(北京国能中电节能环保技术股份有限公司 100022)
摘要:随着现代工业的快速发展,需要大面积建设工业厂房。钢结构工业厂房有着建设速度快、建设成本低、工业化程度高、残值回收率高的特点,越来越受企业的青睐。但是钢结构厂房仍采用现浇钢筋混凝土楼板,这需要大量的钢管搭设支模架,施工过程不但成本高,而且周期长,严重制约了钢结构厂房的建设速度。笔者根据多年的厂房施工经验,总结出了一种不用搭设钢管支架就能把混凝土楼板浇筑成功的方法,即钢结构厂房现浇板无支架施工技术。
关键词:工字钢梁;脚手架;无架施工;马鞍形钢筋支架
前言
无支架施工技术对比传统的满堂脚手架支模方法,该技术力学计算简单,搭设方便,使用安全;材料、人工投入少,经济效益高;各楼面可以平行施工,可以拓宽工作面,加快施工进度。具有良好的社会效益和经济效益,可推广该施工工艺的应用。
1 工程概况
某联合厂房位于某市工业城,为3层钢结构工程。厂房东西长80.48m,南北宽72.48m,总建筑面积18 000m 2。厂房总高度为23m,其中1层层高为9m,2层层高为6m。厂房柱网尺寸为12m× 8m,钢柱之间用钢梁连接,钢梁之间用钢次梁分隔成4m × 4m的区块,楼面板为110mm厚钢筋混凝土现浇板。传统方式楼板的模板支架搭设方案采用满堂钢管脚手架。由于1层楼板承受2层现浇板的施工荷载,2层现浇板施工时1层的模板支架不得拆除,需另配备一套模板支架,所以该方案不能拓开工作面,而且费工费料,不符合工程建设进度的要求。因此,施工前我们对方案进行重新设计,采用模板无支架施工技术。拆模后各项尺寸指标均符合设计要求,表面观感良好。
2 现浇板无支架模板施工方案
本技术充分利用钢结构框架良好的受力性能,通过马鞍型钢筋架把工字钢梁悬挂固定在框架钢梁上,在工字钢梁上铺设木方和模板。这样,现浇钢筋混凝土的施工荷载通过工字钢梁传给框架钢梁。由于无需搭设满堂脚手架,所以2层现浇板没有把施工荷载传给1层现浇板,两个板面都是独立的体系,不受施工工序的影响,两个板面可以平行交叉施工。
3 材料选择与计算
(1)钢梁采用14#工字钢,马鞍型钢筋支架采用 14圆钢。
(2)内力计算公式如下。
工字钢梁:M =ql2/8
抗弯强度计算:σ=M/γxWx≤ [f]
整体稳定性计算:σ=M/ bWx≤ [f]
马鞍型钢筋支架:σ=N/A≤ [f]
4 现浇板无支架施工方案实施
4.1 工作流程
材料验收-工字钢梁制作-马鞍型钢筋架制作-弹线放样-马鞍型钢筋架安装-工字钢梁安装-木方铺设-模板铺设-钢筋绑扎-混凝土浇捣-养护-拆模。
4.2 材料验收
材料进场要有合格证和质量检测报告。
4.3 工字钢梁及马鞍型钢筋架子制作
框架钢梁的轴线间距为4m,由于钢梁的腹板厚0.01m,钢梁的翼缘宽0.1m,故工字钢梁的下料长度在3.8～ 3.99m之间;根据现场施工的实际情况,工字钢梁的下料长度为3.95m。
马鞍型钢筋架子的作用是把工字钢梁悬挂在框架钢梁上,是重要的传力构件。马鞍型钢筋架分为马鞍型架子和半马鞍型架子,分别用在框架钢梁的中跨和边跨。马鞍型架子下料时要考虑工字钢梁、木方的高度、模板的厚度和施工缝隙。由于马鞍型钢筋架子是受拉构件,因此钢筋搭接处必须采用10d单面电焊满焊,马鞍型钢筋架子的制作见图1。
