打砼的路上

高空大跨度井字型梁板混凝土结构

模板支撑受力平台的研制

高空大跨度井字型梁板混凝土结构模板

支撑受力体系的研制

一、工程概况

温州市***科技办公楼位于****大道和***路交叉口西南角，本工程用地面积12041㎡，建筑面积15400㎡，建筑高度59.1m。为全现浇框架—剪力墙结构，地下一层，层高3.8m；地上十六层，一、二层层高为4.5m；三～十四层为标准层，层高为3.5m；十五、十六层层高为3.9m，属二类高层建筑。

本工程是***大道上的标志性建筑，在设计上，别出心裁。在第十五层④～⑥轴交C～E轴间设计有一跨度为15.6m×15.6m井字型梁板混凝土结构，该井字型梁板混凝土结构由4根截面尺寸400㎜×1100㎜的梁、10根截面尺寸为300㎜×900㎜与10㎝厚的板组成，仅混凝土方量就达80m³ ，混凝土标号为C30。

下图是本工程十五层的井字型梁板混凝土结构的结构平面图。

三、选题理由

1、工程施工必须解决，否则无法进行下道工序施工

2、施工安全的重大危险源

3、保证钢筋混凝土平台结构质量的重要因素

4、温州本地没有参考依据

四、目标设定及可行性分析

（一）、目标设定

1、确保作业人员人身安全

2、施工加载过程中钢平台主梁扰度控制在 1 5mm以内；
3、支撑系统于2006年 1月15日前安装完毕，以确保钢平台结构砼 2006  年 2月底全部浇筑完毕。

（二）、目标实现的可行性分析

1、有利条件

（1）、集团公司有乙级设计资质的设计院

（2）、集团公司专项施工资质和施工队伍配备齐全，技术力量雄厚

（3）、项目部全体人员信心足，业主和监理单位全力支持

（4）浙江****大学建工学院提供强大的技术支持

2、不利因素

 1）、工程量大，工期紧迫；
    2）、安全隐患多；
    3）、需投入大量人力、物力。

结论：目标可以实现

五、提出方案及最佳方案确定

小组成员利用头脑风暴法选提出以下方案：1钢管扣件支撑体系、

2、门式脚手架支撑体系、3高空型钢平台。

   （一）钢管扣件支撑体系分析

 传统满堂脚手架支撑使用存在以下问题：
    ⑴ 钢管、扣件均需人工搭设、拆除，不仅增加投资，而且严重影响工期；
    ⑵ 37米高钢管自身重量达140kg，使钢管脚手架承载减弱1/4~1/3，需设置双钢管立杆，且立杆密度加至@400mm，主梁下@250mm，脚手架钢管、扣件使用较多，仅高支撑模板一项估计将需投入钢管400吨，扣件4万只，人工、运输、租赁费用等极其昂贵；
    ⑶ 由于立杆、水平杆密度大，工人很难操作、检查；构造要求的水平、垂直方向剪刀撑也无法搭设，架体垂直度无法控制，容易失稳，安全隐患较多；

（4）三楼小屋面无法承受自重如此庞大的支撑体系；
   （5） 依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）6.4.4“对高度24m以上的双排脚手架，必须采用刚性连墙件与建筑物可靠连接。”（强制性条文），但施工现场1~4层层高为7.5/15m，柱距为15.6m，无法按规范6.1.1条款中“二步三跨或三步三跨”的规定设置连墙件。

（6）浙江省建设厅《关于加强承重支撑架管理的暂行规定》中第2条明文规定：凡高度超过8m或跨度超过18 m,或施工总荷载大于10KN/ m²或集中线荷载大于15KN/m的承重支撑，严禁使用扣件式钢管支撑体系，应采用钢柱钢托架或钢管门型架的组合支撑体系，以保证有足够的强度、刚度和稳定性。

通过以上分析，小组认为由于钢管扣件使用量大，对三楼屋面结构要求高，同时，由于立杆间距小，施工质量难以控制，因此不采用该方案。

（二）门式脚手架支撑体系分析

门式脚手架支撑是利用定性化的门架通过螺栓连接，搭设支撑体系。具备以下优点：

1、温州*****公路施工的***集团公司有现成的施工队伍和料具。

2、委托***集团公司施工，施工技术比较成熟、操作人员技能熟练。

3、施工工期短，不影响后续工程施工。

门式脚手架支撑搭设的不利因素：

1、***在****公路施工工期十分紧，难以按照我们要求的时间进场。

2、施工成本比较高，对方测算后报价为378500元，超出了我们预算的施工措施费。

3、仍然无法解决三楼小屋面的受力问题。

通过以上分析，小组决定不采用本方案。

（三）高空型钢平台受力体系分析

把主梁型钢通过与结构柱上的预埋件焊接，在高空焊接制作型钢平台，再在型钢平台上搭设满堂钢管排架支撑系统梁板直接支撑脚手架体系，荷载通过钢管排架传递给型钢；再传递结构柱子。由于主梁底型钢中间焊接了次梁，为施工平台提供足够的刚度。

下图是我们设计的钢平台结构图：

下图是C轴交4、5、6轴及D轴交4轴的预埋件详图：

下图是E轴交4轴、6轴预埋件及节点详图：

    该方案具有：
    ⑴ 安全可靠，万无一失；
    ⑵ 传力明确，受力合理；
    ⑶ 施工便捷，实施可行；
    ⑷ 工厂制作，现场拼焊；定型稳定，工期缩短；
    ⑸ 型钢可回收利用，造价低，经济性好；   

 经研究分析对比，利用大跨度梁下型钢主次梁钢平台支撑体系是比较安全、经济的做法，通过小组成员的讨论，认为此方案能满足要求。

    以上两种方案优（缺）点归纳汇总如下表：

制表人：陈培昌     日期：2005年6月10

六、对已确定的钢平台施工方案进行问题预测

（一）型钢平台支撑系统流程图（如下：）

（二）问题假想预测
    我们组织小组成员调阅报刊、杂志、互联网，对有关高支撑方面所发生的质量（安全）事故进行收集，通过对钢管脚手架高支撑模板体系特大事故进行筛选，以防支撑体系出现类似问题，主要原因归纳如下：
1、 施工专项方案不合理，主要体现在：
    ⑴ 由于设计受力模型不正确，如铰接按刚性框架设计；
    ⑵ 材料选用不正确，致使承重构件强度不够；
    ⑶ 构造措施不全面，致使钢平台刚度不足而受力失稳；
2、 预埋件施工质量不符合设计要求：
    ⑴ 预埋件定位不准确，安装难定位；



    ⑵ 预埋位置未进行加固，预埋件受力不符合要求；
3、结构拼装不符合规范以及批准的方案实施，主要体现在：
    ⑴构件吊装操作不规范，造成安全事故
    ⑵节点连接不满足要求；
    ⑶施工顺序不当，造成型钢平台尺寸不满足设计要求；

4、检测工作不规范，主要体现在：

（1）接点强度检测不到位

（2）主梁强度、刚度检测不到位

（3）型钢平台整体受力检测无针对性

七、确定对策