框架结构井字楼盖盘扣架高支模施工技术浅析

(整期优先)网络出版时间:2023-12-08
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框架结构井字楼盖盘扣架高支模施工技术浅析

赵鹏飞

五冶集团上海有限公司,上海  201900

要:目前,我们建筑工程现场存在多种类型的脚手架,应用较为广泛的主要有扣件式钢管脚手架、门式脚手架、碗扣式脚手架等,少数建筑工地存在竹脚手架。据不完全统计,上述各类脚手架中,扣件式钢管脚手架目前在国内建筑工程现场使用量占60%以上,所以占比重较大。扣件式钢管脚手架具有加工简便、拆卸灵活、运输方便、通用性强等特点,但是这种脚手架安全保证较差,施工工效低,劳动力需求大,难以适应建设工程长期发展的需要。《建筑施工模板安全技术规范》5.1.7条的第2款规定:“承重的支架柱,其荷载应直接作用于立杆的轴线上,严禁承受偏心荷载,并应按单立杆轴心受压计算”。然而,扣件式钢管模板支架传力模板下偏心荷载的产生是经常性的。同时,也存在立杆接头位置不符合标准、材料壁厚达不到要求、工人操作随意性大都会致使高支模支撑体系存在安全隐患。因此高支模选择合适的脚手架类型至关重要,本文以一个实际工程为例,探讨框架结构井字楼盖盘扣架高支模问题,以此为后续施工提供支持。

关键词:盘扣架支撑;高支模施工;施工工艺流程

引言:高支模指的是搭设高度5m及以上;搭设跨度10m及以上;施工总荷载10kN/m2及以上;集中线荷载15kN/m及以上;高度大于支撑水平投影宽度且相对独立无联系构件的混凝土模板支撑工程为危险性较大的分部分项工程。其中搭设高度8m及以上;搭设跨度18m及以上;施工总荷载15kN/m2及以上;集中线荷载20kN/m及以上的为“超过一定规模的危险性较大的分部分项工程需要进行专家论证。常见于规模较大,混凝土构件高度较高的工程当中。高支模施工时很容易出现一些问题而影响整个架体支撑的施工安全。所以,现代房屋建筑高支模施工时,应注重各个施工环节的把控,以保证整个高支模施工活动顺利进行。

1 工程概况

本研究选择某框架厂房作为研究对象。该工程四层框架结构,首层层高6.1m,二-四层层高5.4m,长×宽=150 ×118m,每层建筑面积约16800m2,基础为桩基承台(机械旋挖成孔灌注桩)+独立基础,主体结构由框架梁传力于井字梁、井字梁传力于楼板,框架梁最大跨度(柱距)为10m,楼板厚度120mm(局部卫生间130mm),框架梁截面尺寸400×900mm,井字梁截面尺寸300×700mm,框架柱主要截面尺寸800×800mm,柱混凝土强度等级为C35,顶梁板梯混凝土强度等级为C30。拟采用M48系列盘扣式脚手架进行模板支撑、满堂架搭设。

2 危险性分析

2.1 梁集中线荷载分析

2.2 板施工总荷载分析

2.3 危险性分析

(1)模板支架搭设高度H:6.1m<8m

(2)模板支架搭设跨度B:10m<18m

(3)施工总荷载Max(8.787KN/m2、8.461KN/m2)=8.787KN/m2<15KN/m2

(4)集中线荷载Max(13.752KN/m、8.325KN/m)=13.752KN/m<20KN/m

综上所述,未有超过一定规模的危险性较大的分部分项工程范围。

3 方案比选

作业

设计参数

方案一:立杆间距1200mm

主龙骨50×50×2.5mm方钢管

方案二:立杆间距900mm

主龙骨48×3.0mm双钢管

立杆

长度71725.5m;重量365.8t

长度127512m;重量650.31t

水平杆

长度148590m;重量445.77t

长度198120m;重量616.37t

斜杆

长度59112.96m;重量139.91t

长度92358m;重量221.44t

主龙骨

长度29718m;重量110.82t

长度39624m

总计

盘扣总量951.48t,方钢总量110.82t

盘扣总量1488.12t,扣件钢管39624m

成本比较

按租赁3个月,方案二比方案一盘扣钢管和扣件钢管多出租赁费约为42万;但方案一比方案二多出方钢购入费约为60万,即方案二比方案一节约18万元。

4 满堂架布设

平面上要进行满堂架的排列、定位,盘扣是成模数的架体,水平杆是3的倍数,竖向立杆是5的倍数,工况是柱距10m单元的厂房,那么有两种排列方式,我们以一个单元为例。

4.1 布设方案一

节点做法图(暂定)11.23 Model (1)

