【摘 要】 本文通过实例介绍高支模架体搭设技术在大垮度砼结构梁施工中的应用,提出高支模架体施工具体方案,并结合立杆稳定性验算与监理控制要点等方面进行介绍,供大家参考。
【关键词】 高支模架体;搭设方案;立杆稳定性验算监理控制要点
1工程概况
位于xxx大学城图书馆工程,基础为预应力静压管桩,主体为钢筋混凝土框架结构。主要柱网间距8×8m、8×16m。地下室层高4m;地上7层,层高4.5m,总建筑面积34118m2。图书馆东、南、西、北入口门厅上部梁结构均有8m、16m跨转换梁,层高大于8m,属高支模架体施工。因篇幅有限,仅以南门厅高支模架体搭设为例,浅谈高支模架体施工技术与监理。南门厅入口处,H~F轴/5~9轴区域框架结构,主梁截面尺寸:700×2700、700×1350等,板厚150。高支模架体搭设高度为12.65m,采用满堂扣件式钢管模板架体作为荷载支撑体系,通过梁下立杆布置间距的大小来调整架体的承载力。
2方案设计与技术参数
2.1方案设计700×2700梁底部,梁的截面方向设置4根立杆,间距214mm;700×1350梁底部,梁的截面方向设置2根立杆,间距234mm;每排立杆沿梁跨度方向间距≤800mm。其余主、次梁及板下立杆布置详见架体平面布置图(附图B);立杆:横向间距500～800mm,纵向间距700～1000mm;步距1500mm;扫地杆距地面200mm。剪刀撑安装:水平剪刀撑在第3步、第6步各设一组;H—F轴:纵向剪刀撑由底至顶连续设置,共设置8道;5—9轴:横向剪刀撑由底至顶连续设置,共设置9道;钢管:ф48mm,壁厚3.5mm。
2.2技术参数。架体高度H=12.65m,钢筋砼荷载G3=25.5KN/m3;钢管重G1=0.0384KN/m,模板自重G2=0.35KN/m2;安全立网自重G3=0.0034KN/m2((忽略不计);施工活荷载QK=3KN/m2; 钢管抗压强度f=205N/mm2。
3架体结构单位荷载计算
3.1架体结构单位立杆恒荷载。
3.1.1钢管支架结构自重(包括立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑和扣件等的自重):查:JGJ130-2001《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》附录A,表A-1得:钢管支架每米立杆承受的结构自重标准值:gk=0.1384kN/m;GK1=H•gk=0.1384×12.65=1.7508kN。
3.1.2模板自重GK2。GK2=0.7×0.8×0.35÷2=0.098kN。
3.1.3钢筋混凝土C30S6自重GK3。GK3=0.7×0.8×1.35×25.5÷2=9.639kN。
3.2架体结构活荷载:QK1=0.7×0.8×3.0÷2=0.840kN。
3.3模板支架立杆的轴向力设计值N。
N=1.2ΣNGK+1.4ΣNQK
=1.2×(1.7508+0.098+9.639)+1.4×0.840
=14.9614kN
4立杆稳定性验算(不组合风荷载时,立杆稳定性验算)
N/(Φ•A)≤f
N—计算立杆的轴向力设计值N,取N=14.9614kN。
Φ—轴心受压构件的稳定系数,根据长细比,由规范JGJ130-2001附录C表C取值。
立杆计算长度lo按下式计算:lo=kμh,式中:
k——计算长度附加系数其值取1.155
μ——支架整体稳定因素的单杆计算长度系数,应按照JGJ130-2001表5.3.3,取μ=1.7
h——立杆步距取:h=150cm
lo=kμh=1.155×1.7×150=295cm
λ——长细比,λ=lo/i
i——立杆截面回转半径,查JGJ130-2001附录B表,i= 1.58;λ=lo/i=295/1.58=187
查:JGJ130-2001附录C,轴心受压构件的稳定系数Φ= 0.205
A——立杆的截面面积,查本规范附录B表,A=489mm;钢管立杆抗压强度计算值:
σ=N/(Φ•A)=14.9614×103/(0.205×489)
=149.2483N/mm2
故:立杆稳定性满足规范要求。
5立杆地基承载力计算
p=N/A≤fg
式中:p——立杆基础底面的平均压力
N——上部结构传至基础顶面的轴向力设计值
A——基础底面面积
fg=kc•fgk
式中:kc——脚手架地基承载力调整系数;按本规范第5.5.3条的规定,取kc=0.5
fgk——地基承载力标准值,查(GBJ7-1989) 《建筑地基基础设计规范》,取fgk=220Kpa
fg=kc•fgk=0.5×220=110Kpa
p=N/A=[14.9614×2+0.56×0.2×25.5]/0.56
