武汉某办公楼超长悬挑脚手架施工方案悬挑m

超长悬挑梁、板的施工摘要：本文从力学模型的选择及建立、力学模型中节点在施工现场的处理及现场的施工等几方面阐述了武汉市**扩建办案和专业技术用房屋面超长悬挑的施工及质量控制方法,为以后类似工程的施工提供施工经验.关建词：超长悬挑梁、板力学模型的建立施工预埋1工程概况武汉市**办案和专业技术用房扩建工程建筑面积24776.04m2，其中地上部分建筑面积20565.7m2、地下部分建筑面积4210.3m2;地上15层，地下一层;建筑总高59m;结构形式为框架-剪力墙结构.本工程为武汉市**办公用楼,15层以下相对单一,为了突出建筑物的层次感,建筑设计师在屋面60.05标高处E轴/1-13轴外侧悬挑3米梁板悬挑及62.00标高处E轴/1-13轴外侧悬挑3米空梁,此设计在里面设计中起到了画龙点睛的作用.具体如图1示.2施工难度分析图纸会审阶段,项目部针对该部位提出设计变更,建议改为轻型钢结构挑梁,考虑模板支设难度,建议采用有自身可承受荷载的压型钢板,但业主考虑费用原因不予认可.尽管如此,本人认为对此种类型结构施工采用变更结构型式的方式变为钢结构仍可作为首选.采用现浇混凝土结构有以下难度:=1\*GB2错误！未找到引用源。悬挑楼面标高为60.05,如果从一层搭设满堂架,不仅费用高,同时满堂架立杆受力为超长细干,很容易竖向失稳,故必须采用悬挑型钢+满堂脚手架的模板支撑体系;=2\*GB2错误！未找到引用源。悬挑梁截面尺寸为350×1000/400的变截面梁,其钢筋斜锚固在58.65标高屋面梁上，要提前预留，钢筋数量多，吨位大，不易预留及定位；=3\*GB2错误！未找到引用源。如何保证架体的整体性，防止侧向倾覆；=4\*GB2错误！未找到引用源。悬挑梁施工荷载较大，如何尽量减小施工荷载从而提高施工安全性能；=5\*GB2错误！未找到引用源。斜梁钢筋较密，且纵深较深，如何保证该节点的混凝土密实度是难点；三施工概况武汉市**扩建办案和专业技术用房工程屋面结构平面布置图结施53、屋面梁平法施工图结施54中,E轴∕1-13轴外侧悬从C轴线外悬挑3000mm(至梁中),层高为5500mm,板厚为120mm,混凝土强度等级为C25。该部位满堂脚手架无法生根,鉴于其结构复杂性、安全隐患大,故必须出专项的施工方案。四施工方案的选定4.1考虑现场实际情况,拟在14层屋面埋设工字钢,工字钢外挑3300mm,满堂架搭设在外挑工字钢上。4.2施工顺序a.E轴/1-13轴外脚手架搭设至15层时收头;b.15层结构板筋铺设前预埋工字钢固定件;c.15层结构混凝土浇筑完成后埋设工字钢及卸撑卸载施工;d.E轴内侧屋面结构混凝土浇筑完成后施工C-E轴屋架梁;e.C-E轴屋架梁施工完成后反拉卸载钢丝绳安装;f.卸载设置安转完后进行满堂架及模板施工;五施工工艺5.1施工顺序见4.25.2施工方法外挑工字钢的各项构造设置=1\*GB2错误！未找到引用源。外挑工字钢的构造设置=1\*GB3错误！未找到引用源。外挑工字钢从E轴外挑自由端长度3300mm；E轴内锚固端长度4200mm,工字钢总长度为7500mm。=2\*GB3错误！未找到引用源。工字钢布置每跨从轴线400mm开始摆设,按照间距1000mm摆设;=3\*GB3错误！未找到引用源。悬挑工字钢锚固端预埋两根Φ20“Π”字形固定件,固定件第一道在距离端部200mm开始埋设;第二道距第一道1000mm;预埋件至于板筋底层网片下部;=4\*GB3错误！未找到引用源。外挑端,满堂脚手架根部焊接150mm高,HRB335级25钢筋;=5\*GB3错误！未找到引用源。外挑端1500mm处焊接200mm高φ48×3.5短钢管,用于卸荷构造;外挑工字钢的构造设置见附图2,3。外挑工字钢的卸载构造设置=1\*GB2错误！未找到引用源。斜撑卸载=1\*GB3错误！未找到引用源。在14层屋面预埋钢管地锚,间距及布置按照工字钢的摆设预埋;=2\*GB3错误！未找到引用源。通长布置φ48×3.5钢管(对接扣件连接)与外挑端1500mm处的200mm卸荷构造钢管旋转扣件连接;=3\*GB3错误！未找到引用源。钢管斜撑连接地锚与外挑端1500mm处通长布置钢管,旋转扣件连接,以达到卸载的目的;=4\*GB3错误！未找到引用源。所有斜撑中部用φ48×3.5钢管连接为整体,以减小撑杆长细比,增强其刚度;=5\*GB3错误！