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满堂脚手架施工方案范文1
中图分类号:U213.1+3 文献标识码:A
依托工程简介
该架空平台为钢筋砼梁板结构,建成后为本工程的室外平台,建筑面积约5000㎡,平台全长约258m,宽度从8.2m至28.1m不等,结构为一层框架梁板结构,建筑结构高度为9~22m,柱间最大距离为12m,整个架空平台的梁板结构投影区域为市政边坡,坡度为45~75度不等,坡体表面因长期受雨水侵蚀作用,风化较严重,局部岩体裂缝达30mm。
架空平台上部最大梁截面为600*1600mm(跨度为11.2m),最大梁跨度为18.2m(梁截面为450*1500mm),结构板厚为200mm,结构支撑体系最大高度约22m。
工程重难点分析
该架空平台为钢筋砼结构,在进行结构施工时需要搭设满堂钢管脚手架,由于整个架空平台的投影位于市政边坡上,满堂架立杆没有支撑点,加上搭设满堂脚手架的市政边坡长期受雨水侵蚀,坡体岩层风化严重,没有相应的地质勘查报告资料,无法判断在施加外部施工荷载情况下,坡体是否稳定,因此解决在45~75度坡度的边坡上搭设满堂架的立杆基础及边坡的稳定性成为本架空平台施工的重点,也是架空平台结构施工的难点。
边坡稳定性分析
由于架空平台位于边坡上,边坡坡度较陡,无法架设勘探机械设备,因此只能采用专家评估的方法分析边坡的稳定性。
根据本架空平台的设计图纸及在结构施工时对坡体施加的外部荷载,我们组织了5名岩土专家对边坡岩层进行了现场查看,边坡岩体因长期受日晒雨淋作用,表面风化严重,岩层裂缝宽度最大约30mm,裂缝深度在300-500mm,表层岩石较破碎,经专家现场查看并认真分析后认为,本边坡岩层在没有施加外部荷载的情况下,边坡岩层相对比较稳定,如要施加外部荷载需对边坡进行加固处理。
满堂架立杆基础研究分析
架空平台施工前,我们组织相关技术人员根据架空平台的结构形式、现场边坡岩层情况及边坡坡度等进行综合考虑,对本架空平台结构施工涉及的满堂脚手架支撑体系立杆基础进行了研究,在理论上提出了多个施工方案:
在边坡坡脚增加挡土墙
在边坡坡脚的独立基础部位,沿基础方向施工一道高度为4米的钢筋砼挡土墙,将边坡与挡土墙之间的倒三角空间用土方进行回填,在回填土方上部施工一块钢筋砼板,用于支撑A轴至B轴之间的梁和板的满堂架立杆。
搭设钢平台
该方案为挡土墙施工方案的简化方案,在沿结构独立基础方向施工一排钢柱,在钢柱上搭设工字钢,工字钢的一端支撑在钢柱上,一端支撑在边坡上,在工字钢上按满堂架立杆间距按垂直于原工字钢方向铺设一层工字钢用于支撑满堂架立杆。
对边坡进行支护,利用支护结构作为满堂架立杆的基础
本工程位于长年受雨水侵蚀的市政边坡上,坡体风化严重,随时有风化崩落危险,且架空平台基础位于边坡坡脚,一旦出现岩石崩裂情况将严重影响架空平台的结构安全,因此在架空平台结构施工前需要对边坡进行支护处理。
该架空平台为梁板结构,最大梁截面600*1600mm,板厚200mm,最大截面梁的结构荷载为0.6*1.6*1*27=25.92Kn/㎡,加上结构施工时的施工荷载4 Kn/㎡,因此最大截面梁下的满堂架立杆承受的荷载为31.92 Kn/㎡,而结构板部位的满堂架立杆承受的荷载为0.2*1*1*27+4=9.4 Kn/㎡,因此本架空平台满堂架支撑体系主要解决主梁下立杆支撑基础问题以及基础的抗滑移问题。
结合边坡支护综合考虑,进行边坡支护设计时在主次梁的投影部位布置支护格构梁,利用边坡支护的格构梁作为梁下支撑体系的立杆基础,将支护的锚杆或锚索锚固在格构梁内,在设置格构梁时需注意将结构梁的投影中线需与格够梁的中线重合。
边坡岩石开挖
本架空平台主要由沿横向的两根主梁承担主要荷载,两根主梁分别位于A轴和B轴,梁截面分别为450*1500mm和600*1600mm, A轴主梁投影线位于坡脚,梁下可浇筑砼带作为立杆基础,B轴投影线位于边坡上,梁下立杆没有支撑面,因此考虑沿B轴主梁投影线将边坡岩石开挖至A轴基础面标高,便于搭设两根主梁及主梁之间板的支撑立杆。
基础施工方案研究分析
我们组织了参建的各相关单位人员对施工方案进行研究分析,针对4个施工方案的施工难度、施工周期、施工成本、施工过程中的安全可靠性等进行了详细的研究论证,通过对4个施工方案的利弊分析。
方案一:,该方案的优点是可以减小满堂架的搭设高度,将原倒三角型的满堂架架体变成倒梯形的满堂架架体,以增加满堂架的稳定性,同时解决了边坡坡体的稳定性;该方案的缺点是增加费用较大。
方案二:该方案的优点是施工速度快,缺点是需要大量的型钢钢材,成本较高。
方案三:该方案的优点是创造性地将边坡支护和满堂架基础施工同时考虑,同时解决了边坡支护和满堂架立杆基础两个关键的问题,且增加费用较少,缺点是施工周期比上述两个方案长。
方案四:该方案的优点是可将原倒三角形支撑满堂架改为矩形满堂架和倒三角形支撑满堂架,以增加架体的稳定性,缺点是对边坡岩层的扰动较大,开挖岩层只能采用静爆或凿出,增加费用加大且施工周期较长。
经综合评估,该架空平台采用第三种施工方案,即将边坡支护和满堂架立杆基础施工相结合的施工方案较经济合理。
高大模板支撑体系基础施工
在该类型的大坡度边坡上搭设满堂脚手架,主要需解决满堂架立杆基础以及基础的抗滑移问题,因此我们考虑在上部结构梁的投影位置设置支护格构梁,将常用的矩形支护格构梁中的竖向格构梁施工成阶梯型宽扁格构梁,横向格构梁施工成具有水平支撑面的三角形格构梁,利用阶梯的平面作为梁下满堂架立杆的支撑面,利用支护的锚杆或锚索锚入格构梁内以抵抗荷载作用下格构梁的抗滑移。
