CN102322142A - 45°倾斜大悬挑钢筋混凝土结构工程施工方法 - Google Patents
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Abstract
45°倾斜大悬挑钢筋混凝土结构工程施工方法，施工时采用斜拉式钢管塔架与脚手架结合，对于钢结构支撑塔架，采用吊筋抵抗倾覆力，对于上部脚手架，采用斜撑来抵抗倾覆力；对于下部落地钢结构塔架或斜吊拉钢桁架，上部辅以局部满堂扣件钢管的高支模。充分了解施工过程的薄弱环节或危险环节，揭示其在施工过程中的受力机理，经技术分析，以满足经济合理，安全可靠的要求，科技含量高，结构稳定，安全可靠，传力明确，受力合理；施工便捷，实施工期缩短；可以工厂预制部件，现场拼接组装；造价低，经济性好。
Description
技术领域
本发明涉及国际专利分类专利分类E04G建筑施工技术，尤其是专用于建筑45°倾斜大悬挑钢筋混凝土结构工程施工方法。
背景技术
公知技术中，钢筋混凝土悬挑构件，例如悬，挑梁、悬挑板、悬挑檐口等等，在建筑工程中应用很多，钢筋混凝土悬挑构件设计施工易出现安全问题，出现的质量事故也较多，工程出现的此类质量事故也较多。诸如裂缝、倾斜、挠度过大影响正常使用等等。现有施工技术公开较少。
专利申请号02154109Y型柱与悬挑大斜梁的施工方法，属于大型建筑物梁柱施工方法，尤其是具有悬挑大斜梁的建筑物梁柱的施工方法。采用了分段联合施工的方法，即将Y型柱与悬挑大斜梁分为数段，每段与其相邻接的楼板、梁、柱及其它的混凝土结构联合在一起同时浇注施工，使它们互相连接为一体，共同抵抗大斜梁自重产生的轴向压力和水平推力；支撑体系是采用碗扣式多功能脚手架和普通扣件脚手架配合组成的联合脚手架体系；对联合脚手架体系进行加荷试验后再进行混凝土浇注。本发明的方法解决了大斜梁自重对立柱和边柱的轴向压力和水平推力的难题，确保了施工的绝对安全可靠，适用于具有悬挑大斜梁与Y型立柱的大型场地结构的施工。
普通钢管桁架支撑体系的稳定性与抗倾覆验算不能满足并保证该结构施工质量与安全；另外，人工直螺纹连接操作困难。
尤其是目前45°倾斜大悬挑钢筋混凝土结构工程施工方法尚未见公开。
发明内容
本发明的目的是提供45°倾斜大悬挑钢筋混凝土结构工程施工方法。
本发明的发明目的是通过如下技术措施实现的：施工时采用斜拉式钢管塔架与脚手架结合，对于钢结构支撑塔架，采用吊筋抵抗倾覆力，对于上部脚手架，采用斜撑来抵抗倾覆力；对于下部落地钢结构塔架或斜吊拉钢桁架，上部辅以局部满堂扣件钢管的高支模。
本发明的有益效果是：充分了解施工过程的薄弱环节或危险环节，揭示其在施工过程中的受力机理，经技术分析，以满足经济合理，安全可靠的要求，科技含量高，结构稳定，安全可靠，传力明确，受力合理；施工便捷，实施工期缩短；可以工厂预制部件，现场拼接组装；造价低，经济性好。
附图说明
图1倾斜支撑方案
图2施工预调值分析
图3采用吊筋抵抗倾覆力
图4上部脚手架计算模拟图
具体实施方式
本发明包括施工时采用斜拉式钢管塔架与脚手架结合。
施工前，采用复杂块体有限元总装分析技术、倾斜结构架体设计施工一体化技术进行设计。
采用复杂块体有限元总装分析技术施工设计：即
45°倾斜造型工程全部采用现浇钢筋混凝土结构体系，施工过程中建立复杂块体有限元施工分析的力学模型，分析其在施工过程中内力和变形的发展和变化过程，确定各种模拟的力学形态和控制参数，提出施工过程中预警的参数和运动状态，最终确立斜拉式钢管塔架与脚手架结合模型；
采用midas与ansys软件，并对斜梁进行施工预调值分析；在设计施工时，根据地基不均匀沉降和温度作用的影响，以及支撑杆荷载偏心、层间位移及节点间相互作用对节点承载力及滞回性能的影响。对施工全过程结构受力性能和变形进行预调，同时分析结构在罕遇地震作用下的静力弹塑性分析和弹塑性时程。
对于钢结构支撑塔架，采用吊筋抵抗倾覆力，对于上部脚手架，采用斜撑来抵抗倾覆力；对于下部落地钢结构塔架或斜吊拉钢桁架，上部辅以局部满堂扣件钢管的高支模。
施工方法还包括施工前的设计包含：对45°倾斜混凝土结构模板支撑体系的抗倾覆性、稳定性、竖向变形验算、论证与施工控制；大直径、复杂钢筋二次综合平衡布设方法；45°倾斜结构自密实混凝土的配合比设计与浇筑振捣方法；施工变形预调值设定；采用倾斜结构有限元简化模型分析，研究施工过程结构内力、变形的发展和变化，确保施工过程结构的安全以及竣工后结构的位形和受力状态满足设计要求。
通过建模分析确定超高45°倾斜混凝土结构组合模板钢桁架支撑体系施工方案，包括采用大直径、高密钢筋二次综合平衡布设技术、高温干燥环境下，45°倾斜结构混凝土配合比的设计与浇筑技术、过程监测研究技术；采用适宜的混凝土配合比与振捣方案。
