反支撑吊杆施工方法

管线密集狭小吊顶空间反向斜支撑吊杆施工技术研究单位：中铁建工集团西北分公司西安地铁安装装修项目部一、项目研究的背景及意义1、研究背景根据目前国家规范，在吊顶龙骨吊杆大于1500mm时需要设置反向支撑。但是并没有说明反向支撑设置的具体范围和相应的制作规范。

首先要从为什么要设置反支撑说起，设置反支撑是为了避免由于吊筋过长导致整个平顶构架失去稳定性，吊筋太长且直径比较小，容易产生晃动，那么就应该加设反支撑以保证整个构架的稳定。吊筋越长，在受向上的推力的时候就容易使吊筋产生一定的弯曲。在实际工程中，通常是用角铁或者主龙骨，在龙骨调平以后，一端固定在楼板上，另一端固定在吊顶主龙骨上。一般来讲反向支撑安装的布局上，反支撑不应在同一直线上，应该为梅花型分布，支撑角度应在30-45度之间，间距大概在2M左右，可根据实际情况相应调整。但该斜支撑在实际施工过程中很多情况下由于顶部管线影响而难以施工。2、研究意义根据目前国家规范，并未规定该反向斜支撑具体做法。在具体操作过程中衍生出很多做法，但在实际应用中该反向斜支撑有如下缺点：①施工工序繁琐；②浪费材料；③在地下车站顶管线密集的狭小空间内不宜施工等。通过技术革新现拟采用镀锌钢管通过螺母与顶部结构顶板紧固的轴向应力，该轴向应力与吊杆本身连同紧固钢管在水平作用力下看作刚性材料，通过验算对比该镀锌钢管能够满足设计要求，进而得出结论该方法能够替代反向斜支撑。该工艺存在如下优点：①施工简单易操作；②在很大程度节约了成本；③在地下车站狭小有限的空间内仍可方便施工；④适应性能好，可以广泛推广使用。鉴于以上斜支撑缺点，研究出一种施工方便简易、节约材料、节约空间的施工工艺是非常有必要的。该工艺研究主要内容为：采用镀锌钢管套在吊顶吊筋上通过螺母与顶部结构顶板紧固，紧固后在垂直方向会产生一个轴向应力，该轴向应力与吊杆本身连同紧固钢管在水平作用力下看作刚性材料，通过受力验算对比该镀锌钢管能够满足设计要求，进而得出结论该方法能够替代反向斜支撑。主要研究方法：通过受力分析验算对比得出结论（附图及相关受力分析图）。二、项目研究的目标及内容

三、新革新技术施工优点1、施工简单易操作；2、在很大程度节约了成本；3、在地下车站狭小有限的空间内仍可方便施工；4、适应性能好，可以广泛推广使用。

由于原反向斜支撑结构的上部需要与建筑结构或承重构件相连，通过吊顶荷载计算，合理安排间距和受力位置，反向斜支撑的结构材料一般为角钢、槽钢、方管做镀锌处理。满焊为三角型框架，三角型框架底边位于上方，尖角向下固定吊杆

，所以该工序占用空间大，施工繁琐。通过技术革新现拟采用镀锌钢管通过螺母与顶部结构顶板紧固的轴向应力，该轴向应力与吊杆本身连同紧固钢管在水平作用力下看作刚性材料，通过验算对比该镀锌钢管能够满足设计要求，进而得出结论该方法能够替代反向斜支撑。1、施工简单易操作

