CN112127680A - 筒仓顶板旋转盘扣装配式桁架临时支撑系统施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于建筑施工安装领域，具体是一种筒仓顶板旋转盘扣装配式桁架临时支撑系统施工方法。包括以下步骤，S100～旋转盘式扣桁架组装；S200～旋转盘式扣桁架采用吊索固定于筒仓的滑模爬升杆上；S300～旋转盘式扣桁架提升吊索以及吊点的选择；S400～旋转盘式扣桁架提升；S500～旋转盘式扣桁架就位固定；S600～筒仓钢筋砼顶板施工；S700～筒仓钢筋砼顶板模板及支撑拆除；S800～旋转盘式扣桁架降落拆除。本发明改变了传统使用满堂脚手架或在筒壁上留设预埋件安装钢结构桁架作临时支撑体系的施工，通过吊装旋转盘扣桁架结构进行支撑施工，具有施工简便，劳动强度低以及工期短、造价低的特点。

Description

筒仓顶板旋转盘扣装配式桁架临时支撑系统施工方法

技术领域

本发明属于建筑施工安装领域，具体是一种筒仓顶板旋转盘扣装配式桁架临时支撑系统施工方法。

背景技术

立筒仓顶板结构形式为钢筋砼梁板式结构，通常的施工方法一般为满堂脚手架或在筒壁上留设预埋件安装钢结构桁架作临时支撑体系，待筒仓顶板施工完毕、达到拆模条件后，再将满堂脚手架或钢结构桁架进行拆除。然而上述施工方法存在施工繁琐、劳动强度高、工期长以及造价高的问题。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提供一种筒仓顶板旋转盘扣装配式桁架临时支撑系统施工方法。

本发明采取以下技术方案：一种筒仓顶板旋转盘扣装配式桁架临时支撑系统施工方法，包括以下步骤，

S100～旋转盘式扣桁架组装；

S200～旋转盘式扣桁架采用吊索固定于筒仓的滑模爬升杆上；

S300～旋转盘式扣桁架提升吊索以及吊点的选择；

S400～旋转盘式扣桁架提升；

S500～旋转盘式扣桁架就位固定；

S600～筒仓钢筋砼顶板施工；

S700～筒仓钢筋砼顶板模板及支撑拆除；

S800～旋转盘式扣桁架降落拆除。

旋转盘式扣桁架由若干旋转盘扣单元连接而成，旋转盘扣单元包括多向空心球节点，多向空心球节点上面焊有杆件短节和连接板，相邻两个旋转盘扣单元之间通过弦杆和腹杆连接，弦杆和腹杆的两端通过旋转盘扣与杆件短节和连接板连接，旋转盘扣桁架周侧沿环向设置有若干组钢管支撑，旋转盘扣桁架通过钢管支撑与外侧的钢管围圈固定，旋转盘扣桁架上面搭设有走道板，旋转盘扣桁架沿环向设置有吊点，吊点通过吊索与滑膜爬升杆连接。

步骤S300中，吊点设置有两圈，包括第一圈吊点和第二圈吊点，第一圈吊点设置在旋转盘扣桁架底部最外圈的节点上，第二圈吊点设置在旋转盘扣桁架底部的非最外圈的节点上，所述的吊索包括连接第一圈吊点与滑膜爬升杆的第一圈吊索以及连接第二圈吊点于滑膜爬升杆的第二圈吊索，第二圈吊索与筒仓壁板的夹角小于45°。