格构梁以外的边坡采用挂钢丝网喷射砼的方法进行边坡支护,喷射的砼强度等级不低于C20(砼面承载力计算:3.14*(242-212)*20N/mm2=8478N/mm2),厚度不低于100mm,在进行喷射砼施工前应清除坡体表面松散的石块,使基层牢固稳定。
在进行阶梯式格构梁砼浇筑时,可将砼分成下部矩形砼和上部三角形砼进行分层浇筑,先浇筑阶梯以下的矩形砼,浇筑高度至阶梯立面模板的下口,待砼初凝前再浇筑上部三角形砼,浇筑的砼选用塌落度为10~12cm的砼,砼振捣优先选用扦插或敲击的方法,不建议采用插入式砼振捣棒振捣。
满堂脚手架施工方案范文2
关键词:扭转 悬挑竖向空腹桁架临时支撑
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
1 概况
1.1 建筑概况
大兴新城北区28号地块商业金融项目,建筑面积为47051㎡。地下2层,地上19层,建筑高度78m。建筑平面呈正三角圆形,每层顺时针旋转6°,旋转出外立面优雅动态的扭转造型,如图1-1所示。
图1-1外里面效果图 图1-2 标准层平面布置图
1.2非预应力钢筋混凝土悬挑竖向空腹桁架概况
工程为框架-核心筒结构,筒结构为15棵圆柱,圆柱外侧由不规则的混凝土悬挑梁和悬挑板组成,如图1-2所示。
悬挑梁最长6m,最短1m。各个悬挑梁通过钢柱进行上下层拉结(如图1-3所示),并在受力较大的区域设置钢筋混凝土加强带,形成由混凝土结构和钢结构组合而成整体受力的竖向空腹桁架结构,如图1-4所示。
图1-3 钢柱拉结图图1-4 悬挑竖向空腹桁架结构图
2 临时支撑成制约因素
2.1图纸及规范要求
竖向空腹桁架结构施工阶段和使用阶段受力不同,部分悬挑结构在施工阶段不能满足挠度变形要求,设计要求从底层开始设置临时支撑,整体结构施工完毕后,一起拆除支撑体系;临时支撑拆除后,竖向空腹桁架的变形值≤1/500。
2.2工期安排及合同要求
工程和地铁大兴线一体化设计(如图2-1、2-2所示),地下一层至二层(18轴-22轴)为地铁出入口大堂,按施工计划,地铁大堂计划在十二层结构施工时进行装修施工。
图2-1工程和地铁一体化平面图 图2-2地铁大堂剖面图
2.3问题症结
鉴于上述因素,在保证设计要求及悬挑梁挠度变形在规范要求范围内的前提下,如何拆除地铁大堂临时支撑进行装修穿插施工来满足合同要求成为制约施工进展的关键因素。
3制定切实有效的施工方案
3.1多方案选择,择优录用
一个问题往往都有三种以上的解决办法。通过对空腹桁架结构计算分析得出,施工期间结构不满足挠度变形要求的部位,统计如表3-1所示。
表3-1施工期间挠度不满足要求的部位统计表
通过对临时支撑设置方法影响因素的分析,针对“受力不稳定区域和地铁大堂装修穿插施工”两个关键点,有以下四种临时支撑方案可供选择:
方案一、满堂脚手架支撑
从基础开始至结构封顶,每层悬挑结构部分的模板及模板脚手架支撑体系均不进行拆除。模板脚手架支撑作为空腹桁架结构临时支撑,待顶层混凝土达到设计强度后,从顶层开始逐层拆除模板及模板脚手架支撑体系,如图3-1a、3-1b所示。
图3-1a满堂脚手架支撑搭设平面图 图3-1b满堂脚手架支撑搭设剖面图
方案二、型钢斜支撑
施工过程中,在结构不稳定区域的混凝土悬挑梁下加设型钢斜支撑,以加强混凝土梁的工作能力。待结构施工完毕后拆除支撑体系,支撑拆除时要进行卸荷,如图3-2所示。
图3-2型钢斜支撑图
方案三、增加钢骨梁形成内支撑
为加强结构抗挠度能力,将结构不稳定部位的悬挑混凝土梁内转换钢梁加长加大,锚固在混凝土柱内,使之形成受力钢骨梁,与混凝土梁共同工作,减少混凝土梁的变形,如图3-3所示。
图3-3增加转换钢梁后的桁架图
方案四、增加钢骨梁、脚手架配合支撑
在方案三的基础上,利用结构施工时脚手架承担部分荷载,减小钢骨梁的截面尺寸,脚手架支撑(考虑四层荷载)需在十二层施工时拆除,如图3-4所示。
图3-4增加钢骨梁、脚手架配合支撑图
上述四种方案对比分析表,如表3-2所示。
表3-2 对比分析表
经过设计计算和专家论证后,增加钢骨梁,脚手架配合支撑方案满足施工阶段空腹桁架结构受力要求,此方案由外支撑改为内支撑,可以和混凝土结构同步实施,减少了施工支撑设置环节,节约造价,方案最佳。设计认可后形成了工程设计变更及图纸,如图3-5所示。
图3-5变更附图
3.2依据最佳方案编制施工工艺流程
在确定增加钢骨梁,脚手架配合支撑为最佳方案后,制定施工工艺流程,如图3-6所示。
图3-6施工工艺流程图
3.3确定影响临时支撑设置的关键项
依据工艺流程不难发现,影响临时支撑设置的关键项目:钢骨梁和钢柱焊接质量、已施工部分局部整体性、脚手架支撑的拆除时间。
4方案实施
4.1依据关键项,制定针对性对策,如表4所示。
表4关键项对策实施表
4.2对策实施
4.2.1 保证已施工部分局部整体性
在加工厂加工好钢骨梁并把钢柱的一端和钢骨梁焊接在一起,在悬挑梁模板底模支设完毕后安装钢梁和钢柱,另一端和下层钢梁预埋件焊接完毕后,再进行悬挑梁的钢筋绑扎和模板安装。混凝土结构施工完毕后,每层形成整体受力的“小桁架”,随施工的进行,每层“小桁架”逐渐积累形成整体受力的空腹桁架结构。确保了空腹桁架结构施工阶段的整体性,
4.2.2 十二层结构施工时拆除脚手架支撑
地体大堂位于18轴至22轴,为保证地铁大堂装修施工,在十层的20、21轴增加混凝土加强带(如图4-1所示),2010年8月4日,试验报告显示加强带达到设计强度的112%,脚手架支撑经批准拆除,实现了地铁大堂装修于2010年8月10日开始进行施工的目标。
