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【摘要】本文主要围绕着现浇钢筋砼屋盖模板支撑用简支钢平台展开分析,具体讨论了现浇鋼筋砼屋盖模板支撑用简支钢平台方案的选定过程,并论述了方案施工过程中可能会遇到的问题,并提出了解决对策。
【关键词】现浇钢筋砼;屋盖模板;支撑用简支钢平台
中图分类号:TU511文献标识码: A
一、前言
随着我国建筑行业的发展,高层建筑越来越多,跨现浇钢筋砼屋盖模板支撑用简支钢平台也广泛的应用在高层建筑项目的施工过程中,本文将对9米跨现浇钢筋砼屋盖模板支撑用简支钢平台的研制和运用过程展开分析。
二、项目概况
本工程总建筑面积为33639.95m2,建筑高度为68.85m,±0.000相当于绝对标高:29.6m,框剪结构,结构设计使用年限为50年,结构设计安全等级为二级,耐火等级主楼为一级、辅楼为二级。主楼抗震设防等级为三级,辅楼抗震等级为四级、抗震设防烈度为六度。
主楼正负零以上共十七层,正负零以下一层,辅楼共四层,层高3.6米。主楼部分楼层(十六、十七层)层高7.2米。本工程为了立面造型的需要,在正立面12-14轴交R轴和21-23轴交R轴由地下室顶板(-1.05米)至十七层顶板68.4米的高度上形成凹进的空间结构。但这些因为建筑立面造型需要而形成的凹进空间结构在屋面结构处又被屋面钢筋混凝土现浇梁板所覆盖,该部位板底至地下室顶板高度近七十米。
三、方案的确定
1、方案的提出
在主楼结构施工之初,围绕课题,小组成员通过“头脑风暴法”集思广益对其该部位模板高支撑方案进行讨论,提出方案的共同特点是:在高空利用工字钢制作一简支型钢平台,模板支撑体系落在该平台上,围绕这一共同思路即对操作平台的设计与制作进行讨论,归纳整理后形成三种方案:钢梁——拉绳反拉体系;钢梁——压杆支撑体系;桁架体系。
2、方案的分析、评估及选定
表1方案的分析、评估及选定表
3、方案的确定
具体施工过程如下:简支型钢平台主梁采用20a工字钢,单长12米,其间距@550,剪力墙根部预埋150*250木盒(穿过端柱的工字钢不预留木盒,直接同端柱混凝土浇筑在一起,以增加平台临边工字钢主梁的刚度,抵抗屋盖大截面边梁的自重和施工荷载),工字钢从木盒中穿过,其间距同工字钢主梁布设间距。每处8根两处共16根;由于本部位跨度较大(9米),工字钢主梁受力时侧向位移和挠度均较大,为防止主梁受力后侧向位移,在浇筑17层楼面梁板结构混凝土时于12-14轴交R轴和21-23轴交R轴框架梁中预埋48*3.0钢管,间距@1500mm左右。17层楼面混凝土浇筑完毕和屋面结构模板支撑开始安装时将工字钢主梁安置妥当后在垂直于主梁方向的工字钢面上布设通长钢管,钢管与工字钢两翼相交处用双扣件将主梁卡紧,通长钢管再与楼面预埋的垂直钢管相互拉结,以防止主梁受力后侧向位移。分别在工字钢主梁中部和高于本层楼面3.6米处框架梁面上设置Φ20HPB钢筋拉环,以便安装卸荷用Φ20钢丝绳(详见附图)。在平台主梁面上垂直于主梁方向布设18#槽钢,单长6米,其间距@900,每处10根两处共20根;槽钢和主梁工字钢相互点焊接连结,槽钢之间缝隙满铺竹串片板。钢平台上再搭设扣件式钢管模板高支撑架且按规范要求设好模板预拱度。。屋面板浇砼时预留孔洞,以便砼到达龄期后通过预留孔洞利用同塔吊之间相互配合以拆除型钢平台。
四、项目实施过程中的难点和问题
1、出现难点和问题的原因
(一)人的原因
(1)技术交底、工人岗前教育不到位
(2)施工人员责任心不强,操作能力差。