步骤S400采取以下方法，

S401～利用滑模内吊架将提升旋转盘式桁架的吊索固定在筒仓壁板内的滑膜爬升杆根部，组装好的旋转盘式桁架及吊索连接固定，经检查验收合格后进行提升；

S402～提升时，每个人分别操作一台倒链，同时作业，保证旋转盘式桁架均匀平稳起吊的提升。

步骤S500采取以下方法，

S501～当旋转盘式扣桁架上弦标高到仓顶的垂直距离为2.5m时停止提升；

S502～检查旋转盘式扣桁架的平整度，按照设计的吊点和钢丝绳规格数量安装内圈及外圈的承重钢丝绳；

S503～检查旋转盘式扣桁架的每一根钢丝绳，确保每一根钢丝绳都处于绷紧状态；

S504～旋转盘扣桁架上面用钢管支撑撑于筒仓内壁，与筒仓内壁顶紧固定；

S505～旋转盘扣桁架固定以后拆除滑模装置及吊架。

步骤S600采取以下方法，

S601～检查吊索的规格、数量是否符合设计要求、质量是否符合规范要求，检查吊点位置及吊索上下两头的连接是否安全可靠，确认无误后方可进行筒仓顶板支模工序；

S602～筒仓顶板模板支撑的立杆设置在旋转盘式扣桁架的多向空心球节点上，分别在梁底和板底搭设一道水平杆，沿数字轴线和字母轴线两个方向各设置3道斜撑加固；

S603～筒仓顶板混凝土有梁板要分成两次浇捣，第一次混凝土浇捣至板面下50mm处，在混凝土中加入早强剂，提高梁砼的早期强度；经过24小时后再将筒仓顶板混凝土浇捣完成，这时候顶板梁已经初凝的混凝土、钢筋、旋转盘式扣桁架共同作用，具有较大的刚度，可以承受筒仓顶板荷载而不致发生变形；

S604～混凝土浇筑过程中要及时按规范要求留置同条件养护的混凝土试块，以便在筒仓顶板模板支撑拆除前进行混凝土拆模强度检验；

S605～筒仓顶板混凝土浇捣完后要及时在表面覆盖薄膜并浇水养护不少于7天。

步骤S700采取以下方法，

S701～根据混凝土的时间-温度-强度曲线，当达到设计强度的100%时间后，立即对浇筑时留置的同条件养护混凝土试块进行强度检验试验，确认达到设计强度的100%后再进行筒仓钢筋砼顶板模板及支撑的拆除；

S702～旋转盘式扣桁架上除了只保留必要的安全网和安全走道外，其余拆除下的材料经顶板人孔全部清理至筒仓顶板以上，再经塔吊吊运至地面集中堆放，以减轻旋转盘式扣桁架上荷载，便于其安全平稳降落。

步骤S800采取以下方法，

S801～利用筒仓顶板上的孔洞作为旋转盘式扣桁架降落的吊卸孔，在孔洞上架设一根工字钢作横梁，在横梁上系挂降落钢丝绳与下面的旋转盘式扣桁架连接；

S802～根据筒仓高度需要在每个吊点设置两根降落钢丝绳，一根用于倒链，另一根临时用于固定，用倒链将降落钢丝绳拉紧，先拆除第二圈吊索，再拆除第一圈吊索，使旋转盘式扣桁架的荷载全部转移到降落钢丝绳上；

S803～拆除桁架上周边与筒仓壁顶紧的钢管；

S804～所有降落吊点同时进行倒链下降→临时固定→再倒链下降→再临时固定……，依次交替保证旋转盘式扣桁架平台平稳下降，直至桁架整体安全的降落到地面。

与现有技术相比，本发明改变了传统使用满堂脚手架或在筒壁上留设预埋件安装钢结构桁架作临时支撑体系的施工，通过吊装旋转盘扣桁架结构进行支撑施工，具有施工简便，劳动强度低以及工期短、造价低的特点。

附图说明

图1为筒仓顶板旋转盘扣装配式桁架结构平面图；

图2为 空心焊接球形节点与杆件连接示意图；

图3为旋转盘式扣桁架吊点位置示意图；

图4为旋转盘式扣桁架吊点位置平面图；

图5为旋转盘式扣桁架地面组装示意图；

图6为旋转盘式扣桁架固定示意图；

图7为筒仓顶板支模示意图；

图8为旋转盘式扣桁架降落示意图；

图中1-多向空心球节点，2-旋转盘扣，3-弦杆和腹杆，4-杆件短节和连接板，5-筒仓壁板，6-滑膜爬升杆，7-第一圈吊索，8-第二圈吊索，9-旋转盘扣桁架，10-钢管支撑，11-钢管围圈，12-第一圈吊点，13-第二圈吊点，14-临时支墩，15-筒仓基础。

