CN111395725A - 不规则凸凹立面结构脚手架施工方法 - Google Patents

不规则凸凹立面结构脚手架施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种不规则凸凹立面结构脚手架施工方法,属于建筑施工领域,本发明要解决的技术问题为如何同时进行外脚手架和外悬挑结构支撑体系的搭设,采用的技术方案为:该方法是通过BIM和CAD软件对各楼层外轮廓进行重叠和建模,将内外架体进行统一考虑,明确外脚手架和悬挑内支撑架的范围;再通过对悬挑工字钢的布置位置、长度、角度、型号进行电子排版,最大限度的节省材料;具体如下:S1、制作三维模型:利用BIM建模,提前制作建筑物外观模型;S2、制定悬挑计划;S3、确定内支撑架悬挑范围;S4、确定外脚手架悬挑范围;S5、悬挑工字钢选型及布设;S6、悬挑内支撑架施工;S7、填充架施工;S8、架体拆除:在外墙装饰完成施工后,架体即可拆除。

Description

不规则凸凹立面结构脚手架施工方法
技术领域
本发明涉及建筑施工领域,具体地说是一种不规则凸凹立面结构脚手架施工方法。
背景技术
近年来人民生活水平进一步提高,在满足温饱的前提下,精神文化生活得到了极大地提升。像国家大剧院等一批起点高、技术水平高、施工难度高的剧院类工程在全国陆续落成。大空间、异曲面、新材料得到了空前的应用。也有很多创意产业园建筑造型新颖,结构复杂,各层外轮廓由直线段和不同半径弧线段组合而成,弧形结构施工难度极大,且竖向每三层结构楼板移形换位,交替进出,故如何同时进行外脚手架和外悬挑结构支撑体系的搭设成为本工程最大的重难点。
专利号为CN110821020A的专利文献公开了不规则双曲面竹铝复合板施工方法,步骤1:施工准备,对竹铝复合板进行质检,确保结构安装满足规范偏差要求,并去现场根据图纸测量实际尺寸,将进场材料安放至设置好的库房里,根据设计图纸规定的高度和宽度搭设施工脚手架;步骤2:深化材料,确定龙骨的尺寸及弯曲弧度,利用CAD精准定位每根龙骨的位置,保证材料的拼接精度;步骤3:测量放线,测量基准轴线和水准点,并校正复核;步骤4:安装龙骨;步骤5:调整龙骨;步骤6:安装双曲面竹铝复合板;步骤7:双曲面竹铝复合板接口处理;步骤8:打胶、安装压条;步骤9:质量控制;步骤10:安全措施。但是该技术方案无法实现同时进行外脚手架和外悬挑结构支撑体系的搭设。
发明内容
本发明的技术任务是提供一种不规则凸凹立面结构脚手架施工方法,来解决如何同时进行外脚手架和外悬挑结构支撑体系的搭设的问题。
本发明的技术任务是按以下方式实现的,一种不规则凸凹立面结构脚手架施工方法,该方法是通过BIM和CAD软件对各楼层外轮廓进行重叠和建模,将内外架体进行统一考虑,明确外脚手架和悬挑内支撑架的范围;再通过对悬挑工字钢的布置位置、长度、角度、型号进行电子排版,最大限度的节省材料,实现同时搭设主体结构的外脚手架和悬挑内支撑架,既保证了重大危险源的安全可控,又实现了经济、美观的双重效益;具体如下:
S1、制作三维模型:利用BIM建模,提前制作建筑物外观模型,充分了解、掌握各楼层结构特点,进而确定外脚手架及悬挑内支撑架的搭设方案;
S2、制定悬挑计划:通过对三维模型的分析,制定相应部位的悬挑计划;悬挑计划包括内支撑架悬挑计划和外脚手架悬挑计划;
S3、确定内支撑架悬挑范围:对各栋楼各楼层轮廓线进行逐一叠加,得到各楼层各处的悬挑内支撑架范围;
S4、确定外脚手架悬挑范围:根据楼层轮廓叠加结果,综合所有楼层最外部轮廓,形成外脚手架最终悬挑范围;
S5、悬挑工字钢选型及布设:悬挑工字钢用于悬挑外脚手架和悬挑内支撑架;
S6、悬挑内支撑架施工;
S7、填充架施工:在外脚手架与结构实体之间的立体空间内采用钢管脚手架进行填充,作为可靠的防护措施,避免安全隐患;