(3)作业人员对交底为理解透彻
(4)作业人员未持证上岗
(二)材料方面:
(1) 工字钢、钢丝绳型号、规格不符合国家标准要求
(2) 压环、拉环钢筋级别不符合规范要求
(3)钢管及扣件不符合规范要求
(三)机械方面
(1)焊接机械故障导致拉环焊缝质量不符合要求
(2) 平台吊装和拆除时塔吊钢丝绳磨损
(四)方法方面
(1)方案不合理。
(2) 荷载确定不正确。
(3) 主梁间距过大。
(4) 安装程序不对导致平台使用完成后拆除困难。
(五)环境方面
(1) 高空作业危险性大,平台吊装和拆除困难。
(2)恶劣天气,平台无法施工
2、出现的主要问题
(一)交底不详
通过调查与分析,钢平台制作、安装和拆除交底不详。项目部制定详细的技术和安全交底制度,由项目技术负责人针对本工程简支型钢平台,根据经审批后的方案,对安装前结构混凝土浇筑质量、钢平台制作和安装过程中技术要点和安全要求逐项对施工员和具体施工该平台的班组负责人进行详细的书面交底。安装前,对班组成员进行质量和安全教育。
(二)施工人员责任心不强,操作能力差
通过调查与分析,了解到班组过于追求经济效益而复视质量,责任心不强,部分人员实际操作能力较差。
(三)作业人员未持证上岗
通过调查与分析,施工班组焊接人员未持证上岗,项目部要求班组辞退无证上岗的人员。倘若是在施工中发现无证上岗人员,除辞退外并对其所施工的焊缝作100%的无损探伤检查,发现不符合要求的焊缝标记后返工处理。
(四)作业人员对交底未理解透彻
通过调查分析发现部分人员仍然对交底未理解透彻。特别是平台安装前工字钢主梁底混凝土浇筑平整度超出方案要求,致使主梁面标高误差超标。针对相关人员另行交底,直至其完全理解为止。
(五)工字钢、钢丝绳型号、规格及质量不合格
通过调查分析,钢平台所需工字钢、钢丝绳等材料不符合规范要求。项目部严格履行材料进场验收手续,不符合要求的材料退货处理。
(六)荷载确定不正确
方案编制过程中对于钢平台所承受的各种荷载的确定和计算不准确,导致平台主梁材料和反拉材料选型出现误差。
五、提升项目运用质量的对策
1、施工人员责任心不强,操作能力差的对策
小组一致认为要使钢平台具有高可靠性和安全性,人的主观原因占有很大的比例。也就是说具体项目管理人员和施工班组要有高度的责任心。项目部采取优先施工班组,制定奖惩制度,提高每一位施工人员的责任感和工作积极性。加强施工前技术交底,使具体施工班组和QC小组成员吃透方案设计意图和工艺细节,加强施工前岗位技能培训工作,不断提高具体施工人员的业务素质和操作技能。钢梁拉环制作前,必须进行放样和试焊接,以确定正确的焊接参数,焊接的试样必须进行抗拉力试验,合格后方可正式焊接。
实施结果:操作工人技能很大程度上得以提高,平台安装完成后拉环和工字钢之间焊缝质量全部检验合格。
2、工字钢、钢丝绳型号、规格及质量不合格的对策
简支型钢平台由主梁和次梁组成。特别是工字钢主梁其质量如不合格,将直接影响平台的承载能力,给上部结构混凝土浇筑施工安全和混凝土成型质量直接带来隐患。所以,材料的质量是确保钢平台安全使用的关键。
项目部在材料采购的流程上严把质量关,计划单上报给公司采购部门的同时时根据规范要求标明材料的型号和规格,采购部门严格按项目部下达的计划单完成采购任务。材料进场时要进行质量验证,核对产品检验报告和出厂合格证,做到产品数量、外观、规格型号与检验报告、合格证、计划单均相符。进场后,在监理单位的见证下取样复检,合格后方可用于本工程。本工程简支型钢平台主梁、次梁和钢丝绳全部采用国标免检产品,从根本上保证了钢平台安全和可靠性。