4.2.3保证钢骨梁和钢柱焊接质量
1、钢柱和钢梁采用熔透焊焊接,使钢柱和钢骨梁融为一体,如图4-2所示。
2、在加工厂把钢柱的一端和钢骨梁焊接在一起,减少了现场焊接,提高了焊接质量。
3、焊接部位100%探伤,避免出现不合格品,如图4-3所示。
4.3实施效果
4.3.1 从临时支撑设置开始至支撑拆除后两个月,对悬挑梁进行了变形观测,经计算分析后得出:变形最大的悬挑梁长度为6米,变形值为6.3mm, 挠度变形值为:6.3/6000
4.3.2 工程主体结构于2010年12月5日顺利封顶,并在2010年9月底完成地铁大堂精装修施工。
5 结论
扭转正三角圆形悬挑非预应力钢筋混凝土竖向空腹桁架结构较为少见,增加钢骨梁内支撑,脚手架配合支撑不仅满足施工阶段空腹桁架结构受力要求,同时完成了地铁大堂装修穿插施工的目标,方案经济、可行,为以后类似工程的施工提供了良好的借鉴,积累了宝贵经验。施工过程中,我们要不断地发挥项目技术人员的主观能动性,指定切实可行的施工方案,最大程度地降低施工成本。
满堂脚手架施工方案范文3
关键词:连续梁;施工方案;经济比选;符合施工要求
中图分类号:U448文献标识码: A
1、工程概况
喀兰古公铁立交桥位于库车县喀兰古乡,与G314国道立体斜交,与正在建设的库库高速成公路按上下行分幅通过桥下,右幅路利用既有G314国道,从桥下通过;新建左幅路与G314国道以16m间距并行,在通过桥体150米后与既有314国道分幅绕行。
本桥为双线大桥为2×(1-32m混凝土简支梁+(40+64+64+40)m连续梁+1-32m混凝土简支梁桥),中心里程:DK724+680。最小净空5.3m,考虑20cm的沉降,满足5.5m的净空要求。主桥采用2联(40m+64m)预应力混凝土连续箱梁,箱梁采用单箱室变高度直腹板箱型截面,中支点处梁高5.1m,跨中及边墩现浇段处梁高3.1m,箱梁顶宽11.46m,底宽6.0m,中支点处梁底加宽至7.0m,单侧悬臂长2.73m,悬臂端厚20cm,悬臂根部厚65cm。箱梁腹板厚50~80cm;底板厚35~65cm;梁中心顶板厚38cm。顶板设90×30cm的梗肋,底板设30×30cm的梗肋。箱梁中支点设置厚150cm横隔墙,横隔墙设置(高)160cm×(宽)150cm的过人洞;边支点横隔墙厚110cm,横隔墙设置(高)150cm ×(宽)140cm的过人洞。梁段划分:梁段按施工顺序共划分为4种15个梁段。桥墩上为0号段,梁段长30m,1号梁段长16m,2号梁段长7.6m,合拢段梁段长2.0m。
因该桥上跨314国道,此公路为南疆重要的交通大动脉,是东西走向进出南疆的唯一公路;同时又与正在建设的库库高速公路,立体交叉施工,此公路要求开通时间已是自治区重点盯控节点,因此意味着喀兰古公铁立交必须在高速公路开通时,横跨于上部的梁体,同时完成施工。为此,提出两种施工方案:方案一、跨越314国道其中的一孔64米梁采用门式支架法施工,其余40米、64米、40米梁采用满堂支架法施工,先在主墩墩顶现浇0号段,进行墩梁临时固结后,然后支架法对称依次浇筑中跨各个梁段,边跨采用满堂支架现浇法施工,梁段浇筑进度应与中跨浇筑进度保持一致,浇筑完毕一个梁段等混凝土强度达到要求后,张拉并锚固纵向预应力束及横向、竖向预应力筋。方案二、为减少支架及周转料的使用,采用4套悬臂挂篮同时开始4种梁段的施工,但此方案增加了起重吊装机械和混凝土泵送设备,施工工作面展开较多,安全较难控制,风险提高。由于2中方案对于桥的基础及下部结构无影响,故经济比选重点放在连续梁施工方案上。
2、施工方案分析
2.1满堂支架施工
由于采用了满铺碗扣式脚手架施工,支架结构具有足够的强度、刚度和稳定性梁体不会出现不均匀沉降,整体性好,外观平整度高等优点。但因为不能影响行车视线,考虑桥体与314国道的交角,门架只能一次跨越314国道,门架中不能分成2孔,故门架跨度限制了公路通行幅宽,影响了交通运行流量和正常通行时间。
2.2悬臂挂篮施工
该方案采用悬臂挂篮施工,节省了脚手架的使用量,同时不用桥下原地面整体硬化,支设脚手架,节省了措施费的投入,同时对行车干扰小,不太影响通车。但确增加了增加了起重吊装机械和混凝土泵送设备,施工安全较难控制,桥体合拢段多,整体结构性较差,受力不如整体现浇箱梁合理。
3、经济比选分析
3.1编制依据
1)铁道部铁建设[2006]113号文《关于〈铁路基本建设工程设计概(预)算编制办法〉的通知》(以下简称“113号文”)。
2)铁道部铁建设[2008]11号文《关于铁路基本建设工程投资预估算 估算 设计概预算费税取值规定>的通知》(以下简称“11号文”)。
3)铁道部铁建设[2008]26号文《关于补充铁路基本建设工程设计概预算综合工费类别划分的通知》(以下简称“26号文”)。
4)铁建设函[2007]1212号《关于印发等补充定额标准的通知》。
3.2采用定额
1)铁道部铁建设[2005]15号的《铁路桥涵工程预算定额》。
2)铁道部建技[2000]135号文、[2002]9号文、[2003]59号文、[2005]1号文的《铁路工程补充预算定额》第一至第四册。
3.3取费标准
1)人工单价
基期综合工费标准按“113号文”的标准计算,见表24-1。
2)材料费
采用铁建设[2006]129号《铁路工程建设材料基期价格(2005年度)》,缺项材料采用2005年价格水平。
主要材料编制期价格表单位:元表2
砂、石、石灰、黏土、砖、瓦等当地材料采用现场调查价。
调查材料价差表 单位:元 表3
3)机械台班单价