具体实施方式

下面通过相对具体的实施方式对本发明要求保护的筒仓顶板旋转盘扣装配式桁架临时支撑系统施工方法作进一步清楚、完整的说明。

荷载计算及吊索选择：

单仓顶板砼量：28.88m3，

钢筋砼荷载： 28.88*25=722KN，

模板木方荷载： 113.04*0.5=56.52KN，

施工活荷载：113.04*1.5=169.56KN，

桁架上方模板脚手架搭设高度2.5m，立杆间距1.2m，步距1.5米，梁底增设立杆一排，用斜撑加固，荷载约80KN，总计荷载1028.08KN。

旋转盘式扣桁架采用40根吊索固定于筒仓的滑模爬升杆上，第一圈28根，第二圈12根。吊索拉力按承受均布荷载计算，每道吊索采用2根1860MPa级6*37-20钢丝绳（钢芯）组成。则每根钢丝绳上承受拉力：F=1028.08/40/2=12.85KN 。

由吊索剖面图可知，第2圈绳索中钢丝绳承受拉力最大，其值P=12.85/Cos45^o=12.85/0.7071=18.17KN。

钢丝绳6*37-20的破断拉力查表可知为239KN，根据《预应力钢结构技术规程》,上人钢丝绳的安全系数选取12，计算239/12=19.9，即[P]=19.9KN＞P=18.17KN，吊索受力满足要求；索具连接最小采用8T卸扣连接，额定拉力Q（80 KN）大于P（18.17KN ）值，卸扣满足使用要求。

旋转盘式扣桁架组装：

基础顶放线与验线：标出桁架位置、标高、尺寸复验无误后才能正式安装。

桁架安装环境应找平放样，桁架球各支点应放线，标明位置与球形节点号。

桁架球各支点处砌砖墩或钢管作为支承点，作为桁架下弦球支座。

对各支点标出标高，如桁架有起拱要求时，应在各支承点上反映出来，用不同高度的支承钢管来完成对桁架的起拱要求。

放球：将己验收的多向空心球节点，按规格、编号放入安装节点内同时应将球调整好受力方向与位置。

放置杆件：将备好的杆件，按规定的规格布置钢管杆件放置杆件前，应检查杆件的规格、尺寸，将杆件放置在二个球之间，调整间隙，安装连接。

平面桁架的拼装应从中心线开始，逐步向四周展开，先组成封闭四方网格，控制好尺寸后，再拼四周网格，不断扩大。注意应控制累积误差，一般网格以负公差为宜。

平面桁架安装，安装前应编制好安装工艺和网接顺序，防止平面桁架变形。

检查验收平面桁架尺寸、轴线偏移情况，检查无误后，继续组装主体桁架。

将一球四杆的小拼单元(一球为上弦球，四杆为桁架斜腹杆)吊入平面桁架上方。

小拼单元就位后，应检查网格尺寸，矢高，以及小拼单元的斜杆角度，对位置不正、角度不正的应先矫正，矫正合格后才准以安装。

安装时发现小拼单元杆件长度、角度不一致时，应用标准杆件和标准方向位置，重新就位检查。

放入上下弦平面桁架的纵向杆件，检查上下弦球纵向位置、尺寸是否正确。

放入上下弦平面桁架的横向杆件，检查上下弦球横向位置、尺寸是否正确。

通过对立体单元斜腹杆的安装调整，使上弦的纵向与横向杆件与节点球正确就位。使杆件正确就位，保证上下弦网格的正确尺寸。

调整各部间隙，各部间隙基本合格后，连接上下弦杆件。

上下弦杆件点固后，再紧固旋转盘口，使之连系牢固，安装定位销。

逐步检查网格尺寸，逐步向前推进。桁架腹杆与桁架上弦杆的安装应相互配合着进行。

桁架面安装结束后，应按安装桁架的条或块的整体尺寸进行验收。

旋转盘式桁架组装好验收后，在上面满铺密目式安全网，网与网之间绑扎严密并与桁架绑扎牢固。

在旋转盘式桁架上面搭设便于上部结构施工操作的安全走道板，走道板采用不小于50mm的木脚手板，牢固地绑扎在架桁上，不得留有探头板。

旋转盘式扣桁架提升钢丝绳选择：

上弦杆1.2m×66（根）×3.84kg/m=304.68kg=3.009KN； 下弦杆1.2m×66（根）×3.84kg/m=304.68kg=3.009KN；立杆1.2m×76（根）×3.84kg/m=350.21kg=3.502KN；斜腹杆1.7m×66（根）×3.84kg/m=430.85kg=4.308KN；空心球152个×5.00kg/个=760.00kg=7.600KN；活荷载10人*100kg=1000.00kg=10.000KN；其他10.000KN，合计 41.428KN

