“工”字钢（共11篇）
“工”字钢 篇1
钢结构具有强度高、塑性和韧性好以及构件自重轻等优点, 在建筑工程中的应用极为广泛。钢材虽然不燃, 但耐火性能很差。在火灾高温作用下, 钢的基本力学指标如屈服强度、弹性模量等急剧下降[1], 因此钢结构的性能很大程度上受到温度的影响。准确地计算出钢构件在受热条件下的温度, 对钢结构的耐火设计有重要意义。而目前对钢结构进行耐火性分析时多假设梁、柱的截面温度为均匀分布, 但实际情况下钢梁横截面上的温度不可能完全相同。通过非稳态导热的数值计算, 对不同火源功率下, 工字钢下侧翼缘受热时其截面温度分布规律进行分析。
1模型建立
选取规格为25b的工字钢进行受热分析, 其尺寸为:高h=250mm, 翼缘宽b=118mm, 翼缘厚t=13mm, 腹板厚d=10mm。环境温度为t0=25℃, 工字钢只有底面受到热源的垂直辐射, 其模型如图1所示。
由于钢的导热系数很大, 因此在耐火分析时多假设工字钢截面温度均匀分布, 这在多面受热情况下是合理的。当工字钢只有下侧翼缘受热时, 其截面上各点的温度就可能出现较大的差别。
2 数值计算
在计算工字钢温度时, 采用非稳态导热的数值计算[2]。其基本思想是:工字钢温度不仅随位置发生变化, 还随时间发生变化。因此, 不但要在空间上把工字钢分割成网格单元, 即控制体, 还要把时间分割成许多间隔Δτ, 即时间步长。再通过传热学定律来计算每个控制体在不同时间的温度, 从而得到工字钢截面的温度分布规律。
2.1 网格划分
工字钢底面垂直受热时, 由于左右对称, 故只需计算一侧的温度分布情况。选取左侧进行数值模拟, 基于二维非稳态导热的数值解法, 可将25b型工字钢左侧上下翼缘X1、X2分别划分成6个网格单元, 厚度均为t, 除去中间的网格X1 (6) 和X2 (6) 宽度为d外, 其余网格宽度等分。腹板Y在垂直方向上平均分为22个网格单元。图2为工字钢的网格模型。
2.2 计算热容和热阻
钢的密度为ρ=7 850 kg/m3, 比热为c=465 J/kg·K。各控制体的热容C可由式 (1) 计算, 其中V是控制体的体积。
C=ρVc (1)
钢的导热系数为k=58 W/ (m·K) , 对流换热系数由下式确定:
h=9.0×Δt0.175 (2)
Δt为工字钢与环境温度之差, 即钢的温度越高, 与环境温差越大, 对流换热越强烈。
在计算热阻之前, 先对每个控制体的导热和对流换热情况进行分析。控制体与外界环境相接触的面存在对流换热, 不同控制体之间相连接的面则是导热。因此, 对于翼缘X1和X2, 其控制体X1 (1) 和X2 (1) 向右均为导热, 其余三个方向为对流换热;X1 (6) 和X2 (6) 则有三个方向是导热, X1 (6) 向下是对流换热, X2 (6) 向上是对流换热;其余控制体水平方向上是导热, 垂直方向上是对流换热。对于腹板Y, 其控制体则是水平方向上为对流换热, 垂直方向上为导热。
每个控制体的位置用中心节点表示, 在计算过程中, 节点参数代表整个控制体内部的相应参数。控制体在某一方向的导热热阻为δ/kA, 对流换热热阻为1/hA, 其中δ为相邻两节点在该方向上的距离, A为两控制体的接触面积或对流换热面积。
2.3 计算各节点温度
非稳态导热的求解过程就是从t=0时刻出发, 依次求出Δτ, 2Δτ, …时刻的温度分布, 直到所有节点温度趋于稳定。时间步长Δτ越小, 所得的结果越精确, 但计算量也越大;Δτ取值过大, 虽然计算简便, 但结果有可能出现很大波动, 甚至出现负值。为使计算得到合理结果, Δτ值应满足式 (3) 确定的二维导热稳定性条件。其中α=k/ρc为热扩散率, Δx为水平或竖直方向划分的网格宽度。
在本文的模型中Δx≈0.01, 经计算可得Δτ≤1.573 4。为便于统计时间, 取Δτ=1。从任意时刻n算起, 经过一个时间间隔Δτ, 对任意控制体, 其能量平衡关系可由式 (4) 表示, 其意义为控制体在Δτ内获得的净热量等于控制体在该时间内温度升高所需的热量。从而得到下一时刻控制体温度的表达式 (5) , 其中tn为控制体在nΔτ时刻的温度, q为控制体在单位时间内获得的净热量, 包括从外热源获得的热通量、与相邻控制体之间的导热、与环境气体的对流换热、以及和环境气体的辐射换热。需要说明的是, 在计算净热量时并未考虑各控制体之间的辐射换热, 这是由于控制体的辐射面积和相互之间的角系数过小, 使得这一部分换热量很小以至于可忽略不计。
取钢的黑度ε=0.6, 对于任意控制体i, 单位时间获得的净热量可通过式 (6) 计算, 式中第一项为导热和对流项, t
联立 (5) 、 (6) 两式, 经反复迭代可以求出工字钢内的温度分布随时间变化的情况。当迭代结果趋于定值时, 便得到各节点的最终温度。
利用FORTRAN语言将上述计算过程进行编程 (见附录) , 运行后得到稳态时各节点的温度。不同的火源具有不同的热释放速率, 取火源辐射强度分别为5 kW, 10 kW, 20 kW, 50 kW, 70 kW, 100 kW, 200 kW, …, 900 kW, 1 MW, 1.1 MW, 1.2 MW和1.5 MW进行计算, 以便分析节点的升温规律。
计算结果表明, 不同火源辐射强度下, 工字钢截面温度分布具有相同规律。当火源功率为0.1 MW时, 工字钢各节点温度表见表1、表2。
从表1和表2中可以看出, 上下两侧翼缘温度相差很大, 腹板也存在较大的温度梯度, 而单独看某一侧的翼缘, 其各节点温度相差较小。这是由于钢的导热系数大, 导热能力强, 单独观察某一侧的翼缘, 其控制体所处环境相同, 因此各控制体的最终温度相差不大。在进行统计规律分析时只需选取控制体X1 (6) 和X2 (6) 在不同火源辐射强度下的温度, 即可代表上下两侧翼缘的温度。
2.4 计算结果分析
利用统计分析软件SPSS, 将不同火源强度下, X1 (6) 、X2 (6) 的温度作曲线估计[3]。对控制体X1 (6) , 选择多种模型进行估计后, 根据判定系数R2值判断幂函数曲线拟合优度最高, 其回归方程通过了显著性检验。分析结果见表4, 温度曲线见图3。对控制体X2 (6) 进行多种模型的曲线估计后, 可知幂函数曲线的拟合优度最高, 其回归方程通过了显著性检验。分析结果见表5, 温度曲线见图4。
由上述分析结果可以得到控制体X1 (6) 和X2 (6) 温度随火源辐射强度变化的方程分别为:
t=27.644 (q0.558) (7)
t=20.166 (q0.247) (8)
3 结论
工字钢只有下侧翼缘受热时, 不同节点之间温度有很大差异, 并不能看作均匀分布。下侧翼缘由于直接受到火源辐射, 其温度与火源功率之间呈幂函数关系, 且幂指数较大, 因此当火源的热释放速率增大时, 温度急剧增加;上侧翼缘并未受到火源的辐射, 仅通过导热来获得热量, 虽然钢的导热系数大, 但工字钢腹板的宽度小, 导致其热阻仍较大, 其温度与火源功率呈幂函数关系, 幂指数较小, 因此当火源辐射强度增加时, 升温趋势平缓。
从计算结果来看, 单侧翼缘的节点之间温差较小, 可视为均匀分布, 但随着火源功率的增加, 上下两侧翼缘的温差越来越大, 同时腹板也存在较大的温度梯度, 因此在进行耐火设计时应区别对待。
摘要：通过对工字钢在非对称受热条件下的数值计算, 得到了不同火源辐射功率下截面温度分布情况, 并利用曲线估计进行统计规律分析, 为钢结构建筑的耐火设计提供了重要依据。
关键词：工字钢,非稳态导热,数值计算,曲线估计
参考文献
[1]程远平, 李增华.消防工程学.徐州:中国矿业大学出版社, 2002
[2]Holman J P.Heat Transfer.NewYork:McGraw-Hill Book Co., 2002
[3]薛薇.SPSS统计分析方法及应用.北京:电子工业出版社, 2007
“工”字钢 篇2
一、质量标准
1、柱窝深度不得小于设计值的95％。
2、棚间距偏差不得超过±100mm，必须使用拉杆与撑木进行加固钢腿。
⑴拉杆固定到钢腿从下而上3分之1的位置。⑵撑木固定到梁腿从上而下300mm的位置。
3、施工顺序严格执行由外向里，逐步进行，严禁多段作业。
4、扎角必须符合设计要求（扎角不得小于5度），棚腿必须做到迎山有力。
5、棚架亲口严密，严禁出现偏肩，吊口、后空等现象，必须迎山有力，不准后仰。
6、棚梁应垂直巷道中心线，无歪斜现象，误差不超过100mm。
7、棚架顶帮使用四、六盘帮勾顶，棚梁上及两帮的空隙必须使用构木、木楔插紧背实。
8、棚架要接顶严密，如遇顶板冒落较高的地方要用“#”字型木垛勾严背实顶板。
9、严禁使用不同型号，不同规格的金属支架。
10、更换支设新棚子时必须保证5人作业，一人监护，两人扶腿，两人支梁，棚梁架设好后，需及时构顶至顶板，并且背紧背牢，保证支设有效。
二、操作流程
定柱窝位置→挖柱窝→检查柱窝深度→安装钢腿、梁（调好扎角）→安装撑木、拉杆→检查质量（间排距、扎角、迎山角）→四六盘帮稳固梁腿→再次检查整改支护质量，清理施工现场。
锚杆支护质量标准
一、质量标准
1、锚杆的杆体和配件的材质、品种、规格、强度、结构必须符合设计要求。
2、水泥卷、树脂卷和砂浆锚固材料的材质、规格、配比、性能必须设计要求。
3、锚杆安装质量必须符合要求：
合格：安装牢固，托板基本密贴壁面，不松动。优良：安装牢固，托板密贴壁面，为接触部位必须楔紧 检验方法：板动、规定检查或抽查施工检查记录。
