梁山工程预算公司伴随着装配式混凝土结构体系设计和施工技术的快速发展与不断完善,高层装配式混凝土剪力墙结构体系得到了大面积的推广应用。鉴于建造方式不同,装配式混凝土剪力墙结构施工过程中采用的独立支撑、斜支撑等临时支撑体系、工具式模板体系及施工安装用外防护体系与传统现浇结构的模板脚手架系统有较大差异。
装配式混凝土结构施工前,应按照设计要求与安装方案验算其配套模架体系,验算时需要综合考虑施工荷载、自重、风荷载及预制构件安装工况下的不利组合。此文介绍用于装配式混凝土剪力墙结构安装的桁架式外防护结构体系的计算要点、主要构造措施及该类外防护体系在装配式结构中的应用。
▲桁架式悬挑外防护架的构造
装配式混凝土结构的施工安装可以采用的外防护体系主要包括工具式三角悬挑架、桁架式悬挑外防护架、附着式升降电动脚手架、电动升降平台及双排落地式脚手架等,现如今前三类外防护体系在多层及高层装配式混凝土剪力墙结构中应用较多。桁架式悬挑外防护架由一种桁架式型钢架、穿墙螺栓、卸荷钢丝绳(也称保险钢丝绳)及双排脚手架、型钢梁、U形钢筋、防护网及连墙件等组成。每层桁架可承担多层外防护架体,结构简单,受力明确,桁架式型钢架的安装对现场预制构件的施工影响较小,起重机吊次占用少。
桁架式型钢架(以下简称型钢架)的立杆、横杆、斜杆与腹杆所用钢材应采用质量等级不低于Q235B级的钢材。型钢架的立杆、横杆、斜杆和腹杆间的焊缝连接质量需要满足GB50205—2020《钢结构工程施工质量验收标准》的要求。
▲施工验算要点
桁架式悬挑外防护架体系的施工验算主要包括上部双排脚手架、型钢梁以及底部桁架式型钢架的计算。作为一种新型外防护结构体系,其脚手架部分的综合安全系数值应不小于2.2,综合安全系数值应按GB50210—2016《建筑施工脚手架安全技术统一标准》的相关规定进行计算。通信入户工程预算
〔1〕双排脚手架计算
桁架式悬挑外防护架体系的上部通常采用双排扣件式脚手架,应完成下列的计算。
⓵按照规范要求,计算纵、横向水平杆的内力和挠度时,纵向水平杆可以按三跨连续梁进行计算,相应计算跨度取立杆纵距,横向水平杆按简支梁进行计算,相应计算跨度取立杆横距。
⓶立杆长细比校核及立杆稳定性计算。
⓷连墙件杆件的强度及稳定性计算,以及连墙件支座承载力相关计算。
〔2〕型钢梁及底部桁架式型钢架计算
桁架式悬挑外防护架体系的型钢梁需要按照具体的布置情况,按照多跨连续梁进行承载力及挠度计算。
底部桁架式型钢架应进行杆件的承载力及稳定性验算、穿墙螺栓承载力与螺栓孔处混凝土局部抗压强度计算。
以某机场噪声区安置房及配套设施项目某装配式混凝土住宅为例,按照架体布置及荷载分布选择受力较不利的外防护架体,采用MIDASGEN软件对底部桁架式型钢架及型钢梁进行计算。桁架式型钢架采用Q235B级方钢焊接形成整体桁架式三角架,型钢梁为Q235级工字钢。MIDAS模型中架体与剪力墙采用螺栓连接,模型中设置为铰接;架体底部和墙体混凝土接触处设置为单侧受压约束,进而限制型钢架相对于墙体的变形,双排脚手架立杆处作为竖向集中荷载加至桁架式型钢架的相应位置。
正常使用极限状态标准组合工况下,模型中型钢架杆件及型钢梁的最大挠度为1.60mm,满足JGJ130—2011《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》规定的挠度限值:[ν]=l/250=16.8mm要求,这其中对悬挑构件,l取其悬挑长度的2倍。工程预算标书制定
承载能力极限状态荷载效应基本组合工况下,模型中型钢架杆件及型钢梁的最大应力为115MPa<215MPa,满足Q235级钢材的强度要求。
在承载能力极限状态荷载效应基本组合工况下,模型中型钢架穿墙螺栓受到的最大拉力Nt=74.2kN,最大剪力Nv=50.6kN,实际工程项目中采用的螺栓为8.8级的B级普通螺栓,直径为30mm,受拉承载力设计值Ntb=224.46kN,受剪承载力Nvb=226.19kN,同时承受剪力与拉力的螺栓承载力验算结果满足规范要求。
