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克孜勒蘇后澆帶臨時支撐體系研究與應(yīng)用

［摘 要］扣件式鋼管腳手架后澆帶收口網(wǎng)支撐體系存在支撐搭設(shè)不規(guī)范，占用空間大，鋼管扣件租賃費用高，架體維護成本高，結(jié)構(gòu)安全性低等缺點。對扣件式鋼管腳手架后澆帶支撐體系進行優(yōu)化改進，通過對比分析提出一種新的支撐體系，并應(yīng)用于工程中取得了很好的經(jīng)濟效益和社會效益。為解決建筑物不均勻沉降及超長結(jié)構(gòu)溫縮問題，通常設(shè)置后澆帶。因后澆帶留置時間長，加之在實際施工中，存在后澆帶支撐體系搭設(shè)不規(guī)范，檢查不到位，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)安全。為此，需研究一種新型的后澆帶臨時支撐結(jié)構(gòu)，從而保證后澆帶部位結(jié)構(gòu)的安全，增加后澆帶位置的空間利用率，提高模板及模板支撐體系的周轉(zhuǎn)率。
1 后澆帶支撐體系概述
1.1 扣件式鋼管腳手架后澆帶支撐體系梁板模板施工時，后澆帶支撐架體與其余結(jié)構(gòu)模板支撐同步進行，搭設(shè)時后澆帶部分單獨形成支撐體系，保證其余部分的模板拆除。存在多層結(jié)構(gòu)時，后澆帶處支撐體系從底層向上連續(xù)設(shè)置，上下層立桿對齊�？奂�式鋼管腳手架后澆帶支撐體系存在長期占用大量的模板及支撐材料 ；日常管理難度大，存在支撐拆除后再進行支撐 ；模板、木枋、頂托等材料容易變形、腐爛、銹蝕等，造成后澆帶模板支撐系統(tǒng)松動等問題（圖1）。

1.2 新型后澆帶臨時支撐體系
根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)樓層凈高尺寸（樓板至梁底）選擇相應(yīng)長度的 114×5 mm 無縫鋼管，一般比凈高尺寸小200 mm（以控制頂托伸出長度不大于200 mm），并在鋼管柱下端焊接300 mm×300 mm×10 mm 的鋼板作為底托，鋼管柱頂部采用自制頂托支撐于梁底并進行連接，自制后澆帶可調(diào)頂托采 用 60 螺桿長 600 mm， 114 螺母厚 100 mm，頂部焊接150 mm×150 mm×10 mm 鋼板。在梁底模板安裝時統(tǒng)一距后澆帶邊300 mmm 處預(yù)留150 mm×150 mm 洞口，自制后澆帶可調(diào)頂托頂部用透明膠帶進行包裹，自制后澆帶頂托上的鋼板做為預(yù)留洞口處的底模（圖2）。

新型后澆帶臨時支撐體系搭設(shè)規(guī)范、安全可靠、節(jié)約空間、觀感好、縮短工期、一次投入、重復(fù)使用，節(jié)約了鋼管扣件租賃費及維護成本。
2 后澆帶支撐設(shè)計荷載計算新型后澆帶臨時支撐體系適用于工業(yè)與民用建筑中后澆帶及大跨度梁板支撐，應(yīng)用時須根據(jù)工程具體實際情況計算荷載，實際總荷載小于后澆帶支撐設(shè)計荷載且立柱長細(xì)比小于180即滿足要求。以盤龍區(qū)新草房城中村改造項目為例，兩層地下室層高均為3.6 m（板厚200 mm，梁截面尺寸300 mm×700 mm），柱網(wǎng)間距按8.4 m 進行計算（表1）。