检查数量：检查点不得少于5个，检查点间距不应大于20米
4、锚杆抗拔力应符合以下规定：
合格：最小值不小于设计的90% 优良：最低值不小于设计值
检查方法：用锚杆拉力计做抗拔力实验，做好试验记录，检查时 抽查试验记录，必要时进行现场实测。
检查数量：每300跟或者300根以下，取样不得小于一组，每组不得小于3根
5、锚杆安装完毕后，眼底内树脂没有固化或者眼内砂浆没有彻底凝固前不得随意敲击。以免吧锚杆拉拔出来或锚杆松动。
二、操作流程
敲帮问顶---前探梁临时支护---检查巷道规格尺寸---打拱部锚杆眼---安装拱部锚杆---打帮部锚杆眼---安装帮部锚杆眼---检查整改支护质量，清理施工现场。
顶板支护质量标准
一、质量标准
1、在作业前先对采场顶板进行敲帮问顶处理，然后进行木支护支撑采场工作面。对于排查过程中发现的不稳定不能处理掉的浮石，必须进行木支护，在作业过程中加强警惕。
2、采场回采中临时木支护必须起到支撑顶板作用。底板、顶板跨度不得大于2.5M。木支护的梁、柱等主要圆木杆件，细头直径应不小于15CM，3、支护应采用质地坚固、有弹性、无节疤之木料。脆硬的木料不宜使用，腐配及的木材严禁使用。
4、所有支架必须严格按照“由外向里”的顺序进行作业支护，柱距、排距和控顶距等要符合作业规程要求；遇到岩石不稳定情况或受较大断层影响时，对不稳定顶板可加强顶板支护。
5.支架迎山有力，迎山角必须保证直立而支撑，符合作业规程规定。
6、支护过程选择好合适的支撑点，顶角、底角务必牢固，必须采用木剁强行进行加固处理。
7、每次爆破后再次进行作业前，进采场时必须对木支护支撑稳固情况一一进行排查。做牢固化处理，对作业地点仍需要进行木支护的再按照支护标准进行支护。
二、操作流程
浅谈工字钢悬挑脚手架的应用 篇3
【关键词】工字钢；脚手架；高层建筑；施工技术
随着高层建筑结构数量的增多和施工规模的增大，工字钢悬挑梁脚手架的应用越来越广泛。根据过去多年的工程施工实践得出，采用工字钢悬挑脚手架施工技术进行施工有着工作灵活、工期短、加快施工速度、节约工程器材的应用优势，因而具备着充实的推广优势。
1.工字钢悬挑脚手架概述
工字钢悬挑脚手架是基于传统悬挑式脚手架基础上形成的一种全新脚手架结构，这一脚手架结构在应用中只能在地上结构施工的时候进行操作和安全防护使用，不作为任何材料堆放的货物架，同时不能直接当做装饰脚手架使用。
1.1悬挑脚手架
在目前的建筑工程施工建设中，悬挑脚手架可以分为两种，一种是每层一挑的脚手架结构，这类脚手架是将立杆底部顶在楼板、梁或者墙体的某一承力墙上，然后向外倾斜固定后，之后在其上搭设横杆、铺设手板形成综合的施工层；在施工中，每一个层高完成后转入上层都需要重新搭设脚手架，从而提供上一层的施工架。另外一种是多层悬挑结构，是将全高的脚手架分成若干段，每一段的搭设高度不超过20m，然后利用悬挑梁或者悬挑架作为脚手架支撑体系，从而进行施工。这种脚手架在设置中是悬挑脚手架外立面需要设置合理的剪刀撑。
1.2工字钢悬挑脚手架
工字钢悬挑脚手架是基于传统悬挑脚手架的基础上形成的一种脚手架搭设新技术，在施工现场为施工安全防护、工人操作以及解决楼层之间少量的垂直运输和水平运输而搭设的支架，是临时建筑设施的一种。工字梁悬挑脚手架是一种施工方便、支撑简单、易于掌握且价格便宜的施工优势，其在多年的工作实践中得到了业内人士的好评，取得了优异的成绩和显著的效果。
2.工字钢悬挑梁脚手架在工程施工中的应用
伴随着社会经济的发展和建筑施工技术的进步，工字梁悬挑脚手架技术的应用日益广泛。就其在某工程施工中的应用分析，采用这一脚手架技术有效的缩短了工程施工周期、加快了工程施工速度、节约了施工器材，具备着广泛的施工前景。
2.1工程概况
某工程总体建筑面积为2.8万平方米，在施工中以剪力墙结构为主。该建筑工程共有三十层，其中地上28层，地下2层，建筑总体高度为88.9m，地下2层的建筑高度为4.8m，而地下1层的建筑高度为3.5m，标准层高为2.8m。在工程施工建设中，整个建筑主体结构长度为50.7m，主体结构宽为19m。在工程施工中，为了不影响基础回填工程的顺利开展，方便厂区临时搭设施工辅助设施的合理布置，在工程施工中5层以下采用了落地式悬挑脚手架，5层以上分为四部分进行悬挑脚手架搭设。
2.2方案制定
外脚手架统一采用扣件式048×3.25钢管双排架，立杆横距0.9m。立杆纵距1.4m，大横杆步距1.8m，里立杆距外墙面0.4m。外立杆距墙面1.3m，小横杆采用1.5m长钢管，用直角扣件在主节点处与大横杆相连。小横杆里端悬挑0.3m，距离外墙面0.1m，外架采用二步三跨与主体结构刚性拉接。
遇窗洞口处内外各一道水平钢管夹住墙体，与架体立杆采用2根钢管连接；没有窗洞口处按要求间距在墙内预埋060PVC套管，墙内外各设I根水平钢管，采用1根钢管穿过套管与架体立杆或纵向水平杆相连。
外侧立面剪刀撑必须进行满剪，并由底至顶连续设置。剪刀撑的斜杆接长宜采用搭接接长，搭接长度不小于1m。用3个旋转扣件等间距设置固定，端部扣件盖板边缘至搭接斜杆端头的距离不小于100mm。剪刀撑跨度采用每5跨1道，其斜杆与地面的夹角应在45～60度。
施工期间，脚手架操作层满铺脚手板，两端部用麻绳捆绑牢固，脚手板材质为东北落叶松，宽300/mm，厚50mm。长3m。悬挑脚手架底部满封木胶合板。并每隔2层（且不大于10m）满挂安全平网，作业面下挂一道随层安全平网，脚手架从底至顶在大横杆里侧满挂绿色密目网进行封闭。
2.3脚手架搭设分析
2.3.1悬挑式脚手架搭设顺序
定位放线→现浇板上预埋PVC套管，浇筑混凝土梁板→工字钢固定→工字钢上满铺木胶板→搭立杆→大横杆→小横杆→拉结点固定、搭设剪刀撑→小横杆上铺脚手板→护栏→挡脚板→安全网、密目网布设。
2.3.2脚手架搭设要求
（1）脚手架搭设前，应检查工字钢及其他材料的材质、物理状态是否符合要求，工字钢是否顺直、有无机械（硬性）损伤、钢管是否符合要求等。
（2）脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件，固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上.横向扫地杆用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
（3）立杆上的对接扣件应交错布置，相邻立杆接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开距离不小于500mm；各接头中心至主节点的距离不大于步距的1/3。立杆顶端高出檐口上皮1.5m。
（4）纵向水平杆宜设置在立杆内侧，其长度不小于3跨；纵向水平杆的对接扣件应交错布置；两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内；不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm.各接头中心至最近主接点的距离不宜大于纵距的1/3。
（5）脚手板应设置在3根横向水平杆上，脚手板搭接铺设时，接头必须支在横向水平杆上，搭接长度应大于200mm。其伸出横向水平杆的长度不应小于100mm。
2.4脚手架的拆除要求
（1）拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业，尤其不允许将密目网和平网全部拆除后再拆除架体。拆除时地面设置围栏和警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内。
（2）连墙件须随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架，分段拆除高差不应大于2步，如高差大于2步。应增设连墙件加固。
（3）当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度（约6m）时，应先在适当的位置搭设临时抛撑加固后，再拆除连墙件。
2.5脚手架搭设注意事项
近年来的建筑工程中，工字钢悬挑脚手架的应用越来越广泛。工字钢作为悬挑脚手架的主要支撑体系，在施工中特别要注意有关工作事项，从而保证脚手架搭设质量和安全要求。在目前工作中，主要的注意事项主要包含以下方面：
（1）作业人员应持证上岗，进入施工现场须接受安全教育，配戴安全帽，高空作业佩戴安全带。
（2）作业人员在架上的最大作业高度以进行正常的操作为度，禁止在架板上加垫器、物或单块脚手板以增加操作高度。
（3）脚手架须配合施工进度搭设，一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上二步。每搭完一步脚手架后。必须按规定校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。 （下转第170页）
（上接第57页）3.结束语
总之，经过分析得出，该方案充分考虑结构自身特点，采用工字钢与脚手架施工工艺相结合。简化施工工艺，较整体爬升式脚手架，缩短工期.加快施工速度；较传统落地架节约了大量的周转器材，取得了很好的经济效益。
【参考文献】
[1]高杰，余嫱.悬挑式脚手架在凯恒中心工程中的应用[J].施工技术，2007（10）.
