三角桁架式鋁合金模板加固體系的設(shè)計(jì)與研發(fā)

楊曉宇*，張倚豪，侯凱旗

（中國(guó)建筑第八工程局有限公司，廣西南寧，530022）

三角桁架式鋁合金模板加固體系的設(shè)計(jì)與研發(fā)

楊曉宇*，張倚豪，侯凱旗

（中國(guó)建筑第八工程局有限公司，廣西南寧，530022）

巨型型鋼混凝土柱框架-核心筒作為典型的超高層結(jié)構(gòu)類型，具有安全性高，抗震能力強(qiáng)的特點(diǎn)，作為連接巨型型鋼混凝土柱框架與核心筒的型鋼混凝土連接梁，是施工中的重中之重。本文對(duì)連接梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，考慮各方面因素，自主設(shè)計(jì)研發(fā)一整套連接梁模板加固體系，采用新穎的無(wú)螺桿加固體系，并對(duì)各個(gè)配件進(jìn)行細(xì)部構(gòu)造說(shuō)明，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工，取得良好的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益。

超高層；勁性型鋼混凝土連接梁；加固體系；配件；設(shè)計(jì)研發(fā)。

引言

超高層外框筒型鋼混凝土梁施工，采用鋁合金模板，周轉(zhuǎn)次數(shù)高，節(jié)能環(huán)保。連梁中間位置為型鋼，普通穿螺桿加固工藝無(wú)法滿足現(xiàn)場(chǎng)施工要求，本論文從支撐體系、加固體系、細(xì)部結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行說(shuō)明，并對(duì)承載力進(jìn)行復(fù)核，保證三角桁架式鋁合金模板加固體系的可操作性，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。

1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述

深業(yè)上城（南區(qū)）三期工程外框架結(jié)構(gòu)八條勁性型鋼混凝土連梁連接8根型鋼巨柱，其標(biāo)準(zhǔn)層寬度由1500mm漸變至 800mm，其高度不變，巨型勁性型鋼梁嵌入連梁內(nèi)，四周配以下表鋼筋，組成鋼筋、鋼梁構(gòu)件、混凝土結(jié)構(gòu)梁體系，這種結(jié)構(gòu)在國(guó)內(nèi)非常少見(jiàn)。由于連梁中部穿過(guò)勁性型鋼，對(duì)拉螺桿無(wú)法穿過(guò)，采取型鋼上焊接螺帽或者型鋼上開(kāi)孔均嚴(yán)重影響工期。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度的需要，連梁鋁合金模板加固放棄常規(guī)方法，提出三角桁架的思想，旨在避免對(duì)拉螺桿的使用，縮短模板加固時(shí)間。

圖1 外框核心筒剪力墻與巨柱間連梁

2 連梁鋁合金模板加固體系設(shè)計(jì)

連梁鋁合金模板加固體系設(shè)計(jì)包括連梁操作架設(shè)計(jì)、梁底模及支撐架設(shè)計(jì)、梁側(cè)模設(shè)計(jì)、梁側(cè)連梁三角桁架設(shè)計(jì)、可調(diào)拉桿設(shè)計(jì)、施工工序等六部分內(nèi)容。

2.1 連梁操作架設(shè)計(jì)

為便于連梁鋼筋綁扎且不影響后續(xù)支撐架施工，操作架距離核心筒剪力墻800mm搭設(shè)第一排立桿，立桿橫向外伸 800mm，連梁中部下方搭設(shè)一道立桿，一排共三個(gè)立桿，掃地桿距板面500mm，第一步步距距2300mm，第二步步距1100mm。操作架鋼管均采用Φ48x3.0圓管。立桿縱向間距為800mm,共8排立桿。操作架搭設(shè)之后按照方案要求進(jìn)行驗(yàn)收，通過(guò)之后進(jìn)行連梁鋼筋綁扎。

圖2 連梁操作架立面圖

2.2 梁底模及支撐架設(shè)計(jì)

（1）在核心筒剪力墻上安裝梁底?！?20×120×3L型鐵件，用Φ12膨脹螺絲進(jìn)行固定，鐵件上膨脹螺絲洞口在工廠預(yù)留,間距300，如下圖云線所示。

圖3 連梁鐵件

（2）用100mm長(zhǎng)條鋁合金模板與鐵件相連（如圖100BPPP 1530）,與鐵件相連的銷釘個(gè)數(shù)不少于3個(gè)。在第一塊鋁合金模板下方安裝支撐架，支撐架橫向間距為600，縱向間距為800。安裝完支撐架之后按照配模圖拼裝鋁合金模板。

