尹 建,侯 琦YIN Jian, HOU Qi(中建八局西南公司,北京 100097)
鍵槽式腳手架+C型鋼組合支撐體系施工技術(shù)
尹 建,侯 琦
YIN Jian, HOU Qi
(中建八局西南公司,北京 100097)
[摘 要]介紹了承插型鍵槽式腳手架結(jié)合C型鋼組合支撐體系在24#商業(yè)及文化設(shè)施樓(北京市大興區(qū)生物醫(yī)藥基地東配套12、13、14號地居住、商業(yè)、金融用地項目)大面積綜合應(yīng)用施工技術(shù),通過開發(fā)、應(yīng)用新型模架體系以達(dá)節(jié)省材料,減少碳排放的目的。
[關(guān)鍵詞]鍵槽式;C型鋼;組合支撐;經(jīng)濟效益
目前我國建筑施工水平支撐結(jié)構(gòu)普遍采用鋼管扣件式腳手架、碗扣式腳手架等傳統(tǒng)模板支撐體系,鋼管投用年限普遍較長,構(gòu)件截面尺寸難以保證,同時需投入大量木方作為龍骨,造成木材的大量損耗,有悖于目前綠色施工、節(jié)能環(huán)保的大環(huán)境。
北京市大興區(qū)生物醫(yī)藥基地24#商業(yè)及文化設(shè)施樓總建筑面積198 543m2,地下4層,地上7層。頂板厚度120mm、150mm、180mm、200mm、250mm、300mm、400mm不等。
工程水平結(jié)構(gòu)支撐體系全部采用承插型鍵槽式支撐體系,并大量應(yīng)用了C型鋼龍骨,相比傳統(tǒng)碗扣式或扣件式腳手架支撐體系,該體系具備搭設(shè)速度快、節(jié)省鋼材、木材、安全系數(shù)高等特點,工程采用該支撐體系在降本增效方面取得良好效果。
1.1 承插型鍵槽式腳手架+C型鋼組合支撐體系組成
承插型鍵槽式腳手架+C型鋼組合支撐體系由立桿、水平桿、豎向斜桿和水平斜桿、防崩脫扣件、可調(diào)頂桿、C型鋼等配件組成,如圖1所示。
圖1 承插型鍵槽式支撐體系組成
1.2 承插型鍵槽式支撐體系的特點
1)采用中心傳力的結(jié)構(gòu)形式,相比傳統(tǒng)鋼管扣件偏心受力的結(jié)構(gòu)形式更加安全,承載力更高。
2)運用管件合一的連接方式,極大提高施工便捷性,本工程應(yīng)用過程中平均每人每天可搭設(shè)50m2左右,相同情況下采用碗扣支撐體系約搭設(shè)35m2。
3)頂部采用立桿鑄件與橫桿鍵槽插接的形式,使整個架體頂部形成一個牢固的結(jié)構(gòu)整體,降低了架體頂部自由度,較大提升了安全性。
4)頂部采用加強橫桿取代傳統(tǒng)支撐體系的木方主龍骨,節(jié)省木材。
工程水平結(jié)構(gòu)全部采用承插型鍵槽式支撐體系,并采用了20萬米C型鋼作為次龍骨,支撐體系配置按地下室三層共79 654m2滿配,同時滿足到地上結(jié)構(gòu)周轉(zhuǎn)使用的要求。
2.1 支撐體系參數(shù)選擇
針對不同板厚的荷載情況,對支撐體系進行了有限元的模擬計算,頂部橫桿采用加強橫桿(圖2),加強橫桿材質(zhì)為Q345鋼材,有限元復(fù)核計算滿足受力要求。
圖2 加強橫桿3D圖片
2.2 承插型鍵槽式支撐體系施工
2.2.1 支撐體系及模板組合方法
因承插型鍵槽式支撐體系目前無國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,項目針對施工方案組織了專家論證,明確不同板厚對應(yīng)的支撐體系及模板組合方法,模板及支撐體系選型見表1,搭設(shè)簡圖見圖3。
2.2.2 支撐體系搭設(shè)流程
放線→放置縱向掃地桿→自角部起依次向兩邊豎立底立桿,底端與縱向掃地桿扣接固定后、裝設(shè)橫向掃地桿也與立桿固定,每邊豎起4根立桿后,隨即裝設(shè)第一步縱向平桿和橫向平桿、校正立桿垂直和平桿水平使其符合要求后,敲緊梯形凹槽,形成構(gòu)架的起始段→按上述要求依次向前搭設(shè),直至第一步支撐架交圈完成→縱向水平桿→橫向水平桿,并隨搭設(shè)進行設(shè)置剪刀撐→安裝C型鋼龍骨。
表1 樓板模板及支架設(shè)計