“工”字钢 篇4
关键词：工字钢喷射混凝土,复合主拱圈,石拱桥加固
1 工程背景
福建某高速公路建设施工中, 需要利用一段农村道路作为施工主便道的一部分。这段村道途经一座石拱桥, 该石拱桥为当地村民自建, 用以通行拖拉机等各种小型车辆, 无法满足高速公路施工中大型载重车辆通行的需要, 必须对原石拱桥进行加固以满足荷载要求。
原石拱桥概况:桥梁总长35.9m, 桥面宽度为净2.5+2×0.5m。石砌拱圈厚0.56m, 宽3m, 拱跨21m。桥面系采用30cm厚C25钢筋混凝土。桥台台身为M7.5浆砌片石, 桥台基础为C15片石混凝土, 基础与基岩接触良好。桥梁主体结构未发现病害。
2 加固方案的选定
根据“安全、经济、施工快速简便、不中断交通”的原则, 对该桥采取以下加固措施, 以保证施工期间大型车辆通行及材料运输的安全。
(1) 基础部分:根据现场勘察, C15片石混凝土基础与基岩接触良好, 能够满足承载力要求, 不须进行加固。
(2) 台身部分:为了保证原M7.5浆砌片石桥台的整体性, 应在其拱圈底400cm范围立模浇筑40cm厚的C25混凝土进行加固。
(3) 主拱圈加固:在原石砌拱圈下侧设置20a工字钢刚构拱圈, 按横向间距60cm均布6榀工字钢, 支撑在桥台拱座上。在工字钢的上下面各设置一层钢筋网, 纵向钢筋Φ16, 横向钢筋φ10, 纵横向间距均为150mm, 双层间距220mm。主拱圈加固部分厚30cm, 采用C25混凝土喷射。
(4) 桥面系加固:为了确保桥面混凝土及钢筋施工质量, 在原桥面系上另行铺设厚度10cm的C25混凝土桥面铺装进行补强加固。铺装层内设置φ10钢筋网。
(5) 桥面加宽:桥梁加固后的桥面净宽为3.0m, 以确保大型机械设备顺利通行。先拆除右侧防撞墙, 再在右侧设置30cm挑檐, 在挑檐上浇筑20cm高护栏基础。采用φ89×4mm钢管护栏, 护栏高1.20m, 栏柱间距2.0m。当重车通行时仍应贴近老桥的护拦行走, 以防止偏载过大。
3 加固施工要点
本桥加固按“场地平整—加固台身—搭设支架—安装拱架—检查验收—验收合格—搭设混凝土喷射平台—分段分层喷射混凝土”的工艺流程进行施工。主要施工要点如下:
(1) 加固台身前要对原有的桥台表面进行凿毛清洗, 以确保新浇筑混凝土与原桥台之间的良好粘结。
(2) 搭设支架时要考虑方便工字钢拱圈的安装, 以及便于喷射混凝土。支架搭设结束后要进行原拱圈底面的清理、凿毛、清洗工作。
(3) 20a工字钢之间须采取机械连接, 用10mm钢板顺工字钢高度方向进行搭接, 先用φ18螺栓将工字钢拱圈连成一个整体后分段进行焊接。拱架安装完成后, 必须经过检查验收合格才能进行下一道工序施工作业。
(4) 应先绑扎好架立筋和上层钢筋网, 待混凝土喷射至略高于工字钢底面时再绑扎下层钢筋网, 以确保喷射混凝土的施工质量且不留死角。
(5) 喷射混凝土。
采用湿喷工艺, 使用原材料要符合喷射混凝土的相关规范要求, 要掺入适量速凝剂和膨胀剂。整个拱圈按纵向分6段进行喷射, 每段分5次喷射, 每次喷射厚度控制在6cm左右。喷射顺序自下而上, 先拱脚后拱顶, 避免死角。喷射料束运动轨迹呈纵向蛇形状旋转, 一圈压半圈旋转轨迹运动, 每次蛇形喷射长度3~4m。
喷射时, 先开外加剂、后开风、再送料, 以易粘结、回弹量小、表面湿润光泽为准。严格控制喷嘴与拱底距离和高度, 喷射作业至喷射工作面距离控制在3m左右, 喷嘴与拱圈垂直, 有钢筋或喷工字钢顶部时角度适当放偏30°左右, 距离控制在0.8~1.0m范围内。
对喷射完成的混凝土要进行养护, 确保混凝土施工质量。
4 加固设计验算
4.1 有限元模型建立
本拱桥加固工程采用Midas有限元软件进行建模:拱肋采用空间梁单元模拟, 全桥共划分108个单元。74个节点, 拱肋划分36个梁单元。有限元模型见图1所示。
4.2 荷载的计算
一期恒载主要考虑C30混凝土、拱圈石材、填土容重等, 由程Midas软件根据截面特性自动计算得到。二期恒载主要考虑10cm厚混凝土铺装7.5k N/m、两侧行车道栏杆16k N/m, 考虑恒载横向分布后横向每米二期恒载为6.5k N/m。
车道荷载按公路-I级考虑, 按单车道计算, 不考虑车道折减;汽车荷载制动力及冲击力按《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60-2004) 规定计算。
车辆荷载按80t车辆荷载验算, 车辆荷载车轮布置见图2所示。
温度荷载按照JTG D60-2004规范取值, 整体温差±20℃。
4.3 计算结果
对于实腹式石拱桥的拱圈计算, 主要按承载能力极限状态法和容许应力法两种情况进行考虑。
4.3.1 承载能力极限状态计算
首先应假定工字钢喷射混凝土经养护后加固层和原主拱圈层能够有机地结合在一起, 能够共同承担后期荷载;拱圈截面在荷载作用产生变形时仍然能保持为平面 (符合平截面假定) 。
在加固前, 主拱圈的极限承载力为:
在加固后, 仅考虑截面增大效应条件下 (暂不考虑其他影响因素) 复合主拱圈极限承载力强度为:
式中:γ0———结构重要性系数;
Nd——轴向力设计值;
A———原主拱圈截面面积;
fcd———砌体轴心抗压强度设计值;
φ———构件轴向力的偏心距e和长细比β对受压
构件承载力的影响系数。
A1——加固层的面积;
fcd———加固层中混凝土的轴心受压强度设计值;加固后截面承载力:
根据Midas有限元模型分析结果, 拱圈在拱脚部位的轴力为最大。当截面荷载为车道荷载时, 拱脚轴力Nd=1505k N, 主拱肋轴力图见图3所示;当截面荷载为车辆荷载时, Nd=1645k N, 主拱肋轴力图见图4所示。
截面荷载一:
截面荷载二:
由此可见, γ0Nd<φAfcd+φA1fc1d, 承载力满足规范要求。
4.3.2 应力计算结果
圬工结构拱圈还应考虑在最不利工况组合下主拱肋顶缘、底缘的应力状况。根据Midas有限元模型分析结果, 在最不利组合下, 特别是温度作用下, 拱桥的跨中截面均存在拉应力。
在考虑车道荷载作用下时, 标准组合下拱顶截面顶缘最大拉应力为0.77MPa, 拱脚截面顶缘最大压应力为5.8MPa, 见图5所示。拱顶截面底缘最大拉应力为2.47MPa, 拱脚截面底缘最大压应力6.3MPa, 见图6所示。
在考虑车辆荷载作用下时, 标准组合下的拱顶截面顶缘最大拉应力为0.555MPa, 拱脚截面顶缘最大压应力为5.65MPa, 见图7所示。拱顶截面底缘最大拉应力为2.07MPa, 拱脚截面底缘最大压应力5.90MPa, 见图8所示。
4.4 计算结论
通过承载能力极限状态计算表明, 本桥加固后主拱肋的承载能力能够满足规范要求。
在最不利工况组合下, 特别是在温度作用下, 拱桥的跨中截面顶缘均存在拉应力。在标准组合考虑车道荷载时主拱肋下缘最大拉应力为2.47MPa, 已超出C25混凝土轴心抗拉强度标准值ftk=1.78MPa。因为石拱桥加固中已在工字钢顶面、底面布置了双层抗裂钢筋网片, 故能满足抗拉应力要求。拱脚截面底缘最大压应力为6.3MPa, 远小于混凝土抗压强度标准值, 故能满足规范要求。加固方案可行。
5 结束语
本石拱桥在加固后即投入高速公路施工建设便道使用。经过大型车辆通行观察, 桥梁主要受力构件未发现变形、开裂等病害, 加固效果良好。
“工”字钢 篇5
一、施工方法
回撤时，采取由里向外的顺序逐棚进行回撤，严禁分段作业。
二、回撤安全技术措施
1、回撤时，必须先将回撤地点及以外10米范围内工字钢棚架两帮打连锁木柿托棚加固棚架，否则严禁回撤。
2、严格执行敲帮问顶制度，活碴伞沿及时处理掉，严禁空顶作业，防止落碴伤人，严禁一人单独进行作业。
3、回撤过程中，发现过往行人要及时制止，确认无问题时，方准通行，严禁任何人员进入已回撤地点的空顶地段进行任何工作。
4、回撤棚架时，要先检查支架情况及其它不安隐患，并打托棚加固附近10米以内巷道的支架，严格执行回一 1 棚架一棚并打临时支护的原则，严防回修棚过程中引起冒顶伤人事故。
5、回撤时，先在老棚架下方打设两道托棚托住顶梁，然后回撤两帮腿，最后再回撤顶梁，严禁大拆大回。
6、回撤过程中，遇顶板压力较大或顶板破碎地段时，必须先套临时木棚，然后方准回撤工字钢棚架。
7、回棚过程中，如出现顶板来压，顶板有冒落危险又不能采取有效的加固措施时，应停止工作，人员全部撤到安全地点，待压力稳定后，方准进行正常工作。
8、回棚过程中，必须至少有3人以上配合作业，并有专人观山，发现问题及时处理。回下来的工字钢梁要稳抬稳放，防止伤人。
