1· 工程概况
宜兴万达广场星级酒店4 层有一室内游泳池,为此,室外设计了悬挑结构板作为露天悬挑阳台休息区。4 层顶的东侧和北侧各有一悬挑钢筋混凝土板,板宽4.6 m、板厚120 mm,悬挑板离地27 m。主体结构施工时,悬挑板后于主楼施工,采取局部加固措施,即在距悬挑板根部0.5 m 处留一施工缝,待主楼封顶、外架拆除之后,再施工此处悬挑板。根据现场实际情况,不具备搭设落地脚手架条件,采用在3 层顶搭设型钢悬挑支撑架的方式支撑模板,支撑架搭设高5.88 m(层高6 m)。
2· 模板设计
采用15 mm 厚木模板,次龙骨为40 mm×90mm 方木,主龙骨为φ48 mm×3.0 mm 钢管。支承系统均为φ48 mm×3.0 mm 钢管扣件排架支撑[1]。立杆间距900 mm×1 000 mm,步距1.5 m,支撑架下部采用22 号工字钢悬挑。工字钢长9 m,悬挑长4.75 m,上部采用2 根直径16 mm 圆钢(HPB300)拉结(卸载),工字钢端部和悬挑端中间各设1 根拉结圆钢。工字钢上先焊接1 个拉环,拉环上连接1 个花篮螺栓,圆钢一端与花篮螺栓相连,另一端穿过上层楼板,固定在板底。
3· 施工流程
测量放线→ 悬挑工字钢固定→ 圆钢拉结→立杆搭设→ 水平杆搭设→ 铺设模板→ 钢筋绑扎→验收→ 混凝土浇筑→ 架子拆除。
4· 施工要点
(1)测量放线。在4 层楼板面上放出每根工字钢位置线,工字钢位置根据方案附图确定,并施放出固定工字钢的每组螺栓位置(见图1)。
(2)工字钢固定。将工字钢固定在楼板面上,在楼板面上钻孔,孔径20 mm,将M18 预埋螺栓穿过楼板,用螺栓将工字钢卡紧,每根螺栓采用双螺帽固定(见图2)。
(3) 圆钢拉结。用2 根直径16 mm 圆钢(HPB300)将工字钢拉结在5 层楼面上,其中1 根圆钢拉结在工字钢端部的花篮螺栓上(花篮螺栓负荷≥5 t,与工字钢上焊接拉环相连),另1 根圆钢拉结在工字钢悬挑段的中部花篮螺栓上(花篮螺栓与工字钢上焊接拉环相连)。在上部边梁内侧楼板钻眼,用直径22 mm 钢丝绳绕边梁,圆钢顶部加工成弯钩拉环形式,并焊接牢固,钢丝绳穿过拉环,端头用3 道卡扣卡紧(见图3)。
(4)立杆搭设。工字钢拉结好后,根据每根立杆的位置,在工字钢上先焊接直径18 mm、高15 cm的钢筋头,将立杆套在短钢筋上。根据计算,每根立杆高5.6 m,尽量采用整根钢管,避免立杆搭接接长。
(5)水平杆搭设。先搭设纵横向扫地杆,再搭设纵横向水平杆,水平杆间距根据方案附图确定。严禁采用水平杆“隔一搭一”的情况。水平杆可以搭接接长,搭接长≥1 m,并避免相邻接头出现在同一跨内。
(6)铺设模板。按照常规方案铺设模板,木方间距200 mm,模板拼缝严密。
(7)钢筋绑扎及验收。钢筋绑扎完成,对支撑架、工字钢、拉结圆钢及隐蔽工程进行验收,待验收合格,在相关文件上签字后申请浇筑混凝土。
(8)混凝土浇筑。采用汽车泵浇筑混凝土,泵管不能冲击模板,可以先把混凝土放到楼层边,然后用铁铲将混凝土铲到模板上,以防混凝土对模板冲击,影响支撑架安全。
(9)模板拆除。待混凝土强度达到100% 时,方可拆除模板[2],支撑架按照先搭先拆,后搭后拆的顺序进行拆除(见图4)。
5· 实施效果
从实施效果来看,悬挑支撑技术很成功。混凝土外观较好,悬挑板端部下沉量很小(现场实测为5 mm),能够满足规范要求,可为类似工程提供新的施工思路(见图5)。
6 ·板、模板支撑验算
(1)荷载参数。模板与木板自重0.5 kN/m2,混凝土与钢筋自重25 kN/m3,施工均布荷载标准值3.0 kN/m2。
(2)模板支架立杆荷载标准值(轴力)。作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值(NG) 包括以下内容:脚手架自重为0.783 kN。模板的自重为0.45 kN。钢筋混凝土楼板自重为2.7 kN。静荷载标准值NG = 0.783+0.45+2.7= 3.933 kN。活荷载(NQ)为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载,为4.5 kN。不考虑风荷载时,立杆的轴向压力N = 1.2(NG)+ 1.4(NQ)= 11.02 kN。根据计算与经验,工字钢上部支撑架能够满足要求,工字钢上每根立杆向下压力为11.02 kN。
(3)不考虑工字钢锚固段受力,把工字钢考虑成纯刚性支撑。根据工字钢在悬挑段根部弯矩相等,求出圆钢拉力F≥48.2 kN,再根据公式求得直径d≥15.08 mm,即HPB300 钢筋最小直径必须>16 mm才能满足要求.
