盘扣式脚手架在超高层建筑核心筒施工中的应用
2017-05-13朱兵兵
朱兵兵
摘 要:简要介绍了承插型盘扣式脚手架在超高层建筑核心筒爬模安装前的应用情况,通过对工程特点的分析,最终确定选用盘扣式脚手架作为核心筒1~2层结构施工的操作平台。实践表明,盘扣式脚手架有效解决了施工空间小、工期紧张的问题,对类似工程施工有一定的借鉴意义。
关键词:盘扣式脚手架;超高层建筑;核心筒;爬模
中图分类号:TU731.2 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2017.07.146
目前,大多数超高层建筑结构类型为框架核心筒结构。核心筒的施工普遍采用爬模或液压顶升钢平台脚手模板体系。由于爬模或钢平台无法在首层安装,需要在准备层施工过程中为爬架或钢平台的安装预埋爬锥或预留洞口,所以,准备层的施工进度将会直接影响核心筒的整体施工进度。根据以往工程情况可知,核心筒准备层施工时大多采用碗扣式脚手架或钢管扣件脚手架。其步距和间距比较小,导致核心筒钢筋和模板安装时普遍存在碰撞情况,整个安装过程耗费大量的人力和时间。本文以青岛海天中心项目T2塔楼核心筒准备层施工为背景,分析了盘扣式脚手架在核心筒施工中的特点,表明盘扣式脚手架在超高层准备层施工中可以解决工期紧、场地小的难题 。
1 工程概况
海天大酒店改造项目(海天中心)一期工程T2塔楼建筑物结构高356.60 m,建筑楼层为地上73层。结构体系为钢柱框架-核心筒,核心筒为方形平面,最大截面尺寸为40 m×17.45 m。核心筒由5个矩形筒组成,随着楼层的不断升高,内、外墙竖向截面向内收缩,且截面发生改变。典型楼层核心筒结构截面型式如图1所示。
T2塔楼自首层板(-0.15 m楼板)开始为钢筋桁架楼承板结构,楼板滞后竖向结构施工。根据施工总体部署,T2核心筒地上施工采用外爬内顶式模架体系,模架首次安装附着在核心筒2层墙体,因此,2层以下核心筒墙体需采用搭设钢管操作架方式施工,脚手架设计用于堆放钢筋,作为施工人员的操作平台。-5.7 m层~2层层高比较高,分别为5.7 m、6 m、6 m。
2 施工特点
该工程的施工特点是:①核心筒区域面积大,整体高度高,架体搭设比较高,自身稳定性控制比较难;②准备层模板采用型钢定制模板,模板质量大,比较厚,在有限的架体与墙体空间内安装难度大;③由于T2主楼领先于裙房1层,可用场地狭小,所以,无法在核心筒周围结构楼板堆料,需将部分脚手架作为材料堆放承重架;④工期紧,按照施工进度计划,需要在30 d内完成准备层的结构施工。
综合考虑施工特点,确定选用盘扣式脚手架作为核心筒准备层施工操作架。
3 架体设计
承插盘扣钢管脚手架由焊接了八角盘的立杆、两端带有插销的水平杆和斜杆组成,其节点组成如图2所示。
脚手架根据承插型盘扣式支架规范中双排外脚手架的相关要求进行搭设,钢管支架由塔式单元扩大组合而成。架体采用M60系列杆件,立杆为φ60×3.2 mm,横杆为φ48×2.5 mm,材质均为Q345B,斜拉杆为φ38×2.5 mm,立杆长度有3 m、2.5 m、2 m、1.5 m等不同规格的,横杆为1.8 m、1.5 m、1.2 m、0.9 m等规格,斜拉杆根据立杆横杆间距的不同组合设计均为配套长度杆件。横、纵向间距采用1.8 m×1.8 m的设置,而特殊部位采用1.2 m×1.8 m、1.5 m×1.8 m等设置(即立杆间距以1.8 m和1.8 m为主,局部为1.2 m或者1.5 m)。立向步距采用2 m设置。扫地杆距地小于500 mm,并按隔一拉一的要求设置斜向杆件。操作面水平杆之间架设一道扣杆,满布脚手板,设计承重5 kN/m2,搭设高度最高处约18 m。
由于核心筒施工至二层时脚手架比较高,需考虑采取一定的稳定加强措施。连墙件采用可承受拉压荷载的刚性杆件,其应设置在有水平杆的盘扣节点旁,连接点至盘扣节点的距离不应该大于300 mm。根据工程核心筒剪力墙的实际情况,采用后置锚板的型式与主体结构拉结,水平间距为5.4 m,垂直间距为4 m。
4 施工安排
搭设流程:基础放线—摆放地脚—安装立杆—横杆—斜拉杆—找平找方—格构柱搭设—做拉结—安装防护栏和挡脚板满挂密目网—验收。
T2主樓核心筒外场地受限,需要在核心筒周围搭设3排架,东西两侧在外排架处用盘扣式脚手架搭设2个卸料平台,卸料平台高8 m,与外排架每个主节点用钢管连接,以提高其整体的稳定性。脚手架内排架与墙体间距控制在500 mm以内,为钢筋绑扎与型钢模板的安装预留足够的空间。
5 结果分析对比
5.1 节约工期
承插盘扣式钢管脚手架立杆间距大、杆件数量少,单个构件最大质量约10 kg,节点连接靠插销插在八角盘上,用锤子敲紧即可。承插盘扣式钢管脚手架搭拆速度为 100~130 m3/人/工,碗口式脚手架搭拆速度为55~70 m3/人/工,普通钢管扣件式脚手架仅为15~25 m3/人/工。由此可知,承插盘扣式钢管脚手架搭拆速度是普通钢管扣件式脚手架的6倍左右。
5.2 节约施工空间
由于杆件的步距和间距比较大,钢筋模板等材料可以通过杆件间传递和安装,有效避免了工程材料之间的碰撞。
5.3 安全系数高
承插盘扣式钢管脚手架的架体形式为立杆、横杆、斜杆,为轴向受力。各节点性能相对均衡,抗扭能力比较强,可靠性比较大,且全部热镀锌,杆件无锈蚀;再加上材质为Q345,有斜拉杆的连接,使架体的每个单元近似于格构柱。单根杆件设计承载力为58 kN(管径为48.3 mm)、108 kN(管径为60.3 mm)。由于架体间距大,检查方便,且节点均为标准化加工,检查时,只需看插销顶部是否在同一平面即可判定插销是否安装到位。对于插销松动的部位,用榔头锤击即可完成修复。
5.4 环保经济
盘扣式脚手架使用寿命比扣件脚手架长很多,一般可以用10年以上。它抛弃了螺栓连接,完全减少了螺栓作业和零散扣件所造成的丢损。
6 结束语
经过对比发现,盘扣式脚手架在工期紧、施工场地狭小的工程中具有安全、便捷、快速、经济的优势,特别是在超高层爬模安装前的准备层施工中,使用它有效避免了钢筋、模板安装时施工空间受限的问题,加快了核心筒准备层的施工进度。
参考文献
[1]南通新华建筑集团有限公司,无锡市锡山三建实业有限公司.JGJ 231—2010 建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.
[2]陈华,陈新喜,唐根香,等.新型承插盘扣式钢管脚手架在中国博览会会展综合体工程的应用[J].上海建设科技,2014(5):42-44.
[3]住房和城乡建设部工程质量安全监管司.建筑业10项新技术(2010)[M].北京:中国建筑工业出版社,2010:71-73.
〔编辑:白洁〕