎn)
《斜拉式高空大懸挑工作平臺施工工法》的操作要點(diǎn)如下:
一、編制方案
編制專項(xiàng)方案,建立力學(xué)模型,進(jìn)行計(jì)算和驗(yàn)算,繪制施工節(jié)點(diǎn)大樣圖,并請專家對方案進(jìn)行論證,按照論證意見對方案作進(jìn)一步優(yōu)化和完善。
二、制作鋼梁
1.根據(jù)方案和施工詳圖,制作鋼梁,焊接拉環(huán)。
2.焊接用圓鋼規(guī)格以及焊縫高度和長度由計(jì)算確定,施工中的具體要求如下:
(1)首先對材料進(jìn)行嚴(yán)格檢查,確保材料符合要求。
(2)施焊時(shí),保證足夠的熔深,主焊縫與定位焊縫應(yīng)結(jié)合良好,無氣孔、夾渣和燒傷缺陷。
(3)應(yīng)分層施焊,每焊一層后,清理完焊渣后再焊接下一層,確保焊縫的高度和長度。
三、鋼梁吊裝、鋪設(shè)
1.當(dāng)樓面混凝土強(qiáng)度達(dá)到10兆帕后才能進(jìn)行鋼梁吊裝。
2.吊裝前應(yīng)檢查預(yù)埋件或預(yù)留孔的位置是否準(zhǔn)確,必要時(shí)應(yīng)調(diào)整懸挑梁的長度等措施保證鋼梁準(zhǔn)確就位。
3.吊裝時(shí),操作人員可在下層腳手架上操作,如無下層腳手架時(shí),應(yīng)先搭設(shè)臨時(shí)操作平臺。
4.完成一根鋼梁吊裝后,應(yīng)按規(guī)定檢驗(yàn)并校正,才能進(jìn)行下一根鋼梁吊裝。
5.工字鋼梁逐根就位后,由于樓面平面偏差,所以各鋼梁之間的平整度仍需調(diào)整。
6.根據(jù)計(jì)算得知,鋼梁最大水平力較大,為避免鋼梁在巨大水平力作用下,沿鋼梁自身方向不發(fā)生位移,采用14號工字鋼作為阻鐵(長度為100毫米),與20號工字進(jìn)行焊接,以阻止鋼梁水平向位移。
7.為保證阻鐵位置準(zhǔn)確,經(jīng)多次商討決定待鋼梁就位后,現(xiàn)場焊接。焊接時(shí),采用小電流短弧焊接,第一層焊縫用短電弧作前后推拉動(dòng)作,焊條與焊接方向成8度~90度角。其余各層焊條橫擺,并在坡口側(cè)略停頓穩(wěn)弧,保證兩側(cè)熔合。
8.由于角部鋼梁是埋入混凝土中,在樓面固定的鋼梁很短,只有不到800毫米,故在安裝工字鋼時(shí),需設(shè)置臨時(shí)支撐,支撐不參與懸挑平臺受力計(jì)算,只承受平臺上鋼管及鋼笆自重和操作人員荷載。經(jīng)驗(yàn)算,臨時(shí)支撐桿選用4根鋼管組合截面,臨時(shí)支撐詳圖見圖4。
四、平臺鋪設(shè)
各工字鋼梁之間選用φ48×3.5鋼管加以連接,吊裝完成后,即可鋪鋼管,鋼管由里向外依次鋪設(shè),可用扣件在鋼梁兩側(cè)將鋼梁夾牢,然后滿鋪竹芭,使鋼平臺形成。鋼平臺四周應(yīng)設(shè)置安全防護(hù)欄桿,并隨著排架、腳手架的搭設(shè),及時(shí)設(shè)置安全網(wǎng)進(jìn)行安全圍護(hù)。
五、拉鋼絲繩
鋼平臺鋪設(shè)完畢后,用手拉葫蘆拉緊鋼絲繩,使鋼梁的懸挑端部向上拉起,根據(jù)事先確定的拉起量控制鋼絲繩的拉緊,確保每根鋼梁的拉起量和鋼絲繩的預(yù)緊滿足要求。
六、鋼梁沉降觀測
為保證工作平臺在使用過程中萬無一失,必須及時(shí)測量鋼梁下?lián)献冃危瑖?yán)格控制鋼梁下?lián)现?,確保在允許范圍內(nèi)。在鋼梁完成安裝時(shí),將每根鋼梁進(jìn)行編號,觀測每根鋼梁梁端的初始標(biāo)高并記錄。當(dāng)有荷載作用在平臺上時(shí),必須及時(shí)再次觀測鋼梁梁端標(biāo)高,計(jì)算沉降值,并與允許值進(jìn)行比較,若鋼梁變形值達(dá)到或接近允許值時(shí),必須收緊鋼絲繩,控制鋼梁的下?lián)稀?