4.4 马鞍型钢筋架子及工字钢梁安装
马鞍型钢筋架按控制线挂在框架钢梁上。对于边跨的半马鞍型钢筋架子必须按10d焊接在框架钢梁上。
由于工字钢梁间距为1m,一个板块可以放置3根钢梁。工字钢梁从厂房边跨开始安装;先利用塔吊把钢梁吊到安装层面,然后把钢梁的一端套在焊接在框架钢梁上的半马鞍型钢筋架子上,另一端套在马鞍型钢筋架子上。由于工字钢梁的净长度为3.95m,而框架钢梁翼缘间的净距离为3.8m,工字钢梁竖直下放是安装不进马鞍型钢筋架子中去的;我们只能移动马鞍型钢筋支架到一定位置,按斜向长度把工字钢梁套进去,然后调整马鞍型钢筋支架的位置（见图2）。
4.5 木枋和模板面板安装
钢梁施工完毕后,模板从边跨开始铺设;模板体系中的木枋选用的断面尺寸为60mm × 80mm,且施工前必须严格选材,有节疤和裂纹的材料严禁用到工程中去;木枋按250mm的间距垂直于工字钢梁平放。木枋铺设完成后模板面板应及时跟随铺上,保证模板体系施工时可站人操作。由于面板和框架钢梁的上表面齐平,面板和框架钢梁间夹着钢筋支架,留有14mm的缝隙。因此面板铺设时,面板在钢筋马凳位置开凹槽,使面板和框架钢梁完全顶紧。
为确保安全,上下层可按板块区间错开交叉施工。
4.6 混凝土浇捣
本工程使用泵送商品混凝土,泵送冲击力和混凝土堆积荷载较大。我们在浇筑时,尽量从板块的四周开始浇捣,让混凝土冲击在框架钢梁上,堆积在框架钢梁上,减少模板体系的荷载。
4.7 钢梁及模板拆除
钢梁拆除是在操作平台上完成的,操作平台采用工作面为3m× 3m的移动式钢结构操作平台。钢梁拆除前先在框架钢梁的下翼缘垫一根木枋,然后用气焊割断马鞍型钢筋架子,工字钢梁在框架钢梁下翼缘的木枋上。再重复上面工作,把工字钢梁另一端的钢筋也割断,工字钢梁斜移取下,再按顺序拆除木枋和模板。
5 方案效益比较
传统的满堂脚手架方案与模板无支架施工方案的效益比较见表1。
结束语：
通过以上的工程实例,我们得出现浇板无支架施工技术具有以下优点:
(1)现浇板无支架施工技术的钢梁按简支梁方式进行内力计算,计算简便,结果准确、安全性高。
(2)使用现浇板无支架施工技术,可以拓宽工作面,施工进度快。
(3)与满堂钢管支架比较,可节省大量材料和人工,经济效益好。
(4)工字钢梁、模板都可以精确安装,拆模后,表面平整度好。
虽然现浇板无支架施工技术有着明显的优点,但是在施工当中钢梁制作时下料尺寸要准确,过长和太短都不便于安装。马鞍型钢筋支架在制作时必须控制弯曲尺寸,防止尺寸偏差过大。因钢筋支架是受拉构件,焊接必须满焊,每个架子制作完毕应验收检查合格后方能使用。
参考文献：
［1］ 《钢结构设计手册》编写组． 钢结构设计手册［M］． 北京: 中国建筑工业出版社
［2］ 王少红． 钢结构厂房施工工艺研究 ［J］． 河北企业，2016，( 08) :207-208
论文作者:姜松柏
论文发表刊物:《电力设备》2018年第35期
论文发表时间:2019/5/27
标签：钢梁论文; 支架论文; 型钢论文; 工字论文; 模板论文; 框架论文; 架子论文; 《电力设备》2018年第35期论文;