高空四周悬挑钢桁架支模体系施工工法.doc

中国科技五金城会展中心 高空四周悬挑钢桁架支模体系 施工工法 广厦建设集团有限责任公司 高空四周悬挑钢桁架支模体系施工工法 广厦建设集团有限责任公司 1、前言 为了满足现代人们对建筑物的各种使用功能和美观要求，越来越多设计新颖的项目大量涌现，特别是在公建项目中采取在建筑物几十米甚至上百米高空中悬挑大跨度结构更是普遍，传统的悬挑结构承重支模系统大多都采用从地面搭设满堂钢管脚手架或在下层楼面混凝土结构中采取预埋钢板（钢筋），现场采用型钢悬挑或焊接拼装而成一个承重施工平台二种施工方法。搭设钢管脚手架支模体系虽然操作方法简便，受力计算直观，但实际施工中需要花费大量的周转材料和人工，而且由于此类架体运用于搭设高度较高和承受施工荷载及自身荷载均较大的情况时，架体的整体稳定性往往难以保证，容易发生高大支模架体垮塌质量安全事故。另一种采用悬挑型钢承重平台支模体系，其悬挑跨度仅适用于2—3米，使用范围往往有其局限性，而且需要耗费大量的各种钢型材，对现场焊接工人技术要求较高，象这类施工平台往往都是一次性的投入，不可重复利用、费工耗材。本文通过某会展中心办证楼工程中采用高空悬挑伸出的贝雷钢桁架作为支模架体系的承重施工平台，成功地解决了这两种传统施工方法的弊端，不仅显著缩短了工期，还节约了大量的周转材料和人工，取得了显著经济效益和社会效益。 2、工法特点 钢桁架具有承载能力高，刚度大，传力路径明确，设计验算简便，能满足承载力和变形要求，安全可靠。 钢桁架安装、拆卸施工方便快捷，能重复周转利用，可以节约大量的周转材料和人工，具有显著的经济效益和社会效益。 缩短工期，低碳节能环保。 3、适用范围 本工法适应于悬挑跨度为5.0米—15.0米，高度在30米以上的高空悬挑混凝土结构支模体系。 4、工艺原理 4.1本工法采用标准化的可装拆钢桁架作为高空悬挑混凝土结构支模体系承重施工平台受力构件，桁架的构件均可以在结构楼层进行现场组装拼接而成，然后利用工地塔吊和人工配合方法将钢桁架移至安装所需位置，为防止出现钢桁架倾覆，每安装好一榀钢桁架，应立即对桁架进行临时固定，待下层所有承力钢桁架全部安全装好后，再搭设上层横向型钢（或钢桁架），纵横连接组成支模架体系的施工承重平台，然后再利用钢桁架施工平台搭设所需的混凝土支模架体系。 4.2利用精确有限元数值模型摸拟预测整个施工过程中钢桁架的静内力与挠度变化情况，尤其对浇筑混凝土过程中钢桁架悬臂端出现下挠变形进行关注。 5、施工工艺流程及操作要点 5.1工艺流程 最不利荷载值计算初步确定承重平台布置方案钢桁架强度及刚度验算 初步选定钢桁架型号结构梁承载力验算 局部受压强度验算 防倾覆稳定性验算 吊装就位桁架分段组装利用CAD软件下料配置构件材料 楼层结构钢管扣件支模架搭设加固连接悬挑楼层结构施工 施工平台拆除 图5.1-1施工工艺流程图 操作要点： 5.2.1最不利荷载值计算：恒荷载：贝雷桁架自重；支模架钢管扣件自重；梁板模板木方自重；现浇楼层钢筋混凝土自重。活荷载：施工人员及设备；振捣混凝土产生的荷载；风力产生的荷载。 5.2.2根据荷载及楼层平面布置初步确定承重施工平台布置方案如下： 1、在悬挑长度为5ｍ方向分别设置A、B、C3个受力计算单元，在A、Ｃ两个计算单元区域下分别布置４片贝雷架，B区域下布置６片贝雷架作为办证楼悬挑结构模板架支撑体系的承重钢梁。 2、在A，B，C3个受力计算单元的纵向承重钢梁上间距900mm（标准贝雷支架间距）均匀布置贝雷架作为横向支架平台。在其平台上搭设钢管脚手架支模，立杆横向间距与贝雷片同步为0.9m,纵向0.7m布置，步距1.5m。 3、根据结构设计图，在楼层的楼梯间设有一道剪力墙，B区中间轴线位置设有斜柱。剪力墙部位下排贝雷片有七榀不能联通，斜柱位置上排贝雷片有三榀贝雷片不能拉通，为防止在吊装过程中出现失稳不利情况，在不能拉通的贝雷片断头位置设计锚固钢筋，上端用两根10#槽钢、钢垫板、螺帽等连接固定。具体布置按图4.2.2-3： 图5.2.2-3地锚杆及槽钢平面布置图 地锚杆要与上排贝雷片连接固定，锚杆长度达到3200mm。为不影响楼层混凝土浇捣及上部贝雷架安装固定的正常施工，施工中可采用预埋高出混凝土面200mm带有机械连接口的钢筋，待贝雷架安装完以后，再连接上段锚杆钢筋与槽钢一起加固。如下图： 图5.2.2-4地锚杆详图 5.2.3钢桁架承重施工平台验算： 5.2.3.1钢桁架强度、刚度验算： 1、根据工程实际情况，初步确定选取型号为321型钢桁架，其力学性能设计值如下表： 材料名称 重量（KG） 规格(MM) 容许内力（弯矩KN.M） 容许内力（剪力KN.M） 惯性矩I（mm4） 弹性模量E(N/mm2