某高層建筑消防連廊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題探討

1、<p>　　某高層建筑消防連廊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題探討</p><p>　　摘要：針對(duì)高空結(jié)構(gòu)施工的這一技術(shù)難題，本文以某高層住宅工程為例，建筑高度87.2m，在19層-29層設(shè)置了室外消防連廊，消防連廊結(jié)構(gòu)面標(biāo)高為53.5m，29層處消防連廊梁底標(biāo)高為82.3m，采用了施工鋼平臺(tái)的技術(shù)處理措施，確保了高空中結(jié)構(gòu)施工的安全和質(zhì)量。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：高層建筑 連廊設(shè)計(jì) 探討

2、</p><p>　　中圖分類號(hào)：TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A </p><p><b>　　1 工程概況 </b></p><p>　　某工程7樓為一幢高層住宅樓，地下1層，地上30層，標(biāo)準(zhǔn)層層高2.9m，建筑高度87.2m，建筑面積17500m ，混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)。由19層開始至29層設(shè)置室外消防連廊，消防連廊和兩側(cè)樓梯間休息平臺(tái)標(biāo)高一致，

3、并作為連接相鄰單元的疏散通道。消防連廊為梁、板結(jié)構(gòu)，梁板混凝土強(qiáng)度等級(jí)均為C25，梁截面為300mm×800mm，板厚150mm，寬度為2.1m，跨度為9.4m(圖1)。19層處消防連廊結(jié)構(gòu)面標(biāo)高為53.5m，29層處消防連廊梁底標(biāo)高為82.3m。 </p><p>　　如何在50m余高的空中為消防連廊這一懸空結(jié)構(gòu)搭設(shè)模板施工操作平臺(tái)和腳手架，并在確保安全的前提下保質(zhì)保量地完成施工任務(wù)，是本文討論的主要

4、問題。 </p><p>　　圖1 消防連廊平面布置 </p><p>　　2消防連廊施工方案 </p><p><b>　　2．1方案設(shè)計(jì) </b></p><p>　　本工程中可以供選擇的施工方案有如下2種： </p><p>　　(1)落地式模板支撐架及腳手架。該方案是在地下室頂板上開始搭設(shè)

5、落地式模板支撐架及腳手架，整個(gè)架體的搭設(shè)高度為55m。 </p><p>　　(2)懸挑式模板支撐架及腳手架。該方案是先在18層樓梯休息平臺(tái)處搭設(shè)1個(gè)懸挑式施工操作鋼平臺(tái)，然后在操作鋼平臺(tái)上搭設(shè)模板支撐架及腳手架。其中模板支撐架的搭設(shè)高度為2.9m，腳手架搭設(shè)高度為17.4m和16.5m。17.4m高腳手架從懸挑鋼平臺(tái)開始搭設(shè)，l6.5m高腳手架從24層開始搭設(shè)，為懸挑式腳手架。 </p><

6、p>　　2．2 方案比較及選定 </p><p>　　采用落地式模板支撐架及腳手架方案進(jìn)行施工，因架體寬度僅為2.7m且僅有兩側(cè)墻面可供拼接，故整個(gè)架體穩(wěn)定性較差，容易出現(xiàn)架體事體失穩(wěn)的情況。另外，從地下室項(xiàng)板開始搭設(shè)工作量大且牽扯到地下室頂板加固等問題，工作效率低下且造價(jià)高。而采用懸挑式操作鋼平臺(tái)質(zhì)量輕、裝拆方便，在其上搭設(shè)模板支撐架僅需2.9 m，與落地式模板支撐架相比較，整個(gè)架體的穩(wěn)定性高、工作量小，

7、可確保施工安全。 </p><p>　　經(jīng)過(guò)對(duì)上述2種方案的綜合性比較，我們選擇了具備了安全可靠、施工方便、經(jīng)濟(jì)節(jié)約等優(yōu)點(diǎn)的懸挑式模板支撐架及腳手架方案，作為本工程消防連廊的施工方案。 </p><p>　　3 模板支撐架及腳手架構(gòu)造與搭設(shè)方法 </p><p><b>　　3．1 主梁 </b></p><p>　　進(jìn)

8、行主梁施工時(shí)，我們?cè)?8層樓梯休息平臺(tái)(標(biāo)高50.6m)處，⑻與⑿之間，安放了5根長(zhǎng)9.4m的36＃工字鋼，間距為0.975m，工字鋼與墻體上預(yù)埋件焊接連接。其中⑻與⑿處安放2個(gè)長(zhǎng)0.72m的鋼牛腿，最外側(cè)的36＃工字鋼安放在鋼牛腿上，焊接連接。每根工字鋼下設(shè)置2根鋼斜撐，鋼斜撐為2根10＃雙拼槽鋼組成(圖2、圖3)。 </p><p>　　圖218層樓梯休息平臺(tái)處懸挑鋼平臺(tái)平面布置 </p>&l