3、方案不合理的对策
方案的不合理正如一项产品的设计不合理一样,不合理的设计必然导致产品的不合格。本简支型钢平台如其施工方案不合理势必影响到平台的使用功能。因此,项目QC小组结合本工程土建施工的实际情况,运用个人的智慧,借鉴国内类似工程的成功经验,在公司技术部门和有关专家的大力支持下形成了关于本工程钢平台的三套不同支撑体系的施工方案。在此基础上,QC小组又从安全、经济和方便施工的角度上通过反复的分析和比较,从而确定了钢梁——钢丝绳反拉的体系为最佳方案。事实证明钢梁——钢丝绳反拉支撑体系这一方案比桁架体系和钢梁——槽钢斜撑体系方案用钢量至少节约2.5吨,节约制安和拆除用工40个,节约工期至少15天。无论从成本、工期还是方便施工上更为经济,更为合理!而安全性和可靠性也比其他两种方案更有保障。
4、荷载确定不正确的对策
依据规范要求对平台上部结构产生的各种荷载效应进行分类和组合,按照平台受力最不利的情况下分别验算平台钢梁的强度和挠度。为了进一步确定钢平台受力计算的正确性,笔者将计算书拿到设计院请求结构设计师进行检查和分析,在结构设计师的帮助下,对平台的荷载组合和计算作了修改,使其更符合实际施工。荷载的确定和准确的计算对钢平台主梁型钢的选用至关重要,避免截面过大和间距过密,既能保证平台的使用安全,又降低了施工成本。真正做到了科学创造效益!
六、结束语
综上所述,现浇钢筋砼屋盖模板支撑用简支钢平台的设置必须首先要有详尽的施工方案和施工的详细工艺,在具体的施工过程中,要有项目的质量控制小组,确保项目的实施具有质量。
【参考文献】
[1]黄群.大跨砼结构中扣件式钢管模板支架设计[D].浙江大学,2012.
[2]李文春.现浇钢筋砼锥斗煤仓模板高支撑架设计及施工技术[J].经营管理者,2011,13:37.
[3]王善庆,何培元,王钢,李建新,周华,李晨光.405米高钢筋混凝土结构的中央电视发射塔施工技术[J].建筑施工,2011,01:5-20.
【关键词】现浇钢筋砼;屋盖模板;支撑用简支钢平台
中图分类号:TU511文献标识码: A
一、前言
随着我国建筑行业的发展,高层建筑越来越多,跨现浇钢筋砼屋盖模板支撑用简支钢平台也广泛的应用在高层建筑项目的施工过程中,本文将对9米跨现浇钢筋砼屋盖模板支撑用简支钢平台的研制和运用过程展开分析。
二、项目概况
本工程总建筑面积为33639.95m2,建筑高度为68.85m,±0.000相当于绝对标高:29.6m,框剪结构,结构设计使用年限为50年,结构设计安全等级为二级,耐火等级主楼为一级、辅楼为二级。主楼抗震设防等级为三级,辅楼抗震等级为四级、抗震设防烈度为六度。
主楼正负零以上共十七层,正负零以下一层,辅楼共四层,层高3.6米。主楼部分楼层(十六、十七层)层高7.2米。本工程为了立面造型的需要,在正立面12-14轴交R轴和21-23轴交R轴由地下室顶板(-1.05米)至十七层顶板68.4米的高度上形成凹进的空间结构。但这些因为建筑立面造型需要而形成的凹进空间结构在屋面结构处又被屋面钢筋混凝土现浇梁板所覆盖,该部位板底至地下室顶板高度近七十米。
三、方案的确定
1、方案的提出
在主楼结构施工之初,围绕课题,小组成员通过“头脑风暴法”集思广益对其该部位模板高支撑方案进行讨论,提出方案的共同特点是:在高空利用工字钢制作一简支型钢平台,模板支撑体系落在该平台上,围绕这一共同思路即对操作平台的设计与制作进行讨论,归纳整理后形成三种方案:钢梁——拉绳反拉体系;钢梁——压杆支撑体系;桁架体系。
2、方案的分析、评估及选定
表1方案的分析、评估及选定表