勞動(dòng)力組織
《斜拉式高空大懸挑工作平臺施工工法》的勞動(dòng)力組織情況見表1。
序號 |
分項(xiàng)工程 |
所需人數(shù) |
備注 |
1 |
管理人員 |
4 |
/ |
2 |
鋼梁制作 |
8 |
/ |
3 |
鋼梁吊裝 |
6 |
/ |
4 |
平臺鋪設(shè) |
8 |
/ |
5 |
鋼絲繩反拉 |
4 |
/ |
6 |
沉降觀測 |
3 |
/ |
材料
《斜拉式高空大懸挑工作平臺施工工法》所需主要材料見表2。
序號 |
材料名稱 |
型號 |
備注 |
1 |
型鋼 |
工字鋼或槽鋼 |
宜采用Q235等級B、C、D碳素鋼 |
2 |
鋼絲繩 |
/ |
計(jì)算后定符合《一般用途鋼絲繩》GB 20118 |
3 |
騎馬夾 |
/ |
/ |
4 |
鋼管 |
φ48x3.5 |
符合《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T 700 |
5 |
扣件 |
直角扣件、旋轉(zhuǎn)扣件、對接扣件 |
符合《鋼管腳手扣件》GB 15831 |
6 |
笆片 |
/ |
/ |
7 |
螺栓 |
/ |
規(guī)格按計(jì)算定 |
機(jī)具
《斜拉式高空大懸挑工作平臺施工工法》所需主要機(jī)具、設(shè)備見表3。
序號 |
設(shè)備名稱 |
規(guī)格型號 |
數(shù)量 |
備注 |
1 |
焊機(jī) |
BXI-135 |
2 |
制作鋼梁 |
2 |
塔吊 |
QZT-25 |
1 |
吊裝鋼梁 |
3 |
手拉葫蘆 |
30噸 |
2 |
拉鋼絲繩噸 |
4 |
力矩扳手 |
/ |
2 |
/ |
5 |
水準(zhǔn)儀 |
DS3 |
1 |
控制標(biāo)高 |
《斜拉式高空大懸挑工作平臺施工工法》的工法特點(diǎn)是:
1、該工法利用斜拉式高空大懸挑工作平臺,既能滿足結(jié)構(gòu)高支模施工又能滿足上部腳手架的搭設(shè)需要。
2、斜拉式工字鋼平臺受力明確、工藝合理、安全可靠,且型鋼回收率高,經(jīng)濟(jì)性好。
3、承力平臺裝拆方便,單一構(gòu)件的重量較小,便于高空操作,施工更加快速、方便。
4、通過合理安排施工順序,使得模板支撐體系和外腳手架不同時(shí)使用,計(jì)算上屬于兩個(gè)體系,滿足安全要求。
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江蘇揚(yáng)建集團(tuán)有限公司承建揚(yáng)州曙光電纜有限公司750千伏超高壓交聯(lián)電纜及配套項(xiàng)目la立塔工程,在87米高空周邊伸出3.4米長懸挑結(jié)構(gòu);揚(yáng)州市地方稅務(wù)局綜合辦公大樓在3米處有懸挑屋面網(wǎng)架,前方向外懸挑最長處8.25米;以上工程懸挑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是:高度高、懸挑長度長、施工荷載復(fù)雜、施工難度大。為了做到技術(shù)先進(jìn)、工藝合理、保證質(zhì)量安全、經(jīng)濟(jì)合理,通過幾項(xiàng)工程的實(shí)踐,公司開展了科技創(chuàng)新,形成了《斜拉式高空大懸挑工作平臺施工工法》。
《斜拉式高空大懸挑工作平臺施工工法》的質(zhì)量控制要求如下:
工程質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)
《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50017;《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB 50205;《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ 130;《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》JGJ 59。
質(zhì)量要求
(1)原材料質(zhì)量要求:所有材料必須經(jīng)過抽樣檢驗(yàn),符合國家標(biāo)準(zhǔn),并應(yīng)具有質(zhì)量合格證。
(2)焊工須經(jīng)考試合格后持證上崗,焊縫須經(jīng)超聲波檢測。
(3)工字梁安裝后允許偏差必須符合表4。
序號 |
項(xiàng)目 |
允許偏差 |
檢查方法 |
1 |
懸挑梁上弦標(biāo)高 |
±200 |
水準(zhǔn)儀測量檢查 |
2 |
懸挑梁上弦水平度 |
2L/100且不得下翹 |
|
3 |
懸挑梁垂直度 |