9、t;p>　　圖3主梁與鋼斜撐布置 </p><p>　　3．2次梁及操作平臺(tái) </p><p>　　對(duì)于次梁施工，我們?cè)?8層距外墻0.4m處開始安放10＃槽鋼次梁，次梁間距0.8m。次梁安放在主梁之上，且與主梁焊接連接。次梁上根據(jù)模板支撐架與腳手架立桿布置圖要求焊接長(zhǎng)度不小于O.1m的 20 mm短鋼筋。模板支撐架與腳手架均采用西48mm ×3．5 mm鋼管搭設(shè)。為了保證

10、施工人員的安全和防止物體墜落，我們?cè)诖瘟荷箱佋O(shè)木枋，木枋的鋪設(shè)間距為0.3m，并在木枋上鋪設(shè)木模板，形成懸挑操作平臺(tái)。為了確保操作人員的安全，我們?cè)趹姨舨僮髌脚_(tái)下安放了1層防墜安全網(wǎng)。 </p><p>　　3．3 鋼斜撐及鋼牛腿的構(gòu)造 </p><p>　　為了保證主梁受力后變形滿足《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017—2003)的要求，故在每道主梁下設(shè)置2根鋼斜撐。鋼斜撐由2根10＃槽鋼

11、拼接而成，截面為100mm×100mm，長(zhǎng)度為3.52m。鋼斜撐下端與混凝土剪力墻中預(yù)埋件焊接連接，上端在距外墻2 m處與主梁焊接連接。為了保證J軸處模板支撐架與腳手架的搭設(shè)，我們?cè)冖膛c⑿處安放2個(gè)長(zhǎng)0.72 m的鋼牛腿，最外側(cè)的36＃工字鋼安放在鋼牛腿上，焊接連接。鋼牛腿由36#工字鋼組成，一端焊接在外墻預(yù)埋件上，懸挑端設(shè)置鋼斜撐(圖4)。預(yù)埋件1的尺寸為300mm×500mm，預(yù)埋件2的尺寸為200mm×

12、;300mm，均采用厚12mm鋼板與西20mm鋼筋制作，鋼筋必須采用塞焊(圖5)。 </p><p>　　圖4 鋼牛腿與鋼斜撐詳圖 </p><p><b>　　圖5 預(yù)埋件詳圖 </b></p><p>　　3．4 腳手架構(gòu)造 </p><p>　　腳手架采用西48mm×3.5mm鋼管搭設(shè)在懸挑鋼平臺(tái)上，第1

13、次腳手架搭設(shè)高度為17.4m，從懸挑鋼平臺(tái)上開始搭設(shè)。第2次采用懸挑腳手架形式，搭設(shè)高度為16.5m，采用16#工字鋼作為懸挑梁配合18.5mm鋼絲繩組成懸挑腳手架。腳手架立桿橫向間距0.8m，立桿縱向間距1.8m，步高為1.8m，逢層拉接。拉接點(diǎn)采用在消防走廊結(jié)構(gòu)上預(yù)埋鋼管的形式(圖6)。 </p><p><b>　　圖6腳手架剖面 </b></p><p>&l

14、t;b>　　4 結(jié)構(gòu)計(jì)算 </b></p><p>　　為了便于計(jì)算，計(jì)算模型約定為：①主梁與外墻預(yù)埋件之間的焊接連接視為固定鉸支座：②模板支撐架及腳手架的桿件之間的扣件連接視為鉸接；③施工荷載通過(guò)鋼管直接傳遞至主梁上。 </p><p>　　經(jīng)計(jì)算，在最不利荷載條件下，主梁、鋼斜撐、鋼牛腿、懸挑梁可以承受的最大內(nèi)力，均滿足規(guī)范要求。 </p><p&

15、gt;<b>　　5 施工部署 </b></p><p><b>　　5．1 施工順序 </b></p><p>　　施工時(shí)應(yīng)遵循“由上而下、由里而外”的基本原則。搭設(shè)順序?yàn)椋呵謇眍A(yù)埋鋼板一放線定位一安裝預(yù)埋件一安裝懸挑鋼主梁一固定懸挑鋼主梁一斜撐桿焊接一安裝次梁一安裝安全防墜網(wǎng)一搭設(shè)腳手架一搭設(shè)模板支撐架。 </p><p&

16、gt;<b>　　5．2 施工要點(diǎn) </b></p><p>　　(1)懸挑鋼梁安放應(yīng)按模板支撐架的立桿縱距和橫距進(jìn)行定位和放線。懸挑鋼梁安裝位置應(yīng)準(zhǔn)確無(wú)誤，允許偏差在土15mm以內(nèi)。 </p><p>　　(2)在鋼平臺(tái)安裝時(shí)無(wú)外腳手架的位置預(yù)先搭設(shè)操作平臺(tái)。但任何情況下，操作平臺(tái)均不得作為臨時(shí)擱置鋼梁或放置較重材料、工具之處。 </p><p&

