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高空大跨度悬挑模架支撑体系施工技术

作者:建筑中国建筑金属结构信息网网    
时间:2009-12-22 20:26:15 [收藏]


    关键词:悬挑;模板;大跨度;高空

    山西丽华苑公建一酒店工程建筑面积8万m ,地下1层,地上25层,女儿墙高90.900m,建筑总高度98.100m。钢筋混凝土筏板基础,全现浇框架剪力墙结构。南北两侧为框架部分.东西两侧为剪力墙部分。在结构89.70m标高处四周有3.6m宽现浇钢筋混凝土悬挑板(图1、2)。

    l架体特点
    (1)悬挑宽度大:悬挑构件从结构向外悬挑达到3.6m,考虑悬挑构件最外侧250 mmx750 mm边梁的钢筋、模板的施工,留400 mm宽操作面,模架悬挑宽度达4.0 m。
    (2)使用荷载大:不同于普通脚手架只需满足施工中人、物及脚手板的荷载,而是要承受较大的结构及施工荷载,悬挑构件板厚为150mm,悬挑梁尺寸为350mmx900/750(mm),悬挑边梁尺寸为250mmx750mm,女儿墙尺寸为1.2 m高,150 mm厚,悬挑结构部分板自重达到平均每m。3.6 kN/m2.悬挑梁线荷载达到7.22 kN/m。
    经过反复分析比较,最终确定选用纯钢管悬挑模架支撑体系,与结构刚性拉接。