未找到引用源。为防止外挑型钢向内侧滑移,在外挑端根部焊接14#工字钢250高作为抗滑移构造;=6\*GB3错误！未找到引用源。斜杆与满堂架水平杆连接为整体;斜撑卸载构造布置见附图1。=2\*GB2错误！未找到引用源。反拉钢丝绳卸载=1\*GB3错误！未找到引用源。在58.65标高E轴边梁预埋HRB335级钢筋;=2\*GB3错误！未找到引用源。每根工字钢悬挑端拉Φ14#钢丝绳与预埋钢筋拉结；反拉卸载构造布置见附图1。满堂脚手架搭设构造设置=1\*GB2错误！未找到引用源。立杆的构造布置:立杆纵向按照1000mm间距布置,挑梁下按照800mm布置;横向按照900mm间距布置,WL11下按照600mm布置;=2\*GB2错误！未找到引用源。横杆的构造布置=1\*GB3错误！未找到引用源。扫地杆的布置:扫地杆距离外挑工字钢150mm双向满堂布置,所有立杆与扫地杆连接为整体,且与E轴内侧满堂架扫地杆连接为整体;=2\*GB3错误！未找到引用源。扫地杆搭设后其余横杆按照间距1500mm双向布置;=3\*GB3错误！未找到引用源。横杆与E轴内侧满堂架横杆连接为整体;剪刀撑的设置=1\*GB2错误！未找到引用源。纵向剪刀撑设置:在挑梁(板)中部连续设置剪刀撑;=2\*GB2错误！未找到引用源。横向剪刀撑设置:每跨跨中、外挑工字钢上设置剪刀撑,共计16道;剪刀撑从E轴内满堂架立杆两跨起步且与E轴内满堂架剪刀撑连成整体;剪刀撑搭接长度按1米设置，用两个十字扣件紧固;剪刀撑与立杆锁紧;=3\*GB2错误！未找到引用源。剪刀撑连接E轴框架梁及外挑3000处梁,以形成卸载;剪刀撑设置见附图1;5.3模板安装5.3.1模板安装严格按照”模板施工专项方案”施工;5.4安全设施竹跳板的铺设:为保证安全,作业层上满铺50厚竹跳板保证施工安全及高空坠落物;作业层四周空隙用竹跳板封死;安全维护的搭设:外侧立杆升至作业层以上1200mm,用千目安全网封闭;5.5工字钢的铺设工字钢在安装前工字钢上的卸载设施、立杆下短钢筋等焊接完成;施工工艺:埋件埋设→工字钢安装→带线校正;关键点控制:=1\*GB2错误！未找到引用源。工字钢保证顺直,各构造设置在同一条直线上;=2\*GB2错误！未找到引用源。锚固端固定件与工字钢空隙用木楔填充密实,保证固定件受力;5.6满堂架搭设技术要求5.6.1立杆=1\*GB2错误！未找到引用源。立杆接头必须采取用对接扣件对接，对接搭接应符合以下要求：立杆上的对接扣件应交错布置，两相邻立杆接头不在同一步距内。=2\*GB2错误！未找到引用源。立杆保证垂直,避免偏心受压。5.6.2大横杆=1\*GB2错误！未找到引用源。大横杆设于小横杆之下，在立杆内侧，采用直角扣件与立杆扣紧。=2\*GB2错误！未找到引用源。大横杆采用对接扣件连接。=3\*GB2错误！未找到引用源。大横杆四面架子的纵向水平高差不超过50mm。5.6.3竹跳板脚手板采用平铺，接头采用对接，脚手板悬挑长度不大于150mm。5.6.4剪刀撑剪刀撑的设置应符合下列要求：=1\*GB2错误！未找到引用源。斜杆与水平面的倾角取45°至60°之间。=2\*GB2错误！未找到引用源。剪刀撑杆的接头必须采用对接扣件对接。=3\*GB2错误！未找到引用源。剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于150mm。六施工中难点措施6.1架体整体性措施=1\*GB2错误！未找到引用源。3米悬挑脚手架横杆与15层满堂脚手架立杆拉结为整体，且至少连接两道立杆；=2\*GB2错误！未找到引用源。横向剪刀撑与15层满堂脚手架连接为整体，至少与两跨立杆连接；=3\*GB2错误！未找到引用源。扫地杆与15层脚手架立杆连接为整体，且至少连接两道立杆；=4\*GB2错误！未找到引用源。靠E轴横杆与预留反拉卸载钢筋拉结，以达到抗倾覆效果；6.2减少施工荷载的措施=1\*GB2错误！未找到引用源。本部分共有混凝土约70方，考虑地泵的冲击荷载较大，可能对扣件产生疲劳破坏，故考虑用塔吊浇筑。=2\*GB2错误！未找到引用源。浇筑混凝土时，禁止集中堆载，及时分散。=3\*GB2错误！未找到引用源。