海港城工程模板脚手架关键施工技术
1 工程概况
小榄海港城商业发展项目位于中山市小榄镇升平东路,为商业办公楼,建筑耐火等级为一级,建筑抗震设防类别为丙类,抗震设防烈度为7度,结构类型为框架-核心筒结构,部分为框架-剪力墙结构。建筑总层数为41层,其中地上38层,建筑高度175.30m (1层6.5m, 2~5层层高5.2m, 6~38层层高4.3m,屋面层层高6.1m) ,地下3层;总用地面积23 861.1m2,总建筑面积201 896m2 (其中地上131 011m2,地下70 885m2) ,建筑基底面积12 237m2,建筑效果如图1所示。本工程塔楼外脚手架采用集成附着式升降脚手架,模板采用组合铝合金模板,支撑采用盘销式钢管脚手架。
2 附着式升降脚手架技术
2.1 平面布置
附着式升降脚手架架体沿建筑结构外围共布置46个机位,根据实际施工需要,分A, B 2个区域爬升,A区 (1) ~ (27) 号,B区 (28) ~ (46) 号 (见图2) ,机位最大跨度5 000mm,架体水平悬挑长度最大2 000mm。
2.2 架体立面结构
附着式升降脚手架高19.5m,约覆盖4.5层建筑标准层,架体宽600mm,外架内边离主体结构400mm,共布置9道踏板,其中5道与楼面基本平齐,其余4道在楼层中间位置;在第1, 3道安装翻板,底层全封闭,安装3道附墙支座 (见图3) ,设有防倾、防坠、导向结构装置,在升降工况时,保证约束导轨的附墙支座数量≥2个,架体全高与机位最大跨度的乘积为97.5m2。
2.3 塔式起重机附臂位置设计
根据塔式起重机及其附臂实际安装位置,在附臂处布置了 (9) ~ (12) 号4个机位,附臂处1~9层为双开翻网,10~13层为普通防护网,翻网高度为13.5m,架体提升时塔式起重机附墙与防护网干涉处防护网向外翻转以避开塔式起重机附墙,提升到位后立即翻转封闭 (见图4) 。
2.4 施工升降机位置设计
根据施工升降机实际安装位置,在施工升降机两边布置了 (4) , (5) 号机位。施工升降机半穿在升降脚手架架体中,施工升降机通过处不安装防护网,防护网宽4.9m、高12m (见图5) 。
2.5 分区断面口位置设计
根据施工和爬架安全设计要求,A, B 2个区域分别爬升,断面口宽300mm,断面口安装可回转的防护网,回转防护网通过立管锁座与立管连接。架体提升时翻转分区断面口,提升到位后立即翻转封闭 (见图6) 。
2.6 断开处踏板设计
塔式起重机附臂、分区等处踏板须断开,每层设置翻转踏板,提升前每层踏板打开固定,提升后恢复到位。塔式起重机附臂处翻转踏板过长,需设置双开翻转踏板,并用钢丝绳拉住 (见图7) 。
2.7 特殊位置附墙支座安装设计
1) (14) ~ (18) 号、 (37) ~ (41) 号共10个机位处梁较小,附墙支座不能设在梁上,须通过挑架安装在楼板上,为解决机位处附墙支座无处安装问题,设计钢结构立柱安装在楼板上,升降脚手架附墙支座和附墙吊挂座安装在钢结构立柱上 (见图8) 。
2) (3) , (6) , (13) , (19) , (25) , (30) , (36) , (42) 号共8个机位处梁内缩,设置加长支座安装在梁上,附墙支座安装在加长支座上。加长支座过长时,用钢丝绳拉住加长支座至上层结构 (见图9) 。
2.8 附着式升降脚手架安装
A区1, 2层结构与标准层相比向内收缩,且2层为大堂,无法附墙,因此爬架需从3层开始安装;B区1~7层为裙楼,8~10层结构与标准层相比向内收缩,爬架需从11层开始安装 (见图10) 。
爬架安装采取第1层分片在地面组装后再吊到搭设好的安装平台上,后几层按施工进度散装。
3 组合铝合金模板施工技术
3.1 墙柱模板
3.1.1 模板、背楞布置
剪力墙标准模板宽400mm,补充模板宽度有350, 300, 250, 200, 150, 100, 50mm,配模时优先使用标准模板,需嵌补时按从大到小原则选用补充模板,400mm开孔模板与标准模板交替安装,开孔模板上安装
为提高标准模板使用率,竖向模板采用接高方式布置,内墙竖向模板规格为└40底角模板及2 600, 1 200mm标准模板,最后用模板横向接高。外墙竖向模板规格为2 600, 1 200mm标准模板,最后用500mm承接模板 (见图11) 。
3.1.2 斜撑布置
为准确、方便调整墙体垂直度,在墙体模板侧安装斜支撑,斜支撑间距≤2 500mm (见图12) ,楼面板浇筑时必须预留斜支撑安装孔。