参考JGJ202—2010《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》,对桁架式悬挑外防护架体系的穿墙螺栓孔处混凝土进行承载力验算,由结果表明,穿墙孔处混凝土受压状况能够满足规范要求。
▲技术要点与构造措施
〔1〕预制悬挑构件
考虑到对装配式混凝土剪力墙结构中的预制空调板、阳台板等悬挑构件部位,桁架式外防护体系应进行避让,这部位型钢架通常采用悬挑较大的特定架体,其型钢架悬挑跨度一般为2~3m。上述部位的预制悬挑构件的支撑宜采用承插式脚手架等,架体和主体结构应有可靠的刚性拉接。
〔2〕型钢梁
该结构体系中桁架式型钢架顶部一般采用工字型钢梁作为脚手架立杆基础,通过U形筋和螺母固定型钢梁。每个型钢梁和型钢架间应设置不少于3个锚固点,即通过不少于3个U形卡环进行锚固。每个型钢梁应独立搭设,不得与相邻型钢梁焊接。型钢架顶部放置型钢梁前,应通过调平垫片进行抄平;按照上部双排脚手架位置,型钢梁上应焊接直径不小于25mm的定位钢筋,双排脚手架立杆应插入定位钢筋内部。
〔3〕连墙件
连墙件和主体结构应采用刚性连接,每2步3跨应布置不少于1套连墙件,这其中施工电梯、卸料平台等外防护架体开口处两侧各布置1套连墙件。连墙件应设在双排脚手架主节点处,当与主节点存在偏离时,偏离应不大于300mm。连墙件需要采用扣件与主体结构拉结,当单扣件承载力不满足要求时,可以选用双扣件连接、螺栓连接或焊接等方式。海南工程预算价格
连墙件应水平设置,并且与架体内外排立杆连接。窗洞口位置可利用钢管与洞口形成整体并与外侧架体连接;两侧山墙及无窗洞口部位,可以在预制外墙板或墙体后浇区预留螺栓孔,并且采取可靠措施和架体进行可靠连接。
〔4〕卸荷钢丝绳
作为外防护架体的安全措施,桁架式悬挑外防护架体系的卸荷钢丝绳不参与架体受力计算,应采用公称抗拉强度不小于1770MPa,而且直径不小于15.5mm的钢丝绳,钢丝绳与型钢梁的水平夹角应不小于45°。卸荷钢丝绳与主体结构拉结的吊环应使用HPB300级钢筋,其直径不宜小于20mm,吊环预埋锚固长度需要符合现行国家标准GB50010—2010《混凝土结构设计规范》中钢筋锚固的规定。卸荷钢丝绳用穿墙孔可以在预制墙体构件或现浇墙体构件内预留,其直径一般不小于24mm,用于固定钢丝绳,且穿墙孔距离现浇构件端部不小于100mm。
▲施工安装
桁架式悬挑外防护架体系的主要施工工艺流程为:悬挑防护架安装位置及立杆位置定位→悬挑外防护型钢架安装→型钢梁焊接立杆定位筋→型钢梁铺设→U形筋与型钢架连接固定→卸荷钢丝绳固定(一般在上层墙体施工完毕后)→放置纵向水平杆、立杆及剪刀撑→设置连墙件(如暂不能设置连墙件时应搭设抛撑)→铺脚手板→安装防护栏杆、挡脚板→挂密目式安全网或硬质外防护。
桁架式悬挑外防护架体系搭设前,应测设悬挑防护架安装位置及立杆定位控制线,通常在楼板结构标高下900mm处为型钢架第一道穿墙螺栓,每个型钢架是由两道穿墙螺栓与墙体连接。型钢架安装时,应运用塔式起重机,按照平面布置图及立面图安装至准确位置。安装时穿墙螺栓应从墙内向外穿出,微调承重架的水平及竖向位置,从而确保型钢架与主体结构可靠连接,待调整就位后拧紧穿墙螺栓的螺母,摘除塔式起重机吊钩。桁架式悬挑外防护架体系的上部双排脚手架随结构施工进度逐层向上搭设,每层架体都必须通过连墙件与主体结构进行可靠拉结。在有机房的位置,需要搭设至机房层顶,这时架体需要与结构设置可靠拉结。
此文对桁架式悬挑外防护体系的体系特点、施工验算、主要技术与构造措施及施工安装等方面进行研究,分析桁架式悬挑外防护架在设计及施工安装过程中的技术要点,确保了装配式结构施工安装作业的外防护需求。按照工程实际的应用情况,对装配式剪力墙结构施工安装用的桁架式悬挑外防护体系进行了较系统地研究和总结,能够为桁架式悬挑外防护体系等悬挑外防护体系在装配式混凝土结构中的应用提供参考。工程预算造价审定