S8、架体拆除:在外墙装饰完成施工后,架体即可拆除。
作为优选,所述步骤S2中内支撑架悬挑计划的制定原则为:
(1)、凹凸立面之间的悬挑支撑架是断开的,悬挑内支撑架在下层结构楼板外凸时设置;按照工程结构形式,外轮廓为弧形,每隔三~七层会出现一次悬挑内支撑架;
(2)、悬挑内支撑架选用16#和20#工字钢,悬挑长度超过1.8m的选取20#工字钢,悬挑长度小于1.8m的选取16#工字钢;
(3)、悬挑工字钢随着结构弧形轮廓,呈放射性布置,四层悬挑长度为1.3m~2.5m,楼板内锚固长度为1.7m~3.2m,选取工字钢长度为3m~6m;除四层以外其他各层悬挑长度为0~1.2m,选取悬挑长度在0.5m~1.2m区域搭设工字钢,长度统一选取16#工字钢3m;
(4)、在单根工字钢上,按照安全验算后900mm的间距均匀布置竖向立杆;其中,悬挑内支撑架在竖向无连接,搭设高度为层高减去上层板厚,内支撑架在上层板底终止;悬挑内支撑架在水平向与非悬挑内支撑架的扫地杆、水平杆、剪刀撑相通。
更优地,所述步骤S2中外脚手架悬挑计划的制定原则为:
①、对所有楼层平面图进行重叠形成重叠后的最大外轮廓,按最大外轮廓进行悬挑外脚手架的垂直布置;
②、根据安全验算得出外脚手架分段悬挑的层数;
③、悬挑外脚手架采用工字钢,工字钢的选型是根据悬挑段长度、上部结构载荷的参数通过计算决定;本发明中工字钢每6层悬挑一次,外脚手架的立杆每6层从工字钢竖起一次,计算后采用16#工字钢;工字钢间距随外脚手架立杆间距,为1.5m一道;
④、外脚手架本身并无凹凸,竖向均是垂直对齐,仅结构楼板存在凹凸。
作为优选,所述步骤S3中对各栋楼各楼层轮廓线进行逐一叠加具体为:
通过CAD软件把各楼层平面图中的轮廓线带基点复制到同一张图内进行重叠即可,基点选择同一轴线交点,重叠后即可清晰的发现楼层与楼层之间的关系,且能判断出在楼层上各部分是内凹还是外凸,同时能够得出外图部分的长度,进行受力计算即可。
更优地,所述步骤S6中悬挑内支撑架施工具体如下:
S601、架体搭设的设计;
S602、支撑架体的施工。
更优地,所述步骤S601中架体搭设的设计具体如下:
S60101、支撑架体设计:立杆纵向间距900mm,横向间距900mm,立杆底层步距1.8m,顶层步距不超过1.2m,且满足顶层立杆自由端高度不超过500mm,顶托外漏长度不超过300mm,悬挑内支撑架与内支撑架使用钢管扣件连接形成一个整体,扫地杆在挑梁面以上200mm处,悬挑内支撑架每隔8米设置一道竖向剪刀撑,剪刀撑应与立杆连接;
S60102、模板安装设计:梁底模及侧模选取18mm厚覆膜木模板,梁底次楞选取50×100的木方垂直于梁跨方向布置,间距不大于300mm,主楞选取A48.3×3.6双钢管支撑,悬挑长度不超过350mm;梁腹板高度有如下情况:
①、对于梁腹板高度小于450mm,使用18mm厚木模板斜撑固定;
②、当450≤梁腹板高度<600时,腹板中部设置一道A14对拉螺杆固定;
③、当梁腹板高度≥600时,应沿腹板高度方向每隔250mm设置一道A14对拉螺杆进行固定。
更优地,所述步骤S602中支撑架体的施工具体如下:
S60201、预埋地锚:框架部位的悬挑支撑层板面预埋A22@900钢筋环,钢筋环与顶板下铁绑扎连接,锚固长度不小于300mm;
S60202、立杆:立杆纵距900mm,横距900mm,从楼板里侧地锚开始排布;悬挑部位根据悬挑长度的不同,设一至四排立杆不等;立杆与水平杆、斜压杆、斜拉杆相交部位,并采用扣件拉接;
S60203、水平杆:悬挑工字钢间距900mm,外挑长度0.4~2.9m;立杆步距1.8m,顶层步距不超过1.2m;楼板部位搭设两步,悬挑部位向上连续搭设;每排钢筋环内穿16#工字钢,钢筋环与工字钢之间用木楔塞紧;