宜兴万达广场星级酒店4 层有一室内游泳池,为此,室外设计了悬挑结构板作为露天悬挑阳台休息区。4 层顶的东侧和北侧各有一悬挑钢筋混凝土板,板宽4.6 m、板厚120 mm,悬挑板离地27 m。主体结构施工时,悬挑板后于主楼施工,采取局部加固措施,即在距悬挑板根部0.5 m 处留一施工缝,待主楼封顶、外架拆除之后,再施工此处悬挑板。根据现场实际情况,不具备搭设落地脚手架条件,采用在3 层顶搭设型钢悬挑支撑架的方式支撑模板,支撑架搭设高5.88 m(层高6 m)。
2· 模板设计
采用15 mm 厚木模板,次龙骨为40 mm×90mm 方木,主龙骨为φ48 mm×3.0 mm 钢管。支承系统均为φ48 mm×3.0 mm 钢管扣件排架支撑[1]。立杆间距900 mm×1 000 mm,步距1.5 m,支撑架下部采用22 号工字钢悬挑。工字钢长9 m,悬挑长4.75 m,上部采用2 根直径16 mm 圆钢(HPB300)拉结(卸载),工字钢端部和悬挑端中间各设1 根拉结圆钢。工字钢上先焊接1 个拉环,拉环上连接1 个花篮螺栓,圆钢一端与花篮螺栓相连,另一端穿过上层楼板,固定在板底。
3· 施工流程
测量放线→ 悬挑工字钢固定→ 圆钢拉结→立杆搭设→ 水平杆搭设→ 铺设模板→ 钢筋绑扎→验收→ 混凝土浇筑→ 架子拆除。
4· 施工要点
(1)测量放线。在4 层楼板面上放出每根工字钢位置线,工字钢位置根据方案附图确定,并施放出固定工字钢的每组螺栓位置(见图1)。
(2)工字钢固定。将工字钢固定在楼板面上,在楼板面上钻孔,孔径20 mm,将M18 预埋螺栓穿过楼板,用螺栓将工字钢卡紧,每根螺栓采用双螺帽固定(见图2)。
(3) 圆钢拉结。用2 根直径16 mm 圆钢(HPB300)将工字钢拉结在5 层楼面上,其中1 根圆钢拉结在工字钢端部的花篮螺栓上(花篮螺栓负荷≥5 t,与工字钢上焊接拉环相连),另1 根圆钢拉结在工字钢悬挑段的中部花篮螺栓上(花篮螺栓与工字钢上焊接拉环相连)。在上部边梁内侧楼板钻眼,用直径22 mm 钢丝绳绕边梁,圆钢顶部加工成弯钩拉环形式,并焊接牢固,钢丝绳穿过拉环,端头用3 道卡扣卡紧(见图3)。
(4)立杆搭设。工字钢拉结好后,根据每根立杆的位置,在工字钢上先焊接直径18 mm、高15 cm的钢筋头,将立杆套在短钢筋上。根据计算,每根立杆高5.6 m,尽量采用整根钢管,避免立杆搭接接长。
(5)水平杆搭设。先搭设纵横向扫地杆,再搭设纵横向水平杆,水平杆间距根据方案附图确定。严禁采用水平杆“隔一搭一”的情况。水平杆可以搭接接长,搭接长≥1 m,并避免相邻接头出现在同一跨内。
(6)铺设模板。按照常规方案铺设模板,木方间距200 mm,模板拼缝严密。
(7)钢筋绑扎及验收。钢筋绑扎完成,对支撑架、工字钢、拉结圆钢及隐蔽工程进行验收,待验收合格,在相关文件上签字后申请浇筑混凝土。
(8)混凝土浇筑。采用汽车泵浇筑混凝土,泵管不能冲击模板,可以先把混凝土放到楼层边,然后用铁铲将混凝土铲到模板上,以防混凝土对模板冲击,影响支撑架安全。
(9)模板拆除。待混凝土强度达到100% 时,方可拆除模板[2],支撑架按照先搭先拆,后搭后拆的顺序进行拆除(见图4)。
5· 实施效果
从实施效果来看,悬挑支撑技术很成功。混凝土外观较好,悬挑板端部下沉量很小(现场实测为5 mm),能够满足规范要求,可为类似工程提供新的施工思路(见图5)。
6 ·板、模板支撑验算
(1)荷载参数。模板与木板自重0.5 kN/m2,混凝土与钢筋自重25 kN/m3,施工均布荷载标准值3.0 kN/m2。
(2)模板支架立杆荷载标准值(轴力)。作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值(NG) 包括以下内容:脚手架自重为0.783 kN。模板的自重为0.45 kN。钢筋混凝土楼板自重为2.7 kN。静荷载标准值NG = 0.783+0.45+2.7= 3.933 kN。活荷载(NQ)为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载,为4.5 kN。不考虑风荷载时,立杆的轴向压力N = 1.2(NG)+ 1.4(NQ)= 11.02 kN。根据计算与经验,工字钢上部支撑架能够满足要求,工字钢上每根立杆向下压力为11.02 kN。
(3)不考虑工字钢锚固段受力,把工字钢考虑成纯刚性支撑。根据工字钢在悬挑段根部弯矩相等,求出圆钢拉力F≥48.2 kN,再根据公式求得直径d≥15.08 mm,即HPB300 钢筋最小直径必须>16 mm才能满足要求.