根据铁建设[2006]129号《铁路工程施工机械台班费用定额(2005年度)》分析。其中:人工、油燃料、水电和养路费标准按基期单价计列。
4)水、电单价
依据“113号文”规定,基期工程用水、电综合单价如下:
基期单价:水:0.38元/吨 电:0.55元/Kwh
5) 运杂费及装卸费单价
执行“113号文”规定及工程所在地区规定的汽车运价,考虑公路与便道运输比例以及公路过路过桥费、便道费系数计算。
考虑以上各种因素,本线按0.55元/吨∙公里的综合运价计算。
依据以上基础资料和编制原则,两种施工方案定额直接费分析如下:
经分析,方案一满堂支架现浇法,混凝土量2709.6方,定额直接费3979452元,单价1468.65元;方案二悬臂挂篮法,混凝土量2904.6方,定额直接费3735683元,单价1286.13元;从单价上看悬臂挂篮施工法的造价要低于满堂支架现浇法,单纯从定额直接费上考虑,应选择悬臂挂篮施工,但施工中安全因素和工期要求不能忽视,只看预算软件中的数据并不能体现实际施工的成本和需求。
从实际施工来看,悬臂吊篮施工增加的安全风险度,因此投入的安全措施费用相应增加,同时此方案不能保证工期要求,虽然4种梁体同时施工,但中间需等待梁体混凝土凝结强度时间和周转挂篮时间,并不能提高工作效率,有可能还会延长施工时间。而满堂支架法对此项目所需的保证施工工期目标和安全指标,都能满足。
4、结束语
通过实践,选择满堂支架法进行施工,不但保证了工期目标,满足了安全要求,且建成后维护费用较少,结构整体性好,节省混凝土,行车舒适度好。减少了合拢段的拼接处数,降低了大体积混凝土梁体的病害。
通过以上分析,选择哪种施工方案,不能只看数据,要结合施工要求的实际需要来选择施工方案,根据不同的施工要求,选择适合的施工方案。
参考文献
[1] 《IDK724+682 (40+2*64+40)m连续箱梁 喀兰古库库高速公路立交大桥施工图》(本册图号:南疆轮库施桥12-1、2)。
满堂脚手架施工方案范文4
关键词 高支模;门式脚手架;建筑施工
中图分类号TU731 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)47-0143-02
现今高支模的支撑一般采用钢管搭设,极少采用门式脚手架,但门式脚手架几何尺寸标准化、受力性能好、承载能力高,且施工中装拆容易、架设效率高,省工省时、经济适用,虽然整体稳定较差、变形较大,但只要措施得当,门式脚手架的安全性也能满足施工要求,且可产生较大的经济效益,以下举例说明。
1 工程概况
某单层厂房,建筑面积约13 000m2,檐口高约11.2m。该厂房框架梁高度为1.2m,宽度为0.4m,模板支撑高度约为10.0m,室内地坪已完成砼垫层的施工。
施工前,由于租赁市场上钢管脚手架非常短缺,因此决定采用门式脚手架搭设满堂支撑。
2 计算依据
1)《施工结构计算方法与设计手册》(中国建筑工业出版社);
2)《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ128-2001);
3)《建筑施工脚手架实用手册》;
4)《建筑施工计算手册》2004版;
5)设计院提供的本工程施工图纸。
3 荷载取值
3.1 荷载取值
1)梁板砼自重:24kN/m3;
2)模板、木枋自重:0.5kN/m2;
3)施工振捣砼时产生的荷载值:2kN/m2;
4)均布活荷载值:1.5kN/m2。
3.2 荷载分项系数
构件自重取1.2,其他各项取1.4。
4 门架计算(因本文主要阐述支撑体系,因此模板的计算从略)
4.1 荷载计算
1)框梁自重:1.2×0.4×24=11.52kN/m;
2)木枋、模板自重:0.5×0.4=0.2kN/m;
3)门架、调节架自重:0.224kN/个;
4)交叉支撑及连接棒自重分别为:0.04kN/个及0.006kN/个;
5)水平杆自重:0.0387kN/m;
6)锁臂、可调底座及可调托座自重分别为:0.0085kN/个、0.035kN/个及0.045kN/个。
恒载小计(门架间距暂按1.2m取值):(11.52+0.2)×1.2+(0.224+0.04+0.0085)×5+0.006×4+(0.035+0.045)×2+0.0387×1.2×3=15.79kN。
活荷载、均布荷载及振动荷载:(1.5+2)×(0.4+0.6)×1.2=4.2kN
荷载组合:N=1.2×15.79+1.4×4.2=24.83kN。
4.2 门架稳定承载力计算
由规范附表可知,一榀门架的稳定承载力 Nd=74.38kN
由于N=24.83kNNd=74.38kN,门架稳定承载力满足要求。
5 门架及模板的搭设
1)材料选用
(1)支撑体系:采用MF1219门式钢管脚手架、Φ48×3.5mm优质标准钢管脚手架及其配件,钢材品种为Q235。水平加固杆、扫地杆、剪刀撑:Φ48×3.5mm标准钢管;
(2)模板体系:梁侧模面板采用18mm进口木胶合板,内楞(竖向)用50×100木枋,外楞(水平向)用双Φ48脚手钢管,对拉螺栓选用Φ12Q235钢制作。梁底模根据计算确定。
2)梁板模板及支撑系统的安装顺序为:弹线脚手架的架设脚手架的固定、拉接水平系杆及剪刀撑木枋的架设及调平梁底板的安装梁侧板的安装楼面板的安装梁、板钢筋的绑扎砼浇捣淋水养护拆除高支模板。
3)整体性构造层的设计:
(1)框架梁下的架体除设置扫地杆外,在第二步架及第五步架顶部均设一道水平加固杆,水平杆两端加可调支托与柱对撑;
(2)板及次梁下的架体纵横向两端、中部每隔四个架均设水平加固杆,设置部位与框架梁下的架体相同,水平加固杆两端与框架梁架体相连,加固杆应连续设置,不应间断。
