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浅谈煤仓仓顶超高满堂脚手架支撑工艺

2015-10-31李晓光田雷宇

建材与装饰 2015年22期
关键词:环梁满堂大梁

李晓光 田雷宇

(平煤神马建工集团有限公司土建处 河南省 平顶山市 467000)

浅谈煤仓仓顶超高满堂脚手架支撑工艺

李晓光田雷宇

(平煤神马建工集团有限公司土建处河南省平顶山市467000)

本工程结构构件较大,因此构件恒载及施工活荷载均较大,而支撑体系高度很高,属于超高超重大跨度结构的支模,支模体系难度很大,如何保证高空支模的安全性是该工程的难点。综合考虑支撑体系应满足施工方便、安全可靠、经济合理,易于操作等因素,确定采用全高扣件落地式满堂脚手架支撑系统。模板采用15mm厚的木胶合板,支撑系统采用截面为50mm×100mm方木和φ48×3.5mm的钢管。

脚手架;超高;支撑;安全

本工程基础形式采用柱下独立基础和仓下环形基础两种基础形式,主体结构采用钢筋混凝土筒仓结构,混凝土强度等级为C30,筒仓壁厚280mm。从3m平台以上至40m仓顶环梁以下的仓壁结构采用滑模工艺施工。本工程建筑总高度49m,圆筒仓部分建筑高度40m。圆筒仓以上结构为钢筋混凝土框架结构。

1 搭设材料的要求

脚手架钢管原则上要求采用规格为φ48×3.5mm的焊接钢管,应有出厂合格证。往往事故的发生,一个很大的原因就是没有考虑钢管的实际壁厚对整个脚手架系统的影响,在结构计算时钢管壁厚仍按3.5mm计算,致使计算结果同脚手架搭设实际严重脱节。脚手架钢管的端部切口应平整,禁止使用有明显变形,裂纹和严重锈蚀、压扁、弯曲、深的划痕的钢管。钢管上严禁打孔,使用普通焊管时,应内外涂刷防锈层并定期刷涂以保持其完好。

2 脚手架杆件搭设构造要求

(1)为提高脚手架的整体稳定性,承受脚手架初弯曲、初偏心所产生的荷载效应,必须采取措施使架体与筒壁之间有效固定。根据实际施工环境,在本次脚手架搭设、加固时,采取使水平杆从四周紧顶仓壁,使其无法晃动。为加强效果,脚手架每步水平杆至少有20个点有效顶紧仓壁。

(2)脚手架立杆的垂直度偏差,应不大于脚手架高度的1/300,且应同时控制其最大垂直偏差值。规范规定,当脚手架高度>20m时,最大垂直偏差不大于75mm。

(3)纵、横向水平杆的水平偏差应小于架长的1/250,且全架水平偏差值应不大于50mm。

(4)满堂脚手架的典型受力模式为顶部水平杆件传力模式,支架受力与传力的关键在于扣件的紧固与均衡。结合上次事故经验,每根大梁下面设3排立杆,其中外侧两排立杆顶部设双扣件。①要保证扣件的质量;②要重点检查扣件的拧紧力矩为40~65kN·m,中间立杆顶部设可调顶托,确保立杆轴心受压。安装后的扣件螺栓拧紧力矩要采用力矩板手抽样检查,抽样方法应按随机分布原则进行,不合格的必须重新拧紧。

(5)对于大梁部位脚手架,须做加强处理。大梁底模采用木模板,方木间距不大于100mm。大梁侧模模板采用300×1500的钢模板,采用四道钢拉片进行加固处理,拉片水平距离500mm,成梅花状设置。大梁下垂直于大梁方向设置三根立杆支撑梁底水平杆,间距400mm。沿大梁方向立杆间距800mm。在大梁两侧立杆部位,与大梁成45°角,共设置七道传力钢管,将大梁荷载均匀分布传至下部架体。同时在这两排传力钢管之间每隔六根立杆垂直于大梁方向设置一道竖向剪刀撑,使之与传力钢管共同形成封闭的加固体系。在整个架体的底部和中部设置脚手架加强层。周边的边、角立杆采用双立杆。在主框架梁下设置一定宽度的加强带,其横向满布剪刀撑(间隔3m),纵向两个外侧面也满布剪刀撑(3m×3m,上下左右各延伸)。在纵横加强带交接处设加强柱,每二步设一道剪刀撑。加强带的剪刀撑在加强柱处不能中断。

3 仓顶大梁及环梁支撑

环梁总宽度为600mm,有280mm座落在仓壁上,320mm向内侧悬挑(如图1)。

图1 环梁支撑体系

在仓壁施工时,我单位已经在环梁下300mm处沿仓壁每隔500mm宽度预留一个预留空洞,施工环梁时在预留空洞内穿入一根1500mm长的钢管,作为环梁底模板的水平支撑钢管,该钢管挑出仓外壁600mm,作为施工用临时防护栏杆。仓内每根水平钢管下设置一根立杆,并与仓中间部位立杆有效拉结,形成整体。在每根水平钢管的下部,设置一道4m长的斜向支撑,将环梁荷载均匀传至整个脚手架系统。环梁梁底采用木模板,梁底方木间距不超过100mm。环梁侧模采用拉片进行加固,拉片沿环梁全高设置四层,水平间距500mm成梅花型设置。环梁外侧模板加固采用四道直径12mm的钢筋加固,加固钢筋连接部位采用规范要求的焊接长度进行焊接。