3、方案的确定
具体施工过程如下:简支型钢平台主梁采用20a工字钢,单长12米,其间距@550,剪力墙根部预埋150*250木盒(穿过端柱的工字钢不预留木盒,直接同端柱混凝土浇筑在一起,以增加平台临边工字钢主梁的刚度,抵抗屋盖大截面边梁的自重和施工荷载),工字钢从木盒中穿过,其间距同工字钢主梁布设间距。每处8根两处共16根;由于本部位跨度较大(9米),工字钢主梁受力时侧向位移和挠度均较大,为防止主梁受力后侧向位移,在浇筑17层楼面梁板结构混凝土时于12-14轴交R轴和21-23轴交R轴框架梁中预埋48*3.0钢管,间距@1500mm左右。17层楼面混凝土浇筑完毕和屋面结构模板支撑开始安装时将工字钢主梁安置妥当后在垂直于主梁方向的工字钢面上布设通长钢管,钢管与工字钢两翼相交处用双扣件将主梁卡紧,通长钢管再与楼面预埋的垂直钢管相互拉结,以防止主梁受力后侧向位移。分别在工字钢主梁中部和高于本层楼面3.6米处框架梁面上设置Φ20HPB钢筋拉环,以便安装卸荷用Φ20钢丝绳(详见附图)。在平台主梁面上垂直于主梁方向布设18#槽钢,单长6米,其间距@900,每处10根两处共20根;槽钢和主梁工字钢相互点焊接连结,槽钢之间缝隙满铺竹串片板。钢平台上再搭设扣件式钢管模板高支撑架且按规范要求设好模板预拱度。。屋面板浇砼时预留孔洞,以便砼到达龄期后通过预留孔洞利用同塔吊之间相互配合以拆除型钢平台。
四、项目实施过程中的难点和问题
1、出现难点和问题的原因
(一)人的原因
(1)技术交底、工人岗前教育不到位
(2)施工人员责任心不强,操作能力差。
(3)作业人员对交底为理解透彻
(4)作业人员未持证上岗
(二)材料方面:
(1) 工字钢、钢丝绳型号、规格不符合国家标准要求
(2) 压环、拉环钢筋级别不符合规范要求
(3)钢管及扣件不符合规范要求
(三)机械方面
(1)焊接机械故障导致拉环焊缝质量不符合要求
(2) 平台吊装和拆除时塔吊钢丝绳磨损
(四)方法方面
(1)方案不合理。
(2) 荷载确定不正确。
(3) 主梁间距过大。
(4) 安装程序不对导致平台使用完成后拆除困难。
(五)环境方面
(1) 高空作业危险性大,平台吊装和拆除困难。
(2)恶劣天气,平台无法施工
2、出现的主要问题
(一)交底不详
通过调查与分析,钢平台制作、安装和拆除交底不详。项目部制定详细的技术和安全交底制度,由项目技术负责人针对本工程简支型钢平台,根据经审批后的方案,对安装前结构混凝土浇筑质量、钢平台制作和安装过程中技术要点和安全要求逐项对施工员和具体施工该平台的班组负责人进行详细的书面交底。安装前,对班组成员进行质量和安全教育。
(二)施工人员责任心不强,操作能力差
通过调查与分析,了解到班组过于追求经济效益而复视质量,责任心不强,部分人员实际操作能力较差。
(三)作业人员未持证上岗
通过调查与分析,施工班组焊接人员未持证上岗,项目部要求班组辞退无证上岗的人员。倘若是在施工中发现无证上岗人员,除辞退外并对其所施工的焊缝作100%的无损探伤检查,发现不符合要求的焊缝标记后返工处理。
(四)作业人员对交底未理解透彻
通过调查分析发现部分人员仍然对交底未理解透彻。特别是平台安装前工字钢主梁底混凝土浇筑平整度超出方案要求,致使主梁面标高误差超标。针对相关人员另行交底,直至其完全理解为止。
(五)工字钢、钢丝绳型号、规格及质量不合格
通过调查分析,钢平台所需工字钢、钢丝绳等材料不符合规范要求。项目部严格履行材料进场验收手续,不符合要求的材料退货处理。
(六)荷载确定不正确
