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[分享][工法]高空大跨度悬挑连廊施工工法

2018-12-17

前言


近年来,随着城市建设的发展,建筑师们充分发挥聪明才智,将建筑造型与其使用功能结合在一起,创造出许多造型奇特、结构复杂的建筑单元式高层住宅室外连廊的设计即是建筑师在充分考虑建筑通行、采光、防盗等使用功能和防火要求的基础上,结合建筑平立面造型创造出的极具视觉冲击力的建筑产品。然而,奇特的造型、复杂的结构带来的不仅是强有力的视觉冲击,也给工程施工带来了极大的挑战。室外高空连廊高度高、跨度大、造型复杂、荷载大,目前,全国类似工程不多,可参考的施工技术措施和资料很少,且稍有失误容易出现支模系统坍塌的重大安全事故和重大质量事故,施工难度可想而知。
为了做到技术先进、经济合理、保证质量、同时确保施工安全,本工法采用自加工型钢三角架及22#工字钢相结合的桁架体系作为高空支模架的承载基体,然后,在此基体上铺设16#工字钢,搭设连廊支模架。通过万科城、金色悦城等一系列工程的不断研究和改进,技术人员利用此工法巧妙地克服了高空大跨度悬挑连廊的施工难题。
工法特点

2.1安装、拆卸简单、方便型钢三角架在现场加工成型,直接吊装、固定,三角架上部节点加工时提前预留安插孔,插入剪力墙后直接以短型钢插销,木锲锲紧。[工法]高空大跨度悬挑连廊施工工法_1图1 型钢三角架上部连接节点[工法]高空大跨度悬挑连廊施工工法_2图2 型钢三角架上部连接节点2.2适应性强,布置灵活悬挑连廊多依外墙轮廓设计,型钢三角架可以适应连廊多变的平面造型,依据外墙和悬挑连廊的要求布置,满足直线型、折线形、转角型等多种形式连廊的施工要求。2.3适用范围不受连廊跨度限制本工法型钢三角架可视外墙情况按照3~5m的间距灵活布置,其承担的总体荷载与其间距直接相关,只要型钢三角架布置间距满足承载力要求,本工法的使用不受连廊本身跨度大小的影响。2.4便于就地取材,成本低整个桁架基体加工安装所用到的材料只有10#、16#、22#工字钢、高强螺栓以及相适应的抱箍,这些都是施工现场常见的材料,便于就地取材,不需大量购买。且三角架制作过程中仅需焊接加工,工艺简单、技术要求不高,施工现场容易实现。由于采用的结构基体的原材料为钢材,因此,方便回收利用,也可以降低成本。2.5损耗少,周转次数高除型钢三角架外,其余材料、构配件均不存在焊接作业,支模架拆除后损耗极低。且近期公司实施大客户战略,万科幸福系所有住宅均设计有室外连廊,三角架可以就近在其他项目上周转使用。
适用范围
本工法适用于悬挑长度在5m以内的直线形、折线形、转角形等各种平面形式的高空大跨度悬挑连廊,其使用范围不受连廊本身跨度的限制。
工艺原理
本工法主要根据悬挑梁的受力形式设计出对承担上部荷载最有利的桁架来解决高空大跨度悬挑连廊施工承载基体的关键问题。首先,根据悬挑梁上拉下压的受力特点巧妙的设计出与剪力墙连接的上下节点;其次,通过22#工字钢的布置位置,确定中间节点的位置,保证三角桁架所有构件均为二力杆;再次,通过各型钢之间的抱箍将基体组成一个稳定的、满足上部支模架搭设要求的承载平台。同时,上层支模架搭设时,以一步一跨的连墙件布置,使架体与结构主体拉结,保证了整个支模架体系的稳定性。[工法]高空大跨度悬挑连廊施工工法_3图3 连廊支模架剖面图
工艺流程及操作要点
5.1工艺流程[工法]高空大跨度悬挑连廊施工工法_45.2施工操作要点1.施工准备(1)技术准备项目总工组织经理部技术员、施工员等熟悉图纸,认真学习掌握施工图的内容、要求和特点,熟悉各部位截面尺寸、标高,制定模板初步设计方案。方案编制、审批工作完成后,应对专项施工方案进行系统性、有针对性的技术交底和安全 交底,确保连廊施工按方案进行。(2)材料要求采用国标热轧10#、16#、22#工字钢,表面无裂缝、结疤、孔痕;型钢的材质应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700或《低合金高强度结构钢》GB/T1591 的规定,三角桁架焊接部位,节点焊缝应至少达到二级焊缝要求。支模架采用48×3.0的钢管,其质量符合现行国标«碳素结构钢»(GB/T700)中Q235-A级钢的规定;表面应平直光滑,不得有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛碴、孔痕和深划痕;钢管外径、壁厚偏差、弯曲度等应符合规范要求。扣件要求其材质符合现行国标«钢管脚手架扣件»(GB15831)的规定,新扣件应有生产许可证,质量检测单位的测试报告和产品质量合格证。