H/200 |
用經(jīng)緯儀檢查 |
4 |
懸挑梁側(cè)向彎曲 |
L/100 |
用拉線和鋼尺檢查 |
5 |
懸挑梁中線與定位線偏移 |
10 |
用鋼尺檢查 |
注:L為懸挑梁上弦弦長,H為懸挑梁全高。 |
(4)鋼梁下?lián)喜怀^19毫米(L/500)。
質(zhì)量保證措施
(1)焊接時(shí)必須按設(shè)計(jì)要求控制焊縫長度和高度。操作人員必須持證上崗,根據(jù)焊接環(huán)境調(diào)整焊接參數(shù),保證焊接質(zhì)量。
(2)鋼梁制作時(shí),嚴(yán)格按《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB 50205施工。
①下料時(shí)各桿件按模具統(tǒng)一下料,確保桿件尺寸準(zhǔn)確。
②孔眼不得歪斜。
③鋼梁制作完成后,按《鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定,逐根驗(yàn)收,合格后方可使用。
(3)平臺鋼絲繩的拉緊,在施工過程中并設(shè)專人監(jiān)測,控制好拉起量,及時(shí)調(diào)整。
(4)鋼絲繩反拉時(shí),每個(gè)端頭錨固用的夾頭數(shù)(根據(jù)鋼絲繩直徑定)應(yīng)符合規(guī)定。
(5)工作平臺安裝完成后,經(jīng)驗(yàn)收方可投入使用。
(6)工作平臺投入使用后,設(shè)專人對平臺進(jìn)行日常檢查,檢測型鋼的撓度變化,并作相應(yīng)記錄以便采取措施。
《斜拉式高空大懸挑工作平臺施工工法》的效益分析是:
1、該工法采用型鋼外挑承力平臺支撐技術(shù),型鋼受力明確、性能可靠,操作安全方便,便于質(zhì)量控制。
2、該工法比用普通下?lián)问礁咧渭埽瑴p少了型鋼的用量,提高了型鋼的回收率,節(jié)約了周轉(zhuǎn)材料、降低了施工成本,并加快了施工進(jìn)度。
3、從安全角度看,由于型鋼受力明確且性能可靠,比其他施工方法更具安全性;且該工法施工工藝合理無特殊要求,安裝拆除方便,占用場地少,有利于文明施工,具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
采用《斜拉式高空大懸挑工作平臺施工工法》施工時(shí),除應(yīng)執(zhí)行國家、地方的各項(xiàng)安全施工的規(guī)定外,尚應(yīng)遵守注意下列事項(xiàng):
1、施工前,各級負(fù)責(zé)人逐級進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)、施工方案技術(shù)交底,嚴(yán)格按方案、技術(shù)交底、安全技術(shù)交底等的要求進(jìn)行腳手架的搭設(shè)。
2、建立完善的施工安全保證體系,加強(qiáng)施工作業(yè)中的安全檢查,確保作業(yè)規(guī)范化。
3、操作人員必須持證上崗,佩帶安全帶、安全帽、工具袋,穿防滑鞋,嚴(yán)格按防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行防護(hù)。
4、高空工作平臺安裝時(shí),必須劃定工作區(qū)域,設(shè)專人監(jiān)護(hù),禁止一切非操作人員出入。對各類構(gòu)配件(鋼管、扣件、工具)上下傳遞采用人工傳遞,嚴(yán)禁拋擲。
5、使用過程中,特別是澆筑混凝土?xí)r應(yīng)派專人觀測工作平臺,若出現(xiàn)較大變形時(shí),必須停止一切施工。
6、定期清理工作平臺上的建筑垃圾,保證工作平臺不超載,確保安全。
7、經(jīng)常檢查檢修,尤其是大風(fēng)、雨天后經(jīng)檢查無異常情況后,方可上人作業(yè),每次檢查均做好記錄。
《斜拉式高空大懸挑工作平臺施工工法》的應(yīng)用實(shí)例如下:
一、揚(yáng)州曙光電纜有限公司750千伏超高壓交聯(lián)電纜及配套項(xiàng)目工程1a立塔
1、工程概況
工程位于揚(yáng)州北郊菱塘填,結(jié)構(gòu)為純剪力墻筒體結(jié)構(gòu),地下1層,地上16層,層高6~8米,總高達(dá)114.18米。從第12層中間 80.500米處(2層樓面標(biāo)高為 78.000米)開始向四周懸挑擴(kuò)大平面,最大挑出長度為3.4米,在建筑物東北和西南角樓面標(biāo)高處挑出長度為1.6米,東南和西北角樓面標(biāo)高處挑出長度為2.4米,東南和西北角樓層中間標(biāo)高處挑出長度為3.4米(圖5、圖6)。
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2、應(yīng)用情況
