新型支撑胎架体系的研发与应用

新型支撑胎架体系的研发与应用1新型支撑胎架体系的研发与应用一、工程概况1.1.体操馆钢结构概况体操馆钢结构造型似海龟状，东西长227.5m，南北长121m，最高点标高为32.5m。主要由斜钢柱、直钢柱、环桁架、内环拱桁架和钢梁组成。环桁架分为内环桁架和外环桁架，内环桁架截面形式为平行四边形，外环桁架截面大部分为倒斜三角形，小部分加强区域为平行四边形。内、外桁架各个点位高低不一，呈曲线分布，内、外桁架分别连接在钢柱上，斜钢柱通过支座与直钢柱连接；外环桁架钢柱自基础承台面标高到4.95m标高位置起为直钢柱，自4.95m标高位置起到外环桁架上弦变为斜管柱。内环桁架间设置有连接拱桁架（内拱桁架），内拱桁架为单片桁架，桁架高度为2.5m，内环桁架和外环桁架上下弦弦杆由圆管组成，桁架高度约为2.5m，内外环桁架上下弦杆间，水平弦杆间设置有纵向、横向、斜向支撑杆件。体操馆边端位置设置有长度约为25m的悬挑结构。体操馆钢结构效果图1.2.支撑胎架搭设方案概述根据广州亚运城体操馆钢结构特点，结合现场实际情况，综合考虑安全性、经济性和可行性原则，主要选用扣件式钢管支撑架作为钢屋盖高空安装承重和卸载承重平台。局部采用型钢胎架作为安装胎架和拼装平台。新型支撑胎架体系的研发与应用2其中，内拱桁架采用连续带状支撑架支撑体系，在上部拱桁架分段处设置抗侧安装胎架和安装平台。二、总体思路本工程按照施工工序和插入施工的时间分成以下施工阶段：（1）搭设阶段；（2）拆除阶段。每个阶段的施工内容相对独立，人、机、料、环境等要素的配置也相对独立，从管理上讲，需要专业分工协调、统筹安排，保证施工节奏的连续性，以实现工程目标。施工部署的总体思路如下：序号施工阶段总体思路1搭设阶段（1）提前做好技术、物质、设备等相关准备工作；（2）按照施工计划提前一周进场所需材料，并做好相应的材料检测。（3）在土建施工过程中，穿插进行临时措施的预埋件埋设，平台安装及胎架制作；（4）按照施工顺序，成立专业的胎架搭设班组，分区、分工按图施工，发现问题及时与技术部门联系。（5）严格按照国家相关规范进行胎架施工。（6）支撑架搭设完成后，需专业质检单位对支撑架进行检测，合格后方能进行钢结构的安装2拆除阶段（1）待整体结构安装完成后，根据卸载步骤分区逐步拆除；（2）支撑架拆除时按照“后搭先拆”的顺序进行胎架的拆除；三、支撑胎架施工方案（1）、整体构造搭设根据规范要求，支撑架沿93.50m长方向，横立面每隔5.50m，以6m为一单元在立面整个宽度和高度上连续布置剪刀撑，共布置16道横向剪刀撑；纵立面两外侧及加密立杆区域5.50ｍ范围共设置四道纵向剪刀撑，剪刀撑以8根立杆（6m）为一单元在立面整个长度和高度上连续布置，斜面与地面的倾角在45°～60°之新型支撑胎架体系的研发与应用3间，剪刀撑斜杆必须支撑在地面上。纵向扫地杆按距离楼层或地面200mm处设置，横向扫地杆采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。当立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不应大于1m。支撑架沿横向立杆的顶部设置顶托，每个顶托内放置2根支撑架钢管，顶托螺杆伸出钢管顶部不大于200mm。且在最顶两步距两水平杆中间加设一道水平杆。为了便于平板车在馆内行走，在带形支撑架A-15～A-16轴位置设置一个宽6m×高4.5m的门洞，门洞采取贝雷架承重结构。