4)剪刀撑的设计:
(1)脚手架外侧周边及框架梁架体下均设剪刀撑;
(2)板及次梁下的架体纵横向中部各设一道剪刀撑;
(3)剪刀撑宽度不大于4个跨距,斜杆与地面倾角一般为45°。
5)可调底座和托座搭设要求:
(1)可调底座顶托应采取防止砂浆水泥浆等污物填塞螺纹的措施;
(2)可调底座调节螺杆伸出长度不应超过200mm。
框架梁门架搭设形式如图1所示。
注:1.砼梁;2.门架;3.交叉支撑;4.可调底座;5.可调托座;6.小楞;7.扫地杆;8.加强杆;9.剪刀撑;10.托梁
按照《建设工程安全生产管理条例》的规定,高支模工程的专项施工方案必须组织专家进行论证、审查,但在认证阶段,专家组认为该施工方案侧向稳定性不足,不同意采用门式脚手架方案。在此情况下,方案编制人员查阅相关资料,并对原高支模方案重新进行优化。优化的主要原则及内容如下:
1)优化原则:根据相关施工规范的规定“当梁的高度大于1m时,允许单独浇筑,施工缝可留在距板底面以下20mm~30mm处”;
2)基于以上原则,屋盖不再采用整体浇筑的方法,而是分两次浇筑,第一次是浇筑至砼板底面以下30mm处,待砼浇水养护7天后再浇筑其余部分;
3)采用两边对称浇筑的方法,并对砼渗适量的缓凝剂,以确保第一次浇筑时框架梁不留施工缝。
在实际应用中,采用调整后的施工方案进行施工,取得了非常好的效果,施工过程中对模板体系、支撑架体和砼柱进行监测,均无发现明显的变形。
满堂脚手架施工方案范文5
[关键词]大直径;钢筋混凝土;刚性平台;中心筒井架;仓上结构
中图分类号:TU37文献标识码: A
1.工程概况
大同同忻煤矿产品仓工程是由三个直径为Ф34m的无粘结预应力钢筋混凝土筒仓组成,筒体高度50m,总高70米,基础为钢筋混凝土筏板基础,仓内设内筒用以支撑漏斗,内筒厚度600mm,高度9.6m,仓上结构为厚度500mm的砼锥壳结构,锥壳之上为框架结构的输送机走廊,单仓贮煤量3.5万吨,为目前国内行业直径最大、容量最大的贮煤仓。以往大直径筒仓滑模都采取柔性平台进行施工,在进行仓上结构施工时要搭设满堂脚手架,不但施工周期较长,还需要大量的周转材料,且不易保证施工安全,施工进度缓慢,满足不了施工工期的要求,因此我们选择了用钢性平台施工。刚性平台不仅要考虑到滑模施工的需要,更主要的是要考虑到仓上锥壳施工的需要,由于筒仓直径较大,平台骨架跨度大,中间挠度太大,为此中间增加内井架,以改善平台的受力形式并有效的减少了单榀桁架的跨度;此技术的主要难点是刚性滑模施工平台的设计,内井架的搭设, 仓上锥壳及框架结构的施工。
2.施工方案构想:筒仓仓壁及外扶壁柱均采用液压滑升模板施工,仓上锥壳及框架结构利用滑模平台施工,为减小滑模平台跨度满足其刚度要求,平台中间用井字架支撑。所以此技术主要解决以下技术难点:
2.1刚性滑模施工平台的设计。刚性平台的设计即滑模主平台的设计,不仅要考虑到滑模施工的需要,而且要考虑到仓上锥壳施工的需要,而主平台主要是由72根钢桁架受力,所以钢桁架的设计是此技术的最基础最重要环节。
2.2内井架的设计施工。内井架是整个施工过程中重要的受力结构,滑模时内井架起到支撑和提升刚性平台的作用,滑模施工结束后内井架与刚性平台一起又起到支撑仓上锥壳施工荷载的任务,也是整个项目成功实施的关键。
2. 3 仓上锥壳及框架结构的施工技术。此项技术研究的主要目的是利用刚性平台作为施工仓上结构的支撑平台,仓上锥壳为钢筋混凝土结构,锥壳施工时需要在平台上搭设满堂脚手架,支设模板绑扎钢筋,混凝土浇筑时荷载较大,如若施工组织不当,可能会造成刚性平台下挠过大,或造成中心柱失稳,产生重大质量安全隐患,因此仓上锥壳施工是一项施工技术难点。
3.方案设计:
3.1滑模装置的设计:经过课题小组反复研究,决定采用单层刚性平台滑模装置,其主要由操作平台系统、模板系统、液压提升系统、配电系统构成。
图1滑模操作平台系统图
1、外联系围圈1 2、内联系围圈1
3、上环梁14、上环梁2
5、上环梁36、上环梁4
7、外联系围圈28、内联系围圈2
9、下环梁110、下环梁2
11、开字架12、三角架
13、模板围圈14、模板
15、吊架16、桁架
17、内环梁
操作平台系统包括主平台、外挑架平台、吊架平台。主平台由72榀钢桁架(长12.5m,高1.1m )上铺设钢管和跳板,钢管间距700mm,两头必须用铁线捆扎在钢桁架上;跳板为4m×300mm×50mm的木板,表面必须用通长钢筋压住;外挑平台宽度为1300mm,吊架平台宽650mm,挑平台、吊架平台四周设防护栏杆和安全网,为了提高平台的整体性,平台中间设置六道围圈(16#槽钢两道,10#槽钢四道)将钢桁架联为一体。
模板系统包括提升架、模板、围圈、三角架、吊架,开字架外筒布置72架,内筒布置24架,模板采用3012钢模板,模板围圈用10#槽钢制作,模板单面锥度3‰,联系围圈用14#槽钢制作。提升架、三角架、吊架采用型钢制作的滑模专用机具。
操作平台系统与模板系统的连接为钢桁架与开字架的侧面用螺栓连接,故开字架上只能安装单挑头。
3.2钢桁架设计
3.2.1滑模施工时荷载
施工荷载按照2.0KN/m2取值。
滑模施工时桁架重量:施工设计每片桁架重量为550kg,共设计72片桁架,桁架重量为550×72=39600kg。
围圈重量:根据设计组装要求围圈共设计六道,其中16#槽钢两道,10#槽钢四道,仓壁外圈平均直径为34.45m,内仓壁平均直径8.50m。
16#槽钢的重量为:4650.1kg
外圈34.45×3.14×2×17.24=3729.8kg
内圈8.50×3.14×2×17.24=920.3kg