施工過程中,工作平臺處于安全、可控的狀態(tài),施工進(jìn)度幾乎未受影響,2008年7月27日至2008年7月30日鋼梁吊裝至平臺鋪設(shè)完畢,用4天時(shí)間,12層結(jié)構(gòu)( 84.000米)施工完成后,2008年8月20日至2008年8月22日反拉鋼絲繩完畢用3天時(shí)間,整個(gè)體系施工工期共7天,立塔結(jié)構(gòu)于008年10月24日順利封頂,比目標(biāo)工期提前7天,實(shí)現(xiàn)施工進(jìn)度目標(biāo);該施工平臺總造價(jià)13.6萬元,由于采用該施工工法,節(jié)約了工期,材料、人工費(fèi)等,合計(jì)節(jié)約施工成本約為4.3萬元,取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
二、揚(yáng)州市地方稅務(wù)局綜合業(yè)務(wù)用房
1、工程概況
揚(yáng)州市地方稅務(wù)局綜合業(yè)務(wù)用房工程總建筑面積為26310平方米(地下建筑面積2810平方米,地上建筑面積23500平方米),建筑占地面積為2370平方米;綜合業(yè)務(wù)用房地下1層,地上21層,局部22層,建筑物檐口高度為73.30米,建筑物總高度為91.60米,在建筑標(biāo)高83米處,有一屋面網(wǎng)架向外懸挑,最大處達(dá)8.25米。
2、應(yīng)用情況
由于該工程懸挑長度長,高度高,采用了斜拉式型鋼懸挑平臺,滿足懸挑結(jié)構(gòu)的施工,工作平臺向外最大懸挑長度9米,懸挑鋼梁采用了12米的25a工字鋼,順利完成了上部結(jié)構(gòu)的施工,工程于2006年4月28日竣工,并獲得了魯班獎(jiǎng)。
三、高郵市公安指揮中心大廈工程
1、工程概況
高郵市公安指揮中心大廈工程,位于高郵市珠光路東側(cè),該工程為框剪結(jié)構(gòu),地上15層(局部16層),地下1層,建筑面積為17500平方米。
2、應(yīng)用情況
在建筑物頂標(biāo)高處,有一向外懸挑的屋面網(wǎng)架,該施工平臺采用了斜拉式高空大懸挑工作平臺,滿足施工要求,上部結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量滿足規(guī)范要求。工期于2009年6月竣工。
《斜拉式高空大懸挑工作平臺施工工法》的環(huán)保措施如下:
1、成立施工環(huán)境衛(wèi)生管理小組,文明施工,合理節(jié)約材料與能源,施工場界噪聲滿足《建筑施工場界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》GB 12523標(biāo)準(zhǔn)要求,公司每月組織一次巡查,并在當(dāng)月公司工程例會(huì)上公布檢查結(jié)果。
2、必須根據(jù)場地實(shí)際合理地進(jìn)行布置,進(jìn)場的鋼梁、鋼絲強(qiáng)等大宗材料按現(xiàn)場布置圖規(guī)定設(shè)置堆放并標(biāo)識,施工場地整潔文明。
3、建立健全控制噪聲的管理制度,盡量減少人為的大聲喧嘩、機(jī)械敲擊,增強(qiáng)全體施工人員防噪聲擾民的自覺意識。采取在建筑物四周用豎向隔聲圍幕全封閉遮擋的技術(shù)措施,減少施工噪音。
4、工地建立灑水降塵制度,配備專用灑水設(shè)備,設(shè)專人負(fù)責(zé),干燥天氣,大風(fēng)天氣、施工現(xiàn)場采取灑水降塵。工作平臺定期派人清理并灑水減塵。
2011年9月,中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《關(guān)于公布2009-2010年度國家級工法的通知》建質(zhì)[2011]154號,《斜拉式高空大懸挑工作平臺施工工法》被評定為2009-2010年度國家二級工法。 2100433B
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評分: 3
高空大跨度懸挑混凝土屋面斜拉支模施工工法——為了滿足建筑設(shè)計(jì)時(shí)突出建筑立面造型的效果以及高層上部空間擴(kuò)展的需要,近年來高層懸挑混凝土結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的建筑越來越多。但是高空懸挑混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件施工難度較大尤其模板支設(shè)較為復(fù)雜。常用的模板支撐系統(tǒng)有落地...