次梁尺寸为250×600,在其下设置三道立杆,立杆间距800mm,双小横杆,双托撑。梁底方木间距100mm。梁的侧面模板加固采用钢拉片一道,水平距离500mm,配合钢管加固。次梁水平杆与立杆连接采用双扣件(如图2)。

图2 次梁支撑体系

4 脚手架安全性验算

4.1整体稳定性验算

(1)计算立杆段的轴向力设计值N。

因该脚手架位于全封闭的圆筒仓内,故应按不组合风荷载的情况考虑。

所以:

步距按照1.4m,纵距按0.8m考虑,钢管脚手架每米架体产生的结构自重标准值gk查结构手册得:gk=0.1050kN/m。

则:Ng1k=0.1050×27.3=2.86kN

施工均布活荷载标准值:qQK1=7kN/m2

(施工人员及设备取1kN/m2,振捣荷载取2kN/m2,倾倒混凝土荷载取4kN/m2)

作用于立杆上的恒载标准值Pgk为:Pgk=1.3+12.+0.8= 14.1kN/m2

(1.3、12、0.8分别为钢筋、混凝土、模板的平米自重)

则:∑Nqk=0.8×0.8×(7+14.1)=13.5kN

则:N=1.2(2.86+0.224)+1.4×13.5=22.6kN

(2)求取受压杆的稳定系数&

求计算长度L:

L=KUh

式中:K——计算长度附加系数,取K=1.155;

U——脚手架整体稳定计算时的立杆计算长度系数,查脚手架计算手册,取U=1.45。

求长细比§:§=2511/15.8=158

查脚手架计算手册,稳定系数&=0.281。

(3)整体稳定验算:N/&A=22600/0.281×424=189N/mm2

所以,该满堂架的整体稳定性是安全的。

4.2横向水平杆计算

4.2.1荷载计算

横向水平杆的支撑情况及计算见图3。

作用于水平杆的施工均布活荷载:qQK1=3.5kN/m2。

(施工人员及设备取1kN/m2,振捣荷载取2kN/m2,倾倒混凝土荷载取4kN/m2)

图3 横向水平杆的支撑情况及计算

作用于水平杆上的恒载Pgk为Pgk=7kN。

4.2.2内力计算

横向水平杆按三跨连续梁计算,考虑活荷载与静载的不利组合,荷载不利组合见图3,查结构静力计算手册,此时跨中弯距最大。

4.2.3抗弯强度验算

故该满堂脚手架水平杆满足抗弯强度要求。

4.2.4挠度计算

挠度计算采用标准荷载进行组合计算,边跨跨中挠度最大。

故该满堂脚手架横杆满足挠度要求。

4.3纵向水平杆计算同横向水平杆计算。

4.4立杆地基承载力计算

立杆地基为漏斗平台,板厚400mm,混凝土强度C30,地基承载力满足设计要求,不再做载荷验算。

5 技术及安全保证措施

(1)此脚手架为超高脚手架,应每6m高设置一层水平隔网,为了以后人员的上下方便搭设专用的上下安全通道,并每各6m设置一个3m2的休息平台。

(2)钢管与扣件进场前应经过检查挑选,所用扣件在使用前应清理加油一次,扣件一定要上紧,不得松动。

(3)架子搭设到10m高度时由架子搭设单位进行自检;架子搭设完毕后由搭设单位会同使用单位对整个脚手架进行验收检查,验收合格后方可投入使用。

(4)脚手架的安全性是由架子的整体性和架子结构完整性来保证的。未经允许严禁他人破坏架子结构或在架子上擅自拆除与搭设脚手架各构件。其中在脚手架使用期间,下列杆件严禁拆除:主节点处横、纵向水平杆,连墙件。

(5)操作人员作业前必须进行岗位技术培训与安全教育,并持证上岗。

(6)技术人员在脚手架搭设、拆除前必须给作业人员下达安全技术交底,并传达至所有操作人员。脚手架必须严格依据本施工方案进行搭设,搭设时,技术人员必须在现场监督搭设情况,保证搭设质量达到设计要求。

(7)满堂脚手架搭设完毕,依据本施工方案与单项作业验收表对脚手架进行自检,自检合格后报监理、建设、总承包单位进行四方联检,发现不符合要求处,必须限时或立即整改。

(8)架子在搭设(拆卸)过程要做到文明作业,不得从架子上掉落工具、物品;同时必须保证自身安全,高空作业需穿防滑鞋,佩戴安全帽、安全带,未佩戴安全防护用品不得上脚手架。

TU755.2

A

1673-0038(2015)22-0073-02

2015-5-15

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