10#槽钢的重量为:5398.2kg
外圈34.45×3.14×4×10.007=4329.9kg
内圈8.50×3.14×4×10.007=1068.3kg
(其中17.24为每米16#槽钢的重量,10.007为每米10#槽钢的重量)
开字架重量:根据设计组装要求共设计96榀开字架,其中外仓壁72榀,内仓壁24榀,每榀开支架重量为230kg。
则开字架的重量为:22080kg
外圈72×230=16560kg
内圈24×230=5520kg
平台铺设模板及木方的重量:设计平台铺设木方和木板,木方采用5×10cm杉木条每隔400mm一道,木板采用3cm杉木板满铺,木材的重量设为500kg/m3。
则木方和木板的重量为:
内平台木方:3.14×(17.02-4.552)÷0.4×0.05×0.1×500=5265.3kg
木板:3.14×(17.02-4.552)×0.03×500=12636.8kg
外挑平台木方:3.14×(34+1.6)×4×0.05×0.1×500=1117.8kg
木板:3.14×(18.652-17.452)×0.03×500=2040.4kg
滑模模板重量:滑模模板采用3012普通钢模板,模板的重量按照40kg/m2计算,模板的滑阻力按照250kg/m2计算。
滑模模板重量:
外圈:3.14×34.45×1.2×2×40=10384.6kg
内圈:3.14×8.5×1.2×2×40=2562.2kg
滑模摩擦阻力:
外圈:3.14×34.45×1.2×2×250=64903.8kg
内圈:3.14×8.5×1.2×2×250=16013.8kg
3.2. 2仓上锥壳、平台施工时的荷载组成
仓顶锥壳施工时的混凝土荷载:根据以往施工经验仓顶锥壳分三次进行浇筑施工,将锥壳分成A、B、C三段。
图2锥壳荷载分布图
根据施工图锥壳厚度500mm,垂直厚度为707mm,每平米混凝土重量为2.45×0.707×1=1.73t/m2。
A段浇筑时混凝土荷载:3.14×(172-14.52)×1.73=427.8t
B段浇筑时混凝土荷载:3.14×(14.52-122)×1.73=359.9t
C段浇筑时混凝土荷载:3.14×(122-9.52)×1.73=292t
仓顶锥壳施工时模板荷载:3.14×(172-9.52)×0.040=24.96t
施工锥壳脚手架荷载:根据要求以1.0KN/m2进行计算,则架子的总荷载为。
3.14×(172-4.52)×0.1=84.39t
根据施工初步计算,在工程施工时井字架在施工仓顶锥壳时承受荷载最大,根据施工方案,锥壳三种施工状态的荷载组成情况如下:
P=平台上荷载+施工荷载+锥壳脚手架荷载+模板荷载+混凝土荷载+环梁荷载
根据以上计算公式得到:
PA=(39.6+17.9)+49.46+82.89+24.96+427.8+4.65=647.26t
P均A=647.26÷72=8.99t
计算得到Fa=76.63KN;Fb=13.31KN。
PB=(39.6+17.9)+41.6+82.89+24.96+359.9+4.65=571.5t
P均B=571.5÷72=7.94t
计算得到Fa=55.59KN;Fb=23.83KN。
PC=(39.6+17.9)+33.75+82.89+24.96+292+4.65=495.75t
P均C=495.75÷72=6.89t
计算得到Fa=38.91KN;Fb=29.95KN。
3.2.3钢桁架的验算:依据计算结果显示在施工锥壳A段时桁架受力最大,根据锥壳施工最大荷载进行辐射钢桁架设计,依据以往施工经验,平台钢桁架考虑均布设计72榀。
P=平台上荷载+施工荷载+锥壳脚手架荷载+模板荷载+混凝土荷载+环梁荷载
根据以上计算公式得到:
PA=(39.6+17.9)+49.46+82.89+24.96+427.8+4.65=647.26t
P均A=647.26÷72=8.99t
根据荷载最大时进行桁架内力分析和架体计算,锥壳荷载设计按照72根桁架平均分配计算,为满足滑模施工模数配制和荷载要求,钢桁架设计长度12.5米,高度1.1米,通过内力验算和内力分析,钢桁架采用角钢制作,上弦采用100×10角钢,下弦采用75×8角钢,腹杆采用50×5角钢制作。
3.3中心筒脚手架内力分析、架体设计。
中心筒脚手架采用Ф48×3.5钢管搭设,为一个圆形的满堂脚手架,用于支撑滑模施工平台和作为上部锥壳施工的支架。
根据施工初步计算,在工程施工时井字架在施工仓顶锥壳时承受荷载最大,根据施工方案,锥壳最不利施工状态的荷载组成情况如下:
P=平台上荷载+施工荷载+锥壳脚手架荷载+模板荷载+混凝土荷载+环梁荷载=5715KN
不组合风荷载时:N=1.2(NG1K+NG2K)+1.4 NQK
NG1K=〔H+n(la+lb)+n’×0.325 la h+n’×0.325 lb h〕×38.4+2n×13.2+(H/6.5-1)×18.4+2×(H/4.1+1)×14.6
NG2K=H/12×la lb×350(施工计算时可不考虑)
NQK为施工锥壳时传下来的施工荷载。
不组合风荷载时立竿稳定性必须满足:
根据公式求得在立竿间距为700mm,步距为1200mm,脚手架立竿在保证稳定性的前题下能够承受上部施工荷载,经过计算能够满足施工要求。
脚手架施工分为上、中、下三种截面形式,下部为基本架型,固定在内筒筒壁混凝土中,中部为出内筒筒壁混凝土后的型式,为基本架型固定爬杆的样式,上部为了支承滑模平台,在最上端4米处又挑出了一个700㎜宽的架体。
3.4锥壳施工设计
