专利名称：：斜拉式吊杆多跨连续梁结构高镂空支模体系及施工方法
技术领域：
：本发明涉及一种建筑施工支模结构体系，具体的说是一种斜拉式吊杆多跨连续梁结构高镂空支模体系，本发明还涉及该斜拉式吊杆多跨连续梁结构高镂空支模体系的施工方法。二
背景技术：
：随着近年来城市建设规模的大幅度扩展，高层、超高层建筑数量不断增加，为达到美观、大气的效果，又出现了高镂空层、高空连体结构，给混凝土支模施工带来了一系列的难题，增加了在土建施工过程的危险性。不时有高大支模的整体坍塌造成重大经济损失和人员伤亡的恶性事故发生，建设部也将高大支模工程的安全列为重点管理的内容。对于高镂空结构的支模，常规扣件式钢管脚手架由地面满堂排架支模的方法己不能满足其需求。三
发明内容本发明所需解决的技术问题是提供一种斜拉式吊杆多跨连续梁结构作为支模平台的高镂空支模体系，该体系适用于高镂空楼层、高空连体和大悬挑混凝土结构支模施工，避免了超高支架落地搭设，由此节约了超高支模排架的钢管材料投入量降低造价，同时减少了支架整体失稳坍塌。此外，本发明还提供了该斜拉式吊杆多跨连续梁高支模结构体系的施工方法。本发明所述的一种斜拉式吊杆多跨连续梁结构高镂空支模体系，它包括主承力的型钢梁、型钢斜拉杆、钢管脚手架模板支撑，所述型钢组成主次梁钢平台，主梁呈两端支撑形式设置在待浇筑高镂空楼层下已建成建筑物结构上，次梁设置在主梁上，通过型钢斜拉杆与周边主体结构钢筋混凝土框架拉结，钢管脚手架支撑则搭设在主次梁钢平台上。上述斜拉式吊杆多跨连续梁结构高镂空支模体系的施工方法，包括以下步骤1、预埋件的安装1.1施工测量为达到正确的符合精度要求的测量成果，经纬仪、水仪、钢尺施工测量前必须经计量部门进行检定。1.2根据提供的建筑物轴线、标高将预埋件的位置测量出来后，将预埋件固定在相应的位置即可。2、钢梁的制作2.1组装前要前要检査各件尺寸、形状及收縮加放情况，合格后用砂轮清理焊缝区域，清理范围为焊缝宽的4倍。2.2在平台上标出构件位置线后，按线组装，采用手工电弧焊。2.3结点板、连接板的组装要保证基准线与梁中心线对齐，组装应有经验的工人进行，保证准确性。2.4构件验收钢构件制作完成后，检查部门应按施工图和有关规范的要求进行验收。成品的外形和几何尺寸的偏差应符合规范要求。每批构件经验收合格后，应提供产品合格证及材料质保书。3、钢梁平台的安装3.1利用施工工地现有的塔吊完成吊装工作，钢丝绳与钢梁间应用胶皮等软性物质进行衬垫。吊点的选择应保证构件在起吊过程中不变形，不扭曲并且平稳。吊装前，应检查起吊机械和工具是否处于完好状态，有问题应停止吊装，待问题解决后再吊装，严禁机械和工具带"病"作业3.2正式吊装前应先试吊，试吊时先缓慢提升吊钩，在吊钩提升的过程中将吊索理顺。当吊索受力拉紧后停止吊钩的提升检査索具是否捆绑牢固。检査完毕后吊钩缓慢起升，检查、调整吊点位置、构件受力等。3.3试吊结束检查全部满足要求后方可进行正式吊装。正式吊装起吊时，钢梁一端系根揽风绳，调节钢梁在空中的方向及摆动，吊装时先将钢梁吊离地面，若钢梁两端保持平稳则缓慢提升，钢梁初步就位后与牛腿焊接。3.4斜拉杆现场拼装，保证斜拉杆与钢梁的安装角度正确。3.5安装次梁时，应制作一个W2m的可移动平台作为空间安装人员的操作平台，平台四周需用栏杆进行维护，高空作业时操作人员应将保险带挂钩固定在栏杆上。3.6在次梁上按上部排架的设计间距焊接立杆承插短钢筋，钢筋长0.2米，直径25mm，保证支模排架在混凝土浇筑时不滑动。4、钢平台的拆除4.1被浇筑的混凝土楼层的同条件养护混凝土试块强度达到100%设计强度时方可拆模，钢梁待上部模板及钢管支撑排架荷载全部卸掉后，有外向内逐榀拆除。4.2钢梁拆除采用两点吊，借助手拉葫芦及人力平移，使之拖入周边己施工完成的楼层内。斜拉式吊杆多跨连续梁结构高镂空支模体系，用主梁、拉杆等采用型钢作为主要受力体系，安全实用，简洁轻盈。该施工方法结构简单、构件轻便，利用高层建筑的施工塔吊就能完成吊装；安装简单，在操作面上能拼装、焊接，不需要其它大型机械或特殊设备；施工快捷，无工期约束；结构安全、实用，变形微小；该结构还具有化整为零、拆卸方便等优点。