根据动态纠偏解决倾斜结构体系在施工过程中内力和变形的发展变化，利用ANSYS，MIDAS设计力学分析软件，指导工程施工预调值的设定、结构变形分析与纠偏。
45°倾斜结构特定的角度与超长、超密的配筋结构区别于普通斜柱与挑梁结构，为实现整体混凝土浇筑密实、无离析、不漏振，与设计进行二次综合平衡布置验算，采用适宜的混凝土配合比与振捣方案。
以下结合具体实施例，进行说明：
例如，两处主体45°倾斜、大跨度高空悬挑水平尺寸19.15米，建筑结构单面设置支撑体系长63m，高度45m，倾斜结构根部最大钢筋Φ40mm，单根重量118.5kg，最密集处钢筋间隙仅20mm。
1、在已施工至三层楼面条件下对于②轴
轴外侧的悬挑梁、板，在柱外侧500-800mm，留设垂直施工缝，分批分次浇筑，可直接向上先施工至38.10m标高处，形成②、
轴线以内的框架楼面承力主体结构。
2、在三角挑梁轴线处，将双榀钢桁架搁置在三层楼面上，在钢桁架外挑顶端设置直立钢塔架，塔高27m左右，塔架底部做砼基础，并验算地基承载力，该钢桁架分两次斜吊拉，第一次吊拉后浇四层三角架，第二次吊拉后浇顶层三角挑架，并形成整支架的系统优化方案。
3、先浇斜柱，施工缝留设在梁下方，后浇梁板斜柱可设预埋入钢拉板与700×3000柱形成拉结，确保大悬挑砼三角挑架的施工浇筑安全。
本实施例解决了高空悬挑悬空钢筋混凝土梁板施工不便的问题、施工不安全的问题，降低了施工成本。
Claims (5)
1.45°倾斜大悬挑钢筋混凝土结构工程施工方法，其特征是：施工时采用斜拉式钢管塔架与脚手架结合，对于钢结构支撑塔架，采用吊筋抵抗倾覆力，对于上部脚手架，采用斜撑来抵抗倾覆力；对于下部落地钢结构塔架或斜吊拉钢桁架，上部辅以局部满堂扣件钢管的高支模。
2.如权利要求1所述的45°倾斜大悬挑钢筋混凝土结构工程施工方法，其特征在于，施工前，采用复杂块体有限元总装分析技术、倾斜结构架体设计施工一体化技术进行设计。
3.如权利要求2所述的45°倾斜大悬挑钢筋混凝土结构工程施工方法，其特征在于，采用复杂块体有限元总装分析技术施工设计：即
45°倾斜造型工程全部采用现浇钢筋混凝土结构体系，施工过程中建立复杂块体有限元施工分析的力学模型，分析其在施工过程中内力和变形的发展和变化过程，确定各种模拟的力学形态和控制参数，提出施工过程中预警的参数和运动状态，最终确立斜拉式钢管塔架与脚手架结合模型；
采用midas与ansys软件，并对斜梁进行施工预调值分析；在设计施工时，根据地基不均匀沉降和温度作用的影响，以及支撑杆荷载偏心、层间位移及节点间相互作用对节点承载力及滞回性能的影响。对施工全过程结构受力性能和变形进行预调，同时分析结构在罕遇地震作用下的静力弹塑性分析和弹塑性时程。
4.如权利要求2所述的45°倾斜大悬挑钢筋混凝土结构工程施工方法，其特征在于，施工方法还包括施工前的设计包含：对45°倾斜混凝土结构模板支撑体系的抗倾覆性、稳定性、竖向变形验算、论证与施工控制；大直径、复杂钢筋二次综合平衡布设方法；45°倾斜结构自密实混凝土的配合比设计与浇筑振捣方法；施工变形预调值设定；采用倾斜结构有限元简化模型分析，研究施工过程结构内力、变形的发展和变化，确保施工过程结构的安全以及竣工后结构的位形和受力状态满足设计要求；
通过建模分析确定超高45°倾斜混凝土结构组合模板钢桁架支撑体系施工方案，包括采用大直径、高密钢筋二次综合平衡布设技术、高温干燥环境下，45°倾斜结构混凝土配合比的设计与浇筑技术、过程监测研究技术；采用适宜的混凝土配合比与振捣方案；
根据动态纠偏解决倾斜结构体系在施工过程中内力和变形的发展变化，利用ANSYS，MIDAS设计力学分析软件，指导工程施工预调值的设定、结构变形分析与纠偏。
5.如权利要求1所述的45°倾斜大悬挑钢筋混凝土结构工程施工方法，其特征在于，两处主体45°倾斜、大跨度高空悬挑水平尺寸19.15米，建筑结构单面设置支撑体系长63m，高度45m，倾斜结构根部最大钢筋Φ40mm，单根重量118.5kg，最密集处钢筋间隙仅20mm；
(1)、在已施工至三层楼面条件下对于②轴
轴外侧的悬挑梁、板，在柱外侧500-800mm，留设垂直施工缝，分批分次浇筑，可直接向上先施工至38.10m标高处，形成②、
轴线以内的框架楼面承力主体结构；
(2)、在三角挑梁轴线处，将双榀钢桁架搁置在三层楼面上，在钢桁架外挑顶端设置直立钢塔架，塔高27m左右，塔架底部做砼基础，并验算地基承载力，该钢桁架分两次斜吊拉，第一次吊拉后浇四层三角架，第二次吊拉后浇顶层三角挑架，并形成整支架的系统优化方案；
(3)、先浇斜柱，施工缝留设在梁下方，后浇梁板斜柱可设预埋入钢拉板与700×3000柱形成拉结，确保大悬挑砼三角挑架的施工浇筑安全。
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