S60204、模板支撑:模板采用18厚覆膜木模板,次龙骨为50mm×100mm木方,间距300mm,主龙骨为A48.3×3.6双钢管支撑,间距900mm;支撑体系生根于下部悬挑架;悬挑板模板按3‰起拱,最大起拱高度12mm。
作为优选,所述步骤S7中填充架施工具体如下:
S701、填充立杆;
S702、填充水平杆:设置纵向扫地杆和横向扫地杆;
S703、剪刀撑的构造:剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接;剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上,旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。
作为优选,所述步骤S701中填充立杆具体如下:
S70101、根据不同部位不同回缩宽度,填充架增加1~2排立杆,立杆纵距不大于600mm,横距900mm,采用对接扣件连接:填充架立杆起步于突出处的楼板上,终止于悬挑内支撑架工字钢底(即2层共7.2m高度),填充的同时,对悬挑工字钢进行辅助支撑,有效降低工字钢受力;经过进一步验算,还可将原计划的20#工字钢改为16#工字钢,节约了大量成本;每根立杆底部设置底座或200×50通长的硬杂木垫板;
S70102、各层各步接头采用对接扣件连接,立杆上的对接扣件交错布置:两根相邻立杆的接头未设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm;各接头中心在主节点的距离不宜大于步距的1/3;支架立杆竖直设置,2m高度的垂直允许偏差为15mm。
更优地,所述步骤S702中设置纵向扫地杆和横向扫地杆具体如下:
纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上;
横向扫地杆采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上;
当立杆基础不在同一高度上时,将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定,高低差不应大于1m;每步与内支模架形成有效拉结。
本发明的不规则凸凹立面结构脚手架施工方法具有以下优点:
(一)本发明成功解决了不规则凹凸立面结构脚手架架体搭设、固定、施工等一系列难题,为其他相似工程提供参考借鉴,最大限度的节省材料,实现同时搭设主体结构的外脚手架和悬挑内支撑架,既保证了重大危险源的安全可控,又实现了经济、美观的双重效益;
(二)建筑结构楼层上下不一,进出长度较大,除分段悬挑外脚手架之外,仍存在大量悬挑内支撑架,供上层模板支撑用。由于是异形圆弧结构,悬挑长度和角度不一,通过CAD软件提前对全部楼层平面外轮廓进行重叠,统一测算并绘制外脚手架范围,确定外脚手架位置后,合理采用分段悬挑的方式;
(三)针对本发明每三层结构外突悬挑部分,在外脚手架以内,继续进行工字钢悬挑内支撑架,加快施工进度的同时,避免了10.8m的高大支模出现;
(四)悬挑内支撑架下方外脚手架与结构之间的立体空间,采用钢管脚手架进行填心,杜绝了临边坠落的危险;
(五)随着中国城市建设的跨越式发展,大型商场、超高层建筑等一批具有奇异造型的建筑必将出现,圆弧段施工技术施工速度快、混凝土外观质量好必然会成为圆弧段工程模板施工的首选方法。该施工技术科学合理,施工方便,具有广泛的应用前景。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
附图1为不规则凸凹立面结构脚手架施工方法的流程框图;
附图2为建筑物建模的示意图;
附图3为4层和5层的悬挑内支撑工字钢布置图;
附图4为7,13层和8,14层的悬挑内支撑工字钢布置图;
附图5为11,17层和10,16层的悬挑内支撑工字钢布置图;
