無(wú)板框架結(jié)構(gòu)施工新技術(shù)施工工藝研究
關(guān)鍵詞：無(wú)板框架結(jié)構(gòu)；施工；新技術(shù)
前言
國(guó)內(nèi)較典型的無(wú)板框架結(jié)構(gòu)以建筑構(gòu)架、抗震連梁、水塔、輸煤棧橋等較為多見(jiàn)。關(guān)于該類結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)，由于框架梁間距較小，往往采用搭設(shè)滿堂腳手架的施工方法，這對(duì)面積較大的高層結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)不僅材料用量大、工期長(zhǎng)、施工成本高，而且滿堂架體自重較大，并且架體支承面需滿足強(qiáng)度、剛度要求，支模架體整體安全影響因素多，易受到鋼管、扣件等材料質(zhì)量的影響，更易受到工人質(zhì)量意識(shí)薄弱或交底不透徹等主觀因素影響。因此，傳統(tǒng)的高架支模方法已不太適合本工程無(wú)板框架結(jié)構(gòu)的施工要求，也不能適應(yīng)現(xiàn)階段建筑施工安全和企業(yè)增效創(chuàng)收的要求。
所以本文針對(duì)無(wú)板框架結(jié)構(gòu)(包括構(gòu)架、抗震梁等)的特點(diǎn)，分析研究在此種結(jié)構(gòu)施工中的難點(diǎn)、特點(diǎn)，有針對(duì)性的采取措施，改進(jìn)傳統(tǒng)施工工藝，確保結(jié)構(gòu)施工中的安全、質(zhì)量，并滿足施工進(jìn)度要求。本文擬通過(guò)對(duì)無(wú)板框架結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的攻關(guān)，分析傳統(tǒng)滿堂支模架工藝的不足，研究改進(jìn)方法，采用新工藝進(jìn)行改進(jìn)或取代傳統(tǒng)施工工藝，關(guān)鍵是要減小架體的高度和面積，從而減小架體搭設(shè)工程量，找到一種更為安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、快速的施工方法。同時(shí)，對(duì)提升企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力，培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才有著重要意義。
1工程設(shè)計(jì)概況
E時(shí)代廣場(chǎng)，位于A市。本工程地下二層，地上主樓三十一層，裙房四層，建筑總面積為108958m2，總高為95.70m，局部最高處101.00m。一至四層裙房為商業(yè)用房，五層以上標(biāo)準(zhǔn)層為辦公及住宅用房，層高2.9m，框架一剪力墻結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)防烈度8度。在正立面中間部位即20-23軸之間5-21層有一高度達(dá)46m的無(wú)板框架結(jié)構(gòu)，框架柱截面1200×1200mm，橫向3跨柱距10000mm，縱向3跨柱距6800mm;框架梁截面均為600×700mm，從裙房屋面開(kāi)始每隔三層即在8層、11層、14層、17層、20層與框架柱連接。在21層以上重新恢復(fù)現(xiàn)澆樓板，板厚150mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40。
2施工流程
無(wú)板框架部位支模架的施工順序如下:
施工前準(zhǔn)備→鋼挑梁、穿墻螺桿、PVC套管加工→鋼挑梁安裝(待首層梁模板拆除，混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，按框架梁上原施工時(shí)預(yù)埋的固定鋼梁螺桿孔位置安裝)→搭設(shè)支模架→架體安全防護(hù)→主體結(jié)構(gòu)施工→架體拆除。
3施工準(zhǔn)備