圖4 支撐架立面布置圖

圖5.連梁模板平面布置圖

圖6 連梁支撐架平面布置圖

（3）重復(fù)上述步驟 2，按照配模圖安裝剩余鋁合金模板，每拼裝完一塊長(zhǎng)條行鋁合金模板立即下設(shè)支撐架。

圖7 連梁底模配模圖

（4）連梁與巨柱交接處采用陽(yáng)角鋁合金模板進(jìn)行相連，并搭設(shè)支撐架。

圖8 陽(yáng)角鋁合金模板

2.3 梁側(cè)模設(shè)計(jì)

按照配模圖進(jìn)行梁側(cè)模安裝，如下圖所示，400U 梁側(cè)端頭最少打 2 個(gè)銷釘，豎向兩端必須要有銷釘，中間部分銷釘間距不能大于300mm，檢查銷釘是否打緊打牢。

圖9 連梁一側(cè)配模圖

2.4 梁側(cè)連梁三角桁架設(shè)計(jì)

（1）按圖在梁側(cè)模上安裝煙斗,開(kāi)始安裝距剪力墻550mm，縱向間距為800mm。利用U型鉤將煙斗與梁側(cè)鋁合金模板固定,煙斗型號(hào)為M16，長(zhǎng)度為250mm，距梁頂300mm，隨后在煙斗上掛背楞,背楞高度為110mm，沿連梁長(zhǎng)度方向全長(zhǎng)布置。

圖10 煙斗背楞立面圖

（2）在已安裝煙斗的位置上按圖安裝三角加固架，尺寸為1000x500x860，三角架斜臂采用60x40扁通（長(zhǎng)860mm），水平方向采用63槽鋼（長(zhǎng)度500），豎向采用8mm鐵板，三邊焊接而成，豎向8mm鐵板穿過(guò)煙斗，并用銷釘進(jìn)行加固，并在斜臂下方架設(shè)支撐架，如下圖所示；

圖12 安裝三角架

圖13 安裝三角架

2.5 可調(diào)拉桿設(shè)計(jì)

在梁兩側(cè)三角架中間安裝固定63槽鋼，槽鋼與三角架豎向鐵板采用銷釘相連,距三角架底部距離為200mm，隨后在三角架底部安裝可調(diào)拉桿，用Φ18螺栓連接，可調(diào)拉桿中部采用長(zhǎng)度1000mmΦ48鋼管，鋼管中部配置Φ 12鋼管可旋轉(zhuǎn)把手。鋼管兩側(cè)進(jìn)行車絲處理（長(zhǎng)度50mm），可插入Φ36車絲長(zhǎng)度為480mm的鋼管。

圖14 安裝可調(diào)拉桿

圖15 安裝可調(diào)拉桿

2.6 施工工序

（1）安裝梁底板，調(diào)節(jié)豎向支撐把梁底板水平標(biāo)高調(diào)節(jié)到位；

（2）搭設(shè)梁側(cè)操作平臺(tái)，檢查搭設(shè)是否牢固；

（3）待鋼筋扎完安裝梁側(cè)板，檢查銷釘是否打緊打牢；

（4）按圖安裝煙斗掛背楞；

（5）按圖安裝三角加固架，螺絲要收緊，安裝標(biāo)準(zhǔn)；

（6）按圖安裝可調(diào)拉桿；

（7）調(diào)節(jié)拉桿微調(diào)梁側(cè)上口尺寸，兩人配合，每三個(gè)加固架點(diǎn)處必須調(diào)節(jié)到位

（8）三角加固架回收；

（9）因?qū)痈邽?.5米，所有支撐處需搭設(shè)水平拉桿；規(guī)范搭設(shè)。搭設(shè)完需檢查是否穩(wěn)固；

（10）檢查搭設(shè)完的模板管架是否穩(wěn)固，驗(yàn)收模板。

3 三角桁架式鋁合金模板加固體系的研發(fā)

針對(duì)各關(guān)鍵工序，制定對(duì)策目標(biāo)以及措施，加快三角桁架式鋁合金模板加固體系的研發(fā)進(jìn)度。

表1 研發(fā)對(duì)策實(shí)施圖

4 優(yōu)點(diǎn)分析

（1）質(zhì)量方面：該加固體系使用鋁合金模板，澆筑混凝土成型好，拆模后進(jìn)行平整度及垂直度測(cè)量，合格率達(dá)到98%，平整度及垂直度滿足要求。

