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淄博后澆帶臨時支撐體系研究與應用

［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，結構安全性低等缺點。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構溫縮問題，通常設置后澆帶。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不規(guī)范，檢查不到位，嚴重影響結構安全。為此，需研究一種新型的后澆帶臨時支撐結構，從而保證后澆帶部位結構的安全，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構模板支撐同步進行，搭設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。存在多層結構時，后澆帶處支撐體系從底層向上連續(xù)設置，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)建筑物的結構樓層凈高尺寸（樓板至梁底）選擇相應長度的 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留洞口處的底模（圖2）。

新型后澆帶臨時支撐體系搭設規(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計荷載且立柱長細比小于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 半 徑（ 直 徑 114 mm 壁 厚 5 mm 無縫鋼管）查表得i=3.86 cm。長細比 λ=L/i ≈75。依據(jù)軸心受壓構件的穩(wěn)定系數(shù)表，查表得 ：ψ=0.75。設計荷載 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�？勺兒奢d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計荷載比較后澆帶支撐設計荷載276.06 kN，實際總荷載178.47 kN，后澆帶支撐設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 處預留150 mm×150 mm 洞口。
（2）在預留洞口中心，吊線確定底托位置，用 12膨脹螺栓進行固定，若2 700 mm 后澆帶標準節(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、復核后澆帶立柱垂直度及后澆帶頂托鋼板標高；
（6）混凝土澆筑。
（7）混凝土達到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)嚴禁堆放材料。
（2）未經(jīng)允許，嚴禁拆除后澆帶支撐體系內(nèi)任何構件。
（3）嚴禁碰撞及人為破壞后澆帶支撐體系，若發(fā)生碰撞導致立柱變形偏移，應及時修復。
（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識。
（6）嚴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架體寬度按設計后澆帶寬度加200 mm 搭設，后澆帶兩側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，支撐架體搭設豎向剪刀撐，間距間隔2根立柱設置（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（標準節(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構總費用 =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構周轉使用一次投入時，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構費用低22880元，若新型后澆帶臨時支撐結構僅按周轉四次計算，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，周轉次數(shù)越多產(chǎn)生的經(jīng)濟效益越明顯。
6 結束語
新型后澆帶臨時支撐施工技術已成功應用于云上云 · 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、定型化和標準化施工，保證了后澆帶結構的安全，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率，同時后澆帶臨時支撐結構操作簡便，施工效率高，并可重復周轉使用實現(xiàn)綠色施工，極大提升了現(xiàn)場安全文明施工形象，同時該臨時支撐結構還適用于大跨度梁板的支撐達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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