9、回棚过程中，严禁一次多回棚，严禁不打临时支护修棚。
10、严格执行瓦斯管理制度，跟班队干及班组长及瓦检工在每班开工前，必须应先查看有无不安隐患，确认安全时，瓦斯检查员方可进入工作地点检查瓦斯浓度，当瓦斯浓度小于1.0%时才准组织施工人员进行回撤作 2 业，否则严禁施工。
11、回撤时，必须有经验的老工人专门观山，严禁一人单独作业，发现险情立即撤人。
12、回撤下来的工字钢必须及时运走或在轨道下山内码放整齐，必须时刻保证退路畅通无阻，严禁车辆及其它杂物堵塞巷道。
13、回撤过程中，必须保证巷内正常通风，严禁私自掐开风筒。
14、回撤过程中，安检员班组长必须现场指挥，发现险情必须立即撤人，并报告矿调度室，采取措施及时处理。
“工”字钢 篇6
【关键词】建筑工程；地下连续墙；工字钢接头；施工技术；改进措施
随着社会的发展以及科学技术的进步，地下连续墙因具有多方面的优点而在现代化建筑工程中得以应用。在地下连续墙施工过程中，施工人员一般会将接头施工技术应用在其中，因为这种技术能够提高整个工程的质量与稳定性，达到理想的施工要求。如今，随着科学技术的进步与发展，接头施工技术得到了快速的发展，现已存在多种类型，例如工字钢接头、双反弧管接头、半圆管接头等，其中工字钢接头技术在施工中具有明显的优越性，施工简便、质量好等。因此在建筑工程地下连续墙施工过程中得到了广泛的应用。
一、工字钢接头的施工流程
工字钢接头的施工流程：选择工字钢形状、Ⅱ期腹腔填充物→安装工字钢、填充填充物→接头施工→接头验收。
二、工字钢形状的选择
在建筑地下连续墙施工之前，首先需要技术人员对地下连续墙槽段进行全面分析，然后选择合适的工字钢接头。如今，技术人员在选择工字钢接头的过程中，大多分为对称型以及非对称型两种类型，其中非对称型的工字钢接头的制作流程显然要复杂很多，但是由于非对称型的渗径比对称型渗径长很多，因此其防渗性能要由于对称型工字钢接头。在Ⅱ期槽段施工过程中，由于钻头具有较好的导向性作用，因此施工人员会将其应用在实际工作中。
三、Ⅱ期腹腔填充物的选择
在地下连续墙工程施工过程中，施工人员一般会将其分为三个槽段，即为：Ⅰ期槽段、Ⅱ期槽段、Ⅰ期槽段。在对Ⅰ期槽段灌注水下混凝土的过程中，为了避免材料深入到工字钢接头的Ⅱ期腹腔，施工人员需要选择合适的腹腔填充物对其进行填充，已达到理想的施工效果。在选择腹腔填充物的过程中，主要分为有传统的“泡沫+砂包”填充物和经过改进的“接头钢塞+砂包”填充物。先针对这两种填充物进行分析，以便于技术人员的合理选择。
1、“泡沫+砂包”的传统填充方式
在建筑工程施工过程中，施工人员一般都会将这种填充方式应用起来，因为这种方式的应用时间较长，技术发展相对比较成熟，具有施工简便等优点，在其施工过程中并不会受到其他因素的影响，能够保证其施工质量。但是我们也不可忽视的是，在使用这种填充方式的过程中会降低工程的施工效率，且材料浪费较为严重，因此在选用的过程中必须由技术人员经过深思熟虑。
2、“接头钢塞+砂包”的填充方式
这种填充方式是在原有的填充方式上改进而成的一种新的填充方式。在其施工过程中，当施工人员对Ⅰ期槽段浇筑混凝土之后，待其初凝后将接头钢塞拔去，而在Ⅱ期槽段施工过程中，施工人员也就无需在将泡沫以及混凝土块剔除，这就在很大程度上提高了工程的施工效率，也达到了理想的施工效果。另外，经过实践分析发现，若采用这一填充方式进行施工，其中的接头钢塞可以进行重复使用，并且这种方式还具有成本低、施工效率高、防渗能力好等优点。在选用这种填充方式的过程中，首先还需要施工人员对地下连续墙的槽段进行分析，了解其槽深之后采用钢板进行焊制，在焊制过程中，施工人員需要将钢板的厚度控制在8mm左右，然后保证其长度与槽深一致，不仅可以采用分段的方式进行制作，还可以采用整段制作的方式进行。
尽管这种填充方式具有很多优点，但是也有一些缺陷，即在施工过程中易受到槽段深度的影响。若槽深在15m以内，那么这种填充方式具有明显的优越性，但是如果槽深超过15m，那么施工人员应当深思熟虑之后在使用，避免施工完毕之后无法拔去接头，浪费施工材料，加大后期施工难度。
四、工字钢安装
(1)根据吊装设备能力，Ⅰ期槽段钢筋网(工字钢焊接在钢筋网的两端)可分段或整段制作，尺寸应准确。
(2)工字钢(连网)安装时，垂直分段驳接或整体吊装均可，必要时可用仪器将垂直偏差控制在1%以内。
五、工字钢耳期腹腔填充物填充
(1)若选用“泡沫+砂包”的传统填充方式对工字钢进行施工，那么在实际施工过程中，施工人员必须要对企鹅包泡沫绑扎的稳固性，并且施工人员在工字钢安装之前进行泡沫绑扎，从而确保其施工质量。
(2)若选用“接头钢塞+砂包”的填充方式进行施工，那么我们需要在工字钢安装完成之后在进行钢塞的安装，以确保其施工质量。
六、接头钢塞的拔除
影响拔塞成功的主要因素如下。
(1)吊装设备起重能力是拔塞成功的保证，其吨位偏低易造成拔塞失败。
(2)钢塞埋得越深，钢塞的抗拔力越大，越易造成拔塞失败。
(3)浇筑上期水下混凝土时，混凝土有可能浇渗到钢塞处埋住钢塞，而浇渗混凝土量、与钢塞接触面大小及浇筑时间直接影响钢塞的抗拔力。拔塞过早易引起上期混凝土浇渗流失，甚至使上期混凝土出现蜂窝等质量问题;拔塞过迟浇渗混凝土会凝固，易造成拔塞失败。因此，拔塞时间和拔出长度应根据水下混凝土的初凝及终凝时间来考虑。
(4)分段驳接钢塞时，若驳接处拉力不够，易造成钢塞在驳接处拉断，因此驳接要牢固。使用驳接法兰及螺长等受拉配件要经强度计算。
七、Ⅱ期槽段接头施工
(1)用十字钻开孔，紧贴工字钢腹腔垂直劈打泡沫，在开孔过程中有大量泡沫浮起，否则即证明孔斜，应及时修正。若采用接头钢塞施工法，由于不用劈打泡沫而可缩短造孔时间，这是采用接头钢塞的优越性。
(2)十字钻钻至设计深度后，改换闸扎钻头重复修孔，使之平直。
(3)用钢长钻头紧贴工字钢腹腔工作面，自上而下重复两二次刷洗腔雌泥皮至钢长不带泥皮为止。
八、接头验收
接头验收的主要内容是对工字钢腹板Ⅱ期工作面的清理要求。该工作面不得残留或附着任何杂物，以免遗留渗漏隐患。具体方法如下。
(1)在采用传统接头方法的施工过程中，要注意观察泡沫浮起量。
(2)用捅孔钻头紧贴工字钢腹板腔垂直下放至孔底，上下来回两次，若钢长突然偏离中心位置，证明此处可能残留泡沫或其他杂物，必须清理。引用导向钢轨定位清理，用测锤紧贴工字钢腹部下落，亦可测出造孔的质量。
(3)用钢长刷贴腹板腔上下洗刷，至钢长不沾染泥皮为止，即为符合要求。
九、结束语
工字钢接头在建筑地下连续墙工程施工中具有明显的优越性，提高了整个工程的施工质量，达到了理想的施工效果。
参考文献
[1]邓容有,唐捷朗.地下连续墙的工字钢接头施工工艺及改进[J].建筑技术,2002(02)
[2]邹小录.关于地下连续墙施工技术的难点剖析及处理[J].广东科技,2008(03)
“工”字钢 篇7
1工程概况
山西饭店北楼为一字形,地上12层,屋顶结构标高34.15 m,改造层主要为12层的梁板结构及屋顶四周悬挑的大梁厚板,局部增加剪力墙、柱子及承重梁。屋顶高四周外挑梁板长度为2 668 mm,四个大角外挑长度为4 613 mm,且外挑梁较大,四个大角梁截面尺寸为400 mm×600 mm～400 mm×942 mm;板较厚,板厚达300 mm。悬挑高度高、长度长、悬挑梁板荷载较大、施工场地局限性大,造成施工难度高。
2屋顶悬挑支撑架构造措施
2.1 围护架
为了保证安全施工,从屋顶悬挑工字钢脚手架全封闭围护屋面施工,围护架高3.0 m。
2.2 悬挑工字钢及钢筋预埋环
悬挑工字钢均采用型号28a工字钢。屋顶四周外挑3.3 m,内长5.7 m,共9.0 m长;四大角外挑5.1 m,内长6.9 m,共12.0 m长。每一工字钢均用三个HPB235Φ18钢筋预埋环固定,分别设在端部、中部、尾部位置。屋顶四周预埋环高420 mm,宽180 mm,锚筋水平段长390 mm;四大角垂直相交重叠部分,山墙部分预埋件高度为600 mm,其他尺寸不变;四大角挑梁外挑部分埋件高850 mm,宽250 mm,锚筋水平段长450 mm。预埋件布置在梁主筋下,无梁处埋在底板筋下部。
2.3 钢管斜撑
四大角及山墙处,在与工字钢垂直交叉部位焊接ϕ121钢管斜撑,斜撑宽度均为3 m,山墙处高度为5 m,四大角处高度为5.5 m,斜撑钢管在山墙上或梁上与钢板(450 mm宽×500 mm高×12 mm厚)焊接,每块钢板均采用9个M16的膨胀螺栓固定。
2.4 脚手架搭设