旧扣件使用前进行质量检查,有裂缝、变形的严禁使用,出现滑丝的螺栓必须更换。用于固定型钢悬挑梁的U 型钢筋拉环材质应符合现行国家标准《钢筋混凝土用钢第 1 部分:热轧光圆钢筋》GB1499.1 中HPB235 级钢筋的规定。螺栓及钢板采用8.8级活10.9级M36高强螺栓,钢板厚度均不得小于12mm。(3)施工现场要求三角桁架与剪力墙固定位置的预留洞,预留孔应提前预留,位置准确,并保证满足规范和安装要求。三角桁架安装前应提前将保险钢丝绳安装到位,连廊施工区域下部设置防坠挑网,坠落区域内材料堆放、加工场地应提前转移,并做好现场隔离工作。2.构配件加工制作按照施工方案中三角桁架、抱箍等的加工图,加工制作连廊施工中承载基体所需的各种构配件,检验构配件加工质量。由于本工法中连廊跨度较大,为保证施工安全,三角桁架安装前须先按照不小于最不利荷载的1.5倍的总荷载对三角桁架进行现场加载试验,确定桁架满足使用要求,可以安装使用。3.三角桁架安装、固定在预定标高处根据牛腿平面位置直接预留16#工字钢洞口(120*200),吊装事先焊接成形的型钢三角架就位并卡牢,剪力墙内部以10#工字钢为销子,牛腿根部通过2~4个M36螺栓与剪力墙锁牢。[工法]高空大跨度悬挑连廊施工工法_5对型钢三角架上弦进行调整、超平,保证其上表面位于同一平面内。
4.型钢高空安装吊装:根据塔吊吊装能力以及现场型钢三角架间距,分段吊装22#工字,分段长度以2~3跨为宜,吊装前,应合理确定起吊点,工字钢两侧设置牵引绳,防止在吊运过程中发生扭转、撞击工程外架。高空就位及加固:22#工字钢应按照方案要求位置就位,呈双排垂直于牛腿上弦布置,就位后及时调整至准确位置,然后采用抱箍与牛腿的上弦固定。应该注意的是,为保证三角架受力合理,要求22#工字钢必须与在三角架节点位置重合,且与其表面密切接触,保证两者能够按照设计要求正常传力。5.防护体系搭设桁架安装前,应先在上层楼梯间剪力墙上沿连廊跨度方向设置安全钢丝绳,施工人员的安全带挂设在安全绳上,以方便固定上层构件。支模架底部须绑扎安全网并满铺竹笆脚手板,做好底部硬隔离,构成保证安全的第一道屏障。连廊外侧搭设外排防护架,保证现场工人的操作安全。6.连廊支模架搭设按照方案设计要求搭设连廊支模架,搭设步骤与常规支模架相同。注意连墙件应与支模架同步搭设,其间距和设置位置必须满足方案设计要求。7.模板安装与常规施工步骤相同。8.钢筋绑扎与常规施工步骤相同。9.混凝土浇筑为减小连廊施工荷载,建议混凝土浇筑时尽量降低布料高度,减小混凝土布料时对整个架体的冲击,浇筑过程中应均匀布料,切忌集中堆放。10.模板、支模架及型钢三角架拆除模板、支模架必须在满足拆除条件后方可拆除,其拆除步骤与常规施工步骤相同。待支撑系统的钢管全部拆完之后,提前将塔吊的钢丝绳与22#工字钢进行捆绑,再松开工字钢的抱箍及楼层的固定,从中间向两边拆除16#工字钢。拆除22#工字钢与牛腿的连接杆件,吊装时在拼装好的工字钢两侧设置好牵引绳,防止工字钢在吊运过程中发生扭转、撞击外架。型钢三角架拆除时,应先将塔吊吊环与三角架固定牢靠,再拆除三角架上下固定节点,以牵引绳协助下使其与结构主体分离,吊离现场。
质量控制
型钢三角架承载基体、支模架以及连廊模板应具有足够的承载力,满足刚度、稳定性、混凝土侧压力及施工荷载要求,保证模板不发生超过允许偏差的变形。上下层型钢、支模架立杆布置以及模板施工均应按照设计图纸及施工方案测量放线,定位准确,交技术人员验收合格后方可使用。连廊跨度较大,若设计无起拱要求时,建议按照跨度的2‰~3‰起拱,以保证整个连廊浇筑成型的效果。连廊钢筋绑扎应做到材料使用正确,钢筋位置、间距、保护层厚度等符合设计和规范要求。使用的模板隔离剂不得影响混凝土的结构性能,不得妨碍装饰工程施工,涂刷隔离剂时,不得沾污钢筋和混凝土接槎处。模板接缝不应漏浆,可以使用贴胶带纸或封水泥砂浆。在浇筑砼前,应浇水湿润模板,但模板内不应有积水。浇筑混凝土前,模板内的杂物应清理干净。安装上层模板及其支架时,下层楼板支架及型钢三角架不得拆除。以型钢三角架为承载基体的高空大跨度悬挑连廊施工质量应满足下表所示标准。
序号检  查  项  目允许偏差(mm)检 查 方 法
国家规范标准现场施工标准
1轴线位移柱、墙、梁53尺量
2底模上表面标高±5±3水准仪或拉线尺量
3截面尺寸柱、墙、梁+4,-5±3尺量
4层高垂直度层高不大于5m63经纬仪或拉线尺量
5相邻两板表面高差22尺量
6表面平整度52靠尺、塞尺
7阴阳角方正/2方尺、塞尺
垂直/2线尺
8预埋铁件中心线位移/2拉线、尺量
9预埋管、螺栓中心线位置32拉线,尺量 
螺栓外露长度+10,-0+5,-0
10预留孔洞中心线位移+105拉线,尺量 
尺寸+10,-0+5,-0

