装配式框架结构整体组合支撑体系施工技术应用研究

(整期优先)网络出版时间:2022-07-14
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装配式框架结构整体组合支撑体系施工技术应用研究

白鹏 ,刘敏 ,刘浩

中石化胜利建设工程有限公司,山东省东营市    257000

摘要:近几年,国家和地方政府都在积极推广装配式建筑,其原因在于装配式建筑所具备的优势:设计标准化,生产工业化,施工装配化,装修一体化,管理信息化。与现浇结构的施工过程不同,装配式建筑将工厂生产成型的预制构件运输到项目现场,进行装配施工,不仅可以节省现场的模板搭架作业量,同时节约了现场施工所需的时间。在装配式建筑的施工过程中,临时支撑体系为水平预制构件提供支承系统,同时调节标高;并为竖向预制构件帮助调节构件的垂直度,确保构件装配的质量,因此是装配式建筑施工过程中不可或缺的辅助配件。本文主要介绍了一种利用装配式框架结构,通过预制柱四片式方形抱箍法等施工技术最终形成独立支撑+抱箍+角钢支撑+钢管支撑的组合支撑体系。能够保证施工过程安全稳定性同时又能满足经济社会效益。本工法适用于整体装配式框架结构施工支撑体系的工程。

关键词:支撑体系;预制柱;角钢支撑;抱箍

装配式钢结构在多层建筑钢结构体系中应用广泛,其技术成熟且配套丰富,产业链较为完善,对于多底层建筑而言较为经济实用。但由于多高层结构的特殊性,装配式钢结构的应用较为少见。本文选取2种多高层装配式钢结构,从梁柱拼装、楼盖体系、装配工艺3个角度出发,对其技术及特点的优势和不足展开分析探讨,并对多高层钢框架结构体系的共性规律进行总结。

1前言

目前,装配整体式建筑行业施工仍然采用传统的满堂脚手架支撑体系、盘扣式或承插式快插架支撑体系等施工,未能达到发展装配式建筑绿色、安全、高效、节能建造的要求。我们通过对本工程结构形式分析及类似工程支撑体系分析,研发一种绿色、安全、智慧、高效的装配式整体式框架结构建造体系。通过预制柱四片式方形抱箍法施工技术、预制框架柱与预制框架梁现浇节点W型背楞及定型模板施工技术、叠合板角钢支撑结构施工技术、预制主梁钢管支撑技术、预制次梁独立支撑技术,最终形成独立支撑+抱箍+角钢支撑+钢管支撑的组合支撑体系。

2工艺原理

通过在预制梁上预留孔洞装角钢支撑叠合板,将叠合板自身荷载及叠合板接受到的施工荷载传递给预制梁。其次通过预制柱预留孔洞安装四片式方形抱箍支撑预制梁,将预制梁自身荷载及预制梁接受到的荷载传递给预制柱,根据预制梁自身抗弯性能减少支撑数量。预制柱通过高强半灌浆套筒连接,灌浆料一天强度达到C35,三天强度达到C60。最后通过独立支撑+抱箍+角钢支撑+钢管支撑的组合支撑体系与整体装配式框架结构的结合,可以有效利用结构自身传递大量施工荷载,大大减少施工模板及支撑,符合绿色、安全、智慧、高效施工要求。

3施工工艺流程及操作要点

3.1预制柱施工

预制柱吊装用斜撑临时固定,调整好预制柱位置、垂直度,然后进行预制柱封底注浆,24h后安装预制柱四片式方形抱箍。

3.2预制主梁安装

预制梁在地面安装角钢支撑,预制主梁起吊安装、调整标高,预制次梁起吊安装并进行独立支撑回顶。

3.3预制板施工

预制叠合板施工,对进场叠合板完整性检查合格后进行起吊安装,预制梁柱现浇节点支模加固,叠合层梁板钢筋绑扎。

4质量要求

4.2质量保证措施

预制柱钢筋定位,采用专用定型模具固定,保证上层预制柱与下层预制柱钢筋高精度连接。预制柱灌浆后达到C35强度后进行下一道工序施工。预制梁吊装前,对支撑体系架体标高验收,合格后吊装。叠合板吊装前,对支撑较高全数检查验收,合格后吊装安装。梁柱现浇节点支模做专项验收,防止漏浆、涨模质量通病发生。