以一侧柱中轴线向另一侧按立杆间距600mm、900mm直接排满整个满堂架,保证井字梁搭设900×900mm,框架梁主要是1200×900mm,局部900×900mm影响柱模板加固的采用扣件钢管进行微调。

4.2 布设方案二

每个单元搭设全部一样,即10除以3余了100mm,把这100mm的距离放在框架梁上,框架梁的搭设就是1000×900mm,很整齐,但这样没有1000mm的横杆需要用大量的扣件短钢管连接两侧模板支撑架形成整体,浪费了大量扣件钢管,使成本增加,所以选择布设二的方式。同时每层排架布置应保持相同,这样使立杆由上到下垂直传力。

5 施工技术流程

5.1 施工流程

5.2前期准备

5.2.1设备准备

高支模施工过程中,需要采用多种施工设备,如空压机、木工圆锯等,确保每种设备具处于良好状态,可使后续施工活动顺利进行。所以,在高支模施工之前,应做好设备准备工作。首先,根据施工要求,选取规格、型号符合要求的施工设备,并对施工设备进行全面检查,确保设备精度、性能保持良好,若发现问题,应提前进行修复与调节,以免设备问题对后续施工活动的进行造成干扰。其次,施工过程中,也应不定期对设备进行检查与维护,防止设备使用过程中出现问题[1]

5.2.2材料准备

根据高支模施工要求,通过对材料市场的调查,选择质量符合要求,价格成本相对较低的施工材料,如模板、木方、钢管、扣件等,并在材料运送到施工现场之前,对材料质量、功能等进行检查,确保材料无任何问题后,才可将材料运送到施工现场。之后,根据材料类型、特点、编号等,分别对材料放置到适当位置进行存储,且要做好材料防腐、防光照等措施,避免雨水、光照等环境因素导致材料出现问题。最后,在材料使用前,应对材料进行适当处理,如钢管表面除锈等,以保证后续施工质量。

5.3 支撑架搭设

支撑架搭设之前,先根据工程施工方案要求,选择并检查施工相关的配件与材料,确保所有配件与材料均符合规定要求,以此为施工质量提供保障。之后,通过测量放线的方式,确定出钢管立杆、点半、底座等构件的位置,确保各构件位置误差控制在规定范围内。在底座的上方,分别插入一个立杆,并在立杆之间,分别放置一个水平横杆,横杆与混凝土面层高度控制在200mm以内,并通过承插的方式将横杆与立杆固定到一起。在立杆的周边,设立斜杆作为剪刀撑,若梁结构不同步或不同跨,应将水平向错开距离控制在500mm以上,每个接头中心到近主节点的距离应控制跨段的1/3以内。最后,在水平杆的上方搭建承重架,用于模板的支撑。承重架与混凝土墙体或柱体之间,应进行相应的拉结处理,以提升整个支撑架的稳定性[2]

2.3模板安装

本工程梁底与两侧模施工时,选取的是15mm厚的胶合板,其中,梁底平板模铺设到纵向木方支撑上,纵向支撑放置到横向钢管上。楼板模选取厚度为15mm的胶合板,通过50×100木方支撑胶合板,48×2.8钢管支撑木方。

