高空大跨度混凝土悬挑结构施工技术.pdf
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1、高空大跨度混凝土悬挑结构施工技术 C o n s t r u c t i o n T e c h n o l o g y f o r H i g h Al t i t u d e a n d L o n g S p a n Con c r e t e Ca n t i l e v e r S t r u c t ur e 王亚民 中铁建工集团有限公司西南分公司 贵阳 5 5 0 0 0 2 嚣 耋 翥 譬 嚣 奎 菩 差 望 釜 鬟 嘉 鬟 主 吴 蓑 = 工 鬈 。女 跨 摩悬 挑 结 构钢 平 台 支 撑 勘挑 檐 大 孵台 4 2 ) 1 2 - 1 0 6 1 - o 3 T U 3
2、7 5 B 中图分类号 : 文献标识码 : 又覃骊丐: 1 工程概 况 贵州省军 区 “ 1 2 1 1 工程”工程位于 贵阳市 南厂路6 0 号 ,工程总建筑面积3 2 6 0 6 m , I- I 2层 、地下1层 , 为框剪结构 ,檐 口总高度5 6 1 m。本工程1 O层 以上标高 4 2 7 1 4 8 8 m,主楼两侧屋面设计 为悬挑斜屋面 ,悬挑长 度4 m,挑檐总长度1 5 0 m;1 2 层以上标高5 3 0 5 9 0 m, 主楼顶屋面设计为悬挑斜屋面 ,悬挑_ 一 妾 4 m,挑檐 总长度 1 8 0 m ( 图1) 。 图1 立面位置及檐 口设计大样 2 关键技术研究及
3、初步方案确定 2 1 关键技 术研 冤 1 0 层以上悬挑混凝土结构距离地面高度在5 O m以上 , 若采用满堂脚手架 ,架体 本身整体和单支立杆稳定性很难 保证 , 且作为模板的受力支撑结构架体 ,加固工作量大 , 危险系数大。因此决定选用悬挑脚手架作为支撑结构。 2 2 初步方案确定 对 1 O 层 以上悬挑混凝土结构施工 ,采用钢梁悬臂+ 钢 作者简介 :王亚民 ( 1 9 8 1 ),男,本科,工程师。 通讯地址:贵州省贵阳市南明区新华路l 2 6 号富中国际2 g 楼( 5 5 0 0 ( 3 2 ) 0 收稿 E t 期 :2 0 1 3 1 0 - 1 7 拉索的施工方案。利用工
4、程结构作为钢梁的支承及钢绳索 的吊点 ,通过钢索悬吊钢梁形成稳定承载平台。在钢 索和 钢梁共同作用下 ,实现高空大跨度悬挑结构 中的现浇梁、 板模板的支设工作。 3 施工工艺和主要施工方案 3 1 施工流 程 内侧混凝土浇筑成型一钢梁 、钢绳 索安装就位。 钢 梁、钢绳索找平调直一屋面内部支架作为钢梁抗倾覆架 一 承力结构加固一在钢梁上面用厚5 O mm的松木板搭设操作 平台。 在钢梁端部架设安全防护架一模板制作安装 找平 放线一绑扎钢筋一支侧模板一加固模板一浇筑混凝土 拆 模板一拆除支撑体系 3 2 施工准备 ( a) 轴线对应位置梁 ( 平行斜屋面中间梁 ) 先进行混 凝土浇筑 ,待混凝土
5、强度达到1 0 0 以上,在梁内预留穿钢 丝绳预 留孔 。 ( b)屋面层混凝土浇筑时 ,预埋圆钢压环 ,采用长 9 m 1 8 a * 工字钢作为悬挑钢梁,其中楼层内埋设5 m,楼层 外悬挑4 m, 1 6 mm钢绳作为拉索。 ( c)楼层内埋设6个 2 Omm圆钢,间距1 m,尾部埋 设2个间距2 O c m,距离工字钢端头2 0 c m,工字钢与压环 上部采用三级 2 O mm钢筋焊接牢固,侧面采用双向木楔楔 紧。 3 3 满堂脚手架设计支撑设置 矧 ( a) 立杆 采用 4 8 mm3 0 mm的钢管,纵、横2个 方向的间距为1 2 0 0 mm8 0 0 mm,板底立杆与板底主龙骨
6、采用顶托连接。 ( b) 立杆上端 自由高度不大于2 O O mm。 ( c) 扫地杆 采用 4 8 mm3 0 mm的钢管 ,距底部 2 o 1 3 1 2 B 1l i l d i n g c 。 n s t r u c t i 。 n l 1 0 6 1 星 蕈 王亚民:高空大跨度混凝土悬审 结构施工技术 2 0 0 mm,纵横双向设置 :水平杆亦采用 8 mm X 3 0 mm 的钢管,步距1 5 m,纵横双向设置。纵横设计水平和垂直 剪刀撑。 3 4 支撑形式 板、梁下支撑 ,纵向梁 ( 平行斜屋面斜向 ) 截面宽度 3 0 0 mm7 0 0 mm,在柱子侧面预埋厚5 mm钢板 ,
7、采用1 6 槽钢斜撑 ,其角度与柱子夹角3 O 。 ,水平支撑点的位置距离 悬挑钢梁2 1 3 处,板下不设置下部斜向支撑 ( 图2)。 蠡 , f 图2 梁下支撑大样 4 - 方案空间模型的建立和验算 验算的主要内容 :施工阶段板下支撑结构 ( 工字钢 ) 的内力及变形计算 ;施工阶段梁下支撑结构 ( 工字钢 )的 内力及变形计 算;施工阶段槽钢稳定性计算 ;施工阶段钢 拉索的强度计算。 计算软件采用清华大学结构力学求解器。其 中,钢拉 索有设计的3根简化为2根 ,第3 根作为安全储备。模型计 算中,材料的均布质量均取1 。 4 1 板下支撑计算模型 模型如图3 所示。 图3板下支撑计算模型
8、 4 2 梁下支撑计算模型 模型如图4 所示。 4 3 板、梁下支撑计算结果与分析 4 3 1 板 下支撑计算 根据软件计算结果 ,施工阶段板下支撑的内力及变形 如 图5 图8 所 示。 1 0 6 2 l 建 筑 施 工第 3 5 卷第 1 2 期 图4 梁下支撑计算模型 图5 板下支撑轴力 ( 单位 :k N) 图6 板下支撑剪力 ( 单位 :k N) 图7 板下支撑弯矩 ( 单位 :k N) 板下支撑计算结果如下表1 、表2 所示。 由表 1 可知 ,板 下支撑 工字钢在施 工阶段产 生的最 大弯矩为 1 1 9 3 k N m,则工 字钢 的抗弯 强度满 足要 求。 由表2 可知 ,板
9、下支撑工字钢在施工阶段产生的最 大 王 亚民 :高 空 大 跨 度 混 凝 土 悬 书 结 构施 工 技术 !iiiiiiiiiii!iiiiii!iii! 竖 向位移为3 5 1 mm,则挠度满足要求。 图8 板下支撑位移 ( 单位 :mm ) 表1 板 下支撑单元杆端 内力计算结果 单元类型 单元码 轴 J k N 剪力 k N 弯矩 k N m 轴力 k N 剪力 k N 弯矩 k N-m ( 2) 一 1 6 9 8 l 8 - 3 7 - 1 1 9 3 1 6 9 8 一 l 1 5 O 一 2 8 1 工字钢 ( 5 ) 一 9 1 6 - 4 0 5 3 4 5 - 9 1 6
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