（1.贵州大学土木建筑工程学院 贵州 贵阳 550025）
(2.贵州省城乡规划设计研究院 贵州 贵阳 550081）
(3.贵州建工集团有限公司钢结构分公司 贵州 贵阳 550003）
【摘 要】在标高60m以上悬空浇注劲型混凝土楼层和屋盖，需解决大型汽车吊在地下室顶板行驶及作业时板的承载力问题、垂直运输、型钢混凝土梁板高支模等问题。对施工方案经周密设计计算后，巨型型钢混凝土梁采用反吊模、悬挑工作平台等方案，成功的这一施工方案旨望对同类工程有一定参考价值。
【关键词】高空作业 施工方案 反吊模；巨型型钢-混凝土梁浇筑
【中图分类号】TU375 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2017）06-0085-02
1.工程概况及特点
工程为贵州某写字楼建筑，建筑主体结构基本完工后，因设计更改需在14层的局部范围（标高53.95m）及屋面（标高58.45m）浇筑巨型劲型钢梁-砼楼面，而14层至地下室顶板（标高-0.05m）中空（见图1）。巨型劲型钢梁跨度24m,截面尺寸bb×hb=700mm×500mm。在施工钢-砼楼面时需吊装11t的H型钢梁到50～60m高空，并浇筑bp×hp=9m×24m的型钢混凝土肋梁楼板，由于在14层以下无楼板，施工中须解决的两个主要问题是：①型钢梁的垂直、水平运输；②浇筑劲型砼钢梁的悬空支模问题。问题多方面涉及国家规范[1]要求的安全性专家组论证范围。
图2 劲型梁XGL1吊模大样
3.梁下工作平台的设置
3.1 工作平台的作用
为安全及施工作业需要，在13层（50.05m）楼面上施工作业的对应范围搭设了外挂工作钢平台，平台的主要作用是：
（1）工人对上层梁的模板、钢筋、浇注便于进行，工作平台并不承担劲型梁的自重。
（2）临空钢结构焊接作业面的安全措施。
（3）上层梁板构件的拆模 。
3.2 工作平台的设计计算
在13层楼面用11根I22a钢梁外挑搭设，I22a工字钢挑梁采用3个锚固件/根与13层肋型砼楼盖锚固，并在梁端附近的层间斜拉两道1×7φ12.7标准型钢绞线至14层，作为工作平台抗竖向力措施。平台平面设置四道 角钢及同型号剪刀撑水平横联，工作平台剖面布置见图3。对工作钢平台按规范[3，4]要求进行了以下计算：在不同工况下的应力比最大值未超过0.91，挠截面y轴的稳定应力比最大值未超过0.6，挠截面z轴的稳定应力比最大值未超过0.61，在不同工况下自由端挠度最大值不超过92.5mm，制作时预起拱100mm。钢绞线端与14层梁锚固，每个锚固点用6个5.8级M20化学螺栓与砼构件锚固，对每一类锚固点按规范[3]要求均进行了抗剪验算、抗拉验算及组合验算，验算结果均满足规范要求。
图3 工作钢平台剖面
4.地下室顶板满堂架支撑计算
4.1 地下室顶板结构受吊车轮压的等效荷载的计算
选用QAY300汽车吊解决H钢梁垂直运输问题，按规范[5]中附录C的规定，将轮压局部荷载换算成等效均布荷载，计算得吊车工作状况楼面等效面载：
q=max(19.6KN/m2,18.86KN/m2)=19.6KN/m2
车现场就位须经地下室顶板，顶板结构为2700×2800井字楼盖，板厚160mm，梁肋截面250×500，地下室柱截面600×600，地下室柱基础为人工挖孔灌注桩。经现场测绘，吊车起重臂幅度300～320状况时能满足这一项目垂直运输要求：起吊高度61m，起吊最大质量19t～20t。按所选吊车尺寸布置，四个轮压不可能了同时落在一个板块内，吊车在地下室顶板行驶路线及就位后的平面如图4。
图4 QAY300汽车吊进场路线及工作位置
4.2 地下室满堂钢管架的设计计算