安全措施
高空连廊施工存在较大的安全风险,因此,采用本工法施工时,必须严格遵守以下规定,时刻注意保护自身及他人的生命、财产安全,避免任何安全事故。7.1一般性安全规定所有人员进入现场必须按要求正确佩戴安全帽,施工人员应穿防滑鞋,穿高跟鞋、拖鞋或打赤脚者不得进入施工现场,高处作业人员必须佩带安全带。现场采用全封闭施工,“四口”、“五临边”应做好安全防护措施。现场安全警示标识齐全,不得随便移动位置或擅自拆除。现场施工人员不得酒后作业,患有高血压、贫血、恐高症等疾病的人严禁登高作业。7.2 连廊承载基体及支模架安装连廊施工前,必须对现场施工人员进行安全技术交底,使作业人员对即将从事工作的特殊性和危险性有全面的认识。型钢三角架吊装时应设专人指挥,保证吊装位置准确,三角架上部节点未固定前不得解除吊环。雨天或大风天气情况下不得从事吊装作业。型钢三角架未固定牢靠前,禁止攀爬或其他安装作业。承载基体上16#、22#工字钢安装时,必须提前在作业层以上安装保险钢丝绳,钢丝绳必须与主体结构牢固连接,避免发生意外。支模架搭设时所有工具均应放置在工具包内,不得随意放在外架上,以避免坠落伤人。承载基体搭设完成后应尽快将底部封闭隔离,做好防止高空坠物的第一道防线。连廊施工位置设置水平挑网。坠落区域内严禁设置施工通道、材料堆放、加工场地,并做好防护隔离工作。四周外架应与连廊支模架同步搭设,四周以密目网封闭,并保证架体高度在作业层1.5m以上。工长及安全员应加强巡视,对存在的安全隐患及潜在的安全因素及时提出,及时整改。混凝土浇筑过程中,相关技术人员还应加强对重要构件挠度、变形等的检测,发现问题及时汇报,尽快解决。连廊施工中如果需电焊、氧割作业,应征得工长和安全员同意,并办好动火审批手续后方可实施。且火源周边应配备2个以上灭火器,并设专人监控动火作业。编制连廊施工应急预案,应对高空支模架施工中的突发事件。7.3 连廊承载基体及支模架拆除型钢三角架的拆除时间必须满足按照施工方案要求,拆除前向现场技术负责人上报,征得同意后方可进行拆除作业。拆除前需先进行技术交底。且拆除作业必须在白天进行,风雨、雾霾等极端天气情况下禁止拆除作业。模板拆除后应堆放整齐,及时清理干净,不得随意堆放在脚手架或承载基体上,以免坠落伤人。对有损伤的应及时更换,消除安全隐患。型钢三角架拆除前,应先确认所有连接件、螺栓等是否均以拆除。确定后,应统一指挥,拆卸人员、塔吊指挥以及塔吊司机相互配合,避免三角架拆除时与已施工完成的连廊发生碰撞。脚手架拆除后,连廊应及时做好四周防护或将连廊与主体结构之间的通道封闭、隔离,避免出现坠人、坠物的意外。

本文转载自|:中天施工技术



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