荊秀麗
(山西地方鐵路集團有限責(zé)任公司,山西太原 030027)
高支模是指超過4.5 m高的腳手架及模板工程施工的統(tǒng)稱,以太原汽車客運西站工程為例,淺析高支模在施工中的運用。
太原汽車客運西站設(shè)有售票廳、候車廳,建筑面積10 426.08 m2,建筑基底面積7 930.16 m2,建筑高度13.21 m,1 層層高6 m,2 層層高6.76 m,室內(nèi)外高差0.45 m。因建筑基底面積較大,工期要求較緊,基礎(chǔ)施工完成后,在未進行回填的情況下進行1層梁板的支模工作,平均高度近8 m,屬高支模工程。施工單位就這一情況進行了方案設(shè)計,并召集相關(guān)專家進行了方案論證,達(dá)到了安全、穩(wěn)定、快捷的要求?,F(xiàn)就高支模在施工中的運用作一具體論述。
1)山西省科學(xué)研究院設(shè)計的建筑,結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙。2)國家及行業(yè)現(xiàn)行規(guī)范、章程及標(biāo)準(zhǔn)。3)施工單位編制的《施工技術(shù)管理辦法》。4)現(xiàn)場各種資源環(huán)境的調(diào)查資料。5)《建筑施工手冊》。
1)由于西客站售票廳、候車大廳支撐體系大部分位于地基處理的三七灰土之上,因此腳手架立桿下方要鋪設(shè)多層板并在板下增加兩根50×100的木板以提高承壓面積,增加受力和穩(wěn)定性。同時應(yīng)根據(jù)梁的大小調(diào)整立桿問題,對現(xiàn)場有不均勻的地方,立桿部分要加強處理。
2)為保證架體的穩(wěn)定性,梁底部應(yīng)加斜桿,雙向支撐,間距4 m~5 m,梁下剪刀撐應(yīng)加強。
3)要做好有序的防、排水工作,尤其是進入雨季,保證排架底部不積水,并設(shè)水泵排水,做好集水坑,防止水泡地基。
4)在高支模及后期的澆筑過程中,作業(yè)層應(yīng)做好水平及豎向防護,操作時要嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)范。
5)根據(jù)本工程的實際情況,1層梁板的支模高度8 m左右,因此采用鋼管連接時,除應(yīng)具備普通支模的要求外,立桿連接的豎向要交錯布置,接頭不能處于同一步內(nèi)。縱橫向以滿堂架搭設(shè),相鄰接頭距離應(yīng)在500 mm~2000 mm范圍內(nèi)。
6)本工程未進行回填,因此在地基上直接進行高支模工作。對地基土要求承載力要好,并在基坑邊做位移觀測點,要有應(yīng)急措施(位移不超過27 mm)。且混凝土澆筑應(yīng)選在白天進行,嚴(yán)格觀測各環(huán)節(jié)出現(xiàn)的情況。
7)要做好基坑周邊建筑材料及回填的清理工作,減少基坑周邊的荷載。
8)支模作業(yè)人員要嚴(yán)格執(zhí)行安全操作規(guī)程,閑雜人員嚴(yán)禁進入作業(yè)場地,嚴(yán)把支模材料的進場驗收工作。嚴(yán)禁不合格產(chǎn)品進場,現(xiàn)場監(jiān)理要做好監(jiān)督檢查工作,專業(yè)技術(shù)人員要定期巡視觀察,做好應(yīng)急預(yù)案和突發(fā)事件搶險預(yù)案。
高支模腳手架對頂架穩(wěn)定性的驗算同普通腳手架,包括單梁頂架的驗算、施工荷載的驗算,在頂架穩(wěn)定性驗算滿足條件的基礎(chǔ)上,為了安全起見,在單梁下的支承鋼管,應(yīng)采用雙扣承托。中間的立桿下部支撐在混凝土梁上,上部用U形卡具支撐在梁底的方木上。
1)對梁底部方木進行抗彎。查表得50×100方木的抗彎強度為70 MPa,方木的最大彎矩:
方木的實際值M1為:
M>M1,所以梁底方木滿足支撐所需的強度和剛度要求。
2)對支撐方木的水平鋼管進行驗算。查表得φ48×3.5 mm鋼管的抗彎強度為205 MPa,鋼管的最大彎矩:
鋼管的實際彎矩M1為:
M>M1,所以支撐梁底方木的水平鋼管滿足支撐所需的強度和剛度要求。
3)鋼管下所墊方木承載力驗算。本工程所用方木為樟子松,經(jīng)查《建筑材料手冊》可知方木的橫紋抗壓強度為35 MPa,6根立桿承受的荷載為19.96 kN,每根鋼管所承受的荷載為3.327 kN。滿足此荷載的最小受力面積為:As=F/P=3.327×103÷(35×106)=9.506 × 10-5=95.06 mm2。
鋼管截面積為:489 mm2>95.06 mm2。
可知,方木承載力滿足要求。
4)支撐體系下1 m厚壓實系數(shù)為0.97的3∶7灰土承載力驗算。根據(jù)JGJ 79-2002建筑地基處理技術(shù)規(guī)范可知灰土的承載力特征值為200 kPa~250 kPa,每根鋼管傳遞給方木的荷載為3.327 kN,滿足此荷載的最小受力面積為As:
鋼管下方木最小受力面積為:0.1 ×0.2=0.02 m2>0.017 m2。
由以上計算可知灰土地基承載力滿足要求。
經(jīng)以上對本工程高支模部分支撐體系驗算,我們得出結(jié)論,該支撐體系滿足施工要求。根據(jù)以上計算結(jié)合專家意見,高支模在施工中還應(yīng)注意:1)大梁底部的豎向支架間距必須按450 mm支設(shè),橫向間距過大,應(yīng)增設(shè)水平桿加固。2)支架鋼管機模要嚴(yán)格檢查和驗收,凡腐蝕的壁薄的,影響施工安全的材質(zhì)嚴(yán)格禁用。3)支架基礎(chǔ)要認(rèn)真處理,確保支架不下沉。4)支架底部盡量使用長板支墊,以防止支架不均勻沉降。5)加強構(gòu)造措施,按施工規(guī)范的要求設(shè)置剪刀撐強化整體支架的穩(wěn)定性。6)施工過程中要加強觀測和檢查,發(fā)現(xiàn)問題及時采取措施。7)注意模板和支架的拆除順序,確保施工安全。8)高支模腳手架應(yīng)做好專項安全施工方案,以確定施工過程的安全。
[1]李 波.淺談高大梁支模設(shè)計及驗算[J].山西建筑,2011,37(14):35-36.