料斗距离楼面不得大于1米，以减小冲击荷载，但也不可与楼面接触；6.3保证浇筑密实度的措施在斜梁顶部开洞，D=100mm，在以作为振捣孔及排气孔，从施工效果看，密实度较好；6.4拆模的保证措施本部分悬挑跨度较大，除同条件养护试块达到100%强度外，还委托实验室对结构件进行实体检测，达到100%后才进行拆除。6.5混凝土浇筑时的监控措施为防止突然性坍塌，施工中采取了以下措施：=1\*GB2错误！未找到引用源。增设5盏碘钨灯，保证各个角落通亮，以便于观察变形及时处理；=2\*GB2错误！未找到引用源。在立杆上标示控制标高，用水准仪跟踪观测，便于及时处理；=3\*GB2错误！未找到引用源。禁止浇筑混凝土集中堆载，及时分散；七力学模型建立探讨因为此部分是本人首次接触大跨度悬挑，本次施工对力学模型建立偏于保守，力学模型建立如下：=1\*GB2错误！未找到引用源。外挑工字钢按照纯悬臂梁的模型建立，既外挑部分为自由端，楼层以内为锚固端；=2\*GB2错误！未找到引用源。没有充分利用斜撑卸载、反拉卸载的作用，故偏于保守；具体参计算书。鉴于此次施工较为成功，故在以后遇到类似情况要充分考虑反拉、斜撑节点作用，可考虑按照铰节点考虑，另外本工程因工字钢型号限制采用了16#工字钢，如果条件允许可考虑用20#或以上的型钢，以增大型钢摆设间距，降低成本。八结束语随着经济的发展、建筑业的发展，建筑物也越来越追求一种个性、新颖的外观设计，例如本工程在60.05标高设置3米悬挑后整个建筑物立体感凸现，不显得那么单调，相信大跨度悬挑会越来越多的出现在施工中，因此很有必要对其进行总结和推广，总结武汉市**项目3米悬挑整个施工过程，建议把握以下几点：1、最好通过变更改为钢结构，靠自身承载；2、建立合理、经济的力学计算模型；3、重点提高架体的整体性，关键是与临近满堂架的连接；4、根据各自工程特点，尽可能减小施工荷载；5、加强混凝土浇筑期间的监测，发现问题及时抢险，避免突然倾覆；6、拆模前最好经过实体检测，确认混凝土达到100%后方可拆模；7、鉴于本部分措施费一般较高，可以通过经济谈判与业主沟通，最好在投标阶段就提出来，尽量符合实际的报此部分措施费；本文只是本人结合武汉市**项目大跨度悬挑而总结的一些个人意见，其中肯定有有待完善之处，请公司同仁提出指正，使我公司以后类似施工获得最好的参考！参考文献=1\*GB2错误！未找到引用源。GB50204-2002混凝土结构工程施工质量验收规范=2\*GB2错误！未找到引用源。GB50017-2003钢结构设计规范=3\*GB2错误！未找到引用源。《建筑施工手册第四版》=4\*GB2错误！未找到引用源。《建筑施工安全汇编》一房建扩建办案和专业技术用房工程E轴外1-13轴外挑满堂架计算书一、概况1.1满堂架单根立杆受力面积为900mm×1000mm,与模板专项施工方案中的1200mm×1200mm相比更为有利,故不对模板及其支撑验算尽按照构造要求的构造设置对工字钢强度、稳定性验算。1.2验算顺序采用分级验算的方法验算。首先,不考虑卸载设置尽工字钢本身是否满足各项指标;其次,如果不能够满足再考虑反拉卸载能否满足;最后,如果考虑反拉卸载仍不满足则考虑斜撑卸载;二、荷载汇集荷载明细表荷载名称取值单位参照资料16#工字钢自重重0.201kN/m建筑施工手册第四四版及脚手架安全技术术规程JGJ130-22001竹串片脚手板0.35kN/m2施工活荷载3kN/m2ф48×3.5钢管管0.0132kN/m框架梁、板自重25kN/m3模板自重0.35kN/m2模板自重0.35kN/m2三.验算3.116#工字钢力学性能16#工字钢截面惯性矩I=1130.00cm4，截面抵抗矩W=141.00cm3，截面积A=26.10cm2，弹性模量E=2.06×105N/㎜23.2板下型钢验算3.2.1荷载汇集计算简图如下:f1的计算静荷载标准值：f11=25KN/m3×(0.25m×0.6m×1m+0.2m×1m×0.12m)/2=2.175KN其中：0.12m为板厚；1m为立杆间距；f1为楼板传给工字钢的力;0.25m×0.6m为梁尺寸;f12=0.0132KN/m×(60.05m-53.15m)×1.5=0.14KNf12为钢管立杆传给工字钢的力.