悬挑脚手架采用扣件式钢管脚手架,每步架高为0.9 m,共3步架,架底用木架板、彩条布及钢丝网封严,立网用密目网和钢丝网双层防护。
2.4.1 四大角300厚板角部支撑
立杆纵距b=1.0 m,立杆横距l=0.5 m,立杆步距h=0.9 m,梁顶托采用双钢管。
2.4.2 梁支撑
梁支撑立杆纵距(跨度方向)l=0.25 m,立杆步距h=0.9 m。沿梁高度方向设对拉螺栓1道,对拉螺栓直径为16 mm,垂直于梁截面方向间距为600 mm。
2.4.3 四周部位板支撑
立杆纵距b=1.0 m,立杆横距l=0.75 m,立杆步距h=0.9 m,梁顶托采用双钢管。
2.4.4 钢管斜撑节点
钢板固定剖面图及室内立面图见图1,图2,外墙斜撑钢管固定立面图见图3。
3施工方案
3.1 施工顺序
安装东西山墙工字钢→焊接东西山墙斜撑钢管并切割工字钢→安装南北面工字钢→安装四大角工字钢→焊接四大角斜撑钢管→安装脚手板及搭外架→支屋面内部件及悬挑底部梁板部分模板→钢筋绑扎、浇筑第一次混凝土→支悬挑顶部梁部分模板→钢筋绑扎、浇筑第二次混凝土→支悬挑顶部板部分模板→钢筋绑扎、浇筑第三次混凝土→拆模→拆架。
3.2 悬挑支撑架的搭设、检查验收及拆除
3.2.1 悬挑支撑架的搭设
挑杆不设接头,为增加扣件抗滑荷载,挑杆上端采用双扣件。
宜先立两端头的立杆,再立中间的一根立杆,当互相看齐后,立中间部分的各立杆。
为保持架子的整体稳定,对于相邻立杆的对接扣件,不得在同一步距内,上下应错开50 cm以上。因此,在竖立第一节立杆时,应选长短不一的钢管做立杆。
在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心线至主节点的距离不宜大于150 mm。各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不得小于100 mm。
拧扣件螺栓要紧松适度,拧得不紧容易使杆件滑动,拧得太紧会使扣件断裂,要求扭力矩控制在不小于40 N·m,且不应大于65 N·m。
内外模立杆均布置在工字钢上,悬挑支撑架上满铺脚手板,钢筋拉环、锚固螺栓与型钢间隙应用钢楔或硬木楔楔紧。
在外侧两端、转角及中间间隔不超过15 m的立面上,各设置一道剪刀撑,并应由底至顶连续设置。每道剪刀撑宽度不应小于4跨,且不应小于6 m,斜杆与地面的倾角应在45°～60°之间。剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接,搭接长度不应小于1 m,应采用不少于2个旋转扣件固定。剪刀撑应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设。剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上,旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150 mm。脚手板要满铺,并设有250 mm高的踢脚板,不得有探头板,与墙面的间隙不大于150 mm。铺设封底钢丝网和彩条布,以防坠物掉落地面。
3.2.2 悬挑支撑架的检查验收
脚手架搭设完毕、使用前应符合以下要求:整体脚手架必须保持垂直、稳定,不得向外侧倾斜;脚手板与墙体的拉结点及剪刀撑必须牢固,间距符合设计规定;脚手架沿建筑物的外围应连续封闭;脚手板的规格尺寸、各杆件间距及倾斜角度等应符合要求。
脚手架使用期间应根据使用的具体情况,检查以下内容:脚手架有否出现倾斜或变形;立杆是否出现下沉或悬空;扣件有否出现松脱或断裂;使用过的材料、设备机具不得堆放在脚手架上。
3.2.3 悬挑支撑架的拆除
架体拆除时应划分作业区,周围设围栏或竖立警示牌,地面上设专人指挥看护,严禁非作业人员入内。
拆除的高空作业人员,必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。
脚手架拆除必须自上而下按顺序进行,先搭的后拆,后搭的先拆。拆除的顺序为:栏杆、脚手板、剪刀撑、小横杆、立杆、斜撑等,安全网和架上附着物应同时拆下,并按一步一清的原则进行,严禁上下同时进行拆除作业。连墙点的拆除必须待脚手架拆除完毕后,方可拆除。
拆立杆时,应先抱住立杆再拆开最后两个扣,拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时,应先拆中间扣,然后托住中间,再解端头扣。
剪刀撑、斜撑、连墙点应随拆除进度逐层拆除。
拆除时要统一指挥,上下呼应,动作协调,当解开与另一方有关的结扣时,应先通知对方,以防坠落。
拆除时应精心作业,防止碰坏门窗、玻璃、落水管等建筑物装饰表面。
拆下的材料应用绳索拴住,缓缓下运,严禁抛掷,运至地面的材料应按指定的地点,分类整理堆放,随拆随运,当天拆当天清。
在拆除过程中,不得中途换人,如必需换人时,应将拆除情况交代清楚后方可离开。
为了保证架体及型钢有效安全拆除,在山墙及四大角工字钢旁钢梁上预埋HRB235Φ20钢筋吊环。
3.3 混凝土浇筑
施工时分三次浇筑混凝土,第一次为下部悬挑部分,即L-5相关1 355 mm宽部分,第二次待该悬挑部分施工7 d后进行上部挑梁部分,第三次浇筑挑板部分,如图4所示。
4材料质量要求
4.1 钢管
钢管采用现行国家标准GB/T 13793直缝电焊钢管或GB/T 3091低压流体输送用焊接钢管中规定的Q235普通钢管;钢管的钢材质量应符合现行国家标准GB/T 700碳素结构钢中Q235级钢的规定。脚手架钢管宜采用ϕ48.3×3.6钢管。每根钢管的最大质量不应大于25.8 kg。
4.2 扣件
扣件采用可锻铸铁或铸钢制作,其材质应符合现行国家标准GB 15831钢管脚手架扣件的规定;采用其他材料制作的扣件,应经试验证明其质量符合该标准的规定后方可使用。
4.3 脚手板
脚手板选用木架板,木脚手板材质应符合现行国家标准GB 50005木结构设计规范中Ⅱa级材质的规定。脚手板规格为250 mm宽,厚度不应小于50 mm,两端宜各设置直径不小于4 mm的镀锌钢丝箍两道。
4.4 可调托撑
可调托撑螺杆外径不得小于36 mm,直径与螺距应符合现行国家标准GB/T 5796.2,GB/T 5796.3梯型螺纹的规定。可调托撑的螺杆与支托板焊接应牢固,焊缝高度不得小于6 mm;可调托撑螺杆与螺母旋合长度不得少于5扣,螺母厚度不得小于30 mm;可调托撑抗压承载力设计值不应小于40 kN,支托板厚不应小于5 mm。
4.5 型钢
悬挑脚手架用型钢的材质应符合现行国家标准GB/T 700碳素结构钢或GB/T 1591低合金高强度结构钢的规定。用于固定型钢悬挑梁的U形钢筋拉环或锚固螺栓材质应符合现行国家标准GB 1499.1钢筋混凝土用钢 第1部分:热轧光圆钢筋中HPB235级钢筋的规定。
4.6 栏杆围网
栏杆围网选用聚氯乙烯纺织的密目式安全网和钢丝网片,底部采用彩条布和钢丝网片封底。
5施工安全措施
1)搭架作业时,架上的施工人数,要按设计要求控制,不得将结构施工荷载传递到架上,不得将模板、钢筋、扣件放在架上,更不能将室内建筑垃圾清到架上,不准在架上另设悬挂物体,严禁向架上或向架外抛掷物品。
2)架子上下不得同时作业,安全网、脚手板要扎牢,不准随意拆动,如须拆动必须经项目技术负责人批准由搭架工负责处理。脚手架外围6 m范围内不得有人随意走动。
3)搭架工及架上操作人员,每天上下班前,要检查架子的支撑锚固点是否牢固,发现问题,立即处理或报技术负责人解决。架上施工荷载要均匀布置,不得集中一边,单向偏移受力,并不得超过设计荷载,特别防止梁拆模时模板突然下落的冲击力,如须落在架上,必须采取缓冲措施。
4)架上所用的扣件,必须定期保养巡查,如有毛病,应立即更换。架子的附墙支撑,要支扣在结构物可靠处,不得支扣在模板支撑上或其他不牢固的位置上。
6 结语
工字钢悬挑支撑及钢管斜撑相结合的支撑体系,有效保证了施工安全,降低了施工成本,相比落地式支撑架节约施工费用60万元以上,经济效益和社会效益明显,为城市旧楼改造提供一种新思路,既减少建筑资源浪费,又让既有建筑发挥更大的作用,推广应用前景广泛。
摘要：以山西饭店旧楼改造工程为工程实例,从构造措施、施工方案、材料质量要求、施工安全措施等方面对超长、超高工字钢悬挑与钢管斜撑支撑体系进行了阐述与分析,为旧楼改造提供了新的思路。
关键词：旧楼改造,悬挑,工字钢,钢管
参考文献
[1]于存海,贾立明.工字钢悬挑外脚手架的施工应用[J].建筑技术,2010(3):215-218.