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評分: 4.5
- 1 - 高空大懸挑鋼筋混凝土飄板施工工法 1 前言 隨著城市建設(shè)的突飛猛進(jìn), 建筑師們充分地發(fā)揮聰 明才智,奇思妙想,相繼涌現(xiàn)出一批批造型特異的建筑。 為城市增添了一道道亮麗的風(fēng)景線, 其間也無異給建筑 施工帶來了挑戰(zhàn)。 例如臺州君悅大廈的飄板飛檐和懸挑 結(jié)構(gòu)(如圖 1-1),70多米高外挑 7.8m。如果按高支撐 架來施工 , 所使用的鋼管、耗費(fèi)的工期以及安全隱患都 難以想象。 因此我們開展了高空大懸挑鋼筋混凝土飄板 施工工藝的研究和實(shí)踐, 研制了一種型鋼外挑承力平臺 模板支撐技術(shù),即借助逐根外挑的工字鋼梁,再用鋼管 連成一個(gè)平臺, 以支撐懸挑結(jié)構(gòu)的支模架所承受的全部 荷載。經(jīng)多項(xiàng)工程應(yīng)用,逐步完善了施工工藝、安全措施,形成了安全可靠、施工方便、進(jìn) 度快、成本低的高空大懸挑鋼筋混凝土飄板施工工法。 幾年來 ,本工法在應(yīng)用過程中 , 不斷地加以總結(jié) ,曾以《飄板飛檐支撐方案的優(yōu)化設(shè)
《高位大懸挑轉(zhuǎn)換厚板施工工法》適用于復(fù)雜環(huán)境條件下各類高位轉(zhuǎn)換厚板結(jié)構(gòu)的施工,同時(shí)亦適用于各類厚重結(jié)構(gòu)施工參考。
《高位大懸挑轉(zhuǎn)換厚板施工工法》的工藝原理敘述如下:
1.《高位大懸挑轉(zhuǎn)換厚板施工工法》結(jié)合環(huán)境特點(diǎn)及風(fēng)險(xiǎn)因素,應(yīng)用疊合結(jié)構(gòu)原理,轉(zhuǎn)換厚板采用疊合澆筑;模板支撐綜合采用鋼桁架支撐、鋼管扣件支撐、空間鋼結(jié)構(gòu)支撐,與既有結(jié)構(gòu)、新澆結(jié)構(gòu)共同形成安全可靠的高位大懸挑轉(zhuǎn)換厚板結(jié)構(gòu)支撐體系。
2.根據(jù)施工過程各種復(fù)雜工況條件下轉(zhuǎn)換板及支撐體系受力與變形分析確定既有結(jié)構(gòu)保護(hù)及新增結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)措施,控制支撐系統(tǒng)的變形協(xié)調(diào);通過施工過程中變形監(jiān)測,監(jiān)視并驗(yàn)證支撐體系的安全穩(wěn)定性能。
3.鋼筋排放采用電腦放樣,采取合理鋼筋排放、鋼筋接頭位置與綁扎順序等控制方案,采用適用的鋼筋架立與保護(hù)層控制方法,以保證鋼筋工程的安裝質(zhì)量并提高工效;通過優(yōu)化混凝土的配比設(shè)計(jì),采取恰當(dāng)?shù)幕炷凛斔汀仓?、振搗、養(yǎng)護(hù)方法與措施,保證轉(zhuǎn)換厚板混凝土施工質(zhì)量,以確?;炷恋膹?qiáng)度、勻質(zhì)、密實(shí)及抗裂縫等性能;疊合界面采用附加配筋、剪力銷、界面的凹凸毛糙處理等措施,保證轉(zhuǎn)換厚板整體性能;通過施工過程轉(zhuǎn)換厚板受力與變形分析,確定預(yù)應(yīng)力張拉應(yīng)力控制最佳施工時(shí)機(jī)。從而使轉(zhuǎn)換厚板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)功能安全順利地得到實(shí)現(xiàn)。
工藝流程
《高位大懸挑轉(zhuǎn)換厚板施工工法》的施工工藝流程:優(yōu)選施工設(shè)計(jì)方案→施工準(zhǔn)備→鋼管扣件支撐布置、鋼構(gòu)件的制作→新澆筑結(jié)構(gòu)加強(qiáng)與埋件預(yù)埋→鋼結(jié)構(gòu)支撐安裝→鋼結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)堆載試驗(yàn)→第一次轉(zhuǎn)換板結(jié)構(gòu)施工、疊合界面處理、檢測→養(yǎng)護(hù)、清理→第二層轉(zhuǎn)換板結(jié)構(gòu)施工、檢測→養(yǎng)護(hù)→其他工序施工。
操作要點(diǎn)
《高位大懸挑轉(zhuǎn)換厚板施工工法》的操作要點(diǎn)如下:
一、優(yōu)選施工設(shè)計(jì)方案
1.確認(rèn)既有結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量及其承載能力,必要時(shí)進(jìn)行檢測或鑒定確認(rèn)。