首先，依據(jù)框架梁設(shè)計(jì)尺寸和配筋、進(jìn)度計(jì)劃、層高，確定鋼挑梁翻轉(zhuǎn)層數(shù)，本工程框架梁豎向間距為3層9m,鋼挑梁沿框架梁每層布置，間距l(xiāng)m，經(jīng)計(jì)算選用14#工字鋼能滿足要求。
其次，需要復(fù)核框架梁的即時(shí)承載能力。本工程縱橫向框架梁截面均為600×700mm，縱向框架梁配筋為底筋11Φ25，上層筋4Φ25，橫向框架梁底筋13Φ25,上層筋4Φ25(主筋均為III級(jí)鋼)，箍筋均為Φ10@100mm，非加密區(qū)間距為150mm。至上層結(jié)構(gòu)混凝土澆筑時(shí)，強(qiáng)度已經(jīng)達(dá)100%，此時(shí)框架梁所承受的荷載不足設(shè)計(jì)承載能力的10%，能滿足結(jié)構(gòu)安全。
根據(jù)審批的施工方案，列出材料計(jì)劃，提前安排落實(shí)材料和機(jī)具。
4材料要求
工字鋼、槽鋼材質(zhì)及物理性能必須符合國(guó)家要求標(biāo)準(zhǔn).并附有材質(zhì)證及物理性能合格證。
鋼管應(yīng)采用國(guó)標(biāo)，鋼管表面應(yīng)平直光滑，不應(yīng)有裂縫、結(jié)疤、分層、錯(cuò)位、硬彎、毛碴、孔痕和深的劃道;鋼管上嚴(yán)禁打孔。
扣件應(yīng)采用可鍛鑄鐵制作的扣件。其材質(zhì)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)標(biāo)《鋼管腳手架扣件》(GB15831)的規(guī)定，其他材料制作的扣件應(yīng)經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明其質(zhì)量符合該標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定后可使用�？奂诼菟〝Q緊力矩達(dá)65N.m時(shí)，不得發(fā)生破壞。新扣件應(yīng)有生產(chǎn)許可證、質(zhì)量檢測(cè)單位的測(cè)試報(bào)告和產(chǎn)品質(zhì)量合格證。當(dāng)對(duì)扣件質(zhì)量有懷疑時(shí)，應(yīng)按國(guó)標(biāo)《鋼管腳手架扣件》(GB15831)的規(guī)定抽樣檢測(cè)。
密目網(wǎng)、竹架板應(yīng)具有產(chǎn)品出廠合格證。
錨環(huán)必須是I級(jí)圓鋼，鋼材必須復(fù)試合格。
5鋼挑梁制作與安裝
(1)按照框架梁和架體寬度(架體寬度一般為l050mm)加工工字鋼挑梁，其長(zhǎng)度為架體寬度、外立桿距鋼梁端尺寸、框架梁底支撐內(nèi)立桿間距之和。
(2)在鋼挑梁上對(duì)應(yīng)支模架立桿位置焊100mm高直徑25mm防滑鋼筋，用以固定架體立桿以防其滑移。
(3)在鋼挑梁上焊接卡具槽鋼，使其與鋼挑梁有效連接，該卡具槽鋼規(guī)格為10#，長(zhǎng)度為框架梁高的4/5，卡具槽鋼凈距應(yīng)比梁寬多10mm，卡具上鉆孔與框架梁上預(yù)留孔要吻合，鋼挑梁安裝時(shí)將卡具槽鋼卡住框架梁。
(4)用φ14對(duì)拉螺桿穿過(guò)卡具和框架梁，并固定緊，使其與框架梁成為整體。梁腹上穿對(duì)拉螺桿的孔即澆筑混凝土?xí)r模板的對(duì)拉螺桿孔，在模板放樣時(shí)一起考慮。
(5)搭設(shè)鋼挑梁架體時(shí)，需在框架梁間對(duì)應(yīng)無(wú)板部位張掛水平安全網(wǎng)，搭好后需在架體外圍滿掛密目安全網(wǎng)。
6模板支架搭設(shè)
(1)框架梁底兩邊各搭設(shè)兩排立桿，梁底支撐立桿距離梁邊50mm，架體寬度1050mm。
(2)立桿套于X25鋼筋頭上以保持穩(wěn)定性，防止立桿滑移。為了保證工字鋼均勻受力，工字鋼左右立桿應(yīng)同時(shí)搭設(shè)，立桿上的對(duì)接口件應(yīng)交錯(cuò)布置，兩根相鄰立桿的接頭不應(yīng)設(shè)置在同步內(nèi)，同步內(nèi)隔一根立桿的兩個(gè)相隔接頭在高度方向錯(cuò)開(kāi)的距離不宜小于500mm。