附图6为外脚手架悬挑范围的示意图;
附图7为悬挑内支撑架剖面图;
附图8为锚环A大样示意图;
附图9为锚环B大样示意图。
具体实施方式
参照说明书附图和具体实施例对本发明的不规则凸凹立面结构脚手架施工方法作以下详细地说明。
实施例1:
本发明在深圳华强创意产业园工程和中国资本市场学院公寓组团等结构不规则凹凸立面混凝土结构中得到了成功应用。其中,华强创意产业园4栋A座及3栋ABC座均为19层,各塔楼从5层开始结构向外突出,需在4层搭设悬挑内支撑架,供5层模板支撑。5层往上结构板三层一摆动,因此在7层、10层、13层、16层、19层也需设置悬挑内支撑架。由于是异形圆弧结构,悬挑长度和角度不一。对于每三层平面摆动后外脚手架与结构之间的立体空间,选择用钢管脚手架进行填心,钢筋、混凝土、模板等检验批质量符合规范及设计要求,验收合格。本工程建筑面积145967m2,分为3栋A B C座和4栋A B座5栋塔楼。4栋A座及3栋ABC座均为19层,其中5,6,7,11,12,13,17,18,19层结构形式一致,8,9,10,14,15,16层结构形式一致。4栋B座22层,其中5,6,7,11,12,13,17,18,19层结构形式一致,8,9,10,14,15,16,20,21,22层结构形式一致。本工程除分段悬挑外脚手架之外,仍存在大量悬挑支撑架,供上层模板支撑用。各塔楼从5层开始结构向外突出,需在4层搭设悬挑支撑架,供5层模板支撑。5层往上结构板三层一摆动,因此在7层、10层、13层、16层、19层也需设置悬挑支撑架。由于是异形圆弧结构,悬挑长度和角度不一,施工难度极大。如附图1所示,具体如下:
S1、制作三维模型:利用BIM建模,提前制作建筑物外观模型,充分了解、掌握各楼层结构特点,进而确定外脚手架及悬挑内支撑架的搭设方案;
S2、制定悬挑计划:通过对三维模型的分析,制定相应部位的悬挑计划;悬挑计划包括内支撑架悬挑计划和外脚手架悬挑计划,如附图3、4和5所示;
其中,内支撑架悬挑计划的制定原则为:
(1)、凹凸立面之间的悬挑支撑架是断开的,悬挑内支撑架在下层结构楼板外凸时设置;按照工程结构形式,外轮廓为弧形,每隔三~七层会出现一次悬挑内支撑架;
(2)、悬挑内支撑架选用16#和20#工字钢,悬挑长度超过1.8m的选取20#工字钢,悬挑长度小于1.8m的选取16#工字钢;
(3)、悬挑工字钢随着结构弧形轮廓,呈放射性布置,四层悬挑长度为1.3m~2.5m,楼板内锚固长度为1.7m~3.2m,选取工字钢长度为3m~6m;除四层以外其他各层悬挑长度为0~1.2m,选取悬挑长度在0.5m~1.2m区域搭设工字钢,长度统一选取16#工字钢3m;
(4)、在单根工字钢上,按照安全验算后900mm的间距均匀布置竖向立杆;其中,悬挑内支撑架在竖向无连接,搭设高度为层高减去上层板厚,内支撑架在上层板底终止;悬挑内支撑架在水平向与非悬挑内支撑架的扫地杆、水平杆、剪刀撑相通;具体如下表所示:
Figure BDA0002461019910000061
Figure BDA0002461019910000071
外脚手架悬挑计划的制定原则为:
①、对所有楼层平面图进行重叠形成重叠后的最大外轮廓,按最大外轮廓进行悬挑外脚手架的垂直布置;
②、根据安全验算得出外脚手架分段悬挑的层数;
③、悬挑外脚手架采用工字钢,工字钢的选型是根据悬挑段长度、上部结构载荷的参数通过计算决定;本发明中工字钢每6层悬挑一次,外脚手架的立杆每6层从工字钢竖起一次,计算后采用16#工字钢;工字钢间距随外脚手架立杆间距,为1.5m一道;
④、外脚手架本身并无凹凸,竖向均是垂直对齐,仅结构楼板存在凹凸;具体如下表所示:
Figure BDA0002461019910000072
S3、确定内支撑架悬挑范围:对各栋楼各楼层轮廓线进行逐一叠加,得到各楼层各处的悬挑内支撑架范围;具体为:
