罗威
广东梅州 514500
摘要:本文主要针对高支模端部斜墙模板的计算及施工技术展开了探讨,通过结合具体的工程实例,对高支模端部斜墙模板的施工作了详细的阐述和系统的分析,以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。
关键词:高支模;斜墙模板;计算;施工
所谓的高支模,是指支模高度大于或等于8m 时的支模作业。随着如今高层和超高层建筑的施工越来越多,高支模的施工有了广泛的应用。但是由于高支模工程属于高危施工,需要对其做好相应的计算和应用好有效的施工技术,特别是高支模端部斜墙模板中。基于此,本文就高支模端部斜墙模板的计算及施工技术进行了探讨,相信对有关方面的需要能有一定帮助。
1 工程概况
某大厦为框架-核心筒结构,主楼24层,建筑面积为76667m2。整个建筑呈不规则的塔形。为造型的需要,在其裙楼顶部高支模端部设计了高25m的外倾混凝土斜墙,因此,该工程施工方案的确定及安全管理难度比较大。
2 方案论证及选定
裙楼斜墙部位位置特殊,下部楼层梁板处于高支模区域,墙体上口外斜,高空、大尺寸斜墙难以支设稳固,并与下部高支模叠加,将大大增加施工难度。总体决策是:分段分层、合理调整施工顺序,先行施工斜墙对应的下部高支模体系,以稳固基座,待下部高支模梁板混凝土达到设计强度时再进行斜墙混凝土的浇筑。
超长斜墙模板支架的论证:
(1)斜墙外部搭设高支模排架,由高支模排架来承担斜墙产生的外向水平推力。方案分析:此方案的高支模排架构造措施繁琐,与先浇结构连结困难,工艺较为复杂(需在斜墙中留置很多洞口以便排架横杆穿越),安全风险大,偶发因素较多,特别是高支模排架抵抗水平力计算困难,难以量化。
(2)斜墙模板采用钢筋斜拉内控,即在先行施工的楼层板内预埋钢筋锚环,在斜墙模板支立阶段通过技术措施将斜向拉筋与模板形成可靠连结,用斜向拉筋分解水平力平衡斜墙的水平外倾力。方案分析:外侧模架作为斜墙模板的安全储备,斜墙模板力学体系简明,计算便捷,施工人员可操作性强,材料用量经济。
经反复论证,确定采用方案2,如图1所示。
图1 斜墙施工示意
3 斜墙模板的计算
混凝土斜墙WQ1(墙厚200mm)中间局部有窗,验算时不扣减窗所占混凝土体积;墙体外斜20o,层高4.2m,斜墙高4.46m,内侧设2道φ12mm拉筋,下道距板面2.6m,上道距板面3.4m,拉筋左右间距0.9m(图2、图3);计算时考虑上道拉筋受力,下道拉筋作为上道拉筋的安全储备,在楼层面浇筑混凝土面(标高9.55m、13.75m、17.95m)时按图示对应位置预埋φ12mm拉钩,锚入板内;拉钩与斜拉钢筋位置一一对应并采用花蓝螺栓连接,用以调节拉筋长度,校正墙模位置。花蓝螺栓为OO型,螺旋扣号码为1.7,许用负载力17kN。
图3 拉筋下根部锚固连接示意
斜墙下部的梁及其对应的梁板属高支模范畴,已由项目部编制专项方案并通过专家论证。该部分梁板强度达到设计要求后,将形成稳固的基座。此处9.55m向上部位的排架作为防护和操作人员工作平面使用,不作为斜墙的受力构架。
斜墙侧模采用厚15mm胶合板模,采用48mm×95mm木方作背楞,间距200mm,双钢管作主梁,间距450mm;采用φ12mm对拉螺栓紧固(上下左右间距均为450mm),经计算满足要求。
取WQ1=900mm墙长为计算单元,求解4.2m层高WQ1墙底部的力学指标。为简化计算,计算模型按梁模架计算,通过品茗安全2013计算软件求解每0.9m墙长施工时的墙底部的力学指标,过程如下:
新浇混凝土WQ1的截面尺寸为200mm×4460mm,计算跨度为8.4m,结构层高19.4m。
3.1 荷载设计
(1)模板及其支架自重标准值G1k:面板为0.1kN/m2,面板及小梁为0.3kN/m2,模板面板为0.5kN/m2,模板及其支架为0.75kN/m2。