“工”字钢 篇8
关键词：地质构造,斜撑,梯形,工字钢
0 引言
钢棚支护, 如U型棚、工字钢棚、工字钢U型组合棚等, 国内经多年研究应用, 技术发展已趋于成熟, 是中国煤矿现今广泛应用于巷道的主要被动支护方式。而梯形工字钢棚具有增阻速度快、支护强度高、操作简便等优点[1], 可应用于掘进巷道顶板压力大、顶板破碎等情况。但梯形工字钢棚的传统应用方式体现在实际中, 表现出因顶部载荷不均匀导致的顶梁弯曲、侧移及柱腿钻底等诸多不足之处, 为巷道维护工作带来不便, 也会影响到矿井正常的安全生产[2]。本文依据首阳煤业在15102回风顺槽过地质构造段时对斜撑梯形工字钢棚的实际应用, 根据实际围岩地质情况下选择合理的支护方式。此外, 本文还从结构力学、经济等角度进行分析, 讨论和阐述了斜撑梯形工字钢棚的优缺点及合理应用, 为巷道掘进采用钢棚支护提供实例参考[3]。
1 工程地质概况
山西煤炭运销集团首阳煤矿15102回风顺槽掘进至86 m处遭遇地质构造, 即陷落柱。经综合物探后, 预计陷落柱将伴随前方掘进巷道63.5 m, 详见图1。该段围岩赋存不稳定, 顶帮支护采用锚杆 (索) 不能保证巷道施工安全。遇地质构造前, 采用锚、网、索联合支护方式;遇陷落柱后, 由于顶板破碎, 锚杆 (索) 无法有效地锚固到稳定岩层, 且顶板载荷分布不均匀, 导致顶板下沉量1 m。因此, 锚杆 (索) 这种主动支护不再适用, 决定更改为梯形工字钢棚支护, 并制定合理的支护参数。
2 施工方案设计
2.1 梯形工字钢棚的选择
根据实际地质情况, 采用12#工字钢进行制作棚架, 有两种方案:一种是采用传统方式, 棚梁两段各留设掏槽50 mm的长度, 坚固柱窝, 穿“柱鞋”, 棚间用7根纵向拉杆进行连接, 并用木板背顶接实;另一种是在第一种方案的基础上, 在棚梁与两棚腿间各加设长1.6m的斜撑1个, 配以螺栓和U型卡来牢固棚梁与棚腿。二者相比较, 优缺点如下:
传统梯形工字钢棚支护的优缺点:制作工艺简单, 操作方便, 但顶板承受不均匀载荷时, 棚架容易发生破坏。
斜撑梯形工字钢棚支护的优缺点:能较好地承受顶部载荷的不均匀分布, 力学结构相对完善、坚固, 有效抵抗棚梁变形及巷帮围岩应力, 但制作工艺相对麻烦且成本增加。
根据实际施工现场, 下一步掘进方案应为缓慢下坡掘进, 尤其是从原支护顶板下沉量为1 m的支护角度分析, 预计陷落柱下围岩应力分布不均匀, 并考虑到围岩破碎下支护困难的情况, 采用斜撑梯形工字钢棚更具施工针对性及安全性。
2.2 斜撑梯形工字钢棚设计及施工方案
本次施工设计参数为:棚梁长4 806 mm, 棚腿4 090 mm, 斜撑平均斜长为1 600 mm, 螺栓均为M2高强螺栓, 孔径d=23 mm, 钢梁端部均设封板, 厚度为8 mm。棚架支护后, 巷道净高满足3 500 mm, 铺底300 mm, 具体参数详见图2。棚间距600 mm, 顶部铺设网片, 网片规格为:Φ6 mm钢筋网, 网片长2 00mm×宽1 000 mm, 网格为100 mm×100 mm, 材质为Q235钢, 搭接长度100 mm, 用14#绑扎连接, 绑扎不少于3圈, 双边隔孔相连。所有构件要现场放样后再下料及打孔。
棚梁、腿在斜撑端头位置分别焊接连接板, 并在连接板外侧焊接螺栓, 并在斜撑与棚梁、腿之间采用U型卡固定, 如图3所示。
从结构力学角度来看, 这种设计在棚架受力时, 虽仍主要依靠刚性支护, 但斜撑的U型卡固定和外侧螺栓固定连接板可形成一定程度的“铰接”, 故当受力增大时具备了一定的弹塑性, 增加了其弹塑量。与梯形工字钢相比, 减少或避免了斜撑和棚梁受力后发生的位移量, 增强了棚梁、腿的局部受力强度, 减少了棚架的变形量[4]。
3 结语
a) 斜撑梯形工字钢棚比传统梯形工字钢棚的承受不均匀载荷能力强;
b) 斜撑利用其一定的铰接度, 为梯形工字钢棚增加了弹塑性;
c) 从经济角度分析, 工字钢棚支护毕竟属于刚性支护, 斜撑梯形工字钢棚虽会增加均架制作成本, 但其可靠的支护强度又会为巷道维护节省费用, 利大于弊;
d) 经实践验证, 斜撑梯形工字钢棚的支护效果良好, 顶板得到有效控制。
参考文献
[1]赵建军, 阎运良.梯形工字钢对棚的破坏及其防治[J].河北煤炭, 2001 (2) :41-42.
[2]孟文福.工字钢支护巷道中防倒装置的改进及应用[J].陕西煤炭, 2009 (4) :106-109.
[3]姚社军, 朱德仁, 寇玉昌.新型矿用工字钢截面优化设计研究[J].煤炭学报, 1998 (10) :508-511.
“工”字钢 篇9
云南某公司新增两台气化炉装置位于该公司原厂区内,周边建(构)筑物及各种管线密集。场地西面紧邻原气化厂房(采用桩基础,独立承台,承台埋深4.8 m,气化厂房独立承台上还分布着众多原气化厂房管廊支架及设备独立柱基),其承台基础距离拟建工程基础最近只有900 mm,且竖向及平面上呈交错布置;南面紧邻厂区管线通廊(独立柱基,基础埋深2.5 m),其独立基础距离拟建工程基础只有1 450 mm;东面为厂区道路,距离拟建工程基础3 800 mm;且场地东侧及北侧均存在两趟直径630 mm生产循环水管线,埋深1.795 m,距离拟建工程基础0.850 m～1.935 m。经现场勘察了解,周边建(构)筑物及各种管线对基坑支护结构水平位移的影响非常敏感,四周均无大放坡开挖条件。
拟建气化炉框架高约30 m,建筑平面呈长方形,长53.5 m,宽38.5 m。框架柱距7.5 m～10 m,采用桩基础,独立承台,承台垫层底标高-4.8 m。本工程自然地面标高为+0.000 m,即基坑的实际开挖深度为4.8 m。
2 工程地质及水文地质条件
场地地貌单元为开远断陷盆地西北侧与山麓缓坡交接地带的泸江河Ⅰ级阶地,原建(构)筑物密集,经拆除后场地地势基本平坦。根据地勘报告,该场地岩土层构成如下:
1)第四系人工堆积(Qm1)层:
①1素填土:由黄褐色粘性土混含20%～30%不等的碎石、角砾等组成,结构松散。厚度为4.20 m～5.40 m,抗剪强度c=15 kPa,φ=10 ℃。
2)第四系冲洪积(Q
④1粘土:红褐色,含少量圆砾、角砾,硬塑。厚度2.30 m～4.60 m,抗剪强度c=45 kPa,φ=12.4 ℃。
④6细砂:黄褐,混含粘性土及圆砾、卵石10%～20%,稍密～中密,饱和。厚度0.40 m～3.60 m,抗剪强度φ=25 ℃。
④10卵石:混粒结构,一般粒径为2 cm～5 cm,大者达12 cm～20 cm,充填粘性土及砂约20%～30%,含漂石,中密。埋深为8.1 m～11.20 m,揭穿厚度为14.80 m～23.70 m。
地下水为孔隙潜水,稳定水位埋深0.40 m～1.20 m,由于基坑开挖深度范围内地层透水性较差,地下水量较贫乏。
3 基坑支护方案的比选
由于基础间距离狭小,土钉墙、水泥土搅拌桩重力挡墙等常见的支护形式显然无足够的施工空间,若采用混凝土灌注桩悬臂排桩,现场施工作业面狭窄,要求施工精度较高,且卵石层成孔困难,施工难度大,造价高,工期长。
针对以上工程特点,综合分析拟建气化炉地基基础形式,确定采用工字钢排桩+斜抛撑基坑支护(上部1.5 m采用放坡支护)方案。工字钢选用RZ-Ⅰ28b型,间距350 mm,两工字钢排桩间横向插打一同型号工字钢,一纵一横交错呈一字形封闭排列,防止在基坑开挖及降水过程桩间土流失造成基坑外地面下沉;H型钢腰梁设置在-2.0 m处,采用Q345热轧250×250型钢;钢斜抛撑采用Q235直径219 mm壁厚10 mm钢管,间距为4.5 m～5.0 m。施工时,先放坡开挖施工中间轴线范围处的桩基承台,然后利用已施工桩基承台作为斜抛撑支承点。由于安装的钢斜抛撑会阻挡基坑周边桩基承台施工,可考虑钢斜抛撑与工程桩基承台一起浇筑,大大提高安全性,且不影响承台受力,加快了施工速度。桩撑支护结构可利用桩及斜抛撑变形小、整体性好的特点有效控制基坑边坡支护结构的水平位移,以减少对周边临近建(构)筑物及设施的影响,保证基坑周围厂房及设施的安全使用和宁静文明的施工环境。支护结构剖面图见图1。
4 工字钢排桩加竖向斜抛撑支护设计验算
4.1 工字钢排桩嵌固深度的计算
基坑支护结构与基坑坡体的稳定性验算应包括抗倾覆、抗滑移、整体滑动稳定性、抗隆起及渗透稳定性验算等,根据理论计算及实践验证,一般地只要嵌固深度能满足规范抗倾覆稳定性验算要求,基本上都保证了其他各种稳定性验算所要求的安全系数。
计算剖面取基坑西侧受力最不利处,计算简图见图2;单层支点排桩的支点力及嵌固深度计算简图见图3,图4。
1)支点力Tc1可按下式计算:
式中各参数见图3。