17、gt;　　(3)按從內(nèi)到外的順序，將各主梁安裝完畢，檢查表面平整度、焊縫高度、焊接質(zhì)量是否滿足要求。 </p><p>　　(4)進(jìn)行主梁安裝時(shí)，在腳手架和臨時(shí)操作平臺(tái)上的所有人必須做好防護(hù)措施，以正確使用安全帶。 </p><p>　　(5)在主梁安裝完畢后，宜在其底部掛粗繩大眼安全平網(wǎng)，兩端與已完主體結(jié)構(gòu)固定。 </p><p>　　(6)次梁安裝從主梁的一端往

18、另一端推進(jìn)時(shí)，先在主梁端部(垂直于主梁)鋪放木腳手板，和主梁綁定，然后利用固定的腳手板作為操作人員站立的臨時(shí)平臺(tái)，最后利用將塔機(jī)把次梁放置到位。在次梁兩端和主梁交接處。先臨時(shí)用鐵絲綁扎固定，后用焊接固定。 </p><p>　　(7)在鋼平臺(tái)安裝過(guò)程中，須對(duì)各個(gè)工序?qū)嵤┑馁|(zhì)量進(jìn)行檢查驗(yàn)收：整體完成后，須再次進(jìn)行全面檢查驗(yàn)收，符合要求后方準(zhǔn)投入使用。 </p><p>　　(8)拆除之前應(yīng)會(huì)

19、同各分包單位進(jìn)行檢查，要保證所有工序全部施工完畢并驗(yàn)收合格后，方開始拆除作業(yè)。 </p><p>　　(9)拆除順序與搭設(shè)順序相反，應(yīng)由上而下逐步拆除，嚴(yán)禁上下同時(shí)施工作業(yè)。每拆除一層腳手架后，都應(yīng)及時(shí)拆除消防連廊上的拉結(jié)點(diǎn)。配合裝修單位完善裝飾裝修面，待驗(yàn)收合格后方進(jìn)行下一層腳手架拆除工序。 </p><p>　　(10)及時(shí)清理懸挑鋼平臺(tái)與腳手架上的雜物，竹笆職板、鋼管等建筑材料、建筑

20、垃圾均應(yīng)集中堆放在樓層中，統(tǒng)一清運(yùn)，嚴(yán)禁高空拋物。 </p><p>　　6 安全、質(zhì)量保證措施 </p><p>　　(1)計(jì)算過(guò)程中，懸挑鋼平臺(tái)的設(shè)計(jì)荷載僅考慮19層消防連廊的一層全部結(jié)構(gòu)施工荷載，因此在其混凝土強(qiáng)度達(dá)到40％后，方可進(jìn)行下一層消防連廊的結(jié)構(gòu)施工。 </p><p>　　(2)為了加快工期，我們將19層消防連廊結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級(jí)提高1級(jí)，采用強(qiáng)度

21、等級(jí)C30的混凝土澆筑。 </p><p>　　(3)因鋼平臺(tái)搭設(shè)時(shí)消防走廊主體尚未完成，腳手架無(wú)法在消防連廊結(jié)構(gòu)上設(shè)置拉結(jié)點(diǎn)，故腳手架搭設(shè)起始高度不得超過(guò)4.5m，且腳手架鋼管與兩側(cè)剪力墻上穿墻螺栓焊接連接。 </p><p>　　(4)當(dāng)懸挑鋼平臺(tái)安裝完畢后，宜在其底部掛粗繩大眼安全平網(wǎng)，兩端與已完主體結(jié)構(gòu)固定，作為整體封閉，以杜絕高空墜物與高空墜落；當(dāng)鋼平臺(tái)完畢后，必須進(jìn)行全面檢查驗(yàn)

22、收，符合要求后方準(zhǔn)投入使用：同時(shí)，需在消防走廊兩端外墻上測(cè)設(shè)結(jié)構(gòu)面上+1.00m標(biāo)高的水平標(biāo)記，以便每天對(duì)該標(biāo)記進(jìn)行檢查，并對(duì)鋼梁的變形進(jìn)行監(jiān)控。 </p><p><b>　　7 結(jié)語(yǔ) </b></p><p>　　目前，該工程已經(jīng)順利結(jié)束。懸挑式鋼平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了安全、質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)、進(jìn)度的預(yù)期目標(biāo)，為以后高層懸挑結(jié)構(gòu)的施工積累了一定的施工經(jīng)驗(yàn)。 </p>&

23、lt;p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]江正榮．建筑施工手冊(cè)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社。2004． </p><p>　　[2]JGJ 162-2008建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范[s].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社．2008． </p><p>　　[3]JGJ l30-2O11建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)