（2）經(jīng)濟(jì)方面：該體系避免對(duì)拉螺桿的使用，節(jié)約了材料，共減少螺桿數(shù)112條。工人可操作性強(qiáng)，在原有2天的工期的基礎(chǔ)上減少到了1.5天，共縮短工期37.5天，經(jīng)濟(jì)效益顯著，并且使用鋁合金模板快拆體系，材料周轉(zhuǎn)快，施工進(jìn)度加快。

圖16 鋁合金模板快拆體系

（3）該體系均是由鋁模廠專業(yè)機(jī)器化生產(chǎn)，不會(huì)與施工現(xiàn)場(chǎng)材料混合，材料周轉(zhuǎn)率高，從開(kāi)始施工至封頂均不需再次配備材料。

5 三角桁架式鋁合金模板加固體系的使用總結(jié)

（1）本論文適用于超高層外框筒與核心筒間連梁施工，特別適用于型鋼混凝土勁性連梁；

（2）每條連梁材料需單獨(dú)放置，避免材料混亂；

（3）連梁鋁合金模板加固裝置安裝前，須編制專項(xiàng)方案，并對(duì)相關(guān)實(shí)施人員進(jìn)行技術(shù)交底，保證現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施。

（4）每次拆模后材料必須進(jìn)行清點(diǎn)集中擺放，小型配件必須配備木箱收集，防止材料掉落導(dǎo)致后續(xù)施工材料缺乏。

（5）材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)，需嚴(yán)格按照清單進(jìn)行清點(diǎn)及擺放，保證材料不丟失。在施工前，先按照配模圖在每條連接梁處將模板拼裝好，避免后續(xù)的返工。

（6）梁底板安裝時(shí)，首先用鐵件與剪力墻相連，隨后每拼裝一塊梁底板搭設(shè)一排支撐架。

（7）混凝土拆模時(shí)，支撐架立桿處梁底板及立桿不進(jìn)行拆除，其余的進(jìn)行拆除，形成了模板快拆體系。

[1]何大開(kāi).鋁合金模板在某高層中的設(shè)計(jì)應(yīng)用[J].施工技術(shù).2014年1月下第43卷第2期.

[2]王永好,李奇志.全鋁合金模板在某高層建筑施工中的應(yīng)用[J].施工技術(shù).2011年11月下第40卷第353期.

[3]劉雪紅,程海寅,陸建飛,等.鋁合金模板體系施工技術(shù)及其效益分析[J].施工技術(shù).2012年12月上第41卷第378期.

[4]張昌讓.36米跨通廊鋼桁架預(yù)應(yīng)力加固的設(shè)計(jì)計(jì)算[J].工業(yè)建筑,1985,(05):14-20.

[5]郝風(fēng)朝.大跨徑桁架拱橋的加固設(shè)計(jì)與加固施工實(shí)例[J].交通世界(建養(yǎng).機(jī)械),2008,(07):211-212.

Design and Development of Triangular Truss Aluminum Alloy Formwork Reinforcement System

YANG Xiaoyu*,ZHANG Yihao,HOU Kaiqi
(China Construction Eighth Engineering Bureau Co.,Ltd.,Guangxi Nanning,530022,China)

Large steel reinforced concrete column frame - core tube as a typical super high-rise structure type,with high security,strong seismic capacity characteristics,as a connection of large steel reinforced concrete column frame and core tube of steel reinforced concrete connecting beam,is the construction of the most important.In this paper,the structure of the connecting beam is analyzed,and all the factors of the connecting beam are taken into account,and a complete set of connecting beam template reinforcement system is designed and developed,using a new screw-free reinforcement system and the details of the various parts are explained,and the site construction is carried out to obtain good economic and social benefits.

super high-rise; Steel - reinforced concrete coupling beam; reinforcement system; accessories ;design research and development

TP52

A

1672-9129(2017)04-0196-05

楊曉宇,張倚豪,侯凱旗.三角桁架式鋁合金模板加固體系的設(shè)計(jì)與研發(fā)[J].數(shù)碼設(shè)計(jì),2017,6(4):196-200.

Cite：YANG Xiaoyu,ZHANG Yihao,HOU Kaiqi.Design and Development of Triangular Truss Aluminum Alloy Formwork Reinforcement System[J].Peak Data Science,2017,6(4):196-200.

10.19551/j.cnki.issn1672-9129.2017.04.050