CN106703407A - 悬挑梁板双层型钢支撑架施工方法 - Google Patents

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杨超
周宗彬
王超
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    • E04G17/18Devices for suspending or anchoring form elements to girders placed in ceilings, e.g. hangers

Abstract

本发明公开了一种悬挑梁板双层型钢支撑架的施工方法,悬挑梁伸出楼板并通过锚环与楼板固定,并且相邻悬挑梁之间搭设支模架实现对相邻悬挑梁的支撑,相邻悬挑梁之间设置斜拉装置实现拉紧;通过计算悬挑梁、支模架和斜拉装置的载荷乘以2倍安全系数折算成单平方载荷,加载前后在悬挑梁上各设置5个变形观测点,分别设置在悬挑钢梁四角及中心位置,架设水平仪进行悬挑钢梁的变形监测,荷载试验持续时间8小时,悬挑钢梁最大沉降量不大于3mm,则合格。该施工方法通过在悬挑梁板施工层下两层设置双层型钢,下层型钢设置一道钢丝绳斜拉,钢丝绳上部与结构边梁中预埋的拉环连接,以控制钢梁悬挑端压弯变形来提高悬挑梁的稳定性,大大缩短了搭设周期。

Description

悬挑梁板双层型钢支撑架施工方法
技术领域
本发明涉及一种建筑施工方法,具体涉及一种悬挑梁板双层型钢支撑架的施工方法。
背景技术
悬挑梁不是两端都有支撑的,其一端埋在或者浇筑在支撑物上,另一端伸出挑出支撑物的梁,可为固定、简支或自由段。长跨面筋在下,短跨面筋在上。为追求建筑物的立面效果,使建筑物看起来恢弘大气,设计单位往往会进行一部分楼板的临空悬挑设计,按照常规施工思路,需从地面起步搭设超高支模架。但在实际施工过程中,悬挑梁板往往距地高度超高,如仍按固有方式施工,则将在支模架搭设上耗费大量人力物力,耗时长,且安全要求极高,不符合工期进度、经济性及安全性的要求。由于一些工程悬挑梁板横向宽度小,定制斜向型钢桁架支撑造价较高,且安设较为复杂,无法循环使用,不符合经济性要求;如仅采用钢管做斜向支撑,则可能因钢管的刚度较差,抗剪力性差,承重随施工进度增加而无法满足安全性的要求,而且搭设时过程繁琐,使用到的配件多,搬运或堆积都不方便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有建筑施工中对于悬挑梁板进行支撑时其支撑结构搭设过程复杂,稳定性差,无法满足高层或超高层悬挑梁施工使用,其目的在于提供一种悬挑梁板双层型钢支撑架的施工方法,该施工方法通过在悬挑梁板施工层下两层设置双层型钢,下层型钢设置一道钢丝绳斜拉,钢丝绳上部与结构边梁中预埋的拉环连接,以控制钢梁悬挑端压弯变形来提高悬挑梁的稳定性,大大缩短了搭设周期。
本发明通过下述技术方案实现:
悬挑梁板双层型钢支撑架的施工方法,包括以下步骤:
(1)安装悬挑钢梁:在楼板中预埋锚环,悬挑梁伸出楼板并通过锚环与楼板固定,并且相邻悬挑梁之间搭设支模架实现对相邻悬挑梁的支撑,相邻悬挑梁之间设置斜拉装置实现拉紧,在悬挑梁上铺设脚手板,并绑扎防护及档脚板、外立面挂安全网;
(2)荷载试验:通过计算悬挑梁、支模架和斜拉装置的载荷乘以2倍安全系数折算成单平方载荷,加载前后在悬挑梁上各设置5个变形观测点,分别设置在悬挑钢梁四角及中心位置,架设水平仪进行悬挑钢梁的变形监测,荷载试验持续时间8小时,悬挑钢梁最大沉降量不大于3mm,则进行下一步工序。进行载荷试验时,设定悬挑梁、支模架和斜拉装置的总载荷为T,安全系数为A,悬挑梁、支模架和斜拉装置的面积为B,放置在悬挑梁、支模架和斜拉装置的载荷质量为S,则通过进行计算,得到的数值不大于3,则说明载荷在允许承受范围中,使用时放置悬挑梁、支模架和斜拉装置的载荷质量不超过S。
