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地下施工阶段超限梁支撑体系设计与应用.pdf
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1、 建 筑 技 术 Architecture Technology第 54 卷第 19 期 2023 年 10 月Vol.54 No.19 Oct.20232394地下施工阶段超限梁支撑体系设计与应用曹一天,王连铎,厉耀华,李 莉,蒋焱明(北京建工集团有限责任公司,100055,北京)摘要:随着建筑行业技术的革新,为了应对不同项目的不同结构需求,诞生出多种全新支模体系。在设计和选择模架支撑体系时,需要综合安全性、成本、结构几何特征、施工时间和表面质量等要求。为了证明设计超限梁的支撑体系应用可行性,通过模拟项目实际施工过程,借用BIM等软件辅助模拟支撑体系设计、安拆、混凝土浇筑过程。结果证明,传统
2、的扣件式与盘扣式脚手架结合的支模体系,可以用于地下施工阶段的超限梁施工。关键词:超限梁;支撑体系;地下结构中图分类号:TU 74 文献标志码:B 文章编号:1000-4726(2023)19-2394-04DESIGN AND APPLICATION OF OVER-LIMIT BEAM SUPPORT SYSTEM IN UNDERGROUND CONSTRUCTION STAGECAO Yi-tian,WANG Lian-duo,LI Yao-hua,LI Li,JIANG Yan-ming(Beijing Construction Engineering Group,100055,Bei
3、jing,China)Abstract:With the technological innovation of the construction industry,a variety of new mold systems have emerged in response to structural needs of different projects.The formwork support system should be designed and selected based on the comprehensive requirements for safety,cost,stru
4、ctural geometry,construction time and surface quality.In order to prove the application feasibility of the support system for over-limit beams,the support system design,installation,dismantling and concrete pouring process in actual construction was simulated by BIM and other software.Results show t
5、hat the support system integrating the conventional twist and ring lock scaffolds can be used for over-limit beams in the underground construction stage.Keywords:over-limit beam;support system;underground structure1 工程概况上海某集成电路设计产业园新建项目,共有 2栋 20 层钢框架核心筒结构楼、1 栋 4 层钢框架结构楼、1 栋 2 层钢框架结构楼以及 3 层地下车库等组成。专注
6、于地下室部位的超限梁支撑体系施工进行研究,针对重点与难点问题进行设计分析并辅助 施工。2 工程重点与难点根据住房和城乡建设部办公厅关于实施 有关问题的通知(建办质201831 号)规定,根据支架高度、跨度及施工总荷载不同,将混凝土模板支撑工程分为一般工程、危大工程及超危大工程。本项目地下室地下 3 层层高 3.8 m,地下 2 层层高 3.7 m,地下 1 层层高 6 m,梁截面尺寸为 500 mm800 mm 1 100 mm1 400 mm 不 等,集 中 线 荷 载 从 16.13 56.89 kN/m 不等,达到了危大工程及超危大工程的要求。地下 3 层超限梁数据见表 1。表 1 地下
7、 3 层超限梁统计部位截面尺寸/mm搭设高度/m跨度/m 集中线/(kN/m)地下 3 层 顶板5008003916.135009002.9917.916008003919.146009002.9921.266001 5002.3933.987008003922.167009002.9924.618008502.95926.578009002.9927.968001 0002.8930.749008502.95929.759009002.9931.311 0009002.9934.661 0001 5002.3955.331 2009502.85943.41收稿日期:20230622作者简介:
8、曹一天(1996),男,上海人,e-mail:cyt19960823 .2023 年 10 月2395综合考虑施工情况,工程重点为:在设计支撑体系的具体构件型号及模板支架的搭设、使用、拆除过程时,需要着重考虑施工过程中的安全性。其中必须考虑的工程难点为:(1)梁截面不同导致支撑体系差异较大,需逐个对比计算;(2)梁截面尺寸差异较大导致选择模板时候尺寸型号较多,增加了材料准备的难度;(3)主体地下施工阶段均设计超限梁支撑体系施工,工期较长,安全管理要求极高。3 支撑体系设计3.1 设计理念自古以来传统模板就被用于混凝土施工,由刚性材料制成,通常用于几何形状规则的结构。木模板和金属模板是两种最常用
9、的传统模板类型。近年来,随着对结构效率和美观性的要求越来越高,柔性模架支撑体系已被开发并应用于几何复杂的混凝土构件和结构施工中。织物模板和数字织物模板是柔性模架支撑体系的两种主要形式。此外,随着建筑业成为温室气体排放的主要来源,气候变化引起了全世界的关注。已经出现使用沙子和冰可回收和环保的材料作为模板,并且已经在定制混凝土构件制造中进行了测试。目前我国市场可供购买的模板在材料方面可分为钢模板、竹胶合板模板、木胶合板模板等 5 类。从 20 世纪 90 年代开始我国从国外引进各种脚手架技术,各种新型脚手架得到发展与完善,例如承插式脚手架、盘扣式脚手架、爬架等。综合考虑工程重点与难点、各模板材料特
10、性以及各类型脚手架优势,在保证模板支架在搭设、使用、拆除过程中的安全为设计最主要的前提,模板选择 15 mm 厚胶合板,架体选择盘扣式钢管脚手架,并组成支撑体系。立杆钢管选择 Q 355,48.303.00 mm,横杆钢管选择 Q355,48.302.50 mm,初定材料见表 2。同时,满足支撑体系整体稳定性和承载力,兼顾施工过程中的施工便捷性、经济效益。表 2 模架选材构件类型侧模底模模板选型15 mm 厚胶合板15 mm 厚胶合板次龙骨40 mm80 mm 方木40 mm80 mm 方木主龙骨 48.3 mm3.5 mm 双钢管 48.3 mm3.5 mm 双钢管支撑体系盘扣式钢管脚手架
11、U 形顶托3.2 设计计算由于梁截面尺寸众多,选取地下 3 层 600 mm 1 500 mm 梁为典型进行设计计算,梁构件尺寸见表 3。由于处于地下施工阶段,因此不考虑风荷载对架体的影响,荷载计算参数见表 4,模架设计参数见表 5,材料计算参数见表 6。表 3 梁支模构件尺寸 mm梁截面尺寸搭设高度梁跨度楼板厚度6001 5002 3009 000150表 4 荷载计算标准值项目标准值模架 G1k/(kN/m2)面板0.1面板及小梁0.3楼板模板0.5混凝土 G2k/(kN/m2)24梁钢筋 G3/(kN/m2)1.5楼板钢筋 G4k/(kN/m2)1.1集中堆物 G5k/(kN/m2)1施
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