吊索拉力按承受均布荷载计算，为使旋转盘式桁架均匀平稳起吊,采用8个吊点利用8个5吨的吊链同时拉升起吊,每个吊点设两道钢丝绳组成，一根用于倒链、一根用于固定，均采用1860MPa级6*37-20钢丝绳（钢芯）。则每根钢丝绳上承受拉力：P=41.428/8=5.179KN。

6*37-20钢丝绳破断拉力查表可知为239KN，根据《预应力钢结构技术规程》,上人钢丝绳的安全系数选取12，计算239/12=19.9，即[P]=19.9KN＞P=5.179KN，吊索受力满足要求；索具连接最小采用5T卸扣连接，额定拉力Q（50 KN）大于P（5.179KN ）值，卸扣满足使用要求。

旋转盘式扣桁架提升：

利用滑模内吊架将提升旋转盘式桁架的钢丝绳固定在筒仓壁板内的爬升杆根部，组装好的旋转盘式桁架及钢丝绳连接固定，经检查验收合格后，才能提升。

提升时，8个人分别操作一台倒链，各就各位，同时作业，保证旋转盘式桁架均匀平稳起吊的提升。

旋转盘式扣桁架就位固定：

当旋转盘式扣桁架上弦标高到达+39.500m即旋转盘式扣桁架上弦标高到仓顶的垂直距离为2.5m时停止提升。

检查旋转盘式扣桁架的平整度，按照设计的吊点和钢丝绳规格数量安装内圈及外圈共40根承重吊索。

检查旋转盘式扣桁架的每一根吊索，确保每一根钢丝绳都处于绷紧状态。

旋转盘扣桁架上面用钢管支撑撑于筒仓内壁，与筒仓内壁顶紧固定。

旋转盘扣桁架固定以后拆除滑模装置及吊架。

筒仓钢筋砼顶板施工：

检查钢丝绳的规格、数量是否符合设计要求、质量是否符合规范要求，检查吊点位置及钢丝绳上下两头的连接是否安全可靠，确认无误后方可进行筒仓顶板支模工序。

筒仓顶板模板支撑的立杆必须设置在旋转盘式扣桁架的多向空心球节点上，分别在梁底和板底搭设一道水平杆，沿数字轴线和字母轴线两个方向各设置3道斜撑加固。

由于旋转盘扣桁架刚性较差，弹性变形较大。为防止筒仓顶板在混凝土浇捣施工过程因自重产生的变形，造成混凝土初凝阶段就产生裂缝，所以，筒仓顶板混凝土有梁板要分成两次浇捣：

第一次混凝土浇捣至板面下50mm处，在混凝土中加入早强剂，提高梁砼的早期强度；

经过24小时后再将筒仓顶板混凝土浇捣完成。这时候顶板梁已经初凝的混凝土、钢筋、旋转盘式扣桁架共同作用，具有较大的刚度，可以承受筒仓顶板荷载而不致发生变形。

混凝土浇筑过程中要及时按规范要求留置同条件养护的混凝土试块，以便在筒仓顶板模板支撑拆除前进行混凝土拆模强度检验。

筒仓顶板混凝土浇捣完后要及时在表面覆盖薄膜并浇水养护不少于7天。

筒仓钢筋砼顶板模板及支撑拆除：

由于筒仓顶有梁板的跨度大于8m，根据规范要求，必须待混凝土的强度达到设计强度的100%时方可进行模板支撑拆除。

根据混凝土的时间-温度-强度曲线，当达到设计强度的100%时间后，立即对浇筑时留置的同条件养护混凝土试块进行强度检验试验，确认达到设计强度的100%后再进行筒仓钢筋砼顶板模板及支撑的拆除。