通过CAD软件把各楼层平面图中的轮廓线带基点复制到同一张图内进行重叠即可,基点选择同一轴线交点,重叠后即可清晰的发现楼层与楼层之间的关系,且能判断出在楼层上各部分是内凹还是外凸,同时能够得出外图部分的长度,进行受力计算即可。
S4、确定外脚手架悬挑范围:根据楼层轮廓叠加结果,综合所有楼层最外部轮廓,形成外脚手架最终悬挑范围,如附图6所示;
S5、悬挑工字钢选型及布设:悬挑工字钢用于悬挑外脚手架和悬挑内支撑架,如附图7所示;
S6、悬挑内支撑架施工;具体如下:
S601、架体搭设的设计;具体如下:
S60101、支撑架体设计:立杆纵向间距900mm,横向间距900mm,立杆底层步距1.8m,顶层步距不超过1.2m,且满足顶层立杆自由端高度不超过500mm,顶托外漏长度不超过300mm,悬挑内支撑架与内支撑架使用钢管扣件连接形成一个整体,扫地杆在挑梁面以上200mm处,悬挑内支撑架每隔8米设置一道竖向剪刀撑,剪刀撑应与立杆连接;
S60102、模板安装设计:梁底模及侧模选取18mm厚覆膜木模板,梁底次楞选取50×100的木方垂直于梁跨方向布置,间距不大于300mm,主楞选取A48.3×3.6双钢管支撑,悬挑长度不超过350mm;梁腹板高度有如下情况:
①、对于梁腹板高度小于450mm,使用18mm厚木模板斜撑固定;
②、当450≤梁腹板高度<600时,腹板中部设置一道A14对拉螺杆固定;
③、当梁腹板高度≥600时,应沿腹板高度方向每隔250mm设置一道A14对拉螺杆进行固定;
模板面板计算:
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照三跨连续梁计算。
静荷载标准值q1=25.500×0.800×0.300+0.200×0.300=6.180kN/m;
活荷载标准值q2=(3.000+0.000)×0.300=0.900kN/m
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
截面抵抗矩W=16.20cm3
截面惯性矩I=14.58cm4
抗弯强度计算:f=M/W<[f];
其中,f——面板的抗弯强度计算值(N/mm2);
M——面板的最大弯距(N.mm);
W——面板的净截面抵抗矩;
[f]——面板的抗弯强度设计值,取15.00N/mm2
M=0.100ql2
其中,q——荷载设计值(kN/m);
经计算得到M=0.100×(1.35×6.180+0.98×0.900)×0.300×0.300=0.083kN.m;
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.083×1000×1000/16200=5.125N/mm2
面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求。
抗剪计算:T=3Q/2bh<[T];
其中,最大剪力Q=0.600×(1.35×6.180+0.98×0.900)×0.300=1.661kN;
截面抗剪强度计算值T=3×1661.0/(2×300.000×18.000)=0.461N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2
面板抗剪强度验算T<[T],满足要求。
挠度计算:v=0.677ql4/100EI<[v]=l/250;
面板最大挠度计算值v=0.677×6.180×3004/(100×6000×145800)=0.387mm;
面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求。
S602、支撑架体的施工;具体如下:
S60201、预埋地锚:框架部位的悬挑支撑层板面预埋A22@900钢筋环,钢筋环与顶板下铁绑扎连接,锚固长度不小于300mm;如附图8和9所示,锚环A为板面预埋,锚环B为梁上预埋。
S60202、立杆:立杆纵距900mm,横距900mm,从楼板里侧地锚开始排布;悬挑部位根据悬挑长度的不同,设一至四排立杆不等;立杆与水平杆、斜压杆、斜拉杆相交部位,并采用扣件拉接;
扣件抗滑移的计算:纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算:
R≤Rc
其中,Rc——扣件抗滑承载力设计值,单扣件取8.00kN,双扣件取12.00kN;R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;计算中R取最大支座反力,R=6.05kN;选用单扣件,抗滑承载力的设计计算满足要求。
S60203、水平杆:悬挑工字钢间距900mm,外挑长度0.4~2.9m;立杆步距1.8m,顶层步距不超过1.2m;楼板部位搭设两步,悬挑部位向上连续搭设;每排钢筋环内穿16#工字钢,钢筋环与工字钢之间用木楔塞紧;
S60204、模板支撑:模板采用18厚覆膜木模板,次龙骨为50mm×100mm木方,间距300mm,主龙骨为A48.3×3.6双钢管支撑,间距900mm;支撑体系生根于下部悬挑架;悬挑板模板按3‰起拱,最大起拱高度12mm。
S7、填充架施工:在外脚手架与结构实体之间的立体空间内采用钢管脚手架进行填充,作为可靠的防护措施,避免安全隐患;具体如下:
S701、填充立杆;本发明由于特有的设计,每隔三层旋转摆动时,楼板一侧向外突出,下方必须搭设悬挑内支撑架,而另外一侧,则因为向内回缩,回缩宽度0~1.2m不等,并形成三层高(10.8m)的立体空间;具体如下:
S70101、根据不同部位不同回缩宽度,填充架增加1~2排立杆,立杆纵距不大于600mm,横距900mm,采用对接扣件连接:填充架立杆起步于突出处的楼板上,终止于悬挑内支撑架工字钢底(即2层共7.2m高度),填充的同时,对悬挑工字钢进行辅助支撑,有效降低工字钢受力;经过进一步验算,还可将原计划的20#工字钢改为16#工字钢,节约了大量成本;每根立杆底部设置底座或200×50通长的硬杂木垫板;
S70102、各层各步接头采用对接扣件连接,立杆上的对接扣件交错布置:两根相邻立杆的接头未设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm;各接头中心在主节点的距离不宜大于步距的1/3;支架立杆竖直设置,2m高度的垂直允许偏差为15mm。
S702、填充水平杆:设置纵向扫地杆和横向扫地杆;具体如下:
纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上;
横向扫地杆采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上;
当立杆基础不在同一高度上时,将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定,高低差不应大于1m;每步与内支模架形成有效拉结;
S703、剪刀撑的构造:剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接;剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上,旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。
S8、架体拆除:在外墙装饰完成施工后,架体即可拆除。