方案编制过程中对于钢平台所承受的各种荷载的确定和计算不准确,导致平台主梁材料和反拉材料选型出现误差。
五、提升项目运用质量的对策
1、施工人员责任心不强,操作能力差的对策
小组一致认为要使钢平台具有高可靠性和安全性,人的主观原因占有很大的比例。也就是说具体项目管理人员和施工班组要有高度的责任心。项目部采取优先施工班组,制定奖惩制度,提高每一位施工人员的责任感和工作积极性。加强施工前技术交底,使具体施工班组和QC小组成员吃透方案设计意图和工艺细节,加强施工前岗位技能培训工作,不断提高具体施工人员的业务素质和操作技能。钢梁拉环制作前,必须进行放样和试焊接,以确定正确的焊接参数,焊接的试样必须进行抗拉力试验,合格后方可正式焊接。
实施结果:操作工人技能很大程度上得以提高,平台安装完成后拉环和工字钢之间焊缝质量全部检验合格。
2、工字钢、钢丝绳型号、规格及质量不合格的对策
简支型钢平台由主梁和次梁组成。特别是工字钢主梁其质量如不合格,将直接影响平台的承载能力,给上部结构混凝土浇筑施工安全和混凝土成型质量直接带来隐患。所以,材料的质量是确保钢平台安全使用的关键。
项目部在材料采购的流程上严把质量关,计划单上报给公司采购部门的同时时根据规范要求标明材料的型号和规格,采购部门严格按项目部下达的计划单完成采购任务。材料进场时要进行质量验证,核对产品检验报告和出厂合格证,做到产品数量、外观、规格型号与检验报告、合格证、计划单均相符。进场后,在监理单位的见证下取样复检,合格后方可用于本工程。本工程简支型钢平台主梁、次梁和钢丝绳全部采用国标免检产品,从根本上保证了钢平台安全和可靠性。
3、方案不合理的对策
方案的不合理正如一项产品的设计不合理一样,不合理的设计必然导致产品的不合格。本简支型钢平台如其施工方案不合理势必影响到平台的使用功能。因此,项目QC小组结合本工程土建施工的实际情况,运用个人的智慧,借鉴国内类似工程的成功经验,在公司技术部门和有关专家的大力支持下形成了关于本工程钢平台的三套不同支撑体系的施工方案。在此基础上,QC小组又从安全、经济和方便施工的角度上通过反复的分析和比较,从而确定了钢梁——钢丝绳反拉的体系为最佳方案。事实证明钢梁——钢丝绳反拉支撑体系这一方案比桁架体系和钢梁——槽钢斜撑体系方案用钢量至少节约2.5吨,节约制安和拆除用工40个,节约工期至少15天。无论从成本、工期还是方便施工上更为经济,更为合理!而安全性和可靠性也比其他两种方案更有保障。
4、荷载确定不正确的对策
依据规范要求对平台上部结构产生的各种荷载效应进行分类和组合,按照平台受力最不利的情况下分别验算平台钢梁的强度和挠度。为了进一步确定钢平台受力计算的正确性,笔者将计算书拿到设计院请求结构设计师进行检查和分析,在结构设计师的帮助下,对平台的荷载组合和计算作了修改,使其更符合实际施工。荷载的确定和准确的计算对钢平台主梁型钢的选用至关重要,避免截面过大和间距过密,既能保证平台的使用安全,又降低了施工成本。真正做到了科学创造效益!
六、结束语
综上所述,现浇钢筋砼屋盖模板支撑用简支钢平台的设置必须首先要有详尽的施工方案和施工的详细工艺,在具体的施工过程中,要有项目的质量控制小组,确保项目的实施具有质量。
【参考文献】
[1]黄群.大跨砼结构中扣件式钢管模板支架设计[D].浙江大学,2012.
[2]李文春.现浇钢筋砼锥斗煤仓模板高支撑架设计及施工技术[J].经营管理者,2011,13:37.
[3]王善庆,何培元,王钢,李建新,周华,李晨光.405米高钢筋混凝土结构的中央电视发射塔施工技术[J].建筑施工,2011,01:5-20.