本方案采用刚性滑模平台施工的主要目的就是施工仓上锥壳,考虑锥壳施工荷载较大,锥壳施工分为三段进行施工。
仓顶锥壳施工,包括仓顶环梁,锥壳斜壁,锥壳平台同时施工,施工采用降平台法。利用滑模平台的内外吊架,将螺栓穿过预埋件的穿墙套管并将内外牛腿连接固定,利用16个手扳葫芦吊起滑模平台,拆除液压装置,保留内外模板及其固定围圈,将平台降至钢牛腿上,利用滑模平台支撑上部锥壳进行施工。
仓壁滑模施工时,当滑至锥壳环梁下部1.0m时,按照5°夹角在仓壁上预埋5M24的高强螺栓,待平台内挂架刚好滑过预埋螺栓标高时,安装钢牛腿,滑模到顶后,降模进行仓顶锥壳施工,当仓壁滑升至仓顶环梁底时,模具空滑到上部,拆除千斤顶、开支架,每个仓用16个5t倒链将滑模平台直接落在钢牛腿支撑上。
仓顶锥壳模板根据锥壳的形态,在滑模平台上搭设满堂脚手架,作为其支撑系统,首先绑扎环梁钢筋,支设环梁模板,由于锥壳斜壁重量比较大,混凝土施工分三次进行,但模板为一次施工成型,并要将内环梁及环梁内梁板模板同时施工。
仓上锥壳施工示意图见图3.2.2-5仓上锥壳施工示意图。
图3仓上锥壳施工示意图
待锥壳斜壁钢筋绑扎完毕,浇筑混凝土时,再支斜壁扣模。斜壁扣模采用定型组合钢模板。
下环梁及仓顶锥壳板混凝土施工采用泵送混凝土分四次浇筑,下环梁一次,锥壳分三次浇筑成形,锥壳混凝土浇筑前预埋吊环,做为施工上环梁及上环梁内梁板使用。
上环梁内梁板混凝土施工前,将锥壳顶预埋拉钩挂上钢丝绳拉住平台钢桁架的内侧,减少内脚手架的荷载。
上环梁施工拉杆布置图见图3.2.2-6上环梁施工拉杆布置图。
图4上环梁施工拉杆布置图
1、锥壳斜拉22钢筋
2、斜拉22钢丝绳
3、内中心筒脚手架
4.结论:此项技术利用刚性平台滑模施工,无需搭设满堂脚手架施工锥壳,能有效保证筒仓整体施工质量,施工过程控制相对简单有效,能最大限度保证滑模施工安全且节约了大量周转材料的投入,平台内支撑采用钢管脚手架搭设,创新了一种支撑体系,且方便快捷,经济效益十分明显。
本技术主要适用于Ф25m-Ф40m特大直径预应力钢筋混凝土筒仓的施工;对于直径大于Ф40m的混凝土筒仓由于直径过大,施工荷载及平台荷载过大,仍不适应使用本工艺,需要重新设计论证。
参考文献:
[1]中国钢结构协会. 建筑钢结构施工手册[M].北京:中国计划出版社2002。
[2]中国冶金建设协会. GB50113--2005滑动模板工程技术规范 [S] .北京:中国计划出版社2005。
[3]建筑施工手册(4版)[M].北京:中国建筑工业出版社.2003.
满堂脚手架施工方案范文6
关键词:高大模板;坍塌事故;原因分析;控制措施
前言
伴随改革开放的深入,我国的经济得到了飞速地发展,国力也日渐增强,社会一片繁荣,国家也生机勃勃。但是我国建筑工程模板支架的坍塌事故却频繁发生,并且建筑施工模板支架坍塌事故在建筑工程施工安全事故中比例很大,伤亡事故也频繁出现,严重地危害到国家以及人民群众的生命和财产安全,这就要求我们对建筑施工模板支架坍塌事故进行思考和分析,积极寻找预防和控制的措施,花大力气认真地加以解决。下面从建筑施工模板支架坍塌事故的原因和控制措施入手对这一问题进行讨论。
1.建筑施工模板支架坍塌事故的案例及原因分析
案例:某地演播中心的大演播厅舞台,它的高度为36.4m,其模板支架系统是钢管满堂脚手架。模板支架系统在搭设的过程中,为赶进度架子工拉大了纵横水平系杆步距和满堂脚手架的立杆间距,现随意地搭设浇板范围之内的立杆,支架系统的整体和周围的结构一共有三处联结,大梁底模下的方木沿大梁宽度方向的方木没有设置,它是顺着大梁长度的方向铺设的,部分钢管扣件没有用扳手拧紧。在搭设完成时施工项目部组织了材料员、资料员、见证取样员、质检员对安全和质量进行了全面检查。当总量2/3的混凝土浇筑完成时,架体坍塌,支架系统破坏,35人受伤,6人死亡。分析此演播中心舞台模板支架坍塌的主要原因有:支架系统的整体和周围结构的联结点不太够,纵横水平系杆步距太大,从而支架系统整体的稳定性降低。架体的承载力降低,这是由于满堂脚手架的立杆间距太大;其次,梁底模下的沿着大梁方向的方木荷载线性集中在顺排立杆上,上部荷载没有能够沿大梁两侧均匀地分布;由于部分钢管扣件松动,使支架系统的受力均匀性和局部稳定性降低,导致了最终的架体坍塌。
我们通过坍塌事故一系列的案例了解到造成模板坍塌事故发生的主要原因有:
模板支架的设计计算和施工设计方案方面的原因模板支架的荷载计算有时会考虑不周或出现错误,施工的设计方案缺乏针对性,模板支架构造不全或搭设不规范,支架系统的整体和周围结构的联结点不太够,纵横水平系杆步距太大,从而使支架系统整体的稳定性降低。架体的承载力降低,这是由于满堂脚手架的立杆间距太大等等。
材料原因建筑施工过程中使用的钢管和扣件等施工器材的产品标识模糊不清,相关的产品质量合格证、检测证明、生产许可证等资料不全。钢管和扣件在进场时,没有依相关的技术标准的规定逐一地进行送检抽样。另外,还存在钢管在出厂时壁厚不够,扣件的抗破坏和抗滑的能力不强。 钢管和扣件会在周而复始地使用之后磨损严重,加之保养和维护不利,导致其麻坑、开裂、锈蚀、弯曲、变形,外观质量差等问题,并且会使模板支架的承载能力显著降低。