2.分析整體次性澆筑方法與疊合澆筑方法優(yōu)勢與缺點(diǎn),確定轉(zhuǎn)換板結(jié)構(gòu)澆筑施工方法。采用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件,輔助設(shè)計(jì)疊合結(jié)構(gòu),確定最優(yōu)的疊合澆筑方法及最佳的附加配筋與界面處理方法。疊合界面附加配筋參見圖2。
3.分析確定影響支撐方案的因素,制定技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行的支撐方案,進(jìn)行方案對比,盡可能充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)承載能力,以確定最優(yōu)的支撐方案。參見圖3。
4.通過對轉(zhuǎn)換厚板受力分析,確定預(yù)應(yīng)力工程施工時(shí)機(jī)及其深化設(shè)計(jì)與施工方案。
5.確定轉(zhuǎn)換板側(cè)模板及芯筒部位模板支撐方案。
6.確定鋼筋工程施工方案。
7.確定混凝土工程澆筑與養(yǎng)護(hù)施工方案。
8.確定檢測試驗(yàn)方法。
9.施工設(shè)計(jì)方案實(shí)施前須通過相關(guān)專家的方案評審論證;并取得工程設(shè)計(jì)師的認(rèn)可。
二、鋼管扣件支撐系統(tǒng)
1.鋼管扣件排架與其下部新澆懸挑梁板結(jié)構(gòu)構(gòu)成支撐體系,其施工順序?yàn)椤么钤O(shè)六層鋼管扣件支撐→六層平面懸挑結(jié)構(gòu)梁板施工→搭設(shè)七層鋼管扣件支撐→七層平面懸挑結(jié)構(gòu)梁板施工→搭設(shè)八層鋼管扣件支撐→八層平面懸挑結(jié)構(gòu)梁板施工→搭設(shè)九層鋼管扣件支撐→九層平面懸挑結(jié)構(gòu)梁板施工→拆除六層鋼管扣件支撐→拆除七層鋼管扣件支撐→搭設(shè)轉(zhuǎn)換板鋼管扣件支撐→第一次轉(zhuǎn)換板施工→第一次澆筑轉(zhuǎn)換板混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%后,鋼管扣件支撐卸載→第二次轉(zhuǎn)換板結(jié)構(gòu)施工→第二次澆筑轉(zhuǎn)換板混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后拆除鋼管扣件支撐。鋼管扣件支撐參見圖4。
2.鋼管采用ф48,壁厚不小于3毫米的腳手鋼管,扣件應(yīng)檢測合格。鋼管扣件排架600×600雙向布置。鋼管扣件排架立桿支撐大橫檁處采用雙扣件。八層、九層樓面施工平整度,上下立桿位置處在同一垂直線上。鋼管扣件排架縱橫向步距均為1200毫米,在距樓面200毫米設(shè)縱橫向掃地桿。橫管與框架柱每步層均扣連。排架除在內(nèi)外側(cè)設(shè)縱向剪刀撐外,橫向每間距四立桿縱距設(shè)橫向剪刀撐。排架整體起拱20毫米,外側(cè)高于內(nèi)側(cè)。嚴(yán)格按相關(guān)規(guī)范要求檢查鋼管扣件支架的搭設(shè)質(zhì)量對最上排雙扣件,應(yīng)全數(shù)采用扭力扳手檢查其松緊度。
3.疊合板撓度對鋼管扣件支撐體系的影響控制:根據(jù)結(jié)構(gòu)分析,第一次轉(zhuǎn)換板混凝土澆筑時(shí)對八層、九層懸挑部位梁板結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的撓度,與疊合板承受第二次轉(zhuǎn)換板澆筑荷載時(shí)(第一次澆筑轉(zhuǎn)換板的自重仍考慮由其下鋼管扣件支撐)所產(chǎn)生的撓度基本一致;因而在第一次澆筑轉(zhuǎn)換板混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%后、第二次轉(zhuǎn)換板混凝土澆筑前,對九層懸挑部位的鋼管扣件支撐的最上排縱橫向扣件進(jìn)行松后再緊的措施,以此對鋼管扣件支撐體系卸載,避免第二次轉(zhuǎn)換板混凝土澆筑時(shí),受疊合結(jié)構(gòu)撓度的影響而使轉(zhuǎn)換板下懸挑結(jié)構(gòu)所受到荷載的可能增加。
三、九層以下框架柱外改造部位新澆鋼筋混凝土懸挑梁板結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)處理
根據(jù)轉(zhuǎn)換板施工過程各種工況條件,通過受力與變形分析,對鋼管扣件支撐系統(tǒng)所涉及的八層、九層新澆結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部加強(qiáng)處理,包括配筋與截面等方面的加強(qiáng)。參見圖5所示。
