肖 辉(中铁五局建筑工程有限责任公司, 贵阳 550000)
承插式支撑系统在转换层施工中的应用
肖辉
(中铁五局建筑工程有限责任公司, 贵阳 550000)
承插式支撑体系属于新型支撑体系,目前在标准住宅施工中应用较为广泛,但在转换层支撑体系设计中采用得较少。某工程在转换层模板施工方案设计的过程中,采用承插式支撑体系设计,在满足安全性和适用性的前提下,使设计方案操作性更好。该方案得到了相关专家的评审论证,达到了预期的效果。
转换层;承插式支撑体系;安全性;适用性;操作性
该工程转换层模板施工区域位于地上二层(地下一层地下室)。转换层支模顶标高为8.65米,支模底标高为3.85米,转换层建筑面积为1233平方米,墙、梁、柱、板砼强度等级均为C35。结构形式为框肢结构,层高为4.8米,最大梁断面900×1500,转换层板厚180mm。
转换层以下支撑层设计施工概况
转换层梁截面尺寸统计表
面板面板类型 覆面木胶合板 面板厚度mm 15抗弯强度设计值N/mm2 13 弹性模量N/mm2 4200次梁(木方)抗弯强度设计值N/mm2 14.52 抗剪强度设计值N/mm2 1.3弹性模量N/mm2 9000 最大悬挑长度mm 200主梁(钢管)截面类型mm Φ48×2.75 抗弯强度设计值N/mm2 205抗剪强度设计值N/mm2 125 弹性模量N/mm2 206000可调托座内主梁根数 1 梁底主梁间距mm 450梁侧主梁间距mm 500 板底主梁间距mm 900荷载取值面板自重kN/m2 0.1 面板及小梁自重kN/m2 0.3模板面板自重kN/m2 0.5 新浇砼自重标准值kN/m2 24 A类梁钢筋自重kN/m2 2 B类梁钢筋自重kN/m2 1.8 C类梁钢筋自重kN/m2 1.5 板钢筋自重kN/m2 1.1楼板模板及其支架自重kN/m2 1
3.1基础处理
(1)本工程转换层模板支撑基础置于2层楼板上(板面标高为3.85m,板厚120mm,板混凝土强度等级均为C30,Φ8@200mm,Φ8@200mm双向钢筋。)。立杆底部用50mm厚、宽度为200mm、长度4m的厚木方置于混凝土梁板上作垫板进行支撑。
(2)由于2、1层作为支撑基础,无法满足承载力要求,为保证模板基础支撑的安全,按以下方式进行处理:
1)转换层以下已浇筑的1层、负一层支撑体系不拆除。
2)梁支撑立杆位置下部为板时,按转换层平面布置相对应立杆加固至地下室负二层底板面(负一层底板标高为-3.95m,板厚250mm,板混凝土强度等级为C35,Φ12@150,Φ12@150双层双向),经过一层、负一层荷载的传递,底板承载力能满足要求。
3.2搭设方法
3.2.1板底模
面板为15厚木工板,楼板次龙骨采用35×80mm木枋,间距150mm;主龙骨托梁为双钢管,采用顶托与立杆相连,顶托伸出长度不大于200mm;立杆采用Φ48×3.2承插式立杆、纵横向间距根据立杆布置图不大于900mm,纵横向水平大横杆步距为1.5m。(见下图)
3.2.2梁模板
(1)A类主梁模板:
主梁最大截面为900×1500mm,最大跨度为7.55m,层高4.8米。面板为15厚木胶合板,梁侧模双钢管主楞间距为500,穿梁螺栓水平间距为500,穿梁螺栓直径为M14。
梁底纵向木方间距为113,梁侧纵向木方间距为165。
立杆沿梁跨度方向间距为500mm,水平横杆步距为1.50m。梁两侧立杆间距为1.5m,为普通钢管架;梁底增加2根承重立杆,为普通钢管架;以顶托与梁底相连,顶托伸出长度不大于200mm。
(2)B类主梁模板:
梁截面尺寸为600×1300mm。
面板为15厚木胶合板,梁侧模双钢管主楞间距为500,穿梁螺栓水平间距为500,穿梁螺栓直径为M14。