该支模结构体系与传统的桁架方案相比，具有明显的优越性-a)桁架结构高而大，自重量较大，连接结点多。而斜拉式吊杆多跨连续梁结构，主梁、拉杆均采用型钢，自重轻，结点少。b)桁架杆件多，上弦杆、下弦杆、腹杆等构件受力复杂，安装及拆卸均比较困难，特别是拆除格外困难。而斜拉式吊杆多跨连续梁结构杆件少，受力简单，吊装、安装以及拆卸均比较方便。节约钢材，工期快。c)斜拉式吊杆连续梁结构主梁及拉杆等构件均为工厂制作，现场安装，施工工艺条件好，质量容易控制。四图1是本发明斜拉式吊杆多跨连续梁结构高镂空支模体系的平面图；图2是本发明斜拉式吊杆多跨连续梁结构高镂空支模体系的立面图；图3是钢梁斜拉吊杆下节点大样图4是钢梁斜拉吊杆上节点锚板大样图5是本发明的施工工艺流程图。五具体实施例方式如图1、图2所示，本发明所述的一种斜拉式吊杆多跨连续梁结构高镂空支模体系，它包括主承力的型钢梁、型钢斜拉杆、钢管脚手架模板支撑，所述型钢组成主次梁钢平台，主梁呈两端支撑形式设置在待浇筑高镂空楼层下已建成建筑物结构上，次梁设置在主梁上，通过型钢斜拉杆与周边主体结构钢筋混凝土框架拉结，钢管脚手架支撑则搭设在主次梁钢平台上。1、本发明的工艺原理采用型钢组成主次梁钢平台结构，通过钢拉杆与周边主体结构钢筋混凝土框架的拉结，形成支承上部楼层混凝土模板支撑排架荷载的结构支承体系。此斜拉结构形成的支模钢平台，把高镂空层结构支模变为在斜拉式吊杆多跨连续梁结构支撑平台上的一般支模板支设。2、施工工艺流程及操作要点2.1施工工艺流程本支模体系的具体施工工艺流程见图5。2.2操作要点2.2.l斜拉式吊杆多跨连续梁结构高镂空支模体系充分利用己浇筑混凝土结构的承载力，采用钢梁附着(或搁置)与已建成的结构上，并利用斜拉吊杆作为钢梁跨中的刚性支撑，减小了大跨度钢梁的支承跨度，有效地控制了钢梁跨中的挠度。对于斜拉式吊杆梁支撑系统，采用以概率理论为基础的极限状态设计法及结构力学、钢结构、钢筋混凝土的线弹性分析法，借助ANSYS等有限元计算软件进行施工力学的整体计算分析，控制钢梁、拉杆在最不利施工工况下的应力比。2.2.2预埋件施工预埋件施工前，应首先了解其型式、位置和数量，然后按标准要求制作并固定预埋件。预埋件的原材料应确保合格，加工前必须检査其合格证，进行必要的力学性能试验及化学成分分析，同时观感质量必须合格，表面无明显锈蚀现象。钢筋的调直下料以及钢板的划线切割，需根据图上尺寸认真实施。对于构造预埋件及有特殊要求的预埋件，应当注意锚筋的弯钩长度、角度等规定。砼在浇筑过程中，振动棒应避免与预埋件直接接触，在预埋件附近，需小心谨慎，边振捣边观察预埋件，及时校正预埋件位置。保证其不产生过大位移。2.2.3、钢平台支座节点由于整个平台结构的节点都是焊接结构，因此节点的施工是整个钢平台正常运作的关键，节点的施工必须按照设计图要求和钢结构规范进行施工。施焊前应复核焊接件的接头质量和焊接区的坡口、间隙、钝边等的处理情况。焊条在使用前应按产品说明书规定的烘焙时间和烘焙温度进行烘焙。在组装好的构件上施焊，应严格按焊接工艺规定的参数及焊接顺序进行，以控制焊后构件变形。焊接部位的不同，正确选择焊材。2.2.4平台安装安装次梁时，应制作可移动平台作为空间安装人员的操作平台，平台四周需用栏杆进行维护，高空作业时操作人员应将保险带挂钩固定在栏杆上。钢构件吊装就位时应统一指挥，吊装指挥、起重工、吊机驾驶员之间用旗语或口哨保持联系，确保指挥信号畅通，各施工人员只有在明确指挥信号后才能按规定要求进行施工作业，各施工人员严格执行起重作业安全操作规程要求，确保安全第一。3、材料与设备以合肥寰宇上都高镂空层为例，所要配备的材料和设备如下-。表3-1材料表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>2.2操作要点2.2.l斜拉式吊杆多跨连续梁结构高镂空支模体系充分利用己浇筑混凝土结构的承载力，采用钢梁附着(或搁置)与已建成的结构上，并利用斜拉吊杆作为钢梁跨中的刚性支撑，减小了大跨度钢梁的支承跨度，有效地控制了钢梁跨中的挠度。