型钢格构柱支撑体系在高支模中应用论文

型钢格构柱支撑体系在高支模中应用论文 型钢格构柱支撑体系在高支模中的应用 【摘要】随着城乡建设的高速发展，高支模支撑体系在现浇混凝土结构施工中的应用越来越广泛，而传统的扣件式钢管高大支模支撑体系由于结构设计计算和实际搭设过程中存在许多不确定、不安全因素，导致了高大支模支撑体系倒塌事故频频发生，且扣件式钢管高大支模支撑体系施工工序复杂、工艺要求高、占用材料多、搭拆时间长，现已逐渐被整体稳定性好、搭拆方便的各种新型型钢支撑体系所取代，本文结合某工程汽轮机基座高大支模支撑体系的施工经验，从设计、施工等方面对本工程采用的高支模型钢格构柱支撑体系的施工技术进行了介绍。 高支模的坍塌是建筑行业典型的安全高发事故之一，国家建设行政主管部门为规范和加强对高支模的施工安全的监督管理，制定了相关导则文件及技术规范，明确超过一定规模的危险性较大的分部分项工程的高支模的范围，要求施工前必须按有关规定对高支模的设计、施工、安全保障等编制安全专项施工 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 并组织专家论证。本文通过工程实践，阐述了型钢格构柱支撑体系在高大模板支撑体系中设计与应用，以提高安全性、节约工期、减少成本为目标，为大截面、大跨度、高支撑的现浇砼结构高大支模支撑体系的设计与施工提供参考和借鉴。 1.工程概况 某工程汽轮机基座运转层结构长52.455m，宽12.67m，高为17.9m，为钢筋混凝土框架结构，整个运转层由两排共10根柱子、两道剪力墙 及纵横向共7道钢筋混凝土大梁组成，其中梁的截面有2000×4500mm、2000×4000mm、2000×3050mm等多种，梁底净高度最高为15.05m，梁最大净跨为10.741m， 整个汽轮机基座断面详见图1。根据相关要求，这几道大梁施工时底模板的支撑体系均属于超过一定规模的危险性较大的高大模板支撑体系。 2.梁底高支模支撑体系的设计 2.1支撑体系方案选择 梁底模面板采用18mm厚的双面覆膜木胶合板， 胶合板底满铺50mm木跳板，木跳板 下次龙骨采用I14工字钢，间距600mm，工字钢下主龙骨采用3根HW400×400型钢， H型钢主龙骨两端支撑在柱侧的钢牛腿上(经设计同意后在钢筋混凝土柱侧埋设预埋件，然后在埋件上焊接钢牛腿)，H型钢主龙骨跨中下支撑采用型钢格构柱，格构柱平面尺寸2m×2m，为便于主次龙骨的拆除，在主龙骨与钢牛腿、格构柱之间加设100mm的立方体C50混凝土预制垫块. 图1:汽机基座高支模支撑体系示意图 2.2 格构柱设计 格构柱格平面尺寸为2m×2m，借鉴塔吊塔身的结构模式，由4根φ219×8的圆钢管角柱及角钢、槽钢、钢管等连接构成，各构件均通过连接板用4.8级M24螺栓连接。每个格构柱根据支撑高度不同由若干个标准节和顶部一个非标准节组成，格构柱的标准节为3米高，节与节之间通过连接板与螺栓连接。 为了使钢柱传递至基础底板面的荷载均匀，在钢柱的底部焊接20mm 厚300mm×300mm的钢板。 图2:格构柱构造详图 2.3 柱侧牛腿设计 根据受力计算出柱侧牛腿埋件的剪力，参考本工程设计院提供的通用预埋件图集中各种型号埋件的设计承载力查 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf ，选用柱侧牛腿埋件为A型埋件，埋件立面采用用δ20钢板与埋件焊接成π型牛腿. 图3:柱侧埋件及牛腿示意图 2.4 支撑体系承载力复核计算 根据梁截面不同，选用截面最大的混凝土梁(2000mm×4500mm)对支撑体系进行承载力的复核计算，复核内容为: 1) 模板板面、次龙骨及主龙骨的抗弯、抗剪和挠度; 2) 格构柱的长细比、稳定性; 3) 钢牛腿与埋件之间的连接焊缝抗剪; 4) 埋件的抗剪; 经过计算复核，上述内容均满足要求(计算过程略)。 