(2)新浇筑混凝土自重标准值G2k:取24kN/m3。
(3)钢筋自重标准值G3k:梁取1.5kN/m3。
(4)振捣混凝土时产生的荷载标准Q2k:水平面模板取2kN/m2。
(5)风荷载标准值ωk:基本风压ω0为0.45kN/m2,风压高度变化系数为1.32kN/m2,风荷载体型系数为0.8kN/m2,非自定义取0.48kN/m2。
3.2 模板体系设计
新浇混凝土梁支撑方式为梁侧无板(A),梁跨度方向立柱间距la为900mm;梁两侧立柱间距lb为900mm;步距h为1800mm;混凝土梁居梁两侧立柱中的位置为居中布置;梁左侧立柱距梁中心线距离为450mm;梁底增加1根立柱,布置方式为按混凝土梁梁宽均分,距梁左侧立柱距离为450mm;梁底支撑小梁4根,梁底支撑小梁最大悬挑长度150mm。
设计简图如4所示。
图4 设计简图
3.3 主梁验算
主梁为φ48mm×3mm钢管,可调托座内主梁1根,弹性模量E=206000N/mm2,抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,抗剪强度设计值[τ]=125N/mm2,截面惯性矩I=10.78cm4,截面抵抗矩W=4.49cm3。
主梁自重忽略不计,计算简图如图5所示,主梁弯矩图、剪力图如图6、图7所示。
图7 主梁剪力图(单位:kN)
从主梁剪力图中可知混凝土斜墙每计算单元的竖向总质量为:N=0.523+33.45+0.523=34.496kN。
经计算(图8),斜墙自重向外的倾力为F倾=14.876kN,且合力点位于底面向上1/3处。风荷载对计算单元产生的水平力简化计算为0.9×4.46×0.45=1.80kN,则有N倾总=14.876+1.80=16.676kN。
根据力的平衡条件:1.4×N倾总=3.4×F上,求得F上=6.866kN。
从图中拉筋与墙板之间的几何尺寸可求得F上与上拉筋之间的夹角为:
图8 拉筋受力分析示意
3.4 斜墙模板方案实施要点
(1)编制混凝土斜墙专项方案,连同下部梁板高模方案一起由专家论证;
(2)对操作人员进行斜墙专项方案技术交底;
(3)斜墙模板支立后按方案进行专项验收;
(4)浇筑时分上下2段进行;提前3d浇筑高度至斜墙楼层梁下口50mm处(楼层梁高为800mm),其余上部与楼层梁板同时浇筑;
(5)在浇筑顶部梁板时提前2d以上,先浇筑斜墙内轴框架柱;采用钢管扣件将框架柱与斜墙板形成有效刚性连接,增加斜墙板的安全储备;
(6)按高支模的要求在斜墙浇筑时安排技术、安全人员进行实时监控;
(7)斜墙顶部楼层梁板混凝土强度达70%前不得松动和拆除斜墙模板,也不得松动斜拉钢筋及花篮螺栓。
4 斜墙模板实施流程
斜墙模板实施流程为:斜墙模板采用双排拉筋进行加固→拉筋与上部带丝纹钢筋采用焊接连接→拉筋根部预埋钢筋及花篮螺栓应用节点→拉筋穿越墙模板后,外侧面用双螺帽固定节点→斜墙模板施工→拆模。
结语
综上所述,高支模的施工随着高层建筑和超高层建筑的不断出现得到了广泛的应用,且其又属于高危工程,因此,我们必须要重视对其的施工管理,做好相应方面的计算,并采取有效技术做好施工,以保障有关方面工程的施工质量。
参考文献
[1]陆安祥.高支模扣件钢管楼板模板支架计算[J].中华民居(下旬刊).2013(09).
[2]梁柳浪.浅谈建筑工程高支模板施工技术应用[J].现代物业(上旬刊).2012(08).
论文作者:罗威
论文发表刊物:《基层建设》2015年20期供稿
论文发表时间:2016/3/14
标签:模板论文; 混凝土论文; 排架论文; 方案论文; 立柱论文; 钢筋论文; 荷载论文; 《基层建设》2015年20期供稿论文;