張勝 (巴特勒(天津)有限公司 天津300456)
天津社會保障服務(wù)中心工程為鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu),總建筑面積26 000 m2。建筑物主體地下1層、地上14層,局部15層。其中地下1層建筑面積約3 219 m2,地上部分建筑面積約22 781 m2。建筑高度61.6 m。首層高為4.8 m,2、3層層高為4.20 m,4層層高為4.8 m,5~9層層高4.4 m,10~14層層高4.2 m,首層室內(nèi)外高差為0.60 m,局部15層為電梯機房。本建筑基坑設(shè)計深度為6.45 m,裙房建筑高度為19.20 m(室外地坪至檐口高度)。
本工程首層西大廳(1~4軸/C~F軸)為二層架空,其頂板標高為8.95 m。
1.2.1 框架柱 ①主截面尺寸為1 000 mm×1 000 mm的KZ1共4根,高度為8.35 m(至框架梁底),準備分4次澆注,平均每次澆注2 m左右,以保證混凝土澆注到位;②主截面尺寸為900 mm×900 mm的KZ2共2根,高度為8.35 m(至框架梁底),準備分4次澆注,平均每次澆注2 m左右,以保證混凝土澆注到位;③主截面尺寸為800 mm×800 mm的KZ3共6根,高度為8.35 m(至框架梁底),準備分4次澆注,平均每次澆注2 m左右,以保證混凝土澆注到位。
1.2.2 框架梁 本工程框架梁截面為300 mm×650 mm、250 mm×600 mm及250 mm×500 mm,為鋼筋混凝土框架梁。
1.2.3 平板 二層平板為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),板厚為150 mm。本工程地下有負一層箱式混凝土結(jié)構(gòu),因此整個支撐體系為滿堂紅腳手架體系,支撐立桿作用在零層板,下鋪設(shè)5 cm厚通長腳手板。
模板及其支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計,力求做到安全可靠,搭設(shè)方便、快捷,造價經(jīng)濟合理;在規(guī)定的條件下和規(guī)定的使用期限內(nèi),能夠充分滿足預(yù)期的安全性和耐久性;選擇材料時,力求做到常見通用、可周轉(zhuǎn)利用,便于保養(yǎng)維修;結(jié)構(gòu)選型時,力求做到受力明確,構(gòu)造措施到位,搭設(shè)方便,便于檢查驗收;模板及模板支架的搭設(shè),還必須符合JCJ 59-1999檢查標準要求,要符合市文明工地的有關(guān)標準。
2.2.1 模板支撐體系 采用鋼管扣件腳手架支撐系統(tǒng)。
2.2.2 模板選用 ①1 000 mm×1 000 mm、900 mm×900 mm及800 mm×800 mm的框架柱,選用15 mm厚的覆膜膠合板:背楞為50 mm×100 mm的木方,柱箍為Φ48×2.8 mm的鋼管,縱橫兩方中間各加一道拉桿螺栓。②框架梁:選用15 mm厚的覆膜膠合板,內(nèi)背楞為50 mm×100 mm的木方,外楞為Φ48×2.8 mm的鋼管,中間加一道拉桿螺栓。③平板模板:150 mm厚的平板選用15 mm厚的覆膜膠合板,背楞為50 mm×100 mm的木方。
通過對柱模板基本參數(shù)、柱模板荷載標準值計算、柱模板面板的計算、豎楞木方的計算、B方向柱箍的計算、B方向?qū)菟ǖ挠嬎?、H方向柱箍的計算、H方向?qū)菟ǖ挠嬎?,得到滿足要求的結(jié)論。
通過對梁側(cè)模板基本參數(shù)、梁側(cè)模板荷載標準值、梁側(cè)模板面板、梁側(cè)模板內(nèi)龍骨、梁側(cè)模板外龍骨、拉螺栓等的計算,得到滿足要求的結(jié)論。
通過計算參數(shù)對樓面板抗彎強度和剛度計算、梁底木方抗彎強度和撓度計算、梁底支撐橫向鋼管抗彎強度和撓度計算、梁底支撐縱向鋼管抗彎強度和撓度計算、扣件抗滑移承載力計算、立桿的穩(wěn)定性計算,得出滿足要求的結(jié)論。
通過計算參數(shù)對模板面板抗彎強度和剛度計算、模板支撐木方其均布荷載計算、木方的抗彎強度和撓度計算、板底橫向支撐抗彎強度和撓度計算、扣件抗滑移承載力計算、模板支架荷載標準植計算(靜荷載、活荷載、風(fēng)荷載)、立桿的穩(wěn)定性計算,得出滿足要求的結(jié)論。
3.5.1 計算樓板強度說明 驗算樓板強度時按照最不利條件考慮,樓板的跨度取4.20 m,樓板承受的荷載按照線均布考慮。寬度范圍內(nèi)配筋2級鋼筋,配筋面積As=1 890.0 mm2,fy=300.0 N/mm2。板的截面尺寸為b×h=4 200 mm×150 mm,截面有效高度h0=130 mm。
