高空大跨度聯(lián)廊采用扣件式鋼管支撐體系施工

1、 高空大跨度聯(lián)廊采用扣件式鋼管支撐體系施工 潘寧濤 樓少敏 何央素 陳永波（浙江省二建建設集團有限公司 ） 杜建江 （浙江省寧波高專建設工程監(jiān)理公司） 【摘要】介紹高空大跨度聯(lián)廊的模板支撐架體系施工方案、結構計算，采用扣件式鋼管施工方法和構造節(jié)點處理等技術措施,以確保模板支撐架體系整體穩(wěn)定性。 【關鍵字】高空大跨度聯(lián)廊 扣件式鋼管模板支撐體系 一、 工程概況杭州師范學院新校區(qū)第標段工程兩座五層框架生命實驗大樓和化學實驗大樓，在五層屋面(標高21.5m)生命實驗大樓和化學實驗大樓設計有一裝飾性的聯(lián)廊相通建筑平面如圖1： 圖1連廊平面圖根據(jù)本工程的實際情況，從工期和經(jīng)濟方面分析，采用鋼柱、鋼托梁或

2、鋼管門型架的組合支撐體系不實際。故根據(jù)JGJ130-2001建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范等編制專項模板支撐架體施工方案。經(jīng)過計算、采取相應的技術措施，可以使用扣件式鋼管支撐體系，特別是在支撐結構構造、節(jié)點、鋼管及扣件質量控制等方面應采取措施，以保證立體支撐架體系有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。二、 模板支撐架體計算取梁為600×250mm，板厚110mm。初步確定梁底立桿間距1000×1000mm，板底立桿間距1000×1000mm，荷載通過梁、板底模板傳遞到橫楞，鋼楞初步設計采用48×3.5 300。2.1樓板驗算（荷載計算過程略）板底橫向鋼楞第二

3、支座反力最大Rb=2.976KN板底縱向鋼楞第二支座反力最大Pb= 10.2KN板底縱向鋼楞=M/W=0.8722×1065.08×103=172N/mm2<fm 滿足要求。Pb/2=5.1KN < Rc=8.0KN 滿足扣件設計承載力要求 立柱穩(wěn)定性驗算：根據(jù)JGJ130-20015.3.3條48×3.5鋼管計算長度L0h+2a=1.5m+0.4=1.9 m，回轉半徑i15.8mm根據(jù)長細比=L/i=1.9×103/15.8120 查表求出=0.452Ng:支撐架體自重,每米高度的支撐架體每平方米自重1394N計算得出底部鋼管的軸向荷載N=

4、 Pb +Ng=10200N+21M×1394N/m=39474N=N/(A) =39474(0.452×489)=178.6N/mm2<f（205M/mm2）即板底支模立柱滿足穩(wěn)定性要求?？v橫向水平鋼管的撓度變形驗算：三跨鋼管、單跨鋼管均符合要求(小于f= l /250)板底立桿軸向壓縮變形=N×L/E×A=39474×22500÷2.06×105×489=8.8mm立桿變形超過要求，必須采取技術措施減少立桿軸向變形2.2梁驗算（取1m寬作為計算單元,荷載計算過程略）最大第二支座反力Rb=(Kg ×

5、;Qg + Kq×Qq) ×l=3.3KN梁底鋼楞下縱向鋼楞按三跨連續(xù)梁計算最大第二支座反力Pb=(Kg ×Fg + Kq×Fq) +Rb =13.8KNPb/2=6.9KN < Rc=8.0KN 滿足扣件設計承載力要求鋼楞下縱向鋼楞Mmax=(Kg,×Fg + Kq,×Fq) ×l=0.916KN·M=M/W=0.916×1065.08×103=180N/mm2 <fm 滿足要求。 立柱穩(wěn)定性驗算根據(jù)JGJ130-20015.3.3條48×3.5鋼管計算長度L0h+2a=