當(dāng)層高為3.6 m，梁高0.7 m，L=2.9 m，截面面積（直徑114 mm 壁厚5 mm 無縫鋼管）A=3.14×5.72–3.14×5.22=17.12 cm，回 轉(zhuǎn) 半 徑（ 直 徑 114 mm 壁 厚 5 mm 無縫鋼管）查表得i=3.86 cm。長細(xì)比 λ=L/i ≈75。依據(jù)軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)表，查表得 ：ψ=0.75。設(shè)計荷載 N=ψAf=276.06 kN。為檢驗自制可調(diào)頂托的承載力，將3個頂托送至云南建筑工程質(zhì)量檢驗站有限公司進行承載力檢測，經(jīng)檢測承載力為430.78~600.24 kN，大于設(shè)計荷載。
2.1 實際總荷載計算
根據(jù)梁板荷載傳遞方式（板→次梁→主梁→柱），每根后澆帶支撐位置的荷載計算如下 ：每根后澆帶支撐位置受力面積 S=4.2 m×1.9 m=7.89 m2。可變荷載如下。
（1）施工荷載 ：2.5 kN/m2（荷載分項系數(shù) ：1.4）。
（2）模板支架 ：1.1 kN/m2（荷載分項系數(shù) ：1.2）。
永久荷載 ：按照計算模型（荷載分項系數(shù)為1.2）。
永久荷載總值 =（4.2×1.9×0.2+0.3×0.5×1.9）×25 kN/m3×1.2=56.43 kN。
永久荷載 = 永久荷載總值 / 受力面積 =56.43/7.89=7.15（kN/m2）。
地下2層的總荷載 =（7.15+1.32+3.5）×7.89=94.44（kN）。
地下1層的總荷載 =（7.15+3.5）×7.89=84.03（kN）。
實際總荷載 N=94.44+84.03=178.47（kN）。
2.2 實際總荷載與后澆帶支撐設(shè)計荷載比較后澆帶支撐設(shè)計荷載276.06 kN，實際總荷載178.47 kN，后澆帶支撐設(shè)計荷載大于實際總荷載滿足要求。
3 施工工藝
（1）在梁底模板安裝時統(tǒng)一距后澆帶邊300 mmm 處預(yù)留150 mm×150 mm 洞口。
（2）在預(yù)留洞口中心，吊線確定底托位置，用 12膨脹螺栓進行固定，若2 700 mm 后澆帶標(biāo)準(zhǔn)節(jié)立柱不滿足樓層高度要求，安裝加長調(diào)整節(jié)。
（3）安裝后澆帶支撐頂托，調(diào)整至梁底標(biāo)高，采用膨脹螺栓固定至梁底，使用透明膠帶包裹。
（4）梁板鋼筋綁扎。
（5）檢查、復(fù)核后澆帶立柱垂直度及后澆帶頂托鋼板標(biāo)高；
（6）混凝土澆筑。
（7）混凝土達(dá)到100% 強度，拆除梁板模板及支撐架，保留后澆帶支撐體系。
（8）后澆帶混凝土澆筑完成達(dá)到100% 強度后，拆除后澆帶支撐體系。
4 成品保護措施
（1）劃定后澆帶支撐區(qū)域，區(qū)域內(nèi)嚴(yán)禁堆放材料。
（2）未經(jīng)允許，嚴(yán)禁拆除后澆帶支撐體系內(nèi)任何構(gòu)件。
（3）嚴(yán)禁碰撞及人為破壞后澆帶支撐體系，若發(fā)生碰撞導(dǎo)致立柱變形偏移，應(yīng)及時修復(fù)。
（4）梁板后澆帶采用層板進行封閉，鋼筋涂刷水泥漿保護。
（5）后澆帶獨立支撐體系采用紅黃油漆涂刷，并懸掛禁止碰撞及拆除標(biāo)識。
（6）嚴(yán)禁將后澆帶所在跨作為車輛通行通道，必須通行時對通道下梁板進行加固。
（7）安排專人進行監(jiān)督檢查，對后澆帶支撐體系及后澆帶部位的梁板進行必要的檢查，若均未發(fā)現(xiàn)后澆帶支撐體系變形松動及梁板混凝土的開裂、變形情況，及時確保工程質(zhì)量保證。
