實用斜支撐電梯井內(nèi)架施工工藝

袁樂海

(中鐵建設(shè)集團有限公司，北京 100000)

1 工程簡介及工藝特點

本工程為某高層住宅樓工程，本工程為剪力墻結(jié)構(gòu)，每個樓座共有3個單元，每個單元2個電梯井。電梯井尺寸為2 m×2.5 m，門洞尺寸為1.5 m×2.2 m，層高3.15 m。本工程綜合比較了傳統(tǒng)落地式鋼管腳手架和懸挑腳手架的施工工藝，改進為斜向鋼管支撐式腳手架，該工藝在施工上具有施工速度快、成型質(zhì)量好、施工成本低的特點。與傳統(tǒng)的施工方法比，它的移動方便，加固工序簡單，特別適用于高層的電梯井施工。因此在工期要求較為緊張的工程中有很大的優(yōu)勢。

2 斜支撐式腳手架的適用范圍

3 施工工藝流程及要點

1)施工流程。該腳手架的受力傳遞路線：腳手板上的施工荷載→小橫桿→大橫桿→縱向水平桿與立桿連接的扣件→立桿→與斜向支撐桿連接的水平桿→斜向支撐桿，電梯井腳手架在現(xiàn)場組裝，組裝完畢后使用塔吊吊運至施工部位然后進行安裝，安裝到位后即可進行施工作業(yè)，該樓層施工完畢后再用塔吊吊運至上一樓層進行施工。圖1，圖2為腳手架搭設(shè)完成的立面、平剖面圖。

圖1 電梯井內(nèi)腳手架立面圖

2)施工要點。本層施工完畢后先用塔吊將腳手架整體提升10 cm，保證腳手架的斜向支撐立桿不受力，然后將腳手架的抱墻桿和斜向支撐桿與水平桿支架的扣件拆除，然后再起吊至上一施工樓層，反向工序?qū)⒖奂捅U安裝到位，然后在作業(yè)面的腳手板上添加重物達到施工活荷載的標(biāo)準(zhǔn)，檢驗?zāi)_手架無超出規(guī)范要求變形后，方可撤出荷載，最后將塔吊吊索解開。

圖2 腳手架剖面圖

4 電梯井腳手架計算書

4.1 依據(jù)規(guī)范

1)JGJ 130-2001建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范。

2)GB 50009-2001建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范。

4.2 參數(shù)信息

雙排單扣件腳手架;鋼管類型：φ48×3.5;腳手架搭設(shè)高度Hs：6 m;腳手架步數(shù)：4;橫桿步距l(xiāng)b：1.7 m，1.35 m，2 m;腳手架內(nèi)排距墻：0.25 m;施工平臺層數(shù)：3層滿鋪腳手板。

荷載分析如下：1)恒荷載：腳手板類別：木腳手板;腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值QP1：0.35 kN/m2;腳手板鋪設(shè)層數(shù)：3層，每層面積：1.9×1.4=2.66 m2;欄桿擋板類別：木腳手板;欄桿擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值QP2：0.14 kN/m2;每層面積2×(1.9 m+1.4 m)×0.2 m= 1.32 m2;每米腳手架鋼管自重標(biāo)準(zhǔn)值：0.037 kN/m。2)可變荷載參數(shù)：施工均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值QK：2 kN/m2;腳手架用途：主體施工腳手架;同時施工層數(shù)：1層。

4.3 桿件驗算

4.3.1 驗算說明

本工程電梯井內(nèi)施工腳手架，電梯井長度方向為小橫桿在上方，寬度方向為大橫桿在下方。施工荷載的傳遞路線是：腳手板→小橫桿→大橫桿→縱向水平桿與立桿連接的扣件→立桿→立桿與斜向支撐桿之間的扣件→斜向支撐桿。

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4.3.2 計算內(nèi)容

1)小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算，經(jīng)計算符合要求。

2)立桿穩(wěn)定性驗算經(jīng)計算符合要求。

3)斜立桿上橫桿的驗算(見圖3)。

a.恒載統(tǒng)計。每根立桿上的恒載：

圖3 斜立桿上橫桿的受力簡圖

鋼管G1=1/4［4×(1.5+2)+4×6+2×4］×0.037=0.528 kN;

腳手板G2=1/4×3×(0.35×2.66+0.14×1.32)=0.837 kN;

每根立桿上的活載：NqK=1/4×2.66×2=1.33 kN。

b.強度驗算。M=FL=(1.2NGK+1.4NqK)L=0.875 kN·m;

所以，橫桿的強度滿足要求。

4)斜立桿穩(wěn)定性的驗算(見圖4，圖5)。

a.荷載統(tǒng)計：兩側(cè)的兩根立桿的荷載平均分配到三根斜立桿上的3個支點上。立桿上的豎向力：F=1/3×2×(1.2NGK+ 1.4NqK)=1/3×2×(1.2×1.365+1.4×1.33)=2.333 kN。

將F分解到垂直于斜立桿和平行于斜立桿的兩個方向：

圖4 斜立桿受力圖

圖5 斜立桿彎矩圖

b.穩(wěn)定性計算。

由彎矩圖可知MX=1.426 kN·m。

有彎矩作用時的斜立桿穩(wěn)定性驗算公式為：N+2M/L＜Nd。

抗力分項系數(shù)：rm'=1.59(1+η)/(1+1.17η)=1.1。

計算長細(xì)比λ=L0/i;L0=μH，μ取1，λ=250。

查表取軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)φ=0.117。

所以，斜立桿的穩(wěn)定性滿足要求。

［1］ 劉 杰.扣件式鋼管高支撐模板系統(tǒng)的設(shè)計與施工［J］.山西建筑，2010，36(6)：146-147.

［2］ 李一平.扣件式鋼管組合式構(gòu)件幾個計算問題的探討［J］.四川建筑，2003(S1)：95-97.