12m带状支撑架顶部各平台面的搭设高度及面积从东到西分布如下：序号12345678标高22.3m23.2m24m24.8m25.7m26.5m27.3m27.9m截面12m×5.5m12m×5.5m12m×5.5m12m×5.5m12m×5.5m12m×5.5m12m×5.5m12m×5.5m序号9101112131415标高28.2m28.4m28.2m27.8m27.3m26.5m25.7m截面12m×5.5m12m×16.5m12m×5.5m12m×5.5m12m×5.5m12m×5.5m12m×5.5m由上表可知，12m带状支撑架搭设的最大高度为28.2m，整个支撑架的高宽比为2.36，远小于5，所以整体稳定性较好，为了加强支撑架整体稳定性，在支撑架扫地杆上和+6.2m、+13.7m、+21.2m的水平杆上设置水平剪刀撑，垂直剪刀撑和水平剪刀撑的平面定位按下图所示。新型支撑胎架体系的研发与应用4剪刀撑平面布置示意图（2）、局部构造搭设1）、平台面板做法当支撑架搭设到预设的高度后，支撑架沿横向立杆的顶部设置顶托，每个顶托内放置2根支撑架钢管（见下示意图），顶托螺杆伸出钢管顶部不大于200mm。在平台上面根据放置胎架的位置，在胎架下方满铺220mm×160mm×2500mm的枕木。其余地方铺满不小于50mm厚竹跳板、木跳板或钢板网（具体主要根据立杆间距选材），以便于施工人员进行安全施工作业。新型支撑胎架体系的研发与应用5平面图1-1剖面图平台顶面构造图2）、平台外围安全防护措施在支撑架顶层各平台面临边搭设安全防护栏，搭设防护栏时，立杆间距2m，高1.5m，横杆分两排利用扣件连接在立杆上面，最后拉安全绿网，做好防护。当安全护栏影响到内拱桁架安装时，可临时拆掉横杆，待内拱桁架落位到拼装胎架上后，在根据实际空间位置搭设好安全护栏。3）、施工人员上落支撑架措施为了便于施工人员安全到达12m宽带状支撑架平台，在两边看台位置用支撑新型支撑胎架体系的研发与应用6架钢管各搭设一个临时双跑楼梯，具体位置在西面看台A-8～A-10交A-D～A-E区域设置一个双跑楼梯，在东面看台A-19～A-21交A-F～A-G区域设置一个双跑楼梯，并做好相应的防护工作。具体平面位置如下图中楼梯1和楼梯2所示，楼梯宽1200mm，梯子步高250mm，梯步面宽300mm，梯步采用双钢管上铺木板。楼梯两侧安全护栏设置1.2m高，并布满安全绿网，详见图2.3。楼梯外围剪刀撑设置原则同支撑支撑架。楼梯大样图4）、支撑胎架在看台的搭设及反顶措施支撑架落在看台底部的立杆根据总体纵距、横距设置，下部落在看台梯步上。支撑架施工时在下层反顶支撑架立杆纵距、横距la=lb=550mm，步距1500mm。反顶支撑架的顶端由螺旋顶托调平并顶紧上层楼板，螺旋杆的长度控制在300mm以内。看台与混凝土楼板夹缝高度小于1米，采用I20a型钢作为回顶措施。支撑架在看台搭设示意图如下图所示。新型支撑胎架体系的研发与应用7型钢支撑西看台局部示意图东看台局部示意图型钢支撑预留直径20mm的短钢筋在木方立杆位置看台回顶大样图5）、门洞设计根据综合考虑，12m带状支撑架底部门洞部位采用贝雷架支撑。贝雷架采用132片贝雷片组装成12个单元，其中2个单元作柱，另10个单元作梁。在贝雷架上方铺设工16a型钢，承接支撑架。新型支撑胎架体系的研发与应用8贝雷架形式与尺寸见下图所示。