5 經(jīng)濟效益分析以兩層地下室為例，地下室層高均為3.6 m（板厚200 mm，梁截面尺寸300 mm×700 mm），跨度8.4 m，每層后澆帶長度為300 m，后澆帶支撐留設(shè)時間1年。
5.1 扣件式鋼管腳手架后澆帶支撐體系后澆帶兩側(cè)架體寬度按設(shè)計后澆帶寬度加200 mm 搭設(shè)，后澆帶兩側(cè)支撐為兩排支撐立柱，排距不大于900 mm，立柱間距1.0 m，水平桿步距1.5 m，掃地桿離地高度200 mm ；為加強后澆帶支撐體系的整體性，支撐架體搭設(shè)豎向剪刀撐，間距間隔2根立柱設(shè)置（即3.0 m）。
（1）每層鋼管用量 ：（4×3.4×300+300×3×2+100×2×5+300×3×4×3.84=40.2432（t）；鋼管租金為1.4元 /t/ 日。
（2）每層頂托用量1 200套 ；頂托租金0.01元 / 套 / 日 ；頂托費用 =1 200×2×0.01×365=87 60（元）。
（3）每層扣件用量為4×300×8=9 600（個）；扣件租金為0.004元 / 套 / 日 ；扣件費用 =9 600×2×0.004×365=28 032（元）。
（4）搭設(shè)及拆除人工費按30元 /m2（建筑面積）計算，人工費 =300×2×30×2=36 000（元）；鋼管扣件支撐體系總費用 =41 128+8 760+28 032+36 000=113 920（元）。
5.2 新型后澆帶臨時支撐體系
（1）每層立柱用量 ：144根 ；立柱單價（標(biāo)準(zhǔn)節(jié)含加工）：250元 / 根 ；立柱總價 =144×2×250=72 000（元）。
（2）每層頂托用量：144套；頂托單價（含加工）：210元 / 套；頂托總價 =144×2×210=60 480（元）。
（3）搭設(shè)及拆除人工費 ；按 15 元 / 根計算 ；人工費 =144×2×15=4 320（元）；新型后澆帶臨時支撐結(jié)構(gòu)總費用 =72 000+60 480+4 320=136 800（元）；按4次攤銷計算，每次費用 =（72 000+60 480）/4+4320=37 440（元）。在不考慮新型后澆帶臨時支撐結(jié)構(gòu)周轉(zhuǎn)使用一次投入時，傳統(tǒng)的后澆帶鋼管扣件支撐體系雖然比新型后澆帶臨時支撐結(jié)構(gòu)費用低22880元，若新型后澆帶臨時支撐結(jié)構(gòu)僅按周轉(zhuǎn)四次計算，每次使用就能比傳統(tǒng)的鋼管扣件后澆帶支撐體系節(jié)約76480元，周轉(zhuǎn)次數(shù)越多產(chǎn)生的經(jīng)濟效益越明顯。
6 結(jié)束語
新型后澆帶臨時支撐施工技術(shù)已成功應(yīng)用于云上云 · 云南省信息化中心項目、盤龍區(qū)新草房城中村改造項目，實現(xiàn)了工具化、定型化和標(biāo)準(zhǔn)化施工，保證了后澆帶結(jié)構(gòu)的安全，增加了后澆帶位置的空間利用率，提高了模板及模板支撐體系的周轉(zhuǎn)率，同時后澆帶臨時支撐結(jié)構(gòu)操作簡便，施工效率高，并可重復(fù)周轉(zhuǎn)使用實現(xiàn)綠色施工，極大提升了現(xiàn)場安全文明施工形象，同時該臨時支撐結(jié)構(gòu)還適用于大跨度梁板的支撐達(dá)到模板支撐體系的早拆，實現(xiàn)較好的經(jīng)濟效益及社會效益。

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