2.3.1梁模板施工

通过测量放线的方式,在柱体上确定出轴线、梁位置线与水平控制标高线,并以此为基础,根据设计标高,对支撑平台高度进行调节,使支撑平台达到预期高度,并将托板上放入木方。将木方固定后,根据设计方案搭设梁底骨龙。古龙搭设结束后,将前期选取的梁底模板安装,并通过拉线的方式将整个梁底模板找平。若梁、板的跨度在4m以内,模板应根据相关要求设计一定的起拱,如果无明确要求,一般将起拱跨度控制在1L/1000~3L/3000(L表示结构总跨度)。主、次梁交接时,先将主梁起拱,再进行次梁起拱。梁底模施工完成后,依次进行侧模、压脚板与斜撑施工。此外,需要注意的是,两底模板安装时,很容易出现梁身弯曲、梁底不平、模板插入柱梁中等问题,影响整个工程施工安全。为此,还应通过下述几个方面对梁模板施工进行控制:(1)支模施工时,需遵循侧模包底模的原则,且在梁模与柱模连接区域,实际尺寸应略低于设计尺寸,以免热胀冷缩而使模板出现问题;(2)梁侧模板安装时,应铺设压脚板,安装相应的斜撑,将压脚板与斜撑拉线通直后,将侧模固定到梁侧壁上;(3)混凝土浆液浇筑之前,需要在模板表面涂抹一层水分,以使模板表面保持湿润,避免因干燥摩擦力较大造成砼局部堆积而产生蜂窝麻面等问题。

2.3.2楼面模板

前期环节与梁模板施工基本相同,均要完成测量放线、脚手架调整、主龙骨安装等,之后,在主龙骨适当位置处,分别搭建一条横楞,并在横楞上铺设处理好的胶合板模板。为了保证模板铺设质量,应从四边开始逐渐向中间进行,最后于中间收口。

2.4高支模拆除

待混凝土结构浇筑施工结束后,则应将模板拆除,拆除顺序依次为:梁下顶托—梁底木方—梁底模板—板上顶托—板底钢管—木方—板底模板—纵横水平拉杆—剪刀撑—支撑立柱—垫木。在支撑体系当中,水平纵横杆与剪力撑等重要支撑结构不可随意拆除,需要确保混凝土结构符合要求后才可拆除。每层支撑与模板拆除之前,需要提取适当数量的混凝土试件,并运送至实验室进行检验,以判断构件是否符合拆模规定要求,具体如表1所示[3]

表1 不同结构拆模条件

编号

结构

结构跨度

拆模条件(达到设计值的百分比)

1

梁、拱、壳

≤8m

≥75

2

>8m

100

3

≤2m

≥50

4

>2m,≤8m

≥75

5

>8m

100

侧模拆除过程中,不可损伤结构表面与棱角;若梁、柱、墙模板高度超过6m,需照要求搭建脚手架,构建防护栏,且每次拆除一个模板,禁止成片拆除而导致模板或混凝土结构出现损伤;平台、模板底模拆除时,要构建临时支撑,避免出现大量模板掉落的现象。立柱拆除时,无关人员禁止进入到施工现场,以免模板掉落而对他人生命安全造成威胁;任何模板的拆除,施工人员仅不可站立到悬臂结构上,且不可在相同垂直面上进行作业。模板拆除后,对模板表面附着的混凝土残渣进行清理,使板的表面保持整洁,确保模板后续可以再次应用。根据模板的编号,以分类进行堆放,以此为后续使用做好准备。

总结:综上所述,现代房屋建筑高支模施工过程中,应做好前期设备、材料等方面准备工作,注重支撑架的搭设,严格按照相关规定要求安装梁、楼面模板,并在混凝土浇筑施工结束后,小心谨慎对高支模进行拆除,以保证整个高支模施工质量符合规定要求,为后续施工环节的进行及整个房屋建筑的使用打下良好基础。

参考文献:

[1]肖纬光,王子叶,齐林.高支模施工技术在厂房施工中的应用研究[J].四川建材,2023,49(07):126-128.

[2]郦武飞.浅谈建筑工程高支模施工技术探讨——以某钢筋混凝土框架结构厂房的施工为例[J].中国住宅设施,2023,26(05):175-177.

[3]徐中强,李卫永,康宁.高支模施工技术在建筑工程施工中的应用分析[J].中国住宅设施,2022,15(10):94-96.