反向斜支撑采用镀锌角钢或者槽钢通过焊接及螺栓连接，而革新后技术采用镀锌钢管与螺栓紧固连接，仅采用镀锌钢管而且还减少了焊接这道工序，与原施工工艺相比节约材料、人工，从而在很大程度节约了成本。2、在很大程度节约了成本50*50*5的镀锌角钢每吨5400元（2013年3月份市场价），20镀锌钢管每吨4250元（2013年3月份市场价）；每米50*50*5镀锌角钢理论重量为3.77kg，而每米20镀锌钢管理论重量为1.63kg；按照本工程中要求，制作一个吊杆反向斜支撑需要钢材：11.58kg，而革新后技术仅仅需要1.5kg；本工程中需要加设方向斜支撑的个数为（平均每隔一根吊杆设置一道方向斜支撑）：1050个，加工一个反向斜支撑需要消耗（1个大工和1个小工一天加工30个左右反向斜支撑包括：测量、切割、搬运、焊接、开孔、刷漆等，每个小工工费150元/天，每个大工工费270元/天）14元，而加工一个20镀锌钢管需要0.25元；因此制作、安装完一个反向斜支撑综合单价为105.5元，而革新后新技术综合单价为1.6元；综合考虑本工程利用吊杆反向斜支撑革新技术可以节约成本（105.5-1.6）*1050=109095元。

装修工程吊顶吊杆施工中，在狭小空间内设置反向斜支撑，由于其占据相对较大的空间，地铁工程处于地下有限空间内，顶部管线密集，因此反向斜支撑施工非常不容易，革新后技术措施仅采用镀锌钢管及螺栓连接，即便在顶部管线密集的地方仍可方便施工。3、便于在狭小有限的空间施工返回