按照樓板每15 d澆筑一層,所以需要驗算15 d、30 d、45 d…的承載能力是否滿足荷載要求,其計算簡圖如圖1。
3.5.2 計算樓板混凝土15 d的強度是否滿足承載力要求 樓板計算長邊4.20 m,短邊4.20×1.00=4.20 m,樓板計算范圍內(nèi)擺放6×6排腳手架,將其荷載轉(zhuǎn)換為計算寬度內(nèi)均布荷載。第2層樓板所需承受的荷載為13.40 kN/m2;計算單元板帶所承受均布荷載為56.30 kN/m。
板帶所需承擔的最大彎矩按照四邊固接雙向板計算:
圖1 計算簡圖
按照混凝土的強度換算:得到15 d后混凝土強度達到81.27%,C35.0混凝土強度近似等效為C28.4。通過計算此層樓板所能承受的最大彎矩為74.1 kN·m。
得出結(jié)論:由于ΣMi=74.07=74.07>Mmax=50.94 kN·m
所以第15 d以后的各層樓板強度足以承受以上樓層傳遞下來的荷載。第2層以下的模板支撐可以拆除。
4.1.1 模板的一般構(gòu)造和要求 框架柱、框架梁、樓板平臺模板均采用15 mm厚的覆膜膠合板、50 mm×100 mm的木楞(背枋)拼裝而成,雙鋼管鋼箍和山形卡緊固,扣件鋼管支撐系統(tǒng)。本工程采用的全部模板材料符合國家和有關(guān)行業(yè)的質(zhì)量標準,模板工程質(zhì)量嚴格按照《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB 50204-2002有關(guān)模板的質(zhì)量標準執(zhí)行。
4.1.2 柱模板 柱側(cè)模板采用15 mm厚覆膜膠合板制作,豎向背楞采用50 mm×100 mm的木方,間距根據(jù)設(shè)計要求制作成定型模板。柱模板外箍采用Φ48鋼管扣件組成,其間距按要求均勻設(shè)計。柱內(nèi)對拉螺栓設(shè)置根據(jù)設(shè)計要求,螺桿外套PVC管,拆模時螺桿可抽出周轉(zhuǎn)使用,以節(jié)約成本。為加強柱整體側(cè)向穩(wěn)定,柱四周柱箍與作為模板支撐體系的鋼管支撐體系牢固連接。
4.1.3 梁及平板模板 木方間距根據(jù)設(shè)計要求,木方支設(shè)在:樓板模板構(gòu)造采用15 mm厚覆膜膠合板,下為50 mm×100 mm木方Φ48鋼管上,鋼管立桿間距在板下均依據(jù)設(shè)計要求;樓板模板散裝散拆的方法,板底模的標高、平整要嚴格控制,模板拼接允許偏差控制在規(guī)范許可范圍內(nèi);柱、梁及板交接縫處理的木方,應(yīng)挑選方正、順直的好木方,以保證陰角順直、方正。施工時應(yīng)先將柱頭全部補方整后再鋪設(shè)平臺模板。全部模板調(diào)整好標高后要進行全面清理,用空氣壓縮機把模板內(nèi)雜物吹凈;梁底模、側(cè)模均采用15 mm厚覆膜膠合板,對于300 mm×650 mm的梁側(cè)模設(shè)斜撐,斜撐與水平鋼管連接。在梁中部按照設(shè)計要求設(shè)置對拉螺栓,螺桿外套PVC管,拆模時螺桿可抽出周轉(zhuǎn)使用,以節(jié)約成本。當梁的跨度在4 m或4 m以上,根據(jù)設(shè)計的起拱要求按0.2%進行起拱。模板的支撐與加固采用滿堂鋼管腳手架??蚣芰毫合铝U間距及梁底承重支撐均根據(jù)設(shè)計要求進行搭設(shè)。
4.1.4 模板安裝質(zhì)量要求 嚴格按照模板的設(shè)計方案,進行模板安裝施工。模板及其支撐保證有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性,并不能發(fā)生不允許的下沉和變形。模板的接縫處貼密封條,接縫嚴密,不得漏漿。柱模底部用砂漿抹嚴,防止漏漿。模板與砼的接觸面應(yīng)清理干凈。梁、柱節(jié)點要求方正、幾何尺寸明朗,模板銜接嚴密、牢固,且要利于模板的拆除。
4.1.5 模板的安裝誤差 這一誤差應(yīng)嚴格控制在允許范圍內(nèi)(見表1)超過允許值必須校正。
4.1.6 模板支設(shè)工藝流程 安裝梁、樓板模板工藝流程:
彈梁軸線、立桿位置線→搭設(shè)滿堂腳手架→校正標高→安裝梁底模板→綁扎框架梁鋼筋→安裝梁側(cè)模板→鋪平臺模板→校正標高→綁扎底層平板鋼筋→預(yù)埋管道→綁扎上層板筋→預(yù)檢