对于斜拉式吊杆梁支撑系统，采用以概率理论为基础的极限状态设计法及结构力学、钢结构、钢筋混凝土的线弹性分析法，借助ANSYS等有限元计算软件进行施工力学的整体计算分析，控制钢梁、拉杆在最不利施工工况下的应力比。2.2.2预埋件施工预埋件施工前，应首先了解其型式、位置和数量，然后按标准要求制作并固定预埋件。预埋件的原材料应确保合格，加工前必须检査其合格证，进行必要的力学性能试验及化学成分分析，同时观感质量必须合格，表面无明显锈蚀现象。钢筋的调直下料以及钢板的划线切割，需根据图上尺寸认真实施。对于构造预埋件及有特殊要求的预埋件，应当注意锚筋的弯钩长度、角度等规定。砼在浇筑过程中，振动棒应避免与预埋件直接接触，在预埋件附近，需小心谨慎，边振捣边观察预埋件，及时校正预埋件位置。保证其不产生过大位移。2.2.3、钢平台支座节点由于整个平台结构的节点都是<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>4、质量控制本斜拉式吊杆多跨连续梁结构高镂空支模体系按《钢结构设计规范》(GB50017—2003)设计，施工按《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205—2001)，《建筑钢结构焊接技规程》(JGJ81—2002)，《建筑施工扣件水平模板的支撑安全技术规范》(DG/TJ08-016-2004)执行。4.1对于焊条和焊剂型号的选定，需根据其使用要求和不同性能来进行，当采用压力埋弧焊时，采用与主体金属强度相适应的焊条；当采用手工焊时，应按强度低的主体金属焊条型号。4.2采用手工焊接时，贴角焊缝的高度要符合施工图要求。焊缝不得漏焊、少焊、缺焊，不得有气孔、咬肉、夹渣现象，肉眼感观良好。4.3主梁、次梁钢材材质必须符合施工图要求，型钢应平整顺直，不得有弯曲和局部屈曲。5、安全措施5.1搭设模板支架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。5.2人员高空作业要有牢靠的立足之处，配备各种安全防护设施，系安全带，穿防滑鞋，并配置可靠的防护网。安全带挂钩在施工过程中一定挂在牢固物体上。如挂在操作平台栏杆上、挂在钢丝索道等。在空中进行焊接施工时，施工人员必须站在操作平台上，并将安全带挂钩挂在平台钢管上。确保施工时人员安全。5.3施工人员必须使用符合规定标准的劳动防护用品，冬季施工必须配备防寒劳动保护用品，按安全技术标准和安全操作规程和国家劳动保护规定进行施工。5.4施焊场地清除易燃、易爆物品，并应对周围的易燃易爆物品进行覆盖、隔离。动火作业应在施工前办理动火证，设专职动火监护人、消防器材和防火设施。5.5混凝土浇筑过程中，应派专人观测模板支撑系统的工作状态，观测人员发现异常时应及时报告施工负责人，施工负责人应立即通知浇筑人员暂停作业，情况紧急时应采取迅速撤离人员的应急措施，并进行加固处理。6、效益分析斜拉式吊杆多跨连续梁作为支模平台进行支模施工的方法是避免超高支架落地支模，防止支架整体失稳坍塌，解决悬空高支模施工的有效、经济的方法。以合肥寰宇上都高镂空层为例，该高镂空层支模采用了5榀斜拉式吊杆5跨连续钢梁作模板支撑平台与传统钢管脚手架施工相结合的施工技术，取得了明显的经济效益和社会效益。6.1节能与经济效益6.1.1与传统的桁架结构相比，节约钢材约4吨，钢材节约率达30%。6.1.2在造价方面，省工省时，施工快速便捷，有效縮短工期3天，节约造价6万元，造价节约率为35-40%。6.2环境与社会效益构件全部采用工厂化生产，生产条件和工艺均比现场制作要好，减少现场的操作强度和难度，提高劳动生产率，减少返工和损耗，减少了噪声污染；保证了质量的同时减少了现场施工的安全隐患。7、应用实例7.1合肥寰宇上都工程7.1.1工程概况合肥寰宇上都主楼自6F顶至31F顶(即+19.80m至+99.60m)间，平面8至IO轴间为镂空层，镂空高度80m，长度15.6m，进深11.3m。