朱立國
(江蘇東南工程咨詢有限公司,江蘇 南京 10000)
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承插型盤扣式鋼管支架在現澆連續梁施工應用
朱立國
(江蘇東南工程咨詢有限公司,江蘇 南京 10000)
城市軌道交通高架現澆連續梁支架施工,屬于高支模危險性較大分部分項工程,承插式盤扣支架有著安全、快捷、施工方便等特點,在高支模支撐體系施工中得到廣泛應用。對承插式盤扣支架特點、構件組成、構造要求、結構受力驗算和施工要點的介紹,探討承插式盤扣支架在城市軌道交通現澆連續梁施工中應用。
承插式;盤扣支架;軌道交通;現澆梁;高支模
1.1 承載力大,安全穩定系數高
城市軌道交通現澆連續梁一般腹板和橫梁處梁高1.8~4.5 m,橋寬9 m,橋高9 m,施工荷載大,整體穩定性差,危險性較大。承插型盤扣式鋼管支架桿件采用Q345A低碳合金結構鋼,屈服強度下限為345 MPa,是傳統鋼管支架Q235B屈服強度下限為195 MPa的1.5~2倍,同時斜杠將立桿和橫桿連接形成三角受力單元,有著高達200 kN的承載力,支架承載力更大、整體穩定性更高,因此能夠更好的適用于現澆連續梁施工支撐體系。
1.2 構配件品質可靠、生產工藝先進
承插式盤扣支架構配件生產,采用先進的全自動焊接專機,減少人為因素的干預,作到了產品精度高、互換性強、質量穩定可靠。主要構配件均采用內、外熱鍍鋅防腐工藝,提高了產品的使用壽命,避免使用過程中腐蝕受損,增加支架安全性能,同時在城市軌道交通現澆連續梁施工時,更加漂亮、美觀,提高城市工地文明施工形象。
1.3 施工方便、快捷,省時省工
城市軌道交通現澆連續梁施工一般需占用既有交通路口,影響道路通行,要求施工工期短。承插式盤扣支架施工方便,搭拆速度快,大概是扣件腳手架的8~10倍,是碗扣腳手架的4~5倍,可以根據施工要求,組成多種模式,同時可兼顧橋面上下扶梯。新型盤扣式支模系統自重輕,縱橫間距、步距大,可以節省材料和人工,大大縮短現澆連續梁施工工期,能夠及時恢復交通。
2.1 構配件組成
承插式盤扣支架主要有立桿、水平桿、斜桿、連接盤組成、可調托座。立桿采用Φ60 mm和Φ48 mm,壁厚3.2 mm的Q345A鋼管做主構件。水平桿采用Φ48 mm和Φ42 mm,壁厚2.5 mm、Q235B鋼管做主構件。斜杠采用Φ48 mm和Φ42 mm,壁厚2.5 mm、Q235 B和Q195鋼管制成。在立桿上每隔0.5 m焊接一個連接盤,直徑135 mm、厚10 mm的圓盤,圓盤上開設8個孔,設有水平桿、斜桿連接孔。水平桿、斜杠在鋼管兩端焊接上帶插銷的插頭制成,通過插銷自鎖固定。可調托座采用Q235 B,Φ48 mm絲桿,通過絲杠和調節手柄調整高度。
2.2 高支模支撐體系構造要求
(1)支撐體系支架高度不宜大于24 m;(2)步距不得大于1.5 m;(3)每隔4~6個標準步距設置水平剪刀撐;(4)頂層步距應比標準步距縮小一個盤扣距離(0.5 m);(5)可調托座絲桿外露長度嚴禁超過40 cm,插入立桿長度不得小于15 cm,伸出頂層水平桿懸臂長度嚴禁超過65 cm;(6)可調底座絲桿外露長度不應大于30 cm;(7)作為掃地桿的最底層水平桿離地高度不應大于55 cm;(8)當單肢桿荷載設計值大于40 kN時,底層水平桿應比標準步距縮小一個盤扣間距(0.5 m);(9)豎向斜桿應滿布置;(10)支架與橋墩采取可靠固結;(11)土層地基上搭設支架應鋪設墊板,墊板長度不應小于2跨。
3.1 承插式盤扣支架結構受力計算設計參數

鋼管截面特性、強度和彈性模量
3.2 立桿穩定性驗算(不計風荷載)
(1)永久荷載:鋼筋混凝土自重(立桿縱距×橫距×梁高×25.5 kN/m3)+模板自重(立桿縱距×橫距0.5 kN/m2)+架體自重(支架高×0.07 kN)。
(2)施工荷載:施工人員和設備(立桿縱距×橫距3 kN/m2)+混凝土振搗(立桿縱距×橫距2 kN/m2)。
(3)立桿軸向力N:1.2永久荷載+1.4施工荷載。
(4)立桿穩定性驗算:N/φA≤f,φ根據立桿長細比λ=lo/i,查《建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術規程》JGJ231-2010中附錄D表求得。
以城市軌道交通某45+70+45 m現澆連續梁為例,現澆梁中橫梁和腹板處梁高4.5 m,立桿縱距0.6 m,橫距0.9 m,支架高度10 m,立桿直徑為60 mm結構受力驗收如下