3.格构柱支撑体系的安装 3.1 支撑体系安装施工工艺流程 定位放线、基础标高复核?操作架搭设?格构柱拼装?格构柱吊装就位?主龙骨安装?次龙骨安装(用12#铁丝与主龙骨绑扎固定)?50mm厚木跳板铺设?18mm厚胶合板面板铺设 3.2 支撑体系安装 3.2.1格构柱的安装 由测量人员根据图纸定位出各格构柱四角立柱外框线，并复核格构柱基础标高，偏差宜控制在5mm以内，如偏差过大，则加垫薄钢板进行找平，使其满足偏差要求。 为便于支撑体系的安装，先在梁两侧搭设双排脚手架，并在格构柱两侧和钢牛腿侧搭设双排架将梁两侧脚手架连成整体，脚手架的搭设高度为低于主龙骨底标高300mm。 格构柱标准节在车间加工后对其细部尺寸、垂直度、各连接节点等进行检查，符合要求运到现场拼装。安装时先利用塔吊将格构柱第一节标准节吊装就位，用薄钢板找平后通过M18膨胀螺栓将底部钢板固定在底部混凝土面上。首节标准节就位后安装第二节标准节，然后用8.8级M20高强螺栓将两节标准节连接成整体，依次类推，直至安装完最后一节格构柱，每安装一层标准节后均需检查格构柱的垂直度并通过薄垫板进行调整，以免出现累计偏差。 图4:首节格构柱安装示意图 图5:格构柱中间连接安装示意图 3.2.2柱边埋件和牛腿安装 在汽轮机柱子施工时，根据主龙骨的位置在混凝土柱侧预埋牛腿埋件，柱混凝土浇筑完拆模后即可开始钢牛腿的焊接，首先用塔吊将π型牛腿吊运至埋件部位，临时点焊固定后直接将π型牛腿与A型埋件满焊，焊缝高度不小于8mm，焊接完后焊缝应经目视和渗透检验合格。 图6:柱侧钢牛腿示意图 3.2.3主、次龙骨及面板安装 为便于主龙骨的铺设，在格构柱顶部设垂直主龙骨方向的HW400×400型钢钢梁，钢梁与格构柱顶部之间用M20高强螺栓连接，钢梁铺设完后核查顶部标高符合要求后垫好混凝土垫块(每支撑点4块)，然后铺设HW400×400型钢主龙骨，主龙骨与格构柱顶部钢梁及牛腿顶部支撑钢板之间用M20高强螺栓连接。 图7:主龙骨安装示意图 4.格构柱支撑体系的拆除 4.1 拆除施工工艺流程 用钢管(端头放置顶托)将主龙骨顶住?凿除混凝土预制块?割除钢牛腿?将主龙骨下降至格构柱顶部钢梁上?拆除50mm厚木跳板、18mm厚木胶合板?拆除次龙骨?主龙骨平行移出梁底?主龙骨吊出?格构柱非标准节吊出?格构柱标准节吊出。 4.2 格构柱支撑体系拆除要点 依据现场施工进度，根据混凝土同条件养护试块强度 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 ，混凝土强度达到设计要求后方可进行支撑体系的拆除工作，拆除时遵循先上后下的原则，严禁上下同时作业。 拆除前先将格构柱两侧操作架的立杆上部安装可调底座，底座上部顶紧主龙骨，每根主龙骨不少于两个支撑点(主龙骨两端各一个)，然后用电锤凿除主龙骨下部的混凝土垫块，随后调整支撑底座标高将主龙骨降至格构柱顶部钢梁上，分别取出木跳板、模板和次龙骨，然后用气焊将钢牛腿切割掉。 图8 :主龙骨拆除前底部临时支撑示意图 图9:混凝土垫块凿除 主龙骨拆除:在格构柱两侧的脚手架立杆上紧贴主龙骨底部用扣件固定四根钢管(主龙骨在钢管上便于滑动)，将两根导链同时固定在主龙骨两端，利用倒链从内往外平行逐根拆除主龙骨，待主龙骨滑出格构柱顶部钢梁边缘超出一半时(塔吊可垂直吊出)，松开导链，将主龙骨吊出。 图10:主龙骨拆除示意图 格构柱拆除:顶部一节格构柱拆除时在下一节格构柱上满铺跳板，在格构柱立杆根部跳板上绑扎一根钢管，用于格构柱立杆在钢管上滑动。在格构柱外侧脚手架立杆和内部操作架上搭设一根斜向钢管，用塔吊吊住格构柱内侧顶部，在格构柱外侧用钢管撬动格构柱，使其慢慢滑出梁底，待格构柱滑出梁底后，将两个对角用吊装带绑扎吊出(详见图12)。