梁底纵向木方间距为120,梁侧纵向木方间距为160。
立杆沿梁跨度方向间距为450mm,水平横杆步距为1.50m。梁两侧立杆间距为1.4m,为普通钢管架;梁底增加1根承重立杆,为普通钢管架;以顶托与梁底相连,顶托伸出长度不大于200mm。
(3)C类主梁模板:
梁截面尺寸为300×600mm。
面板为15厚木胶合板,梁侧模双钢管主楞间距为500,穿梁螺栓水平间距为500,穿梁螺栓直径为M14。
梁底纵向木方间距为150,梁侧纵向木方间距为210。
立杆沿梁跨度方向间距为450mm,水平横杆步距为1.50m。梁两侧立杆间距为1.1m,为普通钢管架;梁底不设承重立杆。(见下图)(4)整个架体与浇筑完成的主体结构柱(不拆除模板)拉结牢固,以提高架体稳定性。
3.3工艺要求及构造要求
3.3.1高支模架体设置
(1)支撑架钢管布置水平投影图。(详见下图)
(2)剪刀撑的设置:
整个架体增加水平向和垂直向剪刀撑,以提高架体的整体刚度。垂直向剪刀撑布置:在建筑四周采用封闭式剪刀撑,在框支梁两侧立杆处设置剪刀撑,全高设置。
水平剪刀撑布置:按立杆布置图中位置设置,水平剪刀撑在底部、中间和顶部各设置一道。
(3)模板支架的构造要求:
1)梁板模板高支撑架根据计算荷载采用单立杆;
2)立杆之间必须按1.5m步距满设双向水平杆,确保两方向足够的设计刚度;
3)本工程由于主次梁较多,为了保证架体足够的设计刚度梁板采用相同或成倍数的立杆间距。
4)梁底立杆应与板底立杆连接,板底承插连接钢管处应加设45度斜杆,增加承插式支撑体系的整体刚度。详见下图
(4)支撑架搭设:
1)严格按照设计尺寸搭设,水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置,水平杆采用对接扣件进行连接并保证同一个水平面接头不能大于50%。结合本工程实际情况采用梁下立杆以及水平杆的钢管规格有6m、4.5m、4m、3.5m、3m、2m六种规格。板下采用5米承插式盘扣立杆。
2)确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规范》的要求;
3)确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的,每个扣件的拧紧力矩都要控制在45-60N.m,钢管不能选用已经长期使用发生变形的;
4)考虑到下部楼板承载力较小,仅4KN/m2,从底板至转换层的原支撑体系及模板不拆除;
5)本工程梁下支撑立杆下加设4mm厚钢板垫片,并采用4000×200×50木方作垫木。板下立杆由于荷载较小,直接采用4000×200×50木方作垫木。
3.3.2混凝土浇筑方案
该部位混凝土等级为C35,采用商品砼泵送进行施工。考虑到转换层梁钢筋排距较密,为满足转换层砼浇筑强度和密实度要求,商品砼采用C35细石砼进行浇筑。由于主体结构层高较大,在施工中先施工柱子,再施工梁、板。本工程转换层采用1台57米臂架泵进行砼浇筑,尽量减少输送砼时产生的水平荷载对架体的冲击。同时浇筑时严格控制输送速度已达到架体均匀承受荷载的目的。为防止停电或机械故障导致砼浇筑过程中出现间歇,形成施工冷缝,砼浇筑时备2台7.5千瓦发电机。砼浇筑过程中,梁应分层浇筑,每层浇筑厚度不应大于400mm,从梁中向梁两端进行浇筑,砼在板上的堆积厚度不能高出板面100mm。
3.3.3模板拆除
(1)施工准备:
按时与实验室联系,取得相关资料(即所拆除模板部位试块试验报告),根据报告中数据,强度必须达到设计要求后方可报监理复核,经监理工程师同意后方可进行模板拆除工作。拆除模板之前必须做好对工人的技术交底工作。拆模时必须有专职技术人员进行现场监督与指导。