圖3 樓板模板支撐體系做法
2.2.3 支撐體系搭設(shè)質(zhì)量控制
1)對進場支撐體系構(gòu)件進行嚴(yán)格驗收,鋼管壁厚必須滿足3.0mm正偏差,鍵槽連接插頭與鋼管連接焊縫必須飽滿。
2)承插型鍵槽式支撐體系搭設(shè)前在基礎(chǔ)上彈線定位,保證搭設(shè)規(guī)整。
3)承插型鍵槽式支撐體系梯形凹槽的連接節(jié)點要求支撐面必須平整,平面標(biāo)高誤差不超過5mm(4m水平尺測量)。
4)支撐體系搭設(shè)過程中每個連接插頭尤其是頂部插頭必須嚴(yán)密咬合。
5)頂板起拱保證從中間向兩邊均勻連續(xù)。
2.2.4 支撐體系驗收
制定專項驗收表格,每一施工流水段搭設(shè)完成后由項目技術(shù)負(fù)責(zé)人組織工長、質(zhì)檢及安全部門進行專項驗收,重點驗收立桿間距、水平桿步距、插頭連接緊密度、連墻件設(shè)置等,驗收完成后在專項驗收表格中簽字報監(jiān)理進行下步驗收。
2.3 承插型鍵槽式腳手架+C型鋼組合支撐體系應(yīng)用效果
通過在本工程中的全面應(yīng)用,承插型鍵槽式腳手架+C型鋼組合支撐體系搭設(shè)便捷、安全可靠、節(jié)省木材等優(yōu)點得到了充分體現(xiàn),在科技創(chuàng)新助推降本增效方面取得了良好效果。項目針對承插型鍵槽式支撐體系與常規(guī)碗扣式腳手架支撐體系做了經(jīng)濟效益對比分析。
按地下室三層滿配到地上周轉(zhuǎn)使用,若采用碗扣架共投入100×100木方3 609m3,損耗量412m3,木方采購價格2 080元/m3,回收價格430元/m3,木方共投入資金612.6萬元。
若采用碗扣架需投入鋼管1 724t,采用承插型腳手架投入鋼管1 017t,按日平均租金5.6元/t,平均租用9個月計算,采用承插型腳手架節(jié)約租金106.9萬元。
對比碗扣腳手架,本工程采用承插型鍵槽式腳手架累計節(jié)約成本:612.7+106.9=719.5萬元。
采用C型鋼共20萬米,按公司內(nèi)部平均周轉(zhuǎn)50次計算,可節(jié)省新木方投入6 480m3。
推廣使用新型節(jié)材代木支模體系—承插型鍵槽式腳手架+C型鋼龍骨組合支撐體系,以高新技術(shù)手段改變了傳統(tǒng)建筑生產(chǎn)模式,相比傳統(tǒng)建筑用腳手架,在同等施工面積的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)鋼材、木材及人力成本的大量節(jié)約。綠色新型支模體系的推廣使用不僅可創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益,對環(huán)保節(jié)能也將產(chǎn)生重要而深遠(yuǎn)作用。
[參考文獻(xiàn)]
[1] 劉長勝.新型插盤式腳手架的試驗和數(shù)值模型研究[J].土木工程學(xué)報,2008,(7):55-60.
[2] 余宗明.新型腳手架的結(jié)構(gòu)原理及安全應(yīng)用[M].中國鐵道出版社,2001.
[3] 丁志坤.建筑腳手架專利的技術(shù)創(chuàng)新規(guī)律研究[J].廣州大學(xué)學(xué)報,2011,10(6):84-88.
[4] 佘宗明.腳手架結(jié)構(gòu)計算及安全技術(shù)[M].中國建筑工業(yè)出版社,2007.
[5] 糜嘉平.建筑模板與腳手架[M].中國建筑工業(yè)出版社,2001.
(編輯 張海霞)
[中圖分類號]TU731.2
[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]B
[文章編號]1001-1366(2015)02-0086-03
[收稿日期]2014-10-23
Keyway scaffold of +C type steel combined supporting system construction technology