體育場變截面Y型柱懸挑大斜梁施工工法

1、體育場變截面y型柱懸挑大斜梁施工工法體育場看臺由于是呈階梯狀形式，其下部支承結(jié)構(gòu)形式較多，本工法體育場看臺支承結(jié)構(gòu)為y型柱上懸挑大斜梁，看臺距離地面高、懸挑跨度大，根據(jù)我們在國內(nèi)查新的結(jié)果顯示，體育場看臺采用上述結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工，目前國內(nèi)未見有報道，為首次應(yīng)用，施工中所遇到的難度也是相當大的。為此，我們將此施工總結(jié)編制成本工法，為今后施工類似工程提供經(jīng)驗。1 工法特點1.1 使用本工法，解決高空、超重大斜梁摸板支撐體系問題。1.2 本工法解決了y型柱和斜梁這種斜構(gòu)件混凝土澆筑對斜構(gòu)件的下部產(chǎn)生較大的水平推力問題。2 適用范圍本工法適用于空間大型、超重的斜向構(gòu)件的模板支撐、混凝土澆筑。3 工藝原

2、理空間超重斜向構(gòu)件其軸向力和水平剪切力較大，對腳手架系統(tǒng)受力特別不利。為減少這種較大的軸向力和水平剪切力，用“穿高跟鞋”的原理，在保證整體結(jié)構(gòu)力學性能的前提下，合理進行分段，即大斜梁下端1m左右的梁混凝土與其標高以下的混凝土樓板、樓板梁、柱子同時施工，當這部分混凝土達到一定強度并足以抵抗大斜梁混凝土施工時產(chǎn)生的水平推力時，再施工其上部斜梁混凝土，為確保大斜梁混凝土施工的絕對安全可靠，可將大斜梁剩余部分在進行合理分段進行混凝土施工。為確保本y型柱和大斜梁施工的安全，在述理論計算的基礎(chǔ)上，現(xiàn)場對支撐體系進行堆載試驗，其試驗?zāi)康模皇菣z測腳手架系統(tǒng)是否能承受施工時產(chǎn)生的荷載；二是檢測腳手架下部的支撐

3、體系（包括結(jié)構(gòu)平臺）是否能夠承受上部傳來的施工荷載；三是消除其初始形變作用；四是檢查是架子系統(tǒng)否有位移。4 工藝流程和施工方法4.1 工藝流程確定模板和支撐腳手架系統(tǒng)方案搭設(shè)腳手架和模板對大斜梁支撐體系作堆載試驗混凝土澆注、養(yǎng)護、拆模。4.2 施工方法4.2.1 模板和支撐腳手架系統(tǒng)方案的確定施工方案重點圍繞摸板和支撐腳手架設(shè)計進行。1）模板構(gòu)造設(shè)計確定模板體系面層，一般可采用竹膠板，主龍骨為483.5鋼管，主次龍骨用對拉螺栓固定，支撐體系由主龍骨直接將力傳給鋼管腳手架。2）大斜梁施工段劃分大斜梁在施工過程中，混凝土自重產(chǎn)生軸向力和水平剪切力，其軸向力和水平剪切力一般較大，為抗衡其水平推力，可

4、采用483.5腳手管搭設(shè)滿堂紅腳手架，立桿間距和橫桿排距分兩種情況搭設(shè)，位于y型柱懸挑的大斜梁投影范圍內(nèi)區(qū)域的模板支撐采用腕扣式多功能腳手架，因為該施工段是產(chǎn)生傾覆力最大的位置，其支撐桿間距根據(jù)計算，框架梁及環(huán)梁部位、y型柱分叉以下和分叉以上部位應(yīng)有所不同。其水平桿與已澆的柱混凝土連接采用雙鋼管，雙扣件固定（此部位混凝土專門安排提前澆注完成）。位于y型柱分叉以內(nèi)即未懸挑部分的大斜梁的支撐采用普通鋼管腳手架支撐。3）腳手架設(shè)計計算（1）斜挑大梁自重計算并折算成水平投影荷載；（2）模板自重計算，折算成水平投影荷載；（3）施工活荷載取q4=300kg/m；（4）計算腳手架每根立桿的豎向傳遞荷載；（5