本发明还应用于深圳中国资本市场学院建设工程DEF公寓组团阳台为直角三角形悬挑结构,相邻结构呈锯齿状,悬挑长度最大1.9m,最小0.1m,悬挑长度不断变化。通过采用凹凸立面脚手架技术,各工序质量验收合格。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种不规则凸凹立面结构脚手架施工方法,其特征在于,该方法是通过BIM和CAD软件对各楼层外轮廓进行重叠和建模,将内外架体进行统一考虑,明确外脚手架和悬挑内支撑架的范围;再通过对悬挑工字钢的布置位置、长度、角度、型号进行电子排版,最大限度的节省材料;具体如下:
S1、制作三维模型:利用BIM建模,提前制作建筑物外观模型;
S2、制定悬挑计划:通过对三维模型的分析,制定相应部位的悬挑计划;悬挑计划包括内支撑架悬挑计划和外脚手架悬挑计划;
S3、确定内支撑架悬挑范围:对各栋楼各楼层轮廓线进行逐一叠加,得到各楼层各处的悬挑内支撑架范围;
S4、确定外脚手架悬挑范围:根据楼层轮廓叠加结果,综合所有楼层最外部轮廓,形成外脚手架最终悬挑范围;
S5、悬挑工字钢选型及布设:悬挑工字钢用于悬挑外脚手架和悬挑内支撑架;
S6、悬挑内支撑架施工;
S7、填充架施工:在外脚手架与结构实体之间的立体空间内采用钢管脚手架进行填充;
S8、架体拆除:在外墙装饰完成施工后,架体即可拆除。
2.根据权利要求1所述的不规则凸凹立面结构脚手架施工方法,其特征在于,所述步骤S2中内支撑架悬挑计划的制定原则为:
(1)、凹凸立面之间的悬挑支撑架是断开的,悬挑内支撑架在下层结构楼板外凸时设置;按照工程结构形式,外轮廓为弧形,每隔三~七层会出现一次悬挑内支撑架;
(2)、悬挑内支撑架选用16#和20#工字钢,悬挑长度超过1.8m的选取20#工字钢,悬挑长度小于1.8m的选取16#工字钢;
(3)、悬挑工字钢随着结构弧形轮廓,呈放射性布置,四层悬挑长度为1.3m~2.5m,楼板内锚固长度为1.7m~3.2m,选取工字钢长度为3m~6m;除四层以外其他各层悬挑长度为0~1.2m,选取悬挑长度在0.5m~1.2m区域搭设工字钢,长度统一选取16#工字钢3m;
(4)、在单根工字钢上,按照安全验算后900mm的间距均匀布置竖向立杆;其中,悬挑内支撑架在竖向无连接,搭设高度为层高减去上层板厚,内支撑架在上层板底终止;悬挑内支撑架在水平向与非悬挑内支撑架的扫地杆、水平杆、剪刀撑相通。
3.根据权利要求1或2所述的不规则凸凹立面结构脚手架施工方法,其特征在于,所述步骤S2中外脚手架悬挑计划的制定原则为:
①、对所有楼层平面图进行重叠形成重叠后的最大外轮廓,按最大外轮廓进行悬挑外脚手架的垂直布置;
②、根据安全验算得出外脚手架分段悬挑的层数;
③、悬挑外脚手架采用工字钢,工字钢的选型是根据悬挑段长度、上部结构载荷的参数通过计算决定;
④、外脚手架本身并无凹凸,竖向均是垂直对齐,仅结构楼板存在凹凸。
4.根据权利要求1所述的不规则凸凹立面结构脚手架施工方法,其特征在于,所述步骤S3中对各栋楼各楼层轮廓线进行逐一叠加具体为:
通过CAD软件把各楼层平面图中的轮廓线带基点复制到同一张图内进行重叠即可,基点选择同一轴线交点,重叠后即可清晰的发现楼层与楼层之间的关系,且能判断出在楼层上各部分是内凹还是外凸,同时能够得出外图部分的长度,进行受力计算即可。
5.根据权利要求3所述的不规则凸凹立面结构脚手架施工方法,其特征在于,所述步骤S6中悬挑内支撑架施工具体如下:
S601、架体搭设的设计;
S602、支撑架体的施工。
6.根据权利要求5所述的不规则凸凹立面结构脚手架施工方法,其特征在于,所述步骤S601中架体搭设的设计具体如下:
S60101、支撑架体设计:立杆纵向间距900mm,横向间距900mm,立杆底层步距1.8m,顶层步距不超过1.2m,且满足顶层立杆自由端高度不超过500mm,顶托外漏长度不超过300mm,悬挑内支撑架与内支撑架使用钢管扣件连接形成一个整体,扫地杆在挑梁面以上200mm处,悬挑内支撑架每隔8米设置一道竖向剪刀撑,剪刀撑应与立杆连接;