(3)腳手架設(shè)縱橫向掃地桿，縱向掃地桿設(shè)在懸挑梁上平面200~處的立桿上，橫向掃地桿設(shè)在縱向掃地桿下面，并用直角扣件固定在立桿上。
(4)小橫桿在立桿外露100mm，設(shè)在距立桿100mm的范圍內(nèi)，不得隨意拆除。橫向水平桿必須用兩個(gè)直角扣件牢固的固定在縱向水平桿上。作業(yè)層的小橫桿應(yīng)根據(jù)腳手板的需要等間距設(shè)置，最大間距不應(yīng)大于縱距的1/2。
(5)支撐架步距1800mm，第一道大橫桿距挑梁100mm，設(shè)在立桿內(nèi)側(cè)，用直角扣件固定在立桿上;大橫桿固定在小橫桿上面。水平桿在轉(zhuǎn)角處必須交圈(形成井字形結(jié)構(gòu));其余小橫桿位于大橫桿上，以大橫桿做小橫桿的支座，用直角扣件連接牢固。同步立桿的兩個(gè)相隔對(duì)接扣件的高差不宜小于500mm。
(6)支模架體系必須和框架柱進(jìn)行附墻連接，以保證架體整體穩(wěn)定性。
(7)大梁支撐架橫向高寬比≥6，需要設(shè)置整體性水平剪刀撐。水平剪刀撐在支撐架的底部、中部和頂部設(shè)置三道。見(jiàn)圖2。
(8)每跨梁模板支架外排立桿的兩端設(shè)置兩處縱向剪刀撐，縱向剪刀撐按三步五跨通高。
(9)在相鄰撐架的頂部、中部、底部設(shè)置三層縱橫水平桿，縱橫水平桿按兩跨間距設(shè)置，將梁模支架連成整體，以增加整體穩(wěn)定性。
7二十一層現(xiàn)澆梁板支模體系
對(duì)于21層設(shè)計(jì)中重新恢復(fù)的現(xiàn)澆梁板，板厚150mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40。
梁板模板支撐體系采用18#工字鋼制作成鋼椼架，鋪設(shè)在20層在框架梁上，間距1000mm，再在其上搭設(shè)21層梁板的鋼管支模架，如圖3所示。需要注意的是椼架的受力及變形必須經(jīng)過(guò)計(jì)算確定，相鄰兩跨椼架在框架梁上搭接處左右錯(cuò)開(kāi)。
8質(zhì)量要求
(1)模板支架尺寸允許偏差:立桿垂直度±20mm，步距、橫距±20mm，縱距±50mm。
(2)鋼挑梁位置、間距必須按設(shè)計(jì)計(jì)算要求，鋼梁兩側(cè)夾板焊接牢固，焊縫滿足三級(jí)焊縫質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
(3)支撐架必須封閉交圈，并且同一步縱向水平桿必須四周交圈，用直角扣件與內(nèi)外角柱固定。
(4)剪刀撐、橫向支撐應(yīng)隨立柱、縱橫向水平桿等同步搭設(shè)，剪刀撐、橫向支撐等扣件的中線距主節(jié)點(diǎn)的距離不應(yīng)大于150mm。
(5)鋪設(shè)腳手板時(shí)，應(yīng)滿鋪、鋪穩(wěn)、靠墻一側(cè)與墻面距離不應(yīng)大于150mm。腳手板的探頭應(yīng)采用直徑3.2mm的鍍鋅鋼絲固定在支承桿上，在拐角處自制腳手板，應(yīng)與橫向水平桿可靠連接，以防止滑動(dòng)。
(6)欄桿和擋腳板應(yīng)搭設(shè)在外排立柱的內(nèi)側(cè)，上欄桿的上皮高度1.2m，中欄桿居中設(shè)置，擋腳板不應(yīng)小于180mm。
(7)腳手架使用的立桿、縱橫向水平桿均用黃色油漆涂刷，剪刀撐、圍護(hù)欄桿采用黑黃雙色油漆分段涂刷，其間隔為300mm一段。
(8)防護(hù)隔離踢腳板在操作層滿掛三步，高度200mm并用黑黃雙色油漆分段斜刷，其間距為250mm，斜向傾角為45°。密目安全網(wǎng)規(guī)格為1800×6000，并具有阻燃能力。
9模板支架拆除
(1)拆除前認(rèn)真清理架體上的所有懸浮物及障礙物，保證清理過(guò)程中被清理物不得翻倒、拋擲到地面。對(duì)架體的每個(gè)節(jié)點(diǎn)、支承件進(jìn)行認(rèn)真的檢查，對(duì)不合要求的應(yīng)加固、補(bǔ)充完善。按照先搭后拆，后搭先拆的原則進(jìn)行拆除。對(duì)參加拆除的操作人員進(jìn)行系統(tǒng)的安全技術(shù)交底。
(2)拆除作業(yè)時(shí)的工作程序:安全網(wǎng)→護(hù)身欄桿→踢腳板→最上一組剪刀撐→大橫桿→小橫桿→立桿→懸挑架。