    2脚手架的设计
    由于在22层顶板上进行悬挑架体无法满足挑出宽度及模架承重的要求。故采用连续三层分层挑出的方式以满足架体宽度及承载的需要,即分别在20、21、22层顶板作支挑构造,由支挑构造向外挑出。
    脚手架体系与21、22层顶板模板支撑体系互相独立,不影响21、22层顶板模板及模板支撑体系的安装和拆除。
    (1)分层挑出宽度:自20层顶板开始向外悬挑,至21层顶板时挑出宽度为2.4m,至22层顶板时挑出宽度达3.2m,至23层顶板下部1.2mH寸挑出宽度达架体总宽4.0m。
    (2)立杆、水平杆:立杆间距800mmx900mm,水平杆步距l.2m。
    (3)支挑构造:立杆纵距900mm、横距1.8m,水平杆步距1.2m,设剪刀撑。外侧立杆与结构板顶紧.内侧立杆与结构板顶断开以保证受力模型的实现。立杆与结构顶板预埋的2排中12的钢筋环联接牢固,钢筋环排距1.8 m,纵向间距为900 mm。水平杆与悬挑架体水平杆相通以保证架体稳定。
    (4)斜压杆:自每层的支挑构造根部生根挑出。
    (5)斜拉杆:自每层的支挑构造顶部水平杆处生根挑出。
    (6)模板:面板采用15厚多层板,次龙骨为50mmxl00mm木方,间距250 mm;主龙骨为lOOmmxlOOmm木方。间距900mm,支撑体系生根于下部悬挑架。悬挑板模板按3.5‰向外侧起拱,最大起拱高度12.6mm。
    (7)计算参数及结果
    1)计算参数:Q235A级钢焊接钢管,外径48 mm,壁厚3.5mm;截面融=4.89x102mm2。惯性矩]=12.19x104mm4.截面抵抗矩W=5.08x10smm3,回转半径15.8mm,每m长质量3.84kg/m,弹性模量E=2.06x10sN/mm2。抗拉压弯强度设计值205 N/mm2。
    2)计算结果:最大压力Ⅳ-18.435kN,最大拉力N´=15.562kN;最大位移为1.808mm;斜压杆抗压强度ð=37.70N/mm2 3主要施工方法及技术措施
    从20、21、22层顶板三层支挑钢管完成挑架的骨架,通过地锚进行拉接。整个模架体系及其所受的荷载全部通过架子传递到20、2l、22层顶板及边梁上。具体步骤如下。
    3.1预埋地锚
    框架部位:在第20、21、22层顶板面预埋两排排距为1.8m的①12@900钢筋环,钢筋环直径80mm,钢筋环与顶板下铁绑扎连接,锚固长度不小于300 mm。 .
    剪力墙部位:在第20、21、22层顶板面距外墙1.8m预埋①12@900钢筋环,钢筋环直径80mm,钢筋环与顶板下铁绑扎连接,锚固长度不小于300mm。
    3.2预留孔洞及凹槽
    对于内外架体无法直接拉接的剪力墙部位,在墙体上预留D60mm洞口,穿水平横杆。在洞口侧预留150minx80 mm凹槽,斜立杆戳于墙体。
    3.3立杆
    立杆纵距900mm,有楼板部位横距为1.8m,悬挑部位横距800mm,从楼板里侧地锚开始排布。21层悬挑部位设两排立杆,22层悬挑部位设三排立杆,23层悬挑部位设四排立杆。立杆与水平杆、斜压杆、斜拉杆相交部位,采用扣件拉接。
    3.4水平杆
    外挑钢管纵距900 mm,外挑长度21层顶板2.4 m,22层顶板3200mm,23层顶板梁底外伸至3.8m。立杆步距1.2m,有楼板部位搭设两步,悬挑部位向上连续搭设。每排钢筋环内穿D48x3.5 mm钢管,钢筋环与钢管之间用木楔塞紧。水平杆与穿地锚的扫地杆及立杆用卡扣连接。
    3.5斜压杆
    从20、21、22层顶板设置斜向支撑,与悬挑部位的纵同水平杆及立杆用卡扣连接。有剪力墙部位,剪力墙里侧斜压杆与穿墙的水平杆拉接。
    (1)框架部位:21层斜压杆三道,里侧锚环生根一
    道,顶在第3步3排节点;外侧锚环生根两道,顶在第8步6排节点和第3步5排节点。22层斜压杆两道,里侧锚环生根一道.顶在第5步2排节点;外侧锚环生根一道,顶在第8步5排节点。23层斜压杆三道,里侧锚环生根一道,顶在第8步2排节点;外侧锚环生根一道,顶在第8步4排节点;在第6步6道生根,顶在第8步7道。
    (2)剪力墙部位:21层斜压杆三道,里侧锚环生根一道,顶在第2步2排节点;外侧凹槽生根两道,顶在第8步6排节点和第3步5排节点。22层斜压杆两道,里侧锚环生根一道,顶在第5步2排节点;外侧凹槽生根一道,顶在第8步5排节点。23层斜压杆三道,里侧锚环生根一道,顶在第8步2排节点;外侧凹槽生根一道,顶在第8步4排节点;在第6步6道生根.顶在第8步7道。
    3.6斜拉杆
    21层斜拉杆两道,由第2步1排节点生根,拉在扫地杆上:由第2步2排节点生根,拉在第1步3排节点。22层斜拉杆两道,由第5步1排节点生根,拉在第3步2排节点;由第5步2排节点生根,拉在第3步4排节点。23层斜拉杆三道,由第8步1排节点生根,拉在第6步2排节点;由第8步2排节点生根,拉在第5步5排节点;由第8步4排节点生根,拉在第6步6排节点。
    3.7模板支撑
    顶板模板采用15厚多层板,次龙骨为50mmxl00mm木方,间距250mm,主龙骨为100mmxl00mm木方,间距900mm.支撑体系生根于下部悬挑架。女儿墙及梁模板采用15厚多层板,主、次龙骨D48x3.5 mm钢管,D12对拉螺栓拉接。在距立杆顶端100mm位置增加一道横、纵向水平杆。悬挑板模板按3.5%e向外侧起拱,最大起拱高度13 mm。顶板模板采用硬拼缝,多层板的接头必须用同一条次龙骨压缝,次龙骨的接头必须搭在同一条主龙骨上,主龙骨的接头处必须加支撑,次龙骨必须垂直于板长布置。
    3.8脚手板
    为便于支架及模板施工,在23层纵向满铺脚手板。脚手板采用对接平铺,在对接处,与其下两侧支撑横杆的距离应控制在300 mm以内,脚手板外伸长度130-150 mm。脚手架的两端和拐角处,脚手板与支承横杆绑扎固定,铺稳铺牢,板头应压牢。
    3.9安全网
    在悬挑架内部按楼层挂水平大眼网,悬挑架外侧满挂密目安全网。
    通过选用纯钢管悬挑模架支撑体系,与结构刚性拉接的施工方法,安全、及时地完成了挑板部位的施工(图3)。经检查,面层平整、楞角整齐平直,截面尺寸准确,无漏浆、胀模、裂缝现象。采用纯钢管搭设此承重悬挑脚手架,仅材料一项就减少造价12.4万元,经济适用。
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