5、）立桿驗算，u取1.25，每根立桿的容許應(yīng)力大于鋼管的設(shè)計應(yīng)力。4）腳手架下部支撐體系方案確定本工法斜向構(gòu)件位于高空，一般下部另有樓層結(jié)構(gòu)，施工時，其腳手架均搭設(shè)在其結(jié)構(gòu)平臺上，腳手架下端的荷載較大，腳手架的支撐，應(yīng)考慮其下結(jié)構(gòu)層的安全。一般考慮在上部腳手架對應(yīng)的下部樓層搭設(shè)支撐體系，將上部荷載連續(xù)傳遞至基礎(chǔ)地梁。通過計算，確定方案如下：（1）上部腳手架系統(tǒng)搭設(shè)，必須在結(jié)構(gòu)平臺混凝土強度達到設(shè)計強度的100%時方可開始進行。（2）在結(jié)構(gòu)平臺下層加鋼管撐，該鋼管撐下?lián)卧诨A(chǔ)梁上或加固下部基礎(chǔ)，上頂在結(jié)構(gòu)平臺主梁下。5 搭設(shè)腳手架和模板5.1 腳手架搭設(shè)腳手架操作按下列順序施工：放置縱向掃地桿自柱

6、根部起依次向外豎立底立桿，底端與縱向掃地桿扣接固定后，裝設(shè)橫向掃地桿也與立桿固定，每邊豎起34根立桿后，隨即裝設(shè)第一步大橫桿和小橫桿，校正立桿垂直和大橫桿水平，使其符合要求后，擰緊扣件，形成構(gòu)架的起始段按上述要求依次向前延伸搭設(shè)，直至第一步架交圈完成。交圈后，再全面檢查一遍構(gòu)架質(zhì)量設(shè)置連柱、梁桿件按第一步架的作業(yè)程序和要求搭設(shè)第二步，依次類推一隨搭設(shè)進度及時裝設(shè)連墻件和剪刀撐裝設(shè)作業(yè)層間橫桿、鋪設(shè)腳手板和裝設(shè)作業(yè)層欄桿、擋腳板或圍護，掛安全網(wǎng)。5.2 模板支設(shè)按圖紙放出梁、柱位置，根據(jù)立桿間距彈支撐位置線并作適當調(diào)整，使上下立桿能大體在同一垂直線上，現(xiàn)場放出模板拼裝大樣圖。當柱、梁鋼筋綁扎完畢

7、隱蔽驗收通過后，便進行豎向模板施工，首先在底部進行標高測量和找平，然后進行模板定位卡的設(shè)置和保護層墊塊的安放，設(shè)置預(yù)留洞，安裝豎管。梁板模施工時先測定標高，鋪設(shè)梁底板，彈出梁線進行平面位置校正、固定。對豎向結(jié)構(gòu)，在其混凝土澆注48小時后，待其自身強度能保證構(gòu)件自身不棱掉角時，方可拆模。梁板等水平結(jié)構(gòu)早拆模板部位的拆模時間，應(yīng)通過同條件養(yǎng)護的混凝土試件強度實驗結(jié)果結(jié)合結(jié)構(gòu)尺寸和支撐間距進行驗算來確定，混凝土應(yīng)達到設(shè)計值的100%。6 大斜梁支撐體系堆載試驗6.1 試驗要求腳手架系統(tǒng)的安全檢測是通過對腳手架立桿桿件上部和中部沉降量觀測，分析桿件的彎曲度，最終確定其安全性。6.2 試驗依據(jù) 1）東、

8、西區(qū)節(jié)點施工圖； 2）鋼筋混凝土工程施工及驗收規(guī)范（gb50204-92）； 3）體育中心看臺扇形斜梁、y型柱施工方案。6.3 荷載統(tǒng)計 1）大斜梁自重； 2）模板自重； 3）施工活荷載（沿梁斜長線載）； 4）80%的荷載、120%的荷載。6.4 堆載與卸載 1）堆載前的準備在做堆載前，按照施工方案要求加固平臺，搭設(shè)腳手架，按照圖紙要求鋪設(shè)大斜梁底模板，架體底部墊實，經(jīng)自檢并請現(xiàn)場監(jiān)理驗收合格，方可開始堆載。在堆載前，應(yīng)抽測梁底立桿上部及中部相對高成，看桿件曲率，做好觀測記錄。此立桿原則位于試驗段兩段和中間，并逐一編號，用油漆對測設(shè)點進行標記。2）堆載堆載載物可為現(xiàn)場鋼筋或其他物品。加荷制度采

9、用分級加荷，荷載值由鋼筋規(guī)格經(jīng)計算而定，用就近塔吊沿著大斜梁斜長方向從下而上逐層堆載至施工時的80%，用精密水準儀觀測同一立桿同一部位的相對高程并作記錄，同時統(tǒng)計出加載80%后所測立桿沉降量。經(jīng)對測量數(shù)據(jù)分析符合要求后，再逐步加載至施工時的100%，再一次觀測各支撐桿件相對高程并統(tǒng)計出沉降量，分析測量數(shù)據(jù)。分析結(jié)果符合要求后，進行第三次加載，緩慢地逐步加載至施工時的120%。加載完畢，觀測各點的相對高程并統(tǒng)計出架體的最終沉降量。在堆在過程中，載物應(yīng)緩慢地落于梁底模板上，不得有任何沖擊，并不得有其他支撐。在堆載過程中有專人觀測架體變化，發(fā)現(xiàn)異常情況立即停止加載，分析原因加固處理后方可繼續(xù)。3）卸