针对于目前高层或者超高层建筑施工中,其悬挑梁板往往距地高度超高,如仍按固有方式施工,则将在支模架搭设上耗费大量人力物力,耗时长,且安全要求极高,不符合工期进度、经济性及安全性的要求。由于一些工程悬挑梁板横向宽度小,定制斜向型钢桁架支撑造价较高,且安设较为复杂,无法循环使用,不符合经济性要求;如仅采用钢管做斜向支撑,则可能因钢管的刚度较差,抗剪力性差,承重随施工进度增加而无法满足安全性的要求的问题。本方案设计了一种悬挑梁板双层型钢支撑架的施工方法,该方法通过在悬挑梁板施工层下方相邻两层设置双层型钢,下层型钢设置一道钢丝绳斜拉,钢丝绳上部与结构边梁中预埋的拉环连接,以控制钢梁悬挑端压弯变形。而斜拉装置包括拉紧绳、拉环一、拉环二以及螺旋扣,拉环一与位于上的上悬挑梁中的固定杆连接,拉环二套在下悬挑梁的外壁上,螺旋扣设置在拉紧绳和拉环二之间,且螺旋扣同时与拉紧绳和拉环二连接,拉紧绳设置在拉环一和螺旋扣之间,拉紧绳与拉环一和螺旋扣连接实现拉紧功能。每次悬挑梁都是安装在待施工层下方最靠近施工层的相邻楼层之间,这样随着不但地向上施工,形成了逐级支撑,能够有效保持施工平稳性,楼层成型质量稳定而满足要求,尤其是一些工程悬挑梁板横向宽度小,定制斜向型钢桁架支撑造价较高,且安设较为复杂,仅采用钢管做斜向支撑,则可能因钢管的刚度较差,抗剪力性差,承重随施工进度增加而无法满足安全性的要求,本方案恰恰能够克服这些问题,支撑架不会变形,能够进行多次重复使用,降低了施工成本。
悬挑梁安装合格后,按工程量准备模板,抄平水平基准线,放出各条轴线及墙、柱、梁边线,将与混凝土接触表面清洗干净,墙柱脚模板下口作水泥砂浆找平带,按图拼出各后间的模板,保证模板有足够的刚度及强度,保证构件的垂直度、水平度及截面几何尺寸满足要求,然后开始沿框架结构逐步向悬挑结构浇筑混凝土,达到混凝土凝固时间后拆除模板,先拆支撑后拆模板,拆除模板后应对模板进行表面清理和几何尺寸的修理,涂刷脱模剂。
在悬挑梁板支模架底座为第一道型钢,上下两层型钢之间搭设支撑架。支模架搭设时将立杆垂直于梁方向按主、次梁两边两侧均匀布置,立杆在楼板下间距大于1m时,需增设立杆;沿悬挑方向立杆间距1000mm布置,第二层悬挑钢梁端部设单排防护脚手架,外侧满挂安全网,同时还在悬挑支模架四周设竖向连续式剪刀撑,剪刀撑宽度为4~6m,杆件底端与地面或楼板顶紧,夹角为45°~60°,进一步提高支撑的稳定性。
本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
1、该施工方法通过在悬挑梁板施工层下两层设置双层型钢,下层型钢设置一道钢丝绳斜拉,钢丝绳上部与结构边梁中预埋的拉环连接,以控制钢梁悬挑端压弯变形来提高悬挑梁的稳定性,大大缩短了搭设周期;
2、本发明结构稳定,支撑架不会变形,能够进行多次重复使用,降低了施工成本。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
实施例:
以仁和春天国际广场工程为例,仁和春天国际广场工程位于成都南部新区站南组团的仁和片区,为一类高层办公楼,其中2#、3#为塔楼,共23层,建筑高度为99.90m,地面以下为三层地下室,其局部四层,总建筑面积为20.7万㎡,为部分商场、车库及设备用房,采用主楼筏板基础,地下室抗水底板、柱下独立基础,框架剪力墙—核心筒结构。
建筑层高:地下室-4层3.9m、-3层4.0m、-2层3.6m、-1层3.8m、1层6.3m、2-6层5.5m,其中第5层为5.0m、标准层3.4m。
根据本工程实际情况,其2#主楼10层及以上4~5轴交W~Y轴、2#主楼7层及以上4~5轴交N~Q轴位置均设有悬挑板,外挑长度分别为3.325m、4.125m,距地高度分别为48.6m、38.4m。考虑到4~5轴交W~Y轴位置临近府城大道西段人行道,场地狭窄;4~5轴交N~Q轴位置处于2、3#主楼交界的位置,由于3#主楼施工进度远远滞后于2#主楼,该位置也无法搭设常规支模架,决定采用双层型钢支撑架。选取2#主楼4~5轴交W~Y轴位置悬挑梁板做深入说明。
2#主楼10层及以上4~5轴交W~Y轴悬挑梁板,外挑长度3325mm,外挑面积为18.39m2,最大梁截面尺寸200×650mm,板厚120mm,距地面高度48.6m,悬挑板区域设计为办公用区域。