四、埋件的布置與安裝
由于埋件所受的荷載較大,其錨筋布置較多。埋件的錨筋布置時(shí)應(yīng)與框架柱筋布置相協(xié)調(diào),避免埋件安裝困難或?qū)е轮畈贾闷?。埋件?jié)點(diǎn)受力應(yīng)布置成受剪、拉剪或受剪壓形式,避免節(jié)點(diǎn)彎矩增加埋件的負(fù)擔(dān)。
五、鋼桁架的制作與安裝
1.主桁架上弦桿(壓桿)采用槽鋼
2.轉(zhuǎn)換厚板局部懸挑部位處在正使用裙房機(jī)房屋面上,模板支撐采用了空間鋼結(jié)構(gòu)形式,參見圖7所示,桁架制作時(shí)分成三個(gè)部分∶9.5米段、懸挑段、2根2
3.次桁架中大量采用∟30×3制作成的輕鋼桁架結(jié)構(gòu)形式,次桁架擱置在主桁架上,與主桁架上弦焊連,間距900布置。
4.桁架的制作安裝均采用普通Q235鋼材,E43焊條,普通持證焊工操作,三級焊縫質(zhì)量控制,嚴(yán)格按施工方案設(shè)計(jì)制作并安裝。所有節(jié)點(diǎn)焊縫質(zhì)量均經(jīng)嚴(yán)格驗(yàn)收確認(rèn)。主桁架通過角鐵及鐵板與預(yù)埋在框架柱或剪力墻上的預(yù)埋件焊接連接,嚴(yán)禁將受剪(或剪壓或剪拉)節(jié)點(diǎn)焊接成固結(jié)點(diǎn),增加對埋件的負(fù)擔(dān)。次桁架與主桁架的連接,直接采用角焊相連??缍瘸^4000毫米的次桁架,上弦中部應(yīng)布置系桿。所有主弦架、次桁架下弦節(jié)點(diǎn)均布置系桿,次桁架系桿采用∟30×3角鋼,主桁架下弦系桿采用∟50×5角鋼或普通鋼管。懸挑部位鋼結(jié)構(gòu)起拱30毫米,其余柱與剪力墻間鋼桁架起拱20毫米。
六、模板工程
采用普通18毫米厚膠合板模板,50×100木方背檁間距300布置;膠合板應(yīng)與木方背檁牢固固定,接縫采用彈性膩?zhàn)犹钋镀秸?、?yán)密。600毫米高側(cè)模利用外側(cè)鋼管扣件支架固定;對于1400高側(cè)模,則利用暗梁箍筋固定對拉螺栓,確保側(cè)模的穩(wěn)定性,如圖8所示。
七、鋼筋工程
1.鋼筋工程采用電腦放線,以確定合理鋼筋排放、鋼筋接頭位置與綁扎順序。其施工工藝流程如圖9所示。
2.鋼筋保護(hù)層墊塊采用廢花崗巖塊,厚度20毫米。應(yīng)根據(jù)花崗巖墊塊的強(qiáng)度,通過施工設(shè)計(jì)計(jì)算,確定保護(hù)層墊塊的大小與布置間距,避免墊塊處因膠合板承載能力不足而凹陷,導(dǎo)致底板露筋現(xiàn)象;同時(shí)根據(jù)施工放樣限定位置布置,并采用專用膠將墊塊與膠合板粘貼固定,避免鋼筋綁扎過程中的跑位。
3.嚴(yán)格按策劃的順序進(jìn)行鋼筋綁扎施工。暗梁綁扎時(shí)采用型鋼支架架立鋼筋;暗梁梁梁交叉處箍筋根據(jù)電腦放線,焊接成整體,以保證兩方向的梁筋有序地自由穿插。嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求及電腦放樣圖,做好鋼筋接頭位置控制,同一截面上的鋼筋接頭數(shù)量應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求;直徑大于25毫米的鋼筋接頭均采用剝肋滾壓直螺紋連接接頭。
4.為便于第二次轉(zhuǎn)換板混凝土澆筑前疊合界面處理與清理,保證疊合界面的抗剪能力,暗梁的部分箍筋采用開口箍,待第二次鋼筋綁扎前采用搭接焊電焊封閉。
5.疊合界面按批準(zhǔn)的施工設(shè)計(jì)方案布置附加鋼筋;在第一次澆筑轉(zhuǎn)換板混凝土初凝前按既定方案布置剪力銷(ф25@300雙向布置),同時(shí)做好疊合界面面的凹凸毛糙處理。
6.第二次澆筑轉(zhuǎn)換板鋼筋綁扎前,應(yīng)做好疊合界面的清理、處理工作,踢除表面浮渣、浮石,高壓水槍清除浮塵,最后的疊合界面呈凹凸不平狀,骨料清晰、堅(jiān)硬,,疊合界面驗(yàn)收合格后方可進(jìn)入下道工序鋼筋綁扎施工。
八、混凝土工程
1.與商品混凝土供應(yīng)商、檢測試驗(yàn)部門一道做好混凝土的配比設(shè)計(jì)∶轉(zhuǎn)換厚板混凝土的水泥采用水化熱較低42.5號優(yōu)質(zhì)普通硅酸鹽水泥;粗骨料選用級配良好,熱膨脹系數(shù)較低、強(qiáng)度較高且未風(fēng)化的花崗巖石子,粒徑5~30毫米,石料的含泥量控制在1%以內(nèi);細(xì)骨料采用不含有機(jī)質(zhì)的級配良好中粗砂,細(xì)度模數(shù)控制為不小于2.5,含泥量不大于2%;攪拌用水采用潔凈自來水;同時(shí)為改善混凝土的性能、混凝土中摻加磨細(xì)礦粉及Ⅱ級以上優(yōu)質(zhì)粉煤灰,摻加JM-Ⅲ型微膨緩凝復(fù)合外加劑;混凝土的初凝時(shí)間控制不小于8小時(shí);根據(jù)混凝土的溫升與溫差模擬計(jì)算,調(diào)整好混凝土的入模溫度;坍落度控制在16厘米±2厘米。