拆除时，要严格遵循“后支的先拆、先支的后拆”的原则，有序将模板及支撑逐级拆除。

旋转盘式扣桁架上除了只保留必要的安全网和安全走道外，其余拆除下的模板、钢管等材料要经顶板人孔全部清理至筒仓顶板以上，再经塔吊吊运至地面集中堆放，以减轻旋转盘式扣桁架上荷载，便于其安全平稳降落。

旋转盘式扣桁架降落拆除：

与旋转盘式扣桁架提升时一样，仍然选用8个吊点、8个倒链同时下降旋转盘式扣桁架。

利用筒仓顶板上的人孔等孔洞作为旋转盘式扣桁架降落的吊卸孔，在孔洞上架设一根20的工字钢作横梁，在横梁上系挂钢丝绳与下面的旋转盘式扣桁架连接。

每个降落吊点均采用2根1860MPa级6*37-20钢丝绳，用倒链将降落钢丝绳拉紧。

先拆除第二圈12根钢丝绳吊索，再拆除第一圈的28根钢丝绳吊索，使旋转盘式扣桁架的荷载全部转移到8根降落钢丝绳吊索上。

拆除桁架上周边与筒仓壁顶紧的钢管。

由于单个手拉葫芦链条的长度不可能将旋转盘式扣桁架一次下放到地面，根据筒仓高度需要在每个吊点设置两根1860MPa级6*37-20钢丝绳（钢芯），一根用于倒链、一根临时用于固定，

8个降落吊点同时进行倒链下降→临时固定→再倒链下降→再临时固定······，依次交替保证旋转盘式扣桁架平台平稳下降，直至桁架整体安全的降落到地面。

Claims (8)

1.一种筒仓顶板旋转盘扣装配式桁架临时支撑系统施工方法，其特征在于：包括以下步骤，

S100～旋转盘式扣桁架组装；

S200～旋转盘式扣桁架采用吊索固定于筒仓的滑模爬升杆上；

S300～旋转盘式扣桁架提升吊索以及吊点的选择；

S400～旋转盘式扣桁架提升；

S500～旋转盘式扣桁架就位固定；

S600～筒仓钢筋砼顶板施工；

S700～筒仓钢筋砼顶板模板及支撑拆除；

S800～旋转盘式扣桁架降落拆除。

2.根据权利要求1所述的筒仓顶板利用旋转盘扣式桁架支撑系统，其特征在于：所述的旋转盘式扣桁架由若干旋转盘扣单元连接而成，旋转盘扣单元包括多向空心球节点（1），多向空心球节点（1）上面焊有杆件短节和连接板（4），相邻两个旋转盘扣单元之间通过弦杆和腹杆（3）连接，弦杆和腹杆（3）的两端通过旋转盘扣（2）与杆件短节和连接板（4）连接，旋转盘扣桁架（9）周侧沿环向设置有若干组钢管支撑（10），旋转盘扣桁架（9）通过钢管支撑（10）与外侧的钢管围圈（11）固定，旋转盘扣桁架（9）上面搭设有走道板，旋转盘扣桁架（9）沿环向设置有吊点，吊点通过吊索与滑膜爬升杆（6）连接。

3.根据权利要求2所述的筒仓顶板利用旋转盘扣式桁架支撑系统，其特征在于：步骤S300中，所述的吊点设置有两圈，包括第一圈吊点（12）和第二圈吊点（13），第一圈吊点（12）设置在旋转盘扣桁架（9）底部最外圈的节点上，第二圈吊点（13）设置在旋转盘扣桁架（9）底部的非最外圈的节点上，所述的吊索包括连接第一圈吊点（12）与滑膜爬升杆（6）的第一圈吊索（7）以及连接第二圈吊点（13）于滑膜爬升杆（6）的第二圈吊索（8），第二圈吊索（8）与筒仓壁板（5）的夹角小于45°。