经计算,悬挑钢梁均采用I28a型工字钢即可满足要求。第一步将下悬挑钢梁设于第8层,即41.800m处,第二步将上悬挑钢梁设于第9层,即45.200m处。第一步悬挑钢梁楼层内锚固长度7500mm,外挑长度4000mm,第二步悬挑钢梁楼层内锚固长度7500mm,外挑长度4800mm。钢梁间距按照支模架间距布置,从4轴线至5轴线间距分别为900、575、575、900、600、600、900mm。楼层内每根钢梁布置四道Φ20钢筋锚环,其中钢梁尾端设置三道,结构梁边设置一道。悬挑钢梁上采用D21.5或6*37钢丝绳设两道斜拉,钢丝绳上部与上一层结构边梁中预埋的拉环连接,以控制钢梁悬挑端压弯变形。悬挑钢梁上按照支模架立杆间距预焊接250mm长钢筋保证立杆稳定。斜拉装置包括拉紧绳、拉环一、拉环二以及螺旋扣,拉环一与位于上的上悬挑梁中的固定杆连接,拉环二套在下悬挑梁的外壁上,螺旋扣设置在拉紧绳和拉 环二之间,且螺旋扣同时与拉紧绳和拉环二连接,拉紧绳设置在拉环一和螺旋扣之间,拉紧绳与拉环一和螺旋扣连接实现拉紧功能。第一道拉结点设置于悬挑梁上距结构边2.5m位置,与水平面形成60°夹角,第二道拉结点设置于悬挑梁上距结构边4.0m位置,与水平面形成45°夹角。在上层结构上预埋Ф20吊环。根据计算,吊环受拉力较大,为保证结构不受影响,提高梁的抗剪性能,需预埋吊环的梁中箍筋应全长加密。
悬挑支模架及辅助悬挑架均采用I32型钢。施工悬挑层楼板混凝土时,按照挑梁计算的锚固位置在楼板上预埋圆钢4道,固定工字钢。支模架立杆落在型钢悬挑端上,在支模架悬挑型钢梁悬挑端部顶焊20cm长的短钢筋,立杆套住短钢筋防止立杆移动。短钢筋焊在型钢上的焊缝高度不小于6mm。
为保证下层楼板抗拔性能,在锚固区域面层板顶全数增设单层双向钢筋网片。
悬挑型钢梁安设完成后,在第8层垂直于悬挑型钢梁方向设置钢管及跳板做横向龙骨,满铺木模板做硬防护。
悬挑型钢安设完成后,为确保安全,在支模架搭设之前进行载荷试验。堆载物采用楼层内的支模架搭设材料,根据计算确定的模板支撑和脚手架立杆的计算载荷乘以2倍安全系数折算成单平方载荷,加载前后在悬挑型钢梁上设置5个变形观测点,分别设置在悬挑钢梁四角及中心位置。在第9层架设水平仪进行悬挑钢梁的变形监测,荷载试验持续时间8小时。经观测,悬挑钢梁最大沉降量不大于3mm,钢梁稳定性较好,可以进行下一步工序。
支模架立杆垂直于梁方向按主、次梁两边两侧300mm布置,立杆在楼板下间距大于1m时,需增设立杆;沿悬挑方向立杆间距1000mm。扫地杆距底面200mm,横杆步距1500mm,由于悬挑架搭设层高为3400mm,因此板下500mm设扫天杆,以控制立杆自由端高度。第二层悬挑钢梁端部设单排防护脚手架,外侧满挂安全网。
梁采用18mm木模板做模板,50×100mm木方@200mm为底模和50×100mm木方@300mm为侧模,钢管做支撑架,梁下钢管架立杆间距≤1.0m。采用Φ12高强对拉螺杆1道,沿着梁跨度方向间距0.6m。
楼板采用18mm厚木模板做模板,龙骨50×100mm木方,间距250。为满足板面平整度的要求,全部木方用压刨将接触板面的一侧刨平。竖向支撑采用钢管脚手架,板下钢管立杆间距≤1.0m,横杆步距≤1.5m,扫地杆距地或楼面0.2m;
为保证悬挑板、梁支撑体系的稳定,悬挑支撑架四周设竖向连续式剪刀撑,剪刀撑宽度宜为4~6m,杆件底端与地面顶紧,夹角宜为45°~60°。
上层外边梁预埋钢筋拉环,拉环和悬挑工字钢拉结钢丝绳连接。用一米长钢丝绳做成的 钢丝绳环套在工字钢端头,工字钢在钢丝绳拉结的位置在工字钢底焊接20cmΦ25的钢筋头防止钢丝绳环滑动。钢丝绳套环上钢丝绳夹间距60mm,钢丝绳末端距第一个钢丝绳夹140~160mm。钢丝绳夹U形部分卡在短绳头,即活头一边。每根悬挑工字钢均需用钢丝绳拉结。