4.1.7 砼澆筑流程 整體樓面砼澆筑時,考慮用一臺砼汽車泵進行澆筑。澆筑順序為:由中間向兩側(cè)分層均勻地來回澆筑,所有框架梁均分成兩次澆筑到頂。但必須控制好澆筑時間,保證第一層砼在初凝前接著澆筑第二層砼,防止出現(xiàn)冷縫。樓面砼澆注時,要控制砼的堆積高度不超過300 mm,以免造成集中荷載太大,而對整個支撐體系產(chǎn)生不利影響??蚣苤艥仓r,每層砼澆筑厚度不超過500 mm,幾根框架柱子砼進行輪流澆筑,但要保證上一層砼澆筑時,下一層砼沒有達到初凝的強度。砼振搗時,要防止漏振,也要防止過振和回振。
表1 允許偏差
4.1.8 模板拆除 頂板拆模時,根據(jù)混凝土同條件養(yǎng)護試塊強度報告,須達到設(shè)計強度的75%以上方可拆除。跨度≥8 m的梁及懸挑梁必須在強度達到100%后才能拆模。模板拆除時,不可用撬岡硬撬,必須做好成品保護。起吊模板前,必須認真清除模板上的雜物,垂直慢速確認無障礙后方可提升吊走。為了保證模板在現(xiàn)場施工時的質(zhì)量,工地派專人進行模板維護和保養(yǎng)工作。
4.2.1 搭設(shè)流程 根據(jù)立桿位置及設(shè)計要求鋪設(shè)腳手板,立桿用4 m及6 m鋼管進行錯開搭設(shè),整體搭設(shè)至4 m時,支設(shè)柱子模板,澆筑第一段框架柱子砼至4 m標高處。接著搭設(shè)第二段腳手架至設(shè)計標高處,支設(shè)第二段柱子模板,澆筑第二段柱子砼。
4.2.2 模板支撐體系在施工中必須滿足以下構(gòu)造的要求 立桿上端伸出至模板支撐點的長度a要求小于200 mm;模板支撐體系應(yīng)盡可能與施工完的建筑結(jié)構(gòu)進行連接,以保證模板支撐體系的穩(wěn)定性;模板支撐體系應(yīng)自成體系,嚴禁與其他腳手架進行連接;模板支撐體系在搭設(shè)過程中,必須設(shè)置防傾覆的臨時固定設(shè)施;立桿之間必須按步距設(shè)雙向水平立桿,確保兩方向足夠的設(shè)計剛度,同時雙向必須設(shè)置掃地桿。
4.2.3 模板支撐體系搭設(shè)要求 ①嚴格按照設(shè)計要求進行支撐體系的搭設(shè),立桿和水平桿的接頭均應(yīng)錯開在不同的框格層中設(shè)置。②確保立桿的垂直偏差和橫桿的水平偏差小于《扣件架子規(guī)范》的要求。③確保每個扣件和鋼管的質(zhì)量滿足要求,每個扣件的擰緊力矩都要控制在45~60 N·m,鋼管不能選用已經(jīng)長期使用發(fā)生變形的。④地基支座的設(shè)計要求滿足承載力的要求。回填土的壓實系數(shù)不小于0.94。⑤腳手板應(yīng)按照要求進行鋪設(shè),腳手板的寬度、厚度必須滿足設(shè)計要求,鋪設(shè)時要求板面平整,板底密實,不得有懸空或翹曲現(xiàn)象。
4.2.4 施工使用過程中的要求 ①砼澆筑前,由總工組織監(jiān)理方、建設(shè)方、架子搭設(shè)施工員、安全員、技術(shù)人員等對整個架體按照設(shè)計要求進行全面驗收,合格后方允許進行砼的澆筑。②混凝土澆筑嚴格按照砼澆筑流程的施工方案執(zhí)行,確保模板支撐體系施工過程中均衡受載;嚴禁私自改變砼澆筑順序。③嚴格控制實際施工荷載不超過設(shè)計荷載,砼的堆積厚度不得超過300 mm。④砼澆筑過程中,派人檢查支架和支撐情況,隨時觀察支撐體系的沉降量,發(fā)現(xiàn)異常下沉、松動和變形情況馬上停止砼澆筑,待解決以后再繼續(xù)施工。
4.2.5 安全措施 從事模板作業(yè)及高處作業(yè)的人員,應(yīng)定期體檢,不符合要求的不得從事模板及高處作業(yè)。安裝和拆除模板及支撐架體時,操作人員必須佩戴安全帽、系安全帶、穿防滑鞋。安全帽和安全帶要定期檢查,不合格者不得使用。鋼管及扣件等進場要有出廠合格證或當年的檢查報告,并進行抽檢,合格后才能使用。搭設(shè)前要對所用材料進行認真檢查,不符合要求者不得使用。施工現(xiàn)場嚴禁吸煙,等等。
此安全專項方案通過了專家論證,現(xiàn)場按此方案精心組織施工,順利完成了首層西大廳的施工,確保了施工安全及施工質(zhì)量,為今后施工類似工程提供了借鑒?!?/p>
[1]建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范[S].JGJ130-2001.
[2]建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范[S].JGJ162-2008.
[3]建筑施工安全檢查標準[S].JGJ59-1999.