在吊车行走路线及工作位置采用φ48×2.8钢管搭设满堂支撑，钢管强度为205.0N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。模板支架搭设高度为5.0m，立杆的纵距b=0.5，立杆的横距l=0.5m，立杆的步距。支撑钢管架用PKPM安全计算软件2015版进行了以下方面计算：
（1）纵向钢管的抗弯计算，计算得纵向钢管弯曲应力σmax≤fy=205Mpa，满足要求。
（2）纵向钢管的最大挠度计算，得纵向钢管最大挠度δmax≤max(l/150,10)mm，满足要求。
（3）横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算，结果表明其强度及刚度均能满足规范要求
（4）立杆的稳定按公式：
计算，立杆计算长度l0=k.u.h=3.43m，（其中k为计算长度附加系数，按照规范[6]表5.3.4取值1.155，u为计算长度系数，参照规范[3]附录C取值u=3.241，h为纵杆横联步长，按实际取值h=1m），算得的纵向稳定系数=0.135较小，考虑到吊车行走时的动力效应，实际搭设满堂支架时横联仍尽量以剪力墙或柱相连。
基础承载力计算包括：钢管柱脚砼板（地下室底板）的抗冲切验算；吊车行驶状态在最不利荷载位置的砼柱地基的承载力验算；工作状态吊车支腿处砼柱的强度；稳定性验算；柱基强度验算，根据以上计算结果完成地下室满堂钢管支架的施工设计。
此外，地下室支撑架按规范[6,8]构造要求搭设，竖向剪刀撑间距不大于3m，支撑架顶部设水平纵向及横向剪刀撑各两道，剪刀撑水平倾角45°。地下室支撑架的所有立杆接长采用对接扣件，所有钢管应符合规范[7]标准。地下室支撑架顶端可调托撑螺杆外径不小于36mm，直径及螺距应符合《梯型螺纹》的规定，支托板厚10mm，螺杆与螺母旋合长度不小于5扣，可调螺杆伸出长度不宜超过300mm，
插入立管长度不小于150mm。为使吊车荷载在行驶状态及工作位置符合设计计算要求，将地下室顶板下梁柱放线到板面，并在行走范围及工作范围用20厚钢板铺垫。
5.施工工序
整体工程施工工序由图5粗框图表示
图6 十五、十六层楼盖施工完成
6.总结
在53.95高空进行大型钢－砼劲型梁-板施工涉及悬空浇注重型劲型梁及从地下室顶板起吊重型型钢构件的困难，从地下室底板搭设满堂架支梁模的方案存在多方面不现实性，本方案采用反吊模方案解决重型肋梁的支模浇注问题，并用局部支撑地下室顶板解决水平运输问题，重型汽车吊解决重型钢梁的垂直运输问题，成功地完成按常规施工难于克服的问题。严密细致的计算及全程监测是确保安全的主要保障措施。
参考文献
[1]建质[2009]87号文[S].
[2]混凝土结构设计规范[S]50010-2010.
[3]混凝土结构后锚固技术规程[S] JGJ145-2013.
[4]钢结构设计规范[S]GB50017-2003.
[5]建筑结构荷载规范[S]GB50009-2012.
[6]钢管脚手架扣件[S]GB15831 1995.
[7]直缝电焊钢管[S]GB/T13793-2008.
[8]建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范[S]JGJ130-2011.
作者简介：丁婷，女，1979-，硕士，贵州大学讲师，研究方向：结构工程。
论文作者:丁婷 姜宇,樊旭,丁圣果
论文发表刊物:《建筑知识》2017年6期
论文发表时间:2017/6/16
标签：地下室论文; 顶板论文; 钢管论文; 型钢论文; 吊车论文; 锚固论文; 工作论文; 《建筑知识》2017年6期论文;