N=1.2×(0.6×0.9×25.5×4.5+0.6×0.9×0.5+10×0.07)+1.4×[0.6×0.9×(3+2)]=79.302 kN
λ=1.2×1 500/20.1=89.6,查表φ為0.728
N/φA=79 302/(0.728×571)=190 N/mm2〈f=300 N/mm2,滿足要求,富裕系數加大,安全系數高。
(1)施工前,應編制專項安全施工方案,組織專家論證,并公司技術負責人和總監審批后,方可實施;
(2)鋼管支架進場后,檢查鋼管支架產品標示及產品質量合格證、主要技術參數及產品使用說明書,對鋼管支架外觀檢查驗收,鋼管外徑允許偏差+0.2、-0.1 mm,壁厚允許偏差±0.1 mm;可調底座的底板和可調托座的托板厚度不小于5 mm,允許尺寸偏差為±0.2 mm,φ48絲桿和調節手柄,絲桿外徑不應小于46 mm。并按要求對材料取樣送檢,檢測合格后,方可投入使用;
(3)支架搭設前,做好安全、技術交底,搭設人員持有架子工特種操作證件,配備安全帽、安全帶、防滑護具等勞保用品,支架基礎承載力滿足要求;
(4)支架搭設施工工序為:定位、放樣,排放可調底座→首層立桿、橫桿安裝→組成獨立單元體→首層架體水平調節→首層斜桿安裝→銷緊首層橫桿、斜桿插銷→登高工作梯安裝→立桿接長安裝→可調托座安裝→放置型鋼→鋪設方木、模板;
(5)根據測量放線以及立桿及橫桿的設計組合,從底部向頂部依次安裝立桿、橫桿。一般先全部裝完一個作業面的底部立桿及橫桿,保證底托完全壓實于地面上,然后測量放出高程點,通過底托調節使得支架處于同一個平面上,再逐層往上安裝,同時安裝所有橫桿。立桿和橫桿安裝完畢后,安裝斜撐桿,保證支架的穩定性。斜撐通過扣件與盤扣支架連接,安裝時盡量布置在框架結點上。在修平的立桿上口安裝可調頂托,可調頂托是用來調整支架高度和拆除模板用的;
(6)根據梁底高程變化決定順橋向控制斷面間距,橫橋向設左、中、右三個控制點,精確調出頂托標高。然后用明顯的標記標明頂托伸出量,以便校驗。最后再用拉線內插方法,依次調出每個頂托的標高,頂托伸出量一般控制在30 cm以內;
(7)為檢測支架體系穩定性,合理設置預拱度,需對連續梁全聯進行預壓,采用1.2倍梁體荷載的沙袋和鋼材組合對支架進行預壓,消除支架的非彈性變形,確定支架的彈性變形量,為設置底模預拱度提供參考;
(8)遇有惡劣氣候(如風力五級以上,高溫、雨天氣等)影響安全施工時應停止高處作業,所有的架子,經過大風、大雨后,要進行檢查,如發現傾斜下沉及松扣、崩扣要及時修理;
(9)遞桿、拉桿時,上下左右操作人員應密切配合,協調一致。拉桿人員應注意不碰撞上方人員和已綁好的桿子,下方遞桿人員應在上方人員接住桿子后方可松手,并躲離其垂直操作距離3 m以外。使用人力吊料,大繩必須堅固,嚴禁在垂直下方3 m以內拉大繩吊料。使用機械吊運,應設天地輪,天地輪必須加固,應遵守機械吊裝安全操作規程,吊運杉板、鋼管等物應綁扎牢固,接料平臺外側不準站人,接料人員應等起重機械停車后再接料、解綁繩;
(10)拆架前在地上用繩子或鐵絲先拉好圍欄,專人監護人,架子拆除程序應由上而下,按層按步拆除。先清理架上雜物,如腳手板上的混凝土、砂漿塊、U型卡、活動桿子及材料。按拆架原則先拆后搭的桿子。剪刀撐、拉桿不準一次性全部拆除,要求桿拆到哪一層,剪刀撐、拉桿拆到哪一層;
(11)拆桿和放桿時必須由2~3人協同操作,拆大橫桿時,應由站在中間的人將桿順下傳遞,下方人員接到桿拿穩拿牢后,上方人員才準松手,嚴禁往下亂扔腳手料具;
(12)拆架時有管線阻礙不得任意割移,同時要注意扣件崩扣,避免踩在滑動的桿件上操作。
城市軌道交通現澆連續梁采用承插式盤扣支架作為支撐系統,支架安全性高、穩定性強,施工方便、快捷,鑒于大部分連續梁底板為曲線拱形,在支架頂層布置需結合橋梁結構特點,加以充分考慮,在保證垂直荷載要求是,還應考慮水平推力,進一步確保支架施工安全。
[1] 建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術規程(JGJ231-2010)[S].中國建筑工業出版社,2010.
[2] 江正榮.建筑施工計算手冊[M].中國建筑工業出版社,2007.
[3] 杜榮軍.混凝土工程模板與支架技術[M]. 機械工業出版社,2004.
2016-12-25
朱立國(1982-),男,江蘇六合人,工程師,研究方向:工程技術。
U448.21+5
C
1008-3383(2017)05-0114-02