3.2 梁板模板
3.2.1 楼面模板
楼面标准模板采用宽400mm、长1 200mm铝合金模板,标准铝梁规格为宽100mm、长1 100mm,早拆头宽100mm、长200mm,楼面模板支撑间距为1 300mm×1 300mm (见图13) 。
3.2.2 梁底和梁侧模板
梁底和梁侧采用铝合金模板,用连接角模连接,主、次梁侧模用铝阴角连接,梁侧模板与楼面模板以铝阴角连接。当梁宽<400mm时,梁底支撑采用单支撑;当梁宽≥400mm时,采用双支撑。当梁高>800mm时,梁侧模板安装对拉螺栓和背楞,支撑纵向间距≤1 300mm (见图14) 。
3.3 早拆施工技术
该工程楼面、梁底采用早拆施工技术,配置1套模板、3套支撑,组合铝合金模板早拆体系包含楼面和梁底早拆系统,楼面早拆系统由早拆头、快拆锁条、可调钢支撑、锁销、锁片组成 (见图15) 。
楼面组合铝合金模板拆除流程为:敲掉锁片→取快拆锁条→拆除铝梁→拆除楼面模板,保留早拆头和支撑架顶撑楼板混凝土。
梁底早拆系统由梁底早拆头和可调钢支撑组成,梁底早拆头与梁底模板间用锁销连接,用销片打紧,可调钢支撑顶住梁底早拆头。敲掉锁片,取出锁销,拆除梁底模板,剩下早拆头和支撑架顶撑梁底混凝土。
4 盘销式钢管脚手架技术
4.1 伸缩调节盘销式支撑架
使用组合铝合金模板系统独立支撑稳定性不能满足要求,该工程使用的支撑架是综合了独立钢支撑和盘销式钢管脚手架的优点研发而成的一种可内外管伸缩调节的盘销式钢管脚手架,具有高度调节方便、支撑稳定性高等特点。该支撑架立杆结构为:独立支撑主要由内、外2根套管组成,外管采用
4.2 楼面模板支撑
支撑内管顶到楼面早拆头,支撑间距为1 300mm×1 300mm,横杆间距从底到顶为355, 1 800和≤1 300mm (见图17) 。
4.3 梁底模板支撑
支撑内管直接顶到梁底早拆头,梁底支撑横向间距为1 300mm,横杆间距从底到顶为355, 1 800和≤1 300mm (见图18) 。
当梁宽<400mm时,梁底采用1条支撑,梁底支撑间用间距1 300mm横杆连接,为增加梁底支撑稳定性,梁底支撑与楼面支撑间用钢管和万向扣连接 (见图19a) ;当梁宽≥400mm时,梁底采用2条支撑,支撑间距根据梁宽确定,连接3条横杆 (见图19b) 。
4.4 横杆连接
标准间距支撑间采用标准横杆连接,非标准间距的支撑之间采用钢管、万向扣连接。
5 铝合金模板与木模板结合施工技术
楼板结构较复杂和变化较多,对铝合金模板循环利用造成很大难度,变化时模板重新组合给施工进度带来压力。采用标准铝合金模板与木模板相结合的方式,对变化部分采用传统木模板,铝合金模板与木模板间通过铝木过渡连接件连接,满足不同层高和结构变化需求,使标准板利用率最大化。铝木过渡连接件采用挤压铝型材,型材槽中装有木方,木模板钉在木方上。使用铝木过渡连接件,接口处拼缝平整。
6 铝合金模板与升降脚手架穿插施工技术
附着式升降脚手架覆盖约4.5层建筑,铝合金模板只配置1层模板,3层支撑,爬架下2层没有模板,在这2层外墙装饰、窗户框架安装等作业与建筑柱体浇筑同时施工,升降脚手架施工到顶后拆除,不再下降。铝合金模板与升降脚手架配合施工流程为:安装模板,浇筑混凝土→脚手架爬升→拆除模板,拆除下层附墙支座安装到顶层建筑结构上→安装上层模板,浇筑混凝土,准备下次提升。
7 结语
附着式升降脚手架相比于传统脚手架节约材料显著,顺应了建设节约型社会的时代背景;避免了高空、临空作业,且配有防坠落、防倾翻、同步故障监控等多重保护装置,总体施工安全性远高于传统高层建筑用的钢管脚手架;实现了模块化、工具化、标准化、机械化施工,提高了工人作业效率,节约了塔式起重机台班费用,竖向结构与水平结构一次浇筑完成,免抹灰,工程施工质量好,社会效益好;附着式升降脚手架材料需求量小,不占用施工场地,架体面积较小,便于清理和维护,立面干净清爽,铝合金模板施工建筑垃圾少,有利于环保及文明施工。
[2]牛潮,黎文方,林春霞.铝合金模板系统在超高层核心筒施工中的应用[J].施工技术,2014, 43 (5) :33-37.
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[4]中国建筑业协会建筑安全分会,北京市住房和城乡建设委员会,北京建工集团有限公司,等.建筑施工工具式脚手架安全技术规范:JGJ 202—2010[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.