(3)拆除時(shí)必須按規(guī)定逐層循環(huán)作業(yè)，不允許分立面拆除或踏步式拆除，認(rèn)真做到一步一清、一桿一清。所有剪刀撐必須隨腳手架的拆除同步進(jìn)行，不準(zhǔn)先行拆除。
(4)每班作業(yè)完后，必須對(duì)存留的架體進(jìn)行檢查，對(duì)不穩(wěn)定的部位加固后方可離開(kāi)。對(duì)拆下來(lái)的材料不得隨意朝下投擲，有組織地輸送到地面分類堆放。每個(gè)參加作業(yè)的人員必須嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，作業(yè)時(shí)必須按規(guī)定正確使用安全帶，戴好安全帽。
(5)拆除現(xiàn)場(chǎng)設(shè)警戒區(qū)，配專人負(fù)責(zé)警戒工作。停止拆除區(qū)域內(nèi)所有施工，待外架拆除完畢后方可進(jìn)入該區(qū)域作業(yè)。拆除工作由架子工班長(zhǎng)或持證上崗的架子工指揮。
10安全措施
(1)腳手架搭拆必須由持上崗證的專業(yè)架子工承擔(dān)，凡有高血壓、心臟病及不適應(yīng)高處作業(yè)體征的人員不得上架操作。搭拆作業(yè)前，必須檢查個(gè)人的安全防護(hù)用品是否完好，著裝是否緊湊，工具袋等必需用品是否齊全完備，待一切確認(rèn)后方可進(jìn)入作業(yè)區(qū)作業(yè)。
(2)在搭拆腳手架過(guò)程中，所有桿件、施工材料不得隨意堆放在腳手架上，必須將每一個(gè)桿件固定牢固后再搭設(shè)下一個(gè)桿件或拆除運(yùn)送到安全地方后再拆下一個(gè)桿件。架體上不得存放任何懸浮材料。不準(zhǔn)利用架體作垂直吊拉運(yùn)送材料的支架。
(3)操作人員必須步調(diào)統(tǒng)一，設(shè)專人指揮。當(dāng)兩人共同搭拆同一桿件時(shí)必須互相呼應(yīng)，確認(rèn)無(wú)誤后方可進(jìn)行作業(yè)。
(4)架體搭設(shè)完畢后需經(jīng)設(shè)計(jì)人員、工長(zhǎng)、安全員、架子工班長(zhǎng)共同驗(yàn)收，合格后多方簽字交付使用，不合格者嚴(yán)禁投入使用。
(5)搭設(shè)好的腳手架不準(zhǔn)任意拆改架體，如確需改動(dòng)，須經(jīng)工程技術(shù)人員重新設(shè)計(jì)后按設(shè)計(jì)要求改動(dòng)。
(6)在施工過(guò)程中，施工員、安全員、安全值班人員要經(jīng)常巡視檢查，觀察懸挑梁的預(yù)埋件、吊索的卡具、連墻桿、大小水平桿、立桿、剪刀撐等的扣件是否有松動(dòng)，各部桿件、腳手板是否有拆除現(xiàn)象等。如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)采取措施加固。
(7)在放假、雨雪、強(qiáng)風(fēng)天氣后要組織人員專門對(duì)外架進(jìn)行檢查，確認(rèn)無(wú)誤后方可繼續(xù)使用。
結(jié)束語(yǔ)
本文主要敘述了無(wú)板框架結(jié)構(gòu)施工新技術(shù)的施工工藝流程，質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和架體搭設(shè)的規(guī)范構(gòu)造要求。關(guān)于兩端懸挑鋼梁的制作工藝進(jìn)行了特別說(shuō)明，并詳細(xì)說(shuō)明了鋼梁制作與安裝過(guò)程的細(xì)節(jié)及關(guān)鍵控制點(diǎn)。針對(duì)21層結(jié)構(gòu)特殊部位，對(duì)簡(jiǎn)支鋼梁的整體穩(wěn)定性和撓度進(jìn)行了力學(xué)計(jì)算，得出安全可靠的計(jì)算數(shù)據(jù)，并對(duì)撓度偏大的問(wèn)題提出了處理方法。最后，明確了無(wú)板框架支撐架的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、拆除工藝及安全措施。
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