经上式计算支点力Tc1=58.09 kN/m。
2)嵌固深度设计值hd按下式确定:
hp∑Epj+Tc1(hT1+hd)-1.2r0ha∑Eai≥0。
式中各参数见图4。
经上式验算嵌固深度设计值hd≥2.61 m。综合考虑工字钢规格及构造要求,嵌固深度取2.7 m(抗倾覆安全系数Ks=1.234≥1.200),工字钢桩长6 m。
4.2 工字钢排桩及斜抛撑结构内力验算
4.2.1 工字钢排桩强度验算
工字钢选用RZ-Ⅰ28b型,查表Wx1=534.000 cm3,抗拉强度f=215.0 N/mm2,截面剪切面积Ax=61.000 cm2。如图4所示,内力根据支撑力和作用在支护排桩上的土压力按截面法计算,工字钢排桩截面最大弯矩计算值26.28 kN·m,最大剪力计算值31.57 kN。
最大正应力σmax=Mmax/Wx=1.25×1.0×26.28/534.0=60.9 N/mm2≤f=215.0 N/mm2。
剪应力τ=Fmax/Ax=1.25×1.0×31.57/61=6.5 N/mm2≤fv=125.0 N/mm2。
所以,采用Ⅰ28b工字钢偏于安全,对提高支护结构刚度,减少其水平变形有好处。
4.2.2 H型钢腰梁的截面验算
H型钢采用Q345热轧250×250型钢,查表Wx=866.608 6 cm3,抗拉强度f=315.0 N/mm2。腰梁内力按多跨连续梁计算,计算跨度取相邻支撑点中心距。排桩墙沿腰梁长度方向分布的反力为q=58.09 kN/m,计算跨度取5.0 m,查表得Mmax=0.107qL2=0.107×58.09×52=155.4 kN·m,则最大正应力σmax=Mmax/Wx=1.25×1.0×155.4/866.6=224.2 N/mm2≤f=315.0 N/mm2。
4.2.3 钢斜抛撑的截面验算
支撑水平荷载沿腰梁长度方向分段简化为均布荷载,钢斜抛撑轴向力取水平荷载设计值乘以支撑点中心距。钢斜抛撑采用Q235ϕ219×10焊接钢管,按轴心受压杆件计算,受压计算长度取最大值10.0 m,轴向力水平分力Nx=5Tc1=290.45 kN,轴向力设计值N=1.25×Nx/cos23.8=397.1 kN,偏心距取支撑计算长度的1/1 000,考虑自重荷载产生的弯矩。验算最小强度安全系数3.03,最小整体稳定性安全系数1.15,稳定性满足要求,强度满足要求。
4.2.4 斜撑基础水平承载力验算
斜撑基础采用该工程中间轴线独立承台,取最小的四桩承台验算其水平承载力。设计采用钻孔灌注桩,桩径800 mm,桩混凝土C25,配筋10ϕ16,桩中心距2 400 mm,验算复合基桩水平承载力特征值165.72 kN,作用于单根复合基桩的水平力为Hk=290.45/4=72.6 kN≤Rh=165.72 kN,斜撑基础基桩水平承载力满足要求。
5 工字钢排桩加竖向斜抛撑支护施工
5.1 施工步骤
集水明排降水至-2.0 m→降土1.5 m(四周1∶1放坡)→打设工字钢桩→集水明排降水至-5.3 m→预留支护结构周边土体,1∶1.5放坡分层开挖基坑中间区域桩基承台处土方至-4.8 m→先施工中间区域范围内的桩基承台,预埋支撑点铁件→开槽开挖土方施作钢腰梁及钢斜抛撑→在斜撑基础混凝土强度符合要求后开挖清理基坑周边剩余土方→施工基坑周边桩基承台→回填基坑土方(工字钢侧为石屑)至-2.0 m→拆除斜抛撑→回填基坑土方至-1.5 m→拔工字钢桩→回填基坑土方,上部结构施工。
5.2 工字钢排桩打设
1)打桩机械的选择。打桩机械选用带VH-3000液压振锤打桩设备的125 马力的履带式液压挖掘机。2)安装工字钢桩的导向围檩。3)钢桩打入垂直度监控。在钢板桩打入时,须在纵、横方向设置一台经纬仪进行监控,一经发现钢板桩有偏差,马上进行纠正处理。
5.3 钢斜抛撑施工
1)沿支撑轴线开挖沟槽,沟槽宽度要满足施工操作空间,深度比支撑管底低约30 cm。2)每2 m焊接腰梁搁置板,安装支撑腰梁,腰梁应尽量紧贴钢桩挡墙,腰梁与钢桩之间的缝隙用C30混凝土填充密实或用钢楔填充焊牢。并每1.5 m焊接设置承受斜撑竖向分力的钢牛腿。3)钢支撑应尽量支撑于腰梁与工字钢桩交接处,支撑端头设置厚度14 mm的钢板作为封头板,与腰梁及斜抛撑承台基础预埋铁件焊接连接。
5.4 钢抛撑拆除
基坑压实回填土方(工字钢侧为石屑)至-2.0 m后方可拆除斜抛撑。
5.5 工字钢的拔除
拔桩时,可先用振动锤将工字钢接口振活以减小土的粘附,然后边振边拔。 留下的土孔采用挤密填入法回填中砂,应做到密
摘要：结合工字钢排桩加竖向斜抛撑基坑支护形式在云南某基坑工程的应用情况,详细介绍了该基坑支护工程的设计计算、施工方法及注意要点,希望能为类似的基坑支护提供有益的指导。
关键词：工字钢,排桩,竖向斜抛撑,基坑支护,设计计算
参考文献
[1]龚晓南.深基坑工程设计施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1998.
[2]JGJ 120-99,建筑基坑支护技术规程[S].
[3]JGJ 94-2008,建筑桩基技术规范[S].
“工”字钢 篇10
在日常的检验过程中, 工字钢下翼缘全线严重变形现象是不多见的, 造成的原因是方面的。现初步分析如下:
其一, 起重机械是否存在严重超载使用的情况。工字钢下翼缘出现弯曲变形, 可能是长期承受超出额定承载能力的压力, 使其产生疲劳变形。根据现场的具体情况:此企业是一家生产有机玻璃的单位, 该起重机主要用于吊运成套的有机玻璃, 此套有机玻璃重量约为4200kg, 而该起重机的额定起重量为5000kg, 显然没有超过额定起重量。同时, 检验员现场查看该起重机吊钩的磨损情况, 钢丝绳的磨损和断丝情况, 都没有超标, 说明确实不存在超载的现象。同时, 在同一车间内, 还有两台同一厂家生产的同型号的起重机, 已经使用多年, 而未出现此种情况。
其二, 电动葫芦悬挂车轮的安装。按GB 50278-2010《起重设备安装工程施工及验收规范》中规定:电动葫芦悬挂车轮轮缘内侧与工字钢下翼缘之间的间隙应为3-5mm。如果间隙过大, 车轮轮缘就悬挂在工字钢下翼缘的边缘, 在起重机工作的时候, 工字钢下翼缘受到的压力较间隙合适时产生的弯矩大, 易产生变形。鉴于此种情况, 在现场进行了测量, 测量具体的数据如下:
数值都在允许的范围内, 说明电动葫芦悬挂车轮的安装没有问题。
其三, 起重机所用工字钢的材质是否有问题。根据GB3811-2008《起重机械设计规范》的规定和使用地的具体情况, 此起重机械所用工字钢的材料应为Q235B。查阅制造单位提供的产品质量证明书, 其主要受力结构件工字钢的材料为Q235B, 材料化学成分:C, 0.15%;Mn, 0.52%;Si, 0.17%;P, 0.022%;S, 0.027%。相关人员现场取得工字钢的样品, 送到有关部门分析, 分析结果为:C, 0.14%;Mn, 0.50%;Si, 0.17%;P, 0.021%;S, 0.025%。满足GB/T700-2006《碳素结构钢》中规定的Q235B的化学成分:C≤0.20%;Mn≤1.4%;Si≤0.35%;P≤0.045%;S≤0.045%。
其四, 制造单位采用的工字钢型号是否有问题。查阅制造厂家提供的图纸和产品质量证明书, 次起重机所使用的工字钢为30T工字钢。这种30T工字钢翼缘较普通工字钢翼缘厚, 为了减少翼缘局部失稳专门制造的一种工字钢。30T工字钢的具体参数如表2。
通过现场测量得:
高度h因已包入箱梁中无法测量, 其它数值与上图比较, 确定所用工字钢与30T工字钢的参数不符, 可以说所用的工字钢不是30T工字钢。
结语
此台电动单梁起重机的制造厂家未按照图纸制造, 错误的选用工字钢, 是造成本次事故的主要原因。因此, 要求制造厂家要严格安照型式试验验证的图纸制造, 只有这样制造的产品才能满足要求。同时, 目前起重机械施行安装监督检验, 检验人员应在监检过程中认真仔细, 及时发现问题, 以免出现事故或给用户造成不必要的麻烦。制造厂家和检验人员均严格按国家标准和规范工作, 才能杜绝此类问题的再次发生。
摘要：本文对一台在用电动单梁起重机工字钢下翼缘变形的产生原因进行了分析, 希望能够找出工字钢下翼缘变形的原因, 杜绝此类问题的再次发生。
关键词：工字钢,下翼缘,变形
参考文献
[1]王福棉.起重机械技术检验.北京:学苑出版社, 2000, 12.
[2]GB 50278-2010.起重设备安装工程施工及验收规范[Z].
[3]GB 3811-2008.起重机械设计规范[Z].
[4]GB/T 700-2006.碳素结构钢[Z].