6、1.5m+0.4=1.9 m，回轉半徑i15.8mm 根據(jù)長細比=L/i=1.9×103/15.8120 查表求出=0.452Ng:支撐架體自重,每米高度的支撐架體每米自重1394N計算得出底部鋼管的軸向荷載N= Pb +Ng=13800N+21M×1394N/m=43074N =N/(A)=43074(0.452×489)=194.8N/mm2 < f205M/mm2即板底支模立柱滿足穩(wěn)定性要求。梁底橫向鋼楞的驗算：鋼楞按簡支梁計算，承受梁底傳來的均布荷載。 抗彎強度驗算：跨中最大彎矩M=Fa(3.3/2)×(1-0.25)/20.61875KN

7、.m =M/W=0.61875×1065.08×103=121.8N/mm2<fm，滿足要求。 撓度驗算= Fa×(3l2-4a2)/24EI=2.5mm< = l /250 =1000/250=4mm，符合要求。 梁底縱向水平鋼管的撓度驗算: 按三跨鋼管驗算=Kf×F×l3/100×E×I=2.75 MM <f= l /250=1000/250=4mm，符合要求按單跨鋼管驗算= Fa×(3l2-4a2)/24EI =9.7mm = l /250 =1000/250=4mm，不符合要求。 梁底立桿

8、軸向壓縮變形:=N×L/E×A=43074×22500÷2.06×105×489=9.6mm變形超過要求，必須采取技術措施減少立桿軸向壓縮變形三、計算匯總根據(jù)以上設計計算匯總結果如下表板底梁底橫向鋼楞最大支座反力Rb=2.976KNRb=3.3KN縱向鋼楞最大支座反力Pb= 10.2KNPb= 13.8KN縱向鋼楞抗彎應力172N/mm2180N/mm2f205M/mm2三跨鋼管、單跨鋼管撓度變形驗算均符合要求三跨鋼管符合單跨鋼管不符合小于f= l /250扣件5.1KN 6.9KN Rc=8.0KN 立柱底部穩(wěn)定性驗算應力178.6

9、N/mm2194.8N/mm2f205M/mm2立桿軸向壓縮變形=8.8mm=9.6mm分析結果：1、立桿軸向變形太大，超過允許要求；2、立柱底部及縱向鋼楞內應力接近允許應力值；3、扣件承載力達到標準值的7080%；4、梁底單跨鋼管撓度變形驗算不符合要求；四、技術措施最后確定扣件式48×3.5鋼管滿堂支撐架采取的措施：1、根據(jù)軸線尺寸的劃分，將1m立桿間距調整為0.8m×0.8m ，避免間距過密造成架體自重過大；水平橫桿每步高1500m至結構梁板底，左右兩端與主體砼結構剛性連接，與中間4只圓柱抱牢，且與兩端大樓的五層模板支撐架連成整體，即5層部位整體搭設成鋼管桁架格構形式，

10、以增強支撐體系穩(wěn)定性、減少變形;梁板底橫向鋼楞采用48×3.5鋼管300；具體見圖2、圖3、圖4。圖2 立干平面布置圖圖3 水平剪刀撐平面布置圖圖4 支撐體系剖面及垂直剪刀撐布置圖2、每4排立桿間距設置水平及垂直鋼管剪刀撐，垂直高度方向每4排立桿步距設置水平鋼管剪刀撐，形成全封閉立體空間桁架格構體系3、實際施工狀況扣件緊固程度離散性較大，梁、板底部扣件全部另增加一個雙保險十字扣件，以增加扣件的保險程度；同時要確保鋼管、扣件的質量符合要求。4、適當加大梁板模板底部的起拱尺寸（約3-4mm），利用壓縮沉降變形抵消部分此部分增加起拱尺寸；并利用中間四個圓柱子分二層設置徑向斜撐，支撐住梁底縱向鋼管和立桿，以抵消部分立桿的軸向荷載和梁底變形；5、控制操作的施工荷載，砼工和抹面泥工僅留7人，控制汽車泵泵送砼速度，由兩端向中部推進；設置水平麻線，木工站在外腳手架上觀察模板及承重架體和沉降變形情況；與支撐架體系一起搭設外腳手架，以增加架體的側向穩(wěn)定性;6、支撐架體基礎處理：回填土分層壓路機壓實，因場地為砂性粉土，設置井點降水設備，確?；靥钔撩軐?，澆筑200厚C30砼墊層，按立桿間距布置14#槽鋼于立桿底部。五、工程實施及結論本工程聯(lián)廊采用扣件式鋼管支撐體系于8月中旬開始施工