顶部一节格构柱拆除后下部格构柱可以用吊链直接系在顶部内侧钢柱上，直接吊出梁底，如此从上至下，依次拆除下部各层格构柱。。 图11:格构柱拆除示意图 5.结后语 5.1 型钢格构柱支撑体系的应用效果 某工程1#、2#汽轮机基座均采用型钢格构柱支撑体系，分别于2012年3月和11月份完成了结构施工，施工过程中格构柱、钢牛腿等承重构件均未出现扭曲、变形等异常现象，模板拆除后整个基座混凝土外观质量良好，经实测梁跨中最大扰度为12mm，施工质量满足规范 要求，其施工安全、工期、成本等方面也均达到了预期效果，深受内外好评。 图12:拆模后的汽轮机基座 5.2 型钢格构柱支撑体系的优点 5.2.1充分利用资源，使混凝土框架柱参与模板支撑体系的受力 本工程采用的支撑体系除跨中采用型钢格构柱支撑外，最大的特点是端部采用在混凝土框架柱上预埋埋件焊接钢牛腿进行支撑，使两侧的混凝土框架柱参与了支撑体系的受力，相当于约1/2上部混凝土梁的荷载由结构框架柱来承担，型钢支撑架只承担了跨中约1/2的荷载，这样充分利用了现有资源，省去了传统支撑体系的边支撑。 5.2.2型钢格构柱支撑体系整体稳定性好，施工质量易控制，安全风险小，安全性能高 扣件式钢管高大支模支撑体系施工工序复杂，其扫地杆和剪刀撑的设置、钢管接头、扣件连接质量等构造及工艺要求多且要求高，施工质量不易控制，且梁底支撑架受高宽比影响整体稳定性不佳，脚手架搭设属高风险施工作业，施工时间长，搭拆过程中危险源多，因此施工安全风险也很大。而型钢格构柱支撑体系借鉴塔吊塔身的结构模式，受力性能及整体稳定性好，且施工工艺较简单，质量容易保证，施工时间相对较短，安全风险小，安全性能好。 5.2.3施工便捷，节约工期，操作工效高、经济效益佳 本工程型钢格构柱支撑体系拼装、拆除均由4个工人完成，塔吊配合，由于采用塔吊垂直运输，施工机械化程度高，安装工期约10 天完成、拆除约7天完成。而笔者往年参建的同类工程曾采用过钢管脚手架支撑体系，其支撑架立杆间距@400×400mm，步距600mm，操作空间狭小，支撑架搭拆难度相当大，当时15人共耗时约2个月才完成整个汽机基座支撑架的搭设，后拆除又耗时约1个月，通过对比，本工程采用的型钢格构柱支撑体系安、拆具有方便快捷等优点，大大减少了施工人员的劳动量，降低了劳动强度，加快施工进度，节约了工期。 本工程型钢格构柱支撑体系格构柱、梁底主次龙骨、钢牛腿等型钢总重约83吨(材料采购费用约40万元)，而笔者往年参建的同类工程采用传统钢管支撑架需钢管约500吨、扣件约10万只，其材料租赁费约40万(按5个月工期考虑)，虽材料成本相当，但型钢格构柱支撑体系搭拆成本比传统的钢管脚手架少得多，且型钢格构柱可周转多次使用或作它用，如搭设堆料平台等，由此可见，型钢格构柱支撑体系的经济效益也是显而易见的。 5.3型钢格构柱支撑体系的适用范围 型钢格构柱支撑体系采用格构柱进行支撑，因格构柱受力性能及整体稳定性好、施工工艺简单、质量容易保证、安全性能好等优点，能适用于有机械垂直运输条件的大截面、大跨度、高支撑的现浇砼结构高支模支撑体系。 其端部采用在混凝土框架柱上预埋埋件焊接钢牛腿进行支撑，使两侧的混凝土框架柱参与了支撑体系的受力，减小底部型钢支撑体系的承受荷载，省去了传统支撑体系的端部边支撑，对于下部为框架柱 或剪力墙的上部大截面、大跨度高支撑的现浇砼结构高支模支撑体系均能借鉴此做法。 该支撑体系的施工已取得省级工法和新型应用专利，有着非常广阔的应用前景。 参考文献: [1]《钢结构设计规范》GB50017-2003 [2]《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001) [3]《建筑施工手册》第四版 [4]《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)