支撑架安装好后,按工程量准备模板,各种规格齐备,楞木、支撑架料及各种所需附件,操作,抄平水平基准线,放出各条轴线及墙、柱、梁边线,混凝土表面清洗干净,模板应有牢固的支撑点。墙柱脚模板下口作水泥砂浆找平带。钢筋办好隐蔽验收,熟悉图纸,了解各构件的几何尺寸、位置,按图拼出各后间的模板,保证模板有足够的刚度及强度,保证构件的垂直度、水平度及截面几何尺寸,检查各构件的轴线、边线垂直度、水平度、平整度、几何尺寸等,下一工序应认真检查工程质量,保证构件满足设计要求,模板拆除时间应满足规范要求,先拆支撑后拆模板,拆除时不应损伤混凝土表面,拆除模板后应对模板进行表面清理和几何尺寸的修理,涂刷脱模剂。按规格堆放。混凝土浇筑时,沿框架结构逐步向悬挑结构浇筑。
混凝土施工完成之后,通过水平仪每天对悬挑型钢进行变形监测,确保悬挑钢梁最大沉降量在设计范围之内。30天之后,标准养护试验报告显示十层的悬挑梁板结构强度已达设计强度的100%,达到了拆模条件。但此时2#楼悬挑梁板已施工至十二层,施工荷载仍在逐步增加。为确保施工安全,十层悬挑梁板模板待施工完成后45天才拆除,且拆模后仍保留主梁支撑。经对十层悬挑梁板检查、分析,该处悬挑结构混凝土成型观感较好,悬挑构件端头未见下沉,根部未见裂缝,整体施工效果明显。同时通过对悬挑构件及双层型钢梁的下沉监测,直至型钢支撑架整体拆除,悬挑构件及双层型钢梁最大沉降量均不大于3mm,在设计及规范允许范围之内,较好地完成了施工任务。
通过对悬挑模板采用型钢支撑替代传统的钢管脚手架,不仅缩短了工期,提高了经济效益,而且降低了施工难度,安全性高,优质、经济地完成了施工任务。但在本工程实例中,同一垂直面内悬挑板的悬挑长度、面积均相同,且悬挑宽度小,如在今后施工过程中遇到不同楼层悬挑长度、面积不同的情况,可以考虑采用型钢水平支撑与型钢桁架斜撑相结合的方式,增强应对施工现场复杂多变情况的能力。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.悬挑梁板双层型钢支撑架的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)安装悬挑钢梁:在每层楼板中预埋锚环,每根楼板上设置的悬挑梁伸出楼板并通过锚环与楼板固定,并且相邻悬挑梁之间搭设支模架实现对相邻悬挑梁的支撑,相邻悬挑梁之间设置斜拉装置实现拉紧;
(2)荷载试验:通过计算悬挑梁、支模架和斜拉装置的载荷乘以2倍安全系数折算成单平方载荷,加载前后在悬挑梁上各设置5个变形观测点,分别设置在悬挑梁四角及中心位置,架设水平仪进行悬挑梁的变形监测,荷载试验持续时间8小时,悬挑梁最大沉降量不大于3mm则合格。
2.根据权利要求1所述的悬挑梁板双层型钢支撑架的施工方法,其特征在于,所述悬挑梁合格后按工程量准备模板,抄平水平基准线,放出各条轴线及墙、柱、梁边线,将与混凝土接触表面清洗干净,墙柱脚模板下口作水泥砂浆找平带,按图拼出各后间的模板,保证模板有足够的刚度及强度,保证构件的垂直度、水平度及截面几何尺寸满足要求,然后开始沿框架结构逐步向悬挑结构浇筑混凝土,达到混凝土凝固时间后拆除模板,先拆支撑后拆模板,拆除模板后应对模板进行表面清理和几何尺寸的修理,涂刷脱模剂。
3.根据权利要求1所述的悬挑梁板双层型钢支撑架的施工方法,其特征在于,所述步骤(1)中支模架搭设时将立杆垂直于梁方向按主、次梁两边两侧均匀布置,立杆在楼板下间距大于1m时,需增设立杆;沿悬挑方向立杆间距1000mm布置,第二层悬挑钢梁端部设单排防护脚手架,外侧满挂安全网。
4.根据权利要求1所述的悬挑梁板双层型钢支撑架的施工方法,其特征在于,所述步骤(1)中的悬挑支模架四周设竖向连续式剪刀撑,剪刀撑宽度为4~6m,杆件底端与地面顶紧,夹角为45°~60°。
5.根据权利要求1所述的悬挑梁板双层型钢支撑架的施工方法,其特征在于,所述斜拉装置包括拉紧绳、拉环一、拉环二以及螺旋扣,拉环一与位于上的上悬挑梁中的固定杆连接,拉环二套在下悬挑梁的外壁上,螺旋扣设置在拉紧绳和拉环二之间,且螺旋扣同时与拉紧绳和拉环二连接,拉紧绳设置在拉环一和螺旋扣之间,拉紧绳与拉环一和螺旋扣连接。
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