2.混凝土的澆筑采用不少于兩臺泵車,分別由剪力墻內(nèi)芯筒部位向外分帶、分層澆筑。最后兩路合在一起,避免垂直面施工冷縫產(chǎn)生的可能。混凝土澆筑時(shí),必須先澆筑剪力墻內(nèi)芯筒一側(cè)混凝土,根據(jù)圓弧射線方向部位,懸挑部位的混凝土量不得超過框架柱內(nèi)側(cè)混凝土的澆筑量。
3.混凝土澆筑采用斜面自然分層振搗密實(shí)?;炷恋恼駬v∶根據(jù)混凝土泵送時(shí)自然形成的一個(gè)坡度的實(shí)際情況,在每個(gè)澆筑帶的前、后布置三~四道振搗器。第一道布置在混凝土的卸料點(diǎn),主要解決上部混凝土的搗實(shí);由于底皮鋼筋間距較密,第二道布置在混凝土的坡腳處,確保下部混凝土的密實(shí);第三、第四道布置上述二道振搗器的中間確?;炷僚c下層混凝土的結(jié)合密實(shí);對于暗梁部位鋼筋密集處,振搗器間距適當(dāng)加密。隨著混凝土澆筑工作的向前推進(jìn),振動(dòng)器也相應(yīng)跟上,不得漏振、也不得過振,以確保整個(gè)高度混凝土的振搗質(zhì)量,保證混凝土密實(shí)、勻質(zhì)。
4.混凝土的表面處理;浮漿與泌水及時(shí)采用真空吸漿機(jī)吸除;混凝土初凝前,鏟除混凝土表面過厚水泥砂漿替以同配比混凝土,采用木蟹拍壓抹壓密實(shí),并采用鋼絲刷清除鋼筋上的污染物,并及時(shí)布置剪力銷;混凝土終凝前再次用木蟹打毛,閉合收縮裂縫。對疊合板界面應(yīng)及時(shí)做好凸凹毛糙處理;第二次澆筑轉(zhuǎn)換板混凝土表面,采用機(jī)械抹光機(jī)輔助人工鐵板抹壓平整、光滑。
5.混凝土的養(yǎng)護(hù)∶根據(jù)氣候條件確定合適的保濕、保溫的養(yǎng)護(hù)方法。每次混凝土澆筑后的養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14天。
九、預(yù)應(yīng)力工程
充分考慮撓度控制、上部結(jié)構(gòu)荷載對預(yù)應(yīng)力筋的影響、預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)布置與張拉對轉(zhuǎn)換板結(jié)構(gòu)承載力的影響,應(yīng)進(jìn)行深化設(shè)計(jì)校驗(yàn),并與設(shè)計(jì)參考值對比。一般預(yù)應(yīng)力分三次張拉,轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%后,張拉1/3的σcon;其余二次張拉根據(jù)施工設(shè)計(jì)策劃待結(jié)構(gòu)施工至一定層次分別進(jìn)行。
十、監(jiān)測技術(shù)與分析
通過施工過程的應(yīng)力、應(yīng)變與撓度監(jiān)測,動(dòng)態(tài)掌握支撐體系受力狀況,并與分析計(jì)算值相比較,及時(shí)反饋指導(dǎo)施工。主要的監(jiān)測內(nèi)容與方法如下∶
1.一個(gè)典型支撐桁架單元安裝完成,應(yīng)進(jìn)行加載試驗(yàn),以確認(rèn)桁架加荷后,其受力狀況與變形是否與施工設(shè)計(jì)分析相符。加荷采用分級均勻加荷,每增加2千牛/米荷載,記錄桁架桿件的應(yīng)變值及桁架關(guān)鍵部位的撓度變形值;加荷至施工設(shè)計(jì)荷載的80%后,停止加荷;然后分級均勻卸荷,記錄相應(yīng)的應(yīng)變值與撓度值。
2.施工過程中對典型支撐體系單元進(jìn)行撓度與應(yīng)力應(yīng)變檢測,以檢驗(yàn)桁架及鋼管扣件支撐系統(tǒng)受力狀態(tài)是否符合施工設(shè)計(jì)要求,以指導(dǎo)施工。檢測記錄方法∶混凝土澆筑時(shí)每15分鐘采樣一次,其余時(shí)間每天采樣數(shù)據(jù)一次。
《自錨式斜拉-懸索協(xié)作體系橋》由大連理工大學(xué)出版社出版。
榮譽(yù)表彰
2011年9月,中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《關(guān)于公布2009-2010年度國家級工法的通知》建質(zhì)[2011]154號,《挑拉混合式懸挑腳手架施工工法》被評定為2009-2010年度國家二級工法。 2100433B