镂空层于32F合笼，合笼层标高为+99.6m，净长14.9m，净宽9.7m。该镂空层支模施工采用5榀斜拉式吊杆5跨连续钢梁作模板支撑平台与传统钢管脚手架施工相结合。7.1.2实物工作量主梁Q235I30型热轧轻型3.6t，拉杆Q235[12热轧轻型1.35t，搁栅Q235[12热轧轻型2.5t。7.1.3应用效果施工工程中设专人对支撑系统进行观察，未出现走动，且未发生跑模现象，合笼层混凝土浇筑完成后，也未出现支撑失稳，主梁跨中最大变形4.7mm在模板拆除后，混凝土表面平整，阴阳角方正，误差均控制在了允许偏差范围内。节约钢材约4吨，钢材节约率达30%。有效縮短工期3天，节约造价6万元，造价节约率为35-40%。权利要求1.一种斜拉式吊杆多跨连续梁结构高镂空支模体系，它包括主承力的型钢梁、型钢斜拉杆、钢管脚手架模板支撑，所述型钢组成主次梁钢平台，主梁呈两端支撑形式设置在待浇筑高镂空楼层下已建成建筑物结构上，次梁设置在主梁上，通过型钢斜拉杆与周边主体结构钢筋混凝土框架拉结，钢管脚手架支撑则搭设在主次梁钢平台上。2、根据权利要求l所述斜拉式吊杆多跨连续梁结构高镂空支模体系的施工方法，包括以下步骤A、预埋件的安装a、施工测量为达到正确的符合精度要求的测量成果，经纬仪、水仪、钢尺施工测量前必须经计量部门进行检定。b、根据提供的建筑物轴线、标高将预埋件的位置测量出来后，将预埋件固定在相应的位置即可。B、钢粱的制作a、组装前要前要检査各件尺寸、形状及收缩加放情况，合格后用砂轮清理焊缝区域，清理范围为焊缝宽的4倍。b、在平台上标出构件位置线后，按线组装，采用手工电弧焊。c、结点板、连接板的组装要保证基准线与梁中心线对齐，组装应有经验的工人进行，保证准确性。d、构件验收钢构件制作完成后，检査部门应按施工图和有关规范的要求进行验收。成品的外形和几何尺寸的偏差应符合下表的规定。每批构件经验收合格后，应提供产品合格证及材料质保书。C、钢梁平台的安装a、利用施工工地现有的塔吊完成吊装工作，钢丝绳与钢梁间应用胶皮等软性物质进行衬垫。吊点的选择应保证构件在起吊过程中不变形，不扭曲并且平稳。吊装前，应检査起吊机械和工具是否处于完好状态，有问题应停止吊装，待问题解决后再吊装，严禁机械和工具带"病"作业b、正式吊装前应先试吊，试吊时先缓慢提升吊钩，在吊钩提升的过程中将吊索理顺。当吊索受力拉紧后停止吊钩的提升检査索具是否捆绑牢固。检査完毕后吊钩缓慢起升，检査、调整吊点位置、构件受力等。c、试吊结束检査全部满足要求后方可进行正式吊装。正式吊装起吊时，钢梁一端系根揽风绳，调节钢梁在空中的方向及摆动，吊装时先将钢梁吊离地面，若钢梁两端保持平稳则缓慢提升，钢梁初步就位后与牛腿焊接。d、斜拉杆现场拼装，保证斜拉杆与钢梁的安装角度正确。e、安装次梁时，应制作一个W2m的可移动平台作为空间安装人员的操作平台，平台四周需用栏杆进行维护，高空作业时操作人员应将保险带挂钩固定在栏杆上。f、在次梁上按上部排架的设计间距焊接立杆承插短钢筋，钢筋长0.2米，直径25mm，保证支模排架在混凝土浇筑时不滑动。D、钢平台的拆除a、被浇筑的混凝土楼层的同条件养护混凝土试块强度达到100%设计强度时方可拆模，钢梁待上都模板及钢管支撑排架荷载全部卸掉后，有外向内逐榀拆除。b、钢梁拆除采用两点吊，借助手拉葫芦及人力平移，使之拖入周边已施工完成的楼层内。全文摘要本发明涉及一种斜拉式吊杆多跨连续梁结构高镂空支模体系及施工方法，该体系采用型钢组成主次梁钢平台结构，通过钢拉杆与周边主体结构钢筋混凝土框架的拉结，形成支承上部楼层混凝土模板支撑排架荷载的结构支承体系。此斜拉结构形成的支模钢平台，把高镂空层结构支模变为在斜拉式吊杆多跨连续梁结构支撑平台伤的一般支模板支设。文档编号E04G3/20GK101372865SQ200810042988公开日2009年2月25日申请日期2008年9月17日优先权日2008年9月17日发明者冯成锋,刘有才,张荣灿申请人:浙江中成建工集团有限公司