某会展中心工程模板支架方案比较

(整期优先)网络出版时间:2022-12-18
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某会展中心工程模板支架方案比较

程显风

(金华职业技术学院,浙江 金华 321017)

[摘要] 某会展商贸中心工程高空悬挑结构施工,三种施工方案落地扣件式钢管支架、悬挑式支架、双层交叉叠合贝雷架支架比选以降低施工成本,加快施工进度,获得良好的施工效益。

[关键词] 扣件式;钢管支架;悬挑;贝雷架。

1 工程概况

某会展商贸中心工程总用地107632m2,总建筑面积113178.9m2,其中地上面积106535.2m2,地下面积为6643.7m2。由商贸楼、1-4#区及门厅组成,呈东西对称分布,商贸楼地下一层,地上八层,1-4区各为二层展厅,局部有夹层,屋顶檐口高为23.9米,屋面为钢结构金属板屋面。

商贸楼东西两侧塔楼46.97m以上为LED显示屏,长35m,高20m46.97m楼层为四周悬挑结构,东西方向悬挑跨度5.0m,南北方向悬挑跨度3.0m。结构楼层分布有剪力墙、斜柱,层高7.2米,主梁截面尺寸为550×1000mm,跨度9.0m

2 方案拟定

根据现场的施工条件以及以往的工程经验,初步拟定三个方案。

1)方案1 为落地扣件式钢管支架。钢管型号为Ф48×3.0,立杆横向间距为600mm ,纵向间距为900mm,底部设置扫地杆,剪刀撑每隔6根立杆设置一道,与混凝土立柱交接处采取抱柱措施。支架的搭设高度约为48m,支架地基采用原土夯实并浇筑钢筋混凝土,部分支撑立杆落在地下室顶板上,其下地下室顶板模板及支架在LED显示屏底板混凝土浇筑完成前不得拆除。

2)方案2 属于悬挑式支架,由两部分组成,支撑模板的扣件式支架以及作为承重平台的钢梁,钢梁为悬臂式结构。型钢采用16号热轧工字钢,悬挑支架承重的荷载由水平悬挑的型钢承担,并通过锚固斜拉、斜撑等措施把荷载最终传给主体结构。扣件式支架采用Ф48×3.0钢管搭设,立杆横向间距为600mm,纵向间距为900mm,搭设高度为3m,型钢通过预埋螺栓及压板锚固在楼板上,挑出的工字钢在顶端处用Ф13钢丝绳斜拉,钢丝绳另一端与预埋在上层立柱处的拉环相连,并在水平悬挑钢梁下设置12.6号的槽钢斜撑。

3)方案3 是在方案2的基础上改进而得,将方案2中的水平悬挑型钢替换为双层交叉叠合贝雷架。东西向及南北向贝雷架均采用通长结构,东西向贝雷梁为底层,两侧采用四榀贝雷片通过支撑架相连形成一组单元,并沿东西向向外扩展悬挑5m。其余采用三榀贝雷片通过支撑架相连形成一组单元,并沿东西向扩展悬挑3m。南北向贝雷片均为两榀一组,并根据弧形结构范围悬挑,最大悬挑为3m。贝雷片型号为321贝雷片,上下两层贝雷片通过锚杆和压板形成整体,贝雷片利用钢管扣件固结形成刚节点。扣件式支架搭设与方案二基本一致。

3 方案比选

1)方案1 普通扣件式钢管支架搭设材料来源广泛,搭设方案计算简单,适用跨度小于2.0米,搭设高度小于15米的悬挑结构。缺点是适用高度不高,悬挑小,搭设费工,施工工期长,对地基的承载力要求高,存在较大的安全风险。

2)方案2 能够适用悬挑跨度较大、荷载较大的结构,安全风险也大大降低。但其设计计算复杂,拆卸时施工难度也较大,并且材料一次性浪费大,大量焊接工作费工费时,不利于节能环保。

3)方案3 贝雷桁架抵抗剪力、弯矩能力强,由贝雷片组装的桁架梁端部挠度小,设计计算简单,对架体安全、结构质量有保证。贝雷片间只需简单的插销、螺栓连接,无需焊接加工等操作,能达到材料的零损耗,符合节能环保要求。但是,贝雷桁架自重较重,采用双层叠合式贝雷架做承重平台的支模系统,搭设前须对承重楼层的承载力进行验算,必要时必须采取优化、加固等措施。

根据施工成本、安全风险、质量控制难易程度、施工工期以及是否节能环保等因素作为评价指标,对三方案进行优劣对比。见表1

1可选方案各项指标比较选定表

序号

施工方案

施工成本

安全风险

质量控制

施工工期

是否节能环保

结论

1

方案1

人工:15万;租赁费:16万;基础:4万;合计35万。

基础混凝土浇捣、保养10天,搭设30天,加固、验算2天。42

(基础钢筋浪费较大)

不选用

2

方案2

材料:33万;人工:18万;预埋2万;材料处理回收:15万;合计:28

一般

预留预埋不计工期,施焊7人,普工6人,安装工7人,定额工期26天,上部架体搭设、加固、验收8天,合计34

(材料一次浪费大,焊接材料浪费大)

不选用

3

方案3

人工;11万;租赁费16.5万;预埋0.5万;合计28万。

一般

容易

预留预埋不计工期,拼接、吊装22天,上部架体搭设、加固、验收7天,合计:29

(材料基本无损耗,无建筑垃圾产生)

选用

由表1可以看出,三个方案中落地扣件式钢管支架因其搭设高度较大,杆件、构配件过多,质量控制难度较大,安全风险较高;方案2尽管支架搭设高度较小,杆件及构配件数量也不多,但水平悬挑部分采用钢丝绳及型钢斜撑加固,使得水平悬挑钢梁受力复杂,质量控制难度较大;而方案

3贝雷片为整体式拼装,施工时只需采用销栓相连,水平方向直接悬挑不需斜拉(撑)等措施,质量控制难度较小;同时经过成本及工期测算,方案3成本最小,施工工期最短,另外方案三所采用的材料均可重复利用,材料损耗极小,符合节能环保的理念。综上所述,本工程采用方案3作为该悬挑结构施工的支架系统实施方案。

4 结语

根据对该施工方案的施工监测发现,利用贝雷架做承重平台的支模系统,在搭设施工过程中,不仅组装方便简单,没有复杂的焊接施工工艺,施工安全可靠,架体牢固稳定,还能承受较大的荷载作用,满足大跨度悬挑结构的下挠度要求、抗剪要求,拆除后对悬挑结构进行检测,悬挑端下挠度为3mm,混凝土无明显严重缺陷,完全满足施工规范要求。

参考文献

[1] 中国建筑科学院. JGJ 130-2001 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范[S].北京:中国建筑工业出版

社,2011.

[2] 建筑施工手册(第四版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2013.

[3] 原青.超高悬挑钢筋混凝土结构施工技术[J].施工技术,2020 (8),179-181..

[4] 毛杰,李全志,孙国平,裴如群.高空大跨度悬挑结构承重架设计与施工[J].施工技术,2008 (6),52-54.

[4] 周夕生.70米高空2.9米多层悬挑结构支架施工技术[J].科技资讯,2010 (17),250-251.

[作者简介]程显风,金华职业技术学院建筑工程学院副教授。

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