施工组织管理方面的原因施工组织管理方面的不足主要包括未依照专项施工设计方案和有关的规范进行施工,比如有的施工企业没有依照施工方案搭设模板支撑体系或者未按规定编制模板工程安全专项施工方案,有的施工企业的技术人员完成的高大模板工程的专项施工方案未依照有关规定组织专家进行审查以及论证,出现了一系列的原则性的重大错误。还有一些施工企业搭设高大模板支架前,更换现场的管理人员十分频繁,项目技术负责人没有召开技术交底会,没有按规定对全体搭设人员进行安全技术交底,或者是即使进行了安全技术交底它的内容也是流于形式,交底中也没有包含构造措施、搭设参数和安全方面的注意事项,有的安全交底没有落实到具体的搭设人员,存在许多技术交底和安全培训不到位的问题。另外,还有一些施工企业在模板搭设完成后,未进行验收并且未通过工程项目监理机构的许可就开始了混凝土浇筑。施工安全管理方面的问题也很严重,诸如没有依据规定编制模板支撑系统的专项施工方案,编制的方案缺少搭设平面图、细部构造大样图和立面图,方案没有指导性、检查不彻底、不严格,并且不落实安全检查中的责任,在检查中,不能及时发现问题或者发现的问题不能够及时有效地纠正。建筑工地施工人员的安全教育培训不到位,大多模板支架搭设人员为木工,未通过特种作业人员的培训考核,也未拿到特种作业人员的资格证,整体素质较低。再者,频频出现建筑市场压价的情况,与国外相比施工中安全措施不到位,施工安全生产费用的投入远远不够。
2.模板支架坍塌事故的控制措施
模板支架工程的系统质量主要包含两个方面。首先是材料的质量,这包括底座、扣件和钢管的质量。其次为模架的搭设质量,这通常包括水平系杆的步距、立杆的间距、剪刀撑以及连墙件的设置,还有杆件的连接方式。据研究,发生模板支架坍塌事故不仅有人为的因素,还有环境的因素。人为因素的主要表现有违规作业、违章指挥、身体缺陷和盲目施工。环境因素主要表现为:连接立杆和横杆的带有裂缝的扣件在受力时破坏以及模板支架立杆在地基土下沉后底部悬空。我们应当积极寻找发生模板支架坍塌事故的主要原因,充分地考虑人为因素和环境因素,认真审批方案,合理选择材料,做好作业交底,完善检查验收。
认真审批方案
施工单位应当根据荷载的大小、工程结构的形式、施工材料和设备、施工方法等情况,在模板支架施工前编制模板支架的专项施工方案,以保证模板支架拥有足够的稳定性、刚度和强度。完成的施工方案需要经施工企业技术负责人审定和核批,并签字或盖章。高大模板支架的施工方案应经有关专家论证之后上报监理审批。被批准的模板支架施工方案应包含间距排列图、支架立杆承载力计算,分布图以及必要的文字说明,纵横水平系杆步高的确定、剪刀撑与连墙件的连接方式和设置形式等。若立杆直接设在地基土上就还得验算土层的承载力。
恰当选择材料
使用质量合格的材料能有效防止模板支架坍塌事故的发生。钢管力学性能和扣件的材质应分别符合国家现行标准《碳素结构钢》(GB700-89)和《钢管脚手架扣件》(GB/T21682-2008)的规定,钢管和扣件的贴合面也必须保证严格配套,并且还得确保扣紧时与钢管接触良好。模板支架立杆的垫块和底座需要达到规定的强度。扣件以及钢管需要有质量检测报告、质量证明书和产品合格证。如果发现扣件及钢管出现了弯曲变形、滑扣、裂纹、锈蚀严重等现象时需要立即停止使用或者报废。
掌握搭设要领
依照批准的模板支架的专项施工方案,规范搭设模板支架工作的第一步就是在模板支架所在的地面和楼弹好立杆定位线,同时这也是保证模板支架立杆间距符合规范要求的十分重要的一步。在立杆的下端应当按要求设底座,以确保立杆均匀传递荷载。应当设置横、纵向扫地杆在立杆的底部。用直角扣件固定纵向扫地杆在距地面和楼小于200mm处的立杆上,用直角扣件固定横向扫地杆在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。立杆和大横杆交汇处,即支架的每一主节点,最好采用直角扣件扣紧在大横杆上,并且应当设置小横杆。剪刀撑应和地面成45°至60°夹角,需要由底至顶连续设置。连墙件最好随搭随设并刚性连接,模板支架一般情况下每搭设两层集中设置一周。各杆件在连接过程中应将扣件适度拧紧,并随搭随校正杆件的水平偏差和垂直度。
做好作业交底
进行模板支架搭设的操作人员必须取得特种作业操作证才能上岗,并且施工企业还需定期检查模板支架搭设人员的身体。如果查出患有心脏病、高血压、听力不全、恐高症等疾病的人,必须停止其搭设模板支架的工作。在施工之前,施工项目部和施工企业必须对施工技术和安全,专项搭设方案,具体搭设要求,模板支架构造体系,注意事项和施工现场环境等进行书面交底。
完善检查验收
完成模板支架搭设之后,项目经理要组织专职安全员、项目技术负责人、架子工班长、主要搭设者和施工员参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)检查支架体系。检查应以立杆的接长、立杆的间距、架体的步高、横杆的搭接、扫地杆的设置、剪刀撑、连墙件的设置为重点。还需检查落地式模板支架立杆底座的支撑情况,支架范围内有无设置排水沟以及地基回填土或自然土的压实情况等。安排专人负责并及时整改检查过程中发现的问题。相关的单位和监理应当对企业自检后的模板支架进行验收,以消除模板支架的安全隐患。
3.结语
总之,防止模板支架坍塌事故不仅是参与工程建设的建设单位和监理实施安全和质量监控工作的重点及难点,而且是施工单位施工安全和技术管理工作的重点和难点。施工企业的专职安全员、技术负责人、项目经理,以及建设和监理企业的总监理工程师和项目领导都要认真履行各自的安全生产职责,以国家和人民的财产、施工人员的生命为重。所以,只有进一步加大安全施工资金投入,积极改善安全施工条件,高度重视安全施工,以保证安全施工。不断提高和总结模板支架的施工技术,及时纠正作业中的违章和违规,严格按照操作规范和规程进行施工,以减少或避免模板支架的坍塌事故。
参考文献
[1]建筑施工模板安全技术规范JGJ162-2008[S]北京:中国建筑工业出版社,2008.