S60102、模板安装设计:梁底模及侧模选取18mm厚覆膜木模板,梁底次楞选取50×100的木方垂直于梁跨方向布置,间距不大于300mm,主楞选取A48.3×3.6双钢管支撑,悬挑长度不超过350mm;梁腹板高度有如下情况:
①、对于梁腹板高度小于450mm,使用18mm厚木模板斜撑固定;
②、当450≤梁腹板高度<600时,腹板中部设置一道A14对拉螺杆固定;
③、当梁腹板高度≥600时,应沿腹板高度方向每隔250mm设置一道A14对拉螺杆进行固定。
7.根据权利要求6所述的不规则凸凹立面结构脚手架施工方法,其特征在于,所述步骤S602中支撑架体的施工具体如下:
S60201、预埋地锚:框架部位的悬挑支撑层板面预埋A22@900钢筋环,钢筋环与顶板下铁绑扎连接,锚固长度不小于300mm;
S60202、立杆:立杆纵距900mm,横距900mm,从楼板里侧地锚开始排布;悬挑部位根据悬挑长度的不同,设一至四排立杆不等;立杆与水平杆、斜压杆、斜拉杆相交部位,并采用扣件拉接;
S60203、水平杆:悬挑工字钢间距900mm,外挑长度0.4~2.9m;立杆步距1.8m,顶层步距不超过1.2m;楼板部位搭设两步,悬挑部位向上连续搭设;每排钢筋环内穿16#工字钢,钢筋环与工字钢之间用木楔塞紧;
S60204、模板支撑:模板采用18厚覆膜木模板,次龙骨为50mm×100mm木方,间距300mm,主龙骨为A48.3×3.6双钢管支撑,间距900mm;支撑体系生根于下部悬挑架;悬挑板模板按3‰起拱,最大起拱高度12mm。
8.根据权利要求1所述的不规则凸凹立面结构脚手架施工方法,其特征在于,所述步骤S7中填充架施工具体如下:
S701、填充立杆;
S702、填充水平杆:设置纵向扫地杆和横向扫地杆;
S703、剪刀撑的构造:剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接;剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上,旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。
9.根据权利要求1所述的不规则凸凹立面结构脚手架施工方法,其特征在于,所述步骤S701中填充立杆具体如下:
S70101、根据不同部位不同回缩宽度,填充架增加1~2排立杆,立杆纵距不大于600mm,横距900mm,采用对接扣件连接:填充架立杆起步于突出处的楼板上,终止于悬挑内支撑架工字钢底,填充的同时,对悬挑工字钢进行辅助支撑,有效降低工字钢受力;每根立杆底部设置底座或200×50通长的硬杂木垫板;
S70102、各层各步接头采用对接扣件连接,立杆上的对接扣件交错布置:两根相邻立杆的接头未设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm;各接头中心在主节点的距离不宜大于步距的1/3;支架立杆竖直设置,2m高度的垂直允许偏差为15mm。
10.根据权利要求8所述的不规则凸凹立面结构脚手架施工方法,其特征在于,所述步骤S702中设置纵向扫地杆和横向扫地杆具体如下:
纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上;
横向扫地杆采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上;
当立杆基础不在同一高度上时,将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定,高低差不应大于1m;每步与内支模架形成有效拉结。
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