施工活荷载f13=0.45m×1m×3KN/m2/2=0.6675KNNf1标准值为:f11=f111+f12++f13=22.99KNNf1设计值为:f11=(f111+f122)×1.22+f13×11.4=3..723KNNf2的计算f21==25KNN/m3×(0.225m×0..6m×1mm+0.2mm×1m×00.12m))/2+255KN/mm3×0.4225m×1mm×0.122m=3.455KN其中：0.12m为板厚；1m为立杆间距距；f21为楼板传给给工字钢的力;f22=0.00132KKN/m×((60.055m-553.15m)×1..5=0.14KNf22为钢管立杆杆传给工字钢钢的力.施工活荷载f233=0.455m×1m××3KN/mm2/2+0.4255m×1m××3KN/mm2=1.995KNf2标准值为:f22=f211+f22++f23=55.54KNNf2设计值为:f22=(f211+f22))×1.2+ff23×1..4=7.0038KNf3的计算f31=225KN//m3×0.855m×1m××0.12mm=2.555KN其中：0.12m为板厚；1m,0..85m为立杆纵横横间距；f31为楼板传给给工字钢的力;f32=0.00132KKN/m×((60.055m-553.15m)×1..5=0.14KNf32为钢管立杆杆传给工字钢钢的力.施工活荷载f333=0.855m×1m××3KN/mm2=2.555KNf3标准值为:f33=f31++f32+ff33=5..24KNf3设计值为:f33=(f311+f32))×1.2+ff33×1..4=6.88KNf4的计算f41=225KN//m3×(0.885m/2++0.3mm/2)×11m×0.112m=1.725KNN其中：0.12m为板厚；0.855m为立杆纵间间距,0,3m为第一根立立杆到E轴梁边距；f41为楼板传给给工字钢的力;f42=0.00132KKN/m×((60.055m-553.15m)×1..5=0.14KNf42为钢管立杆杆传给工字钢钢的力.施工活荷载f433=0.5775m×1mm×3KN//m2=1.7225KNf4标准值为:f44=f41++f42+ff43=3..59KNf4设计值为:f44=(f411+f42))×1.2+ff43×1..4=4.6653KN均布荷载Q的计算算16#工字钢自重重:Q1=20.5kkg/m×110/10000=0.2205KN//m竹跳板自重:Q2=0.35KN/m22×1m=00.35KNN/mQ的标准值为Q=Q1+Q22=0.5555KN/mmQ的设计值为Q=1.2Q11+1.4QQ2=0.7736KN//m3.2.2构件件计算3.2.2.1强强度、稳定性性验算计算简图如如下：最大弯矩用用分离合成法法计算：Mmax1=1//2×Q2×l2=1/2×0.7736KNN/m×3.33m2=4KNN.mMmax2=f11×3.255+f2×2..85+ff3×2+f33×1.155+f4×0..3=544.97KNN.mMmax=Mmmax1+MMmax2σ=Mmax/rrW≦fσ-----------------------抗弯强度；；r------------------------截面塑性发发展系数，取取值为1.05；W------------------------截面抵抗矩矩取值141.000cm33σ=Mmax/rrW=58.977KN.mm∕1.05×141cmm3=398.31NN/㎜2≧215NN/㎜2故不满满足要求，需需对工字钢间间距调整！16##工字钢按照照间距500㎜摆设重新验验算3.3二次次验算16#工字钢按照照间距500mm摆设f1的计算静荷载标准值：ff11=255KN/mm3×(0.225m×0..6m×0..5m+0..2m×0..5m×0..12m)//2=1.09KNN其中：0.12m为板厚；0.5m为立杆间距距；f1为楼板传给给工字钢的力;0.255m×0.66m为梁尺寸;f12=0.01132KNN/m×(660.05m-533.15mm)×1.55=0.14KNf12为钢管立杆杆传给工字钢钢的力.