10、載當堆載達到規(guī)定要求且架體沉降穩(wěn)定后，開始卸載。卸載時沿著大斜梁從上至下逐層逐步卸載，卸載完畢后，再一次觀測架體相對高程，并與加載前對比。6.5 測點布置 根據(jù)腳手架計算和不同的腳手架，確定測點。6.6 測量數(shù)據(jù)分析 1）根據(jù)測量記錄，比較各桿件的沉降量，并分析原因。2）根據(jù)測量記錄，分析腳手架各桿件上部測點和中部測點的沉降量是否有變化，從另一個角度驗證對腳手架的計算，說明腳手架支撐系統(tǒng)的安全性。7 混凝土澆注、養(yǎng)護、拆模y型柱和懸挑大斜梁混凝土澆筑質(zhì)量是混凝土工程的一個關(guān)鍵，特別是該構(gòu)件長、斷面大，結(jié)構(gòu)設(shè)計鋼筋配置密集，這些都給混凝土澆筑帶來一定困難。施工中必須嚴密組織，精心操作，以確?；炷?/p>

11、土的澆筑質(zhì)量?；炷凉潭ㄝ斔捅弥苯訉⒒炷凛斔椭粱炷翝沧Ⅻc，減少混凝土運輸中水灰比的變化，確?；炷恋馁|(zhì)量?；炷翝沧栏癜词┕ろ樞蜻M行：接到混凝土澆注令后，模板充分澆水、先泵送與混凝土同級配的砂漿，混凝土分層澆注振搗，每層控制在4050cm之間,按事先設(shè)計好的分段定點一個坡度，分層澆筑，循序推進，一次到位，保證混凝土澆注的連續(xù)性?；炷翝仓r，控制其坍落度。由于構(gòu)件均為斜向構(gòu)件，因此坍落度過大不利于斜向構(gòu)件的澆筑。另外在拌合物中可摻加適量的粉煤灰，以減少水泥用量，改善混凝土和易性。為了確?；炷帘砻娼涌p整齊、緊密、無縫，在模板與模板拼縫處可采用海棉條擠壓填實等方法，防止漏漿。施工縫的處理嚴

12、格按規(guī)范規(guī)定進行，在后續(xù)混凝土施工前，對接縫處必須先清洗潤濕，后澆注1015mm厚與混凝土同配比砂漿，再進行施工?；炷琉B(yǎng)護是保證混凝土質(zhì)量的一個重要組成部分。為了保證混凝土強度的正常增長，防止混凝土表面出現(xiàn)裂縫，在混凝土澆注后即用草袋覆蓋，在七天內(nèi)確保草袋濕潤?；炷敛鹉r間應(yīng)根據(jù)留置的混凝土同條件養(yǎng)護試塊強度確定，側(cè)模板則可在混凝土澆筑后兩天拆除。模板拆除后應(yīng)繼續(xù)養(yǎng)護。8 質(zhì)量要求1）施工時除滿足設(shè)計要求外，應(yīng)遵守混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范gb50204-2002、建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范jgj130-2001、建筑施工安全檢查標準jgj59-99、建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)

13、規(guī)范等有關(guān)規(guī)定。2）混凝土施工除按照規(guī)范規(guī)定留置強度試塊外，宜采用超聲波、超聲波回彈綜合法技術(shù)對重點部位、施工縫部位全面進行無損檢測，以判斷混凝土內(nèi)部和外觀質(zhì)量。9 效果分析采用本工法施工的空間超重斜向構(gòu)件，在搭設(shè)腳手架系統(tǒng)方面節(jié)約了鋼管，同時安全性能較高。腳手架采用普通扣件腳手架和碗扣式腳手架，工人施工熟練，易保證施工質(zhì)量。混凝土施工采用分段施工，保證了混凝土澆筑質(zhì)量和腳手架的受力性能，但在施工縫的處理方面增加了一定難度。采用超聲波進行檢測，根據(jù)檢測結(jié)果，現(xiàn)場進行處理，以確保施工縫的施工質(zhì)量。10 應(yīng)用實例武漢體育場看臺支承由56根變截面y型柱，懸挑大斜梁以及環(huán)梁共同組成一個整體框架結(jié)構(gòu)作受力支撐體系，y形柱垂直段高13.7m，斜叉處標高分別為20.5m和27.9m（見圖10）。柱截面最大處為10005618mm，56根混凝土柱通過階梯式斜梁支承全部看臺和上部結(jié)構(gòu)，大斜梁軸向長40m、為變截面梁，最大截面為12002840mm，大斜梁的標高最低點為12.70m