“工”字钢 篇11
关键词：高大模板,施工技术
引言
现代建筑越来越重视建筑的外在美观, 很多房屋建筑都设计了悬挑屋檐, 若是离地面近, 我们可以直接搭设落地架, 作为支撑体系对悬挑屋檐进行施工;若是屋檐在高层建筑顶端, 考虑到施工荷载较大, 离地面较高, 则难以使用普通落地架进行施工, 而普通悬挑架亦难以承受此施工荷载。高大模板施工技术运用较好地解决了此类问题。
1 工程概况
本工程为某公共基础与技能训练实验大楼工程, 建筑高度为38.85m。本单体设计地上8层, 地下1层。从六、七、八层这三层楼面处采用悬挑工字钢支撑上部悬挑斜屋面脚手架, 架体为3排架。搭设高度大于等于8m, 最大悬挑长度达4.1m属高大模板。
2 支撑体系搭设施工方案
针对项目具体情况, 悬挑架体借鉴悬挑外架做法, 以工字钢作为主要支撑以钢丝绳拉结工字钢作为安全措施, 并在工字钢底增设钢管架体作为下撑系统, 保证工字钢安全稳固, 再以悬挑工字钢为基础搭设模板支撑系统。再通过改进搭设构造措施, 使架体安全可靠。以下是具体的做法:
(1) 悬挑工字钢梁均采用在悬臂段上部设置6×19∮15.5钢丝绳吊拉 (采用∮20圆钢预埋在上层框架梁内) 和下部用钢管斜顶结合的卸荷方法。工字钢梁上下设置水平杆, 采用钢管箍将工字钢梁与水平杆连接, 使工字钢梁达到整体稳定性。钢梁与楼面接触部分的首尾两端均采用预埋∮20“U”形螺栓固定, 并于钢梁端部起拱30mm, 为防止钢梁下绕造成屋面挑檐尺寸偏差。
(2) 悬挑工字钢水平间距位于框架梁处距梁轴线为500mm, 即框架梁两侧立杆 (悬挑工字钢梁) 间距为1000mm。支撑立杆沿悬挑钢梁间距为1000mm。梁高≥1000mm, 梁底增设两根支承立杆, 立杆横距1m, 步距为1500mm。
(3) 楼板模板采用50mm×80mm木方做板底支垫, 木方中心间距300mm, 扣件式钢管满堂脚手架作为支撑系统, 楼板满堂脚手架立杆纵距1m, 横距1m, 步距1.5m;水平剪刀撑从封顶杆及其下一步架各设一道, 每隔2H=3m设置一道, 扫地杆处设一道。
(4) 在大梁的两侧设置跟水平形成600的垂直剪刀撑, 斜杆底端与工字钢梁顶紧, 顶端与封顶杆扣牢。
(5) 在框架柱处每一步距用钢管设置一道抱夹柱装置与架体扣紧扣牢。为提高满堂架的整体性, 用连墙装置水平杆、抱柱装置与架体扣紧扣牢。
(6) 两层悬挑工字钢梁均在钢梁底部全平面吊挂安全平网;外立杆内张挂全高密目安全网;悬挑钢梁面与作业层满铺脚手板一道, 临外立杆内侧设置竹脚手板挡板。
(7) 脚手架安装排列整齐, 并在相互垂直的两个方向在保证其稳定的支撑系统。在立杆下端设纵横两向通长扫地杆, 在顶部设置封顶杆。
(8) 刚性连墙件设置:沿柱高度距地面4.5m处设置连墙件, 架设的水平加固杆端部伸至已浇筑的钢筋混凝土柱上, 并用扣件把水平加固杆牢固扣在柱子上。
(9) 要专门设定一些措施来保证架体的稳定。
3 模板施工工艺技术方案
3.1 技术参数
3.1.1 辅助装置
主体高大梁板模板安装采用抱柱装置进行加固。在可以与支架连结的每条结构柱上设置:高大模板支架紧贴梁底设1道;在危险区域HD范围以内沿柱高, 每步水平杆均抱柱;在危险区域HD范围以外沿柱高, 每楼层至少设1道。楼层高于4m的, 按每≤4m设1道。
3.1.2 立杆基础处理
(1) 梁板支撑立杆支撑于楼板上的, 立杆底部设置木垫板, 楼板梁板混凝土强度等级为C25。支撑于楼板上的, 及所承受支撑的楼板模板不能拆除, 若已经拆除的要回顶加固。
(2) 梁板支撑立杆支撑于楼面挑出工字钢上的, 在立杆位置焊接钢筋头作为立杆约束。
3.2 模板安装方法
(1) 为保证顶板的整体混凝土成型效果, 将整个顶板的木胶合板按同一顺序、同一方向对缝平铺, 必须保证接缝处下方有龙骨, 且拼缝严密, 表面无错台现象。在与柱相交处, 则不要躲开柱位, 只在该处将木胶合板锯开与柱截面相应的洞口, 下垫方木作为柱子侧模的龙骨。
(2) 模板定位:首先根据楼面轴线测量孔引测建筑物的主轴线的控制线, 并以该控制线为起点, 引出每道墙轴线, 根据轴线与施工图用墨线弹出模板的内线、边线以及外侧控制线, 施工前三线必须到位, 以便于模板的安装和校正。
(3) 当梁和楼板跨度大于4m时, 按设计规定起拱, 若设计没有规定, 则梁、板按3L/1000mm (L为全跨长度) 起拱。模板安装过程中, 每一跨梁和板应在跨中按计算需要高度做标记, 安装时认真按此标高拉线铺设模板。
3.3 梁、板模板支撑架体系
3.3.1 模板支撑架体系安装
(1) 楼板模板支撑架体系采用钢管准48.3×3.6mm满堂脚手架, 立杆纵横方向间距为1000mm (局部立杆间距根据板长度及宽度适当调整, 但其间距≤1000mm) , 立杆支架步距1500mm (局部水平杆间距根据支架高度适当调整, 但其间距≤1500mm) 。满堂模板支架立杆接长采用对接, 不得搭接。板支架立杆顶部设置顶托支承, 顶托高度不得超过200mm。
(2) 梁底模板支撑架体系采用钢管48.3mm×3.6mm满堂脚手架。
(3) 800mm≤梁高H<1000mm的梁底增设一排立杆支撑, 1000mm≤梁高H的梁底增设两排立杆支撑。H≥1200mm的梁两侧立杆及支撑立杆设置剪刀撑, 全长全高布置。立杆沿梁跨度方向间距为1000mm (局部立杆间距根据梁跨度适当调整, 但其间距≤1000mm) , 梁两侧立杆间距为800~1200mm, 梁两侧立杆间距选用根据板跨长度相应调整。梁底钢管主梁与梁两侧立杆连接采用单扣件承重, 采用垂直布置形式的小梁梁底支撑小梁间距为180mm。
(4) 水平杆:水平杆步距:扫地杆离楼面距离为200mm, 从扫地杆起1500mm处设置第一道纵横向水平杆, 往上每间距1500mm (局部水平杆间距根据支架高度适当调整, 但其间距≤1500mm) 设置一道, 直至框架梁底或板底设置一道封顶杆。当层高在8~20m时, 在最顶步距两水平拉杆中间加设一道水平拉杆, 支架水平杆应纵横两向布置, 每步高上纵横两向均不应缺杆, 水平杆纵横两向与已浇混凝土柱抱紧抱牢, 连成整体。
(5) 满堂模板支架立杆接长采用对接, 不得搭接。梁支架立杆顶部设置顶托支承, 顶托高度不得超过200mm。
(6) 当立杆支承楼面混凝土浇筑完毕并具有一定强度 (≥1.2MPa) , 方可进场开始进行轴线投测。根据模板支架安装平面图立杆位置在楼面混凝土平面上, 用经纬仪和钢卷尺测量, 弹出立杆位置线, 用水平仪测引出楼面上+1000mm标高控制线, 并把该标高控制线测引到柱上。
(7) 根据模板支架立杆位置, 摆放纵、横向扫地杆, 将300mm宽、50mm厚木垫板、立杆底座准确地放在定位线上, 垫板必须铺放平稳, 不得悬空。按照立杆底座位置安装立杆, 根据楼面柱上+1000mm标高控制线安装纵、横向扫地杆。
(8) 在搭设首层模板支架立杆的过程中, 沿四周周边每隔两道立杆设置一道斜支撑, 拐角处双向增设, 该部位斜支撑待首层模板支架纵、横向水平杆安装完毕, 并且与框架柱可靠抱牢, 纵、横向竖直剪刀撑安装完毕后方可拆除。
(9) 每排立杆宜先立两端部的立杆, 再立中间的一根立杆, 互相看齐后, 立中间部分各立杆。每排立杆的连线要成直线, 每根立杆要垂直。根据楼面柱筋上+1000mm标高控制线安装纵、横向水平杆。
3.3.2 模板支撑架体的构造
(1) 一般规定
(1) 所用钢管及扣件应符合JGJ130-2011的规定。支架内部应设置剪刀撑体系, 以保证支架整体成为几何不变架体, 从支架内部防止支架发生侧移。
(2) 剪刀撑体系应按如下规定设置:a.支架周边应设置竖直剪刀撑, 全高全长全立面设置。b.封顶杆、扫地杆位置应设置水平剪刀撑, 全平面设置。c.支架内部应分别设置纵横两向竖直剪刀撑, 间距为:沿支架纵向每≤4.0m设1道, 沿支架横向每≤4.0m设1道, 每道竖直剪刀撑均为全高全长设置。d.支架内部应设置水平剪刀撑, 位置为:从危险区域加密的最下一道水平剪刀撑往下每≤4.5m设1道, 每道水平剪刀撑均为全平面设置。e.危险区域加密水平剪刀撑的措施:H≤10m, 封顶杆位置设1道, 往下再设1道, 间距为h=1.5m, 即支架顶部设置2道加密的水平剪刀撑;H>10m, 封顶杆位置设1道, 往下再设2道, 间距为h=1.5m, 即支架顶部设置3道加密的水平剪刀撑。
(3) 杆件接长、水平杆与立杆的扣接
a.水平杆的接长:所有支架的封顶杆以及在封顶杆往下处的水平杆和危险区域HD范围内的水平杆采用搭接接长, 禁止对接;相邻两水平杆的接头不应在同一la或同一lb内 (如图1~2) 。
b.剪刀撑采用搭接接长 (图3~4) ;
c.立杆应采用对接接长, 相邻两立杆的接头不应在同一步高内。
d.纵横两向所有水平杆 (包括封顶杆、扫地杆) 均应直接与立杆扣接, 禁止用水平杆之间相互扣接的形式代替水平杆与立杆的扣接。
(4) 支承楼面板的立杆, 其间距应与支承梁的立杆沿梁长方向的间距成整数倍数关系。
(5) 可调顶托伸出长度限制:可调顶托伸出长度不应超过200mm。本工程可调顶托伸出长度≤200mm。
(6) 扣件螺栓的拧紧力矩不应小于40N·m, 不应大于65N·m。安装完成后的扣件螺栓应采用力矩扳手抽样检查。抽样应按随机并覆盖所检部位的原则进行, 检查中发现不合格点时, 应在该点邻近区域增加抽样点。第一次抽样检查不合格的部位, 应对该部位的扣件重新拧紧, 拧紧后进行第二次抽样检查, 直至达到DB45/T618-2009附录A表A.7的要求。
(7) 禁止输送混凝土的泵管与支架连结。
(8) 外连装置设置。抱柱装置:在可以与支架连结的每根结构柱上设置, 设置高度位置同水平剪刀撑。每个抱柱装置均采用直角扣件与抱柱箍 (短架管) 把框架柱紧紧的抱牢, 水平杆与抱柱箍采用直角扣件刚性连接。
(2) 由于本工程屋面挑檐为高大模板支架, 支架的构造除符合以上的规定外, 尚应符合下列的规定: (1) 水平杆最大步高h≤1.5m。本专项方案水平杆步高均h≤1.5m, 实际需要调整, 小于1.5m。 (2) 高大模板支架立杆的最大间距:la≤1.2m, lb≤1.2m。本专项方案梁、板的立杆间距为la=1m, lb=1m; (3) 支架中的危险区域应采取加强措施 (加密水平剪刀撑) , 从封顶杆位置往下HD的区域为危险区域:当H<8m, HD=2h;当8m≤H≤10m, HD=2h并≥3m;当10m<H≤15m, HD=3h并≥4.5m。
4 结束语
随着施工水平的不断发展和提高, 新型工艺、产品、技术的出现, 相信在建筑中将会得到广泛的使用, 会有更多的课题需要从业人员的探讨和总结, 只有不断的研究才能持续推动建筑行业的发展。
参考文献
[1]彭鸿志.高大支模工程施工技术[J].广东建材, 2010 (04) .
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