施工活荷载f133=0.455m×0.55m×3KNN/m2/2=0.334KNf1标准值为:f11=f111+f12++f13=11.57KNNf1设计值为:f11=(f111+f122)×1.22+f13×11.4=1..952KNNf2的计算f21==25KNN/m3×(0.225m×0..6m×0..5m+0..2m×0..5m×0..12m)//2+25KN/m33×0.4225m×0..5m×0..12m=1.7225KN其中：0.12m为板厚；0.5m为立杆间距距；f21为楼板传给给工字钢的力;f22=0.00132KKN/m×((60.055m-553.15m)×1..5=0.14KNf22为钢管立杆杆传给工字钢钢的力.施工活荷载f233=0.455m×0.55m×3KNN/m2/2+0.4255m×0.55m×3KNN/m2=1KNNf2标准值为:f22=f211+f22++f23=22.865KKNf2设计值为:f22=(f211+f22))×1.2+ff23×1..4=3.664KNf3的计算f31=225KN//m3×0.855m×0.55m×0.112m=1.3KN其中：0.12m为板厚；0.5m,,0.85m为立杆纵横横间距；f31为楼板传给给工字钢的力;f32=0.00132KKN/m×((60.055m-553.15m)×1..5=0.14KNf32为钢管立杆杆传给工字钢钢的力.施工活荷载f333=0.855m×0.55m×3KNN/m2=1.3KKNf3标准值为:f33=f31++f32+ff33=2..74KNf3设计值为:f33=(f311+f32))×1.2+ff33×1..4=3.5548KNf4的计算f41=225KN//m3×(0.885m/2++0.3mm/2)×00.5m×00.12m=0.86KN其中：0.12m为板厚；0.855m为立杆纵间间距,0,3m为第一根立立杆到E轴梁边距；f41为楼板传给给工字钢的力;f42=0.00132KKN/m×((60.055m-553.15m)×1..5=0.14KNf42为钢管立杆杆传给工字钢钢的力.施工活荷载f433=0.5775m×0..5m×3KKN/m2=0.866KNf4标准值为:f44=f41++f42+ff43=1..86KNf4设计值为:f44=(f411+f42))×1.2+ff43×1..4=2.4404KN均布荷载Q的计算算16#工字钢自重重:Q1=20.5kkg/m×110/10000=0.2205KN//m竹跳板自重:Q2=0.35KN/m22×0.5mm=0.1775KN/mmQ的标准值为Q=Q1+Q22=0.388KN/mQ的设计值为Q=1.2Q11+1.4QQ2=0.4491KN//m3.3.2构件件计算3.3.2.1抗抗弯强度验算算计算简图如下：最大弯矩用分离合合成法计算：：Mmax1=1//2×Q2×l2=1/2×0.4491KNN/m×3.33m2Mmax2=f11×3.255+f2×2..85+ff3×2+f33×1.155+f4×0..3=288.62KNN.mMmax=Mmmax1+MMmax2σ=Mmax/rrW≦fσ-----------------------抗弯强度；；r------------------------截面塑性发发展系数，取取值为1.05；W------------------------截面抵抗矩矩取值141.000cm33σ=Mmax/rrW∕1.05×1411cm3=211.3N//㎜2<215NN/㎜2强度满足要求!3.3.2.2预预埋件的演算算以临界状态作即楼楼板不受力,则:2N2×3.5==Mmax则N2=4.7KKNfs=N2,得::f=7.55N/㎜2<235NN/㎜2埋件满足强度要求求!3.3.2.3整整体稳定验算算Mmax/Wφφb≦f式中φb--------------整体稳定系系数，取值0.74（见钢结构构设计规范GB5000217-22003附录B）；其余同同上；Mmax/WWφ×106/141ccm4×104×0.744=29.999N/mm2≦f=2155N/㎜23.3.2.4挠挠度验算工字钢挠度计算按按照荷载标准准值计算计算简图如下:W=FLb2(3--b/L)//6EIW=8.6mm满足要求求!3.3..2.5预埋件板连连接的验算计算简图图见下图:板筋为CRB5550级7钢筋,双层双向,板厚为120mmm,楼板混凝土土为C25.考虑预埋件间距,,选700宽板带作为为计算对象,即按照700mmm×120mmm梁计算,见下图:取700㎜宽板带做做为验算结构构件，有效高