4.根据权利要求3所述的筒仓顶板利用旋转盘扣式桁架支撑系统，其特征在于：所述的步骤S400采取以下方法，

S401～利用滑模内吊架将提升旋转盘式桁架的吊索固定在筒仓壁板内的滑膜爬升杆（6）根部，组装好的旋转盘式桁架及吊索连接固定，经检查验收合格后进行提升；

S402～提升时，每个人分别操作一台倒链，同时作业，保证旋转盘式桁架均匀平稳起吊的提升。

5.根据权利要求4所述的筒仓顶板利用旋转盘扣式桁架支撑系统，其特征在于：所述的步骤S500采取以下方法，

S501～当旋转盘式扣桁架上弦标高到仓顶的垂直距离为2.5m时停止提升；

S502～检查旋转盘式扣桁架的平整度，按照设计的吊点和钢丝绳规格数量安装内圈及外圈的承重钢丝绳；

S503～检查旋转盘式扣桁架的每一根钢丝绳，确保每一根钢丝绳都处于绷紧状态；

S504～旋转盘扣桁架上面用钢管支撑撑于筒仓内壁，与筒仓内壁顶紧固定；

S505～旋转盘扣桁架固定以后拆除滑模装置及吊架。

6.根据权利要求5所述的筒仓顶板利用旋转盘扣式桁架支撑系统，其特征在于：所述的步骤S600采取以下方法，

S601～检查吊索的规格、数量是否符合设计要求、质量是否符合规范要求，检查吊点位置及吊索上下两头的连接是否安全可靠，确认无误后方可进行筒仓顶板支模工序；

S602～筒仓顶板模板支撑的立杆设置在旋转盘式扣桁架的多向空心球节点上，分别在梁底和板底搭设一道水平杆，沿数字轴线和字母轴线两个方向各设置3道斜撑加固；

S603～筒仓顶板混凝土有梁板要分成两次浇捣，第一次混凝土浇捣至板面下50mm处，在混凝土中加入早强剂，提高梁砼的早期强度；经过24小时后再将筒仓顶板混凝土浇捣完成，这时候顶板梁已经初凝的混凝土、钢筋、旋转盘式扣桁架共同作用，具有较大的刚度，可以承受筒仓顶板荷载而不致发生变形；

S604～混凝土浇筑过程中要及时按规范要求留置同条件养护的混凝土试块，以便在筒仓顶板模板支撑拆除前进行混凝土拆模强度检验；

S605～筒仓顶板混凝土浇捣完后要及时在表面覆盖薄膜并浇水养护不少于7天。

7.根据权利要求6所述的筒仓顶板利用旋转盘扣式桁架支撑系统，其特征在于：所述的步骤S700采取以下方法，

S701～根据混凝土的时间-温度-强度曲线，当达到设计强度的100%时间后，立即对浇筑时留置的同条件养护混凝土试块进行强度检验试验，确认达到设计强度的100%后再进行筒仓钢筋砼顶板模板及支撑的拆除；

S702～旋转盘式扣桁架上除了只保留必要的安全网和安全走道外，其余拆除下的材料经顶板人孔全部清理至筒仓顶板以上，再经塔吊吊运至地面集中堆放，以减轻旋转盘式扣桁架上荷载，便于其安全平稳降落。

8.根据权利要求7所述的筒仓顶板利用旋转盘扣式桁架支撑系统，其特征在于：所述的步骤S800采取以下方法，

S801～利用筒仓顶板上的孔洞作为旋转盘式扣桁架降落的吊卸孔，在孔洞上架设一根工字钢作横梁，在横梁上系挂降落钢丝绳与下面的旋转盘式扣桁架连接；

S802～根据筒仓高度需要在每个吊点设置两根降落钢丝绳，一根用于倒链，另一根临时用于固定，用倒链将降落钢丝绳拉紧，先拆除第二圈吊索，再拆除第一圈吊索，使旋转盘式扣桁架的荷载全部转移到降落钢丝绳上；

S803～拆除桁架上周边与筒仓壁顶紧的钢管；

S804～所有降落吊点同时进行倒链下降→临时固定→再倒链下降→再临时固定……，依次交替保证旋转盘式扣桁架平台平稳下降，直至桁架整体安全的降落到地面。

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