=58.5335kN/m2≤fg(地基:200厚C20素砼垫层)
故:立杆基础底面的平均压力满足规范要求。
6监理控制要点
6.1高支摸架体搭设准备阶段控制要点。
6.1.1审核施工单位资质与施工人员资质证书。高支摸架体搭设(拆除)单位必须具备劳务分包资质,必须持有安全生产许可证;架体搭设人员必须按照现行国家标准(GB5036)《特种作业人员安全技术考核管理规则》、建设部[2008]75号《建筑施工特种作业人员管理规定》考试合格,并取得建筑施工特种作业操作资格证书。
6.1.2审查高支摸架体施工方案。①审核《高支摸架体施工专项方案》编制的内容(工程概况、编制依据、施工计划、施工工艺、施工安全保证措施等)必须符合建设部[2009]87号《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的规定。②审查施工单位内部编审专项方案的程序。专项方案必须由施工单位技术部门组织本单位施工技术、安全、质量等部门的专业技术人员进行审核。经审核合格的,由施工单位技术负责人签字。③审核专项方案是否经专家论证,专家论证后,专家组对论证的方案应提出《专项方案修改意见书》,施工单位应按专家意见进行补充、完善。④重点审查内容:高支摸架体承载力的计算、立杆稳定性计算、大洋图、架体搭设施工工艺、材料与质量保证措施、施工安全保证体系等是否符合要求.
6.1.3进场构配件的检查与验收。①钢管。高支摸架体搭设用的钢管应符合现行国家标准GB/T13793《直缝电焊钢管》或GB/T3092《低压流体输送用焊接钢管》中规定的3号普通钢管,管径ф48mm,壁厚3.5mm的焊接钢管,其质量符合现行国家标准GB/T700《碳素结构钢》的规定;钢管在搭设前,必须进行除绣、刷防锈漆、刷面漆等防腐处理三道工序。②扣件。高支模架体搭设的钢管扣件,应符合现行国家标准GB15831《钢管脚手架扣件》的规定;架体搭设时螺栓拧紧扭矩达65N.m时,扣件不得发生破裂。③模板。高支模架体搭设的模板,应采用18mm厚胶合夹板;承受载荷的垫板:宜采用长度不少于2m,厚度不小于50mm的木垫板,也可采用槽钢;腐朽的模板、垫板不得用于工程。④安全网质量应符合GB5725—1997《安全网》或GB16909—1997《密目式安全网》中规定。⑤钢管、扣件、木垫板、安全网等进场时,产品供应商必须出具产品合格证书等产品质保资料,施工总承包单位应进行验收,质保资料与验收记录应存档备查。钢管、扣件等应执行送检制度,由具备资质的检测机构进行检测。严禁使用不合格的钢管、扣件与安全网,严禁不同规格的钢管混用。
6.2高支摸架体搭设过程的控制要点。
6.2.1技术交底。施工前,应有施工单位项目经理组织安全负责人、搭设负责人、技术负责人、作业工人等进行技术交底,并形成书面的安全作业技术交底记录。
6.2.2高支摸架体搭设应符合经专家论证的《高支摸架体施工专项方案》与JGJ130-2001《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》。
6.2.3检查立杆、水平杆、剪刀撑搭设应符合下列规定:①立杆:横向间距、纵向间距应符合附图B的要求;纵、横向水平杆步距1500mm,扫地杆距地面200mm。②剪刀撑安装:水平剪刀撑在第3步、第6步各设一道;H—F轴:纵向剪刀撑由底至顶连续设置,共设置8道;5—9轴:横向剪刀撑由底至顶连续设置,共设置9道。③立杆上的对接扣件应交错布置,两根相邻立杆的接头不应设置在同步内;同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm,各接头中心至最近主节点的距离不宜大于步距的1/3;设在钢管支撑架立杆顶部的可调托,其伸出长度不应大于300mm。④钢管剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接,搭接长度不应小于1m,应采用不少于2个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端的距离不小于100mm。立杆顶部设可调托,以保证每根立杆承受荷载,处于工作状态。⑤采用螺栓紧固的直接扣接、旋转扣件、对接扣件、防滑扣件等连接件,螺栓拧紧扭矩必须达到45～65Nm。
6.2.4组织验收。架体搭设完工后,监理组织验收,符合要求的方可浇筑砼。在浇筑砼过程中,必须安排专人观察,如发现异常应立即停止施工,待安全隐患排除后方可继续施工。
参考文献
1建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范
2建筑施工手册
3建筑地基基础设计规范
4江苏建设监理,2005.4