5安全及环保措施

5.1安全措施

预制构件吊装前,进行信号工、塔吊司机、预制构件安装工人等相关施工人员安全技术交底。预制柱灌浆之前设置斜向支撑防止斜向及倒塌。所有进场人员,必须先进行安全知识普及教育,遵守安全的规章制度。特殊工种应进行专业培训,考试合格后发给操作证,并坚持职工上岗前,更换工种前,进行专业安全知识培训,合格后方可上岗。预制梁吊装前,准备工人方便操作的临时平台或方便上下走道。每次吊装前检查吊装工具、钢丝、卡环等是否符合要求。

5.2环境保护

在施工过程中必须遵守国家、省市区关于环境保护的相关文件。在居民稠密区夜间施工时应遵守当地规定,防止噪声扰民。合理选择预制构件工具,减少构件起吊安装过程中损坏。根据结构形式,合理划分施工段组织流水施工,使支撑体系建筑辅材更多次数周转,节约材料。

6优化后的主要优势

自主研发的独立支撑+抱箍+角钢支撑+钢管支撑的组合支撑体系新技术。该支撑体系充分考虑装配式建筑框架结构强柱、弱梁、弱板的结构受力分析思路,施工过程荷载传递路径清晰,采用角钢支撑叠合板增大增大接触面积、独立支撑次梁回顶、抱箍支撑梁传递荷载再传递荷载给预制柱,利用永久主体结构传递施工荷载、减少施工支撑搭设,进行高效、安全的施工。该支撑体系采用定制可调独立支撑、抱箍、角钢以及钢管支撑等材料全部是钢铁材质,周转率高、损耗低、科技含量高,符合国家绿色科技施工要求。

7效益分析

7.1社会效益

随着社会的不断发展,建筑行业也在不断改革创新。该支撑体系充分考虑装配式建筑框架结构强柱、弱梁、弱板的结构受力分析思路,施工过程荷载传递路径清晰,采用角钢支撑叠合板增大增大接触面积、独立支撑次梁回顶、抱箍支撑梁传递荷载再传递荷载给预制柱,利用永久主体结构传递施工荷载、减少施工支撑搭设,进行高效、安全的施工。

7.2经济效益

该支撑体系采用定制可调独立支撑、抱箍、角钢以及钢管支撑等材料全部是钢铁材质,周转率高、损耗低、科技含量高,避免了传统支撑体系高材料浪费和高人工投入的弊端,可大幅度节约施工成本,符合国家绿色科技施工要求。8应用实例8.1工程概况总建筑面积约78387.62m2,办公楼地上部分建筑面积约为29564.49m2,商业楼地上部分建筑面积约为3757.66m2。其中,办公楼结构形式除地下室人防区域、核心筒、楼梯、电梯、卫生间及局部楼层区域外均采用预制装配体系。8.2施工情况该工程共使用5台塔吊,其中4台塔吊位于基坑边坡和地下室外墙之间,采取筒形护壁后,有效地解决了回填土时对塔吊工作的影响,保证了使用安全。

9结语

装配式框架结构建筑支撑体系的案例实践的成功为未来装配式的建造提供了参考,而装配式建筑绿色、安全、高效、节能建造能够为为中国建筑行业的发展指明了一道方向。相信在未来的将来,会越来越多的装配式出现,不仅仅有利于节省建设单位的要求的工期,同时产生巨大的社会经济效益。

参考文献

[1]白露平.装配式建筑施工安全管理若干要点研究[J].居舍,2018(27):127.

[2]徐风波.跃层铰接钢框架支撑体系在某装配式住宅中的应用研究[A]..装配式钢结构建筑工程技术应用[C].:中国建筑金属结构协会,2018:12.

[3]徐燕君,俞章林.某装配式建筑的临时支撑体系考虑因素分析[J].山西建筑,2018,44(11):37-38.

[4]卓建明,陆勇,郭士新,陈鹏.高预制率装配式建筑角码支撑体系研究与应用[J].建筑,2017(21):73-75.

[5]刘霞.钢框架—支撑体系中装配式支撑连接方式对刚架抗侧刚度的影响分析[D].山东建筑大学,2016.