由于该革新施工工艺施工简易方便，满足设计及施工要求，在很大程度上节约了成本，即便是在像地铁等管线密集的顶部空间内施工也可方便操作，因此该工艺可以进行推广。4、适应性能好，可以广泛推广使用四、革革新技技术受受力分分析及及验算算原规范范中吊吊顶吊吊杆反反向斜斜支撑撑做法法示意意图：：技术创创新吊吊顶吊吊杆加加套筒筒支撑撑做法法示意意图：：一种反反向斜斜支撑撑吊杆杆，包包括轻轻钢主主龙骨骨(5)、M10镀锌自自爆型型全丝丝吊杆杆(14)、支座座(7)和结构构板(13)，其特特征在在于：：所述述的M10镀锌自自爆型型全丝丝吊杆杆(14)包括膨膨胀螺螺栓套套管(15)，在膨膨胀螺螺栓套套管(15)内设膨膨胀螺螺栓头头(16)，在膨膨胀螺螺栓头头(16)下端设设置膨膨胀螺螺栓不不锈钢钢弹簧簧垫片片(18)，膨胀胀螺栓栓不锈锈钢弹弹簧垫垫片(18)下设置置自爆爆螺母母(11)，自爆爆螺母母(11)下为全全丝吊吊杆(6)，在全全丝吊吊杆(6)上套有有外部部支撑撑结构构(17)，全丝丝吊杆杆(6)的下端端与支支座(7)相固定，，所述的的支座(7)固定在轻轻钢主龙龙骨(5)上。所述外部部支撑结结构(17)包括镀锌锌钢管套套管(10)，镀锌钢钢管套管管(10)上端设置置不锈钢钢弹簧垫垫片(12)，镀锌钢钢管套管管(10)的下端通通过不锈锈钢垫片片(9)设置不锈锈钢螺母母(8)。进一步，，所述的的镀锌钢钢管套管管(10)套在全丝丝吊杆(6)上，所述述镀锌钢钢管套管管(10)的内径为为20mm，外径为为25.5mm，镀锌钢钢管套管管(10)上部通过过不锈钢钢弹簧垫垫片(12)与结构板板(13)相固定，，镀锌钢钢管套管管(10)的下部通通不锈钢钢垫片(9)与不锈钢钢螺母(8)紧固在一一起。当吊杆长长度大于于1.5米时，通通常采取取增加反反向斜支支撑的方方式避免免吊杆过过长失稳稳现象。。设置反向向斜支撑撑是因为为吊杆直直径一般般较小，，随长度度增加，，长细比比增大，，在轴向向压力作作用下，，如吊顶顶顶棚在在气压变变化时产产生的向向上风压压，容易易产生弯弯曲变形形，而且且在水平平方向也也容易产产生晃动动，不利利于整个个构架的的稳定，，比如通通常在刮刮腻子的的时候，，对整个个平顶就就会产生生水平和和竖直方方向上的的力，传传递给吊吊杆，导导致其发发生变形形，撤去去该力以以后，在在平顶重重力作用用下吊筋筋又恢复复原来的的垂直，，周而复复始，会会造成结结构破坏坏。三角角形斜支支撑有利利于增强强整体结结构在震震动荷载载下的稳稳定性。。拟在吊杆杆上部设设外径为为25.5mm的镀锌钢钢管，用用螺母将将其紧固固在结构构顶板下下，改变变构件受受力截面面形式，，增大其其惯性矩矩，从而而增强其其稳定性性，验算算其刚度度及稳定定性是否否满足要要求。1、截面示示意图套管与吊吊杆受力力分析示示意图套管受力力分析图图1）弹性模模量E=2.06×105MPa2）套筒截截面外径径D=25.5mm套筒截面面内径d=20mm3）镀锌钢钢管长度度L≥500mm4）吊杆直直径d0=8mm吊杆长度度L0≤1000mm5）抗滑移移系数：：μ=0.4（套筒紧紧固轴力力FN1；套筒与垫垫片之间间的最大大静摩擦擦力：fmax）表1.摩擦面的的抗滑移移系数μ2、各项参参数指标标处理方法构件钢号Q235Q345Q390Q420喷砂喷丸0.450.500.50喷砂（丸）后涂无机富锌漆0.350.400.40喷砂（丸）后生赤锈0.450.500.50钢丝刷除浮锈或未经处理干净的轧制表面0.300.350.40吊杆顶部部用膨胀胀螺栓固固定在结结构顶板板上，套套管用螺螺母紧固固在结构构顶板上上，为螺螺母对套套筒产生生的轴向向压力,套筒和和垫片之之间的最最大静摩摩擦力，，当fmax≥F1时，套筒筒和吊杆杆之间不不会有水水平方向向的位移移，二者者连接成成一个整整体，代代替原来来的反向向斜支撑撑。取该该段进行行受力分分析，确确定其强强度及稳稳定性能能否代替替原来的的反向斜斜支撑。。杆端约约束情况况：顶端端固定，，底端自自由。吊杆布布置密度度按1根/㎡考虑。。3、受力力分析析及计计算1、用扭扭矩法法计算算紧固固轴力力：FN1=0.7××σy×As=0.7×112×36.6=2869.44Nfmax=FN1×0.40=2869.44×0.40=1147.776N=1.15KNσy…吊杆耐耐力0.7…扭矩法法计算算时取取耐力力的70%强度分分类为为12.9和10.9时，σy取值为为112和96N/mm2As……吊杆有有效截截面积积根据实实际施施工情情况，，水平平施工工荷载载F1远小于于套筒筒和垫垫片之之间的的最大大静摩摩擦力力fmax，套筒筒和垫垫片之之间不不会产产生水水平方方向的的位移移，可可以将将套筒筒看做做一端端固定定，一一端自自由的的杆件件进行行验算算，由由固端端情况况确定定计算算长度度系数数为2，计算算长度度为2L。2、整体体临界界轴向向压力力及端端部挠挠度计计算：：2、套管管临界界轴向向压力力及端端部挠挠度计计算五、革革新技技术研研究结结论采用该该技术术提高高了工工程施施工质质量，，加快快了施施工进进度，，节约约了材材料和和人工工，改改变了了传统统工艺艺做法法的施施工繁繁琐、、占用用空间间大、、耗时时费工工的缺缺点，，对于于像地地铁这这样吊吊顶空空间有有限的的工程程施工工带来来了极极大的的方便便；因因此从从施工工成本本