(2)拆模顺序:
对于剪力墙的模板,按由上至下、由一边的中间向两边的顺序,拆除固定支撑后再拆除模板。对于顶板模板的拆除,先进行支撑的拆除,拆除时必须由整个板底中间部分开始,先拆除梁侧模的固定支撑再拆除其模板,其次拆除板底模的支撑再拆除其模板,最后拆除梁底模的支撑再拆除其模板。
(3)拆模方法:
1)拆除模板时严格按照施工顺序进行。
2)拆模时用两班同时作业的方法,先由整个板底的中间开始,再分别向两边拆除。
3)根据室内净空的高度及支撑的长度,把拆模人员按空间分为三层作业,上层施工人员负责支撑、扣件及模板的拆除,中层施工人员负责支撑、扣件及模板的传递,下层施工人员负责支撑、扣件及模板的及时外运。
4)施工过程中的分管施工员必须完全起到负责人的监督与管理职能,严格控制施工作业人员的操作行为,不得不按顺序施工、不经中层人员的传递而直接将物品投向底板。
5)拆模时必须注意操作,严禁将砼的表面及棱角破损。
6)如在拆除模板过程中发现砼有蜂窝、麻面等质量问题,不得擅自进行修补工作,必须报监理公司检查,并出具处理措施待监理工程师同意后方可进行修补。
7)拆除后的模板、支撑及扣件等物品,必须做好对其的修整、保养工作,以备再次的使用。
8)拆除模板后,及时做好室内的清理,以备下一道工序的进行。
(1)监控点的设置:
根据以上监测点布设方法,本转换层监测点分别布设在:
1)模板支撑四周交点;
2)截面大于700*1500梁部位;
3)跨度较大的梁、板中部。
混凝土浇筑前,应在监测部位的梁、板底受力横杆上挂2~3个吊线锤并测量线锤顶部到地板距离,同时在线锤底部设对应的钢钉,此方法可监测支撑架竖向变形值。在混凝土浇筑过程中随时复测变形值。在主梁的立杆上画好刻度,测量刻度点与柱的水平距离,监控立杆的变形。在主梁的两侧立杆上画好刻度,监控梁支撑横杆与立杆连接扣件的滑移值。
(2)班组日常进行安全检查,项目部每周进行安全检查,所有安全检查记录必须形成书面材料。
(3)支模日常检查,巡查重点部位:
1)杆件的设置和连接、连墙件、支撑、剪刀撑等构件是否符合要求。
2)地基是否积水,底座是否松动,立杆是否悬空。
3)连接扣件是否松动。
4)架体是否有不均匀的沉降、垂直度。
5)施工过程中是否有超载现象。
6)安全防护措施是否符合规范要求。
7)支架与杆件是否有变形的现象。
(4)支架在承受六级大风或大暴雨后必须进行全面检查。
(5)监测项目:立杆顶水平位移、支架整体水平位移及立杆的基础沉降。
(6)监测频率:
在浇筑砼过程中应实施实时监测,一般监测频率不宜超过20~30分钟一次。监测时间可控制在混凝土浇注前直至砼终凝。
(7)监测设计值
监测仪器精度应满足现场监测要求,变形设计值为10mm,大于10mm为警戒;扣件出现滑移就必须立即增加抗滑扣件。
(8)浇筑过程应由和负责对高大模板支撑系统进行观测,发现有松动、变形等情况,必须立即停止浇筑,撤离作业人员,并采取相应的加固措施。
[1]江正荣.建筑施工计算手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.
[2]建筑施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.
[3]建筑施工模板安全技术规范[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.
[4]建筑施工承插盘扣式钢管脚手架安全技术规范[M].北京:中国建筑工业出版社,2010.
[5]建筑结构荷载规范[M].北京:中国建筑工业出版社,2012.