单个贝雷片三维示意图20mm厚挡板门洞顶部各立杆与贝雷架之间加工字钢16ａ20mm厚挡板20mm厚挡板门洞顶部各立杆与贝雷架之间加工字钢16ａ20mm厚挡板贝雷架立面图及柱脚大样贝雷架构造示意图新型支撑胎架体系的研发与应用9门洞顶部各立杆与贝雷架之间加工字钢16ａ贝雷架顶部构造示意图门洞立面示意图新型支撑胎架体系的研发与应用10四、支撑胎架搭设示意图安装支撑架平面布置图新型支撑胎架体系的研发与应用11安装支撑架立面图1安装支撑架立面图2新型支撑胎架体系的研发与应用12五、主要施工方法支撑架搭设的基本要求是：横平竖直、整齐清晰、图形一致、平竖通顺、连接牢固，受荷安全、有安全操作空间、不变形、不摇晃。5.1.支撑胎架的搭设测量放线→垫木板块→摆放扫地杆→逐根树立立杆并与扫地杆扣紧→装扫地小横杆并与立杆和扫地杆扣紧→装第一步大横杆并与各立杆扣紧→安第一步小横杆→安第二步大横杆→安第三、四步大横杆和小横杆→接立杆→加设剪刀撑→绑扎防护栏杆及挡脚板并挂安全网保护。（1）、钢管立柱施工1）、起搭立柱时，每隔6跨设置一根抛撑，直至立柱安装稳定后才能进行拆除。2）、每搭完一步支撑架后，校正步距、跨距、排距及立柱垂直度。3）、立柱上的对接扣件交错布置，两个相邻立柱接头不能在同一步距内，且相邻立柱接头在高度方向错开的距离不小于一个步距，各接头中心距主节点的距离不应大于步距的1/3。4）、立柱顶端高出女儿墙上皮1.0m，高出建筑物檐口上皮1.5m。5）、支撑架底座上必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座下皮不大于200mm处的立杆上。横向扫地杆采用直角扣件固定在靠纵向扫地杆下方的立杆上。（2）、纵横向水平杆施工1）、纵横向水平杆要平整，同一步纵向水平杆必须四周交圈。2）、横向水平杆设于纵向杆之下，纵向水平杆固定在立杆的内侧，并采用直新型支撑胎架体系的研发与应用13角扣件与立杆扣紧。3）、纵向水平杆接长一般采用对接扣件连接。相邻纵向水平杆对接接头交错布置，不设在同步、同跨内，相邻接头水平距离不应小于500mm，并等距设置不小于3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至杆端的距离不应小于100mm。4）、纵向水平杆的长度一般不小于3跨，并不小于6m。5）、连接纵向水平杆的对接扣件，开口朝架子内侧，螺栓向上，避免开口朝上，以防雨水进入，螺栓适度拧紧。6）、扫地杆必须按要求进行搭设，水平杆必须扣接在立杆上，不得相互扣接。扣件螺帽一定要拧紧。7）、各种连接扣件要扣接牢固，扣件螺栓拧紧扭力矩应在40～65N.m之间，以防扣件未能有效承力或扣件破坏，搭设完成后用扭力扳手随机均布抽样检查，不合格的必须重新拧紧，直到合格为止。（3）、剪刀撑的设置1）、每道剪刀撑跨越立柱的根数宜在5～7根之间，每道剪刀撑宽度不小于4跨，且不小于6m，斜杆与地面的倾角在45º～60º之间。2）、双排支撑架在外侧立面整个长度和高度连续设置剪支撑。3）、剪立撑斜杆的接头采用搭接方式接长时不应小于三个扣件连接固定，搭接长度不应小于1m，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应大于150mm。新型支撑胎架体系的研发与应用14胎架搭设完成图5.2.支撑胎架的拆除（1）、拆除施工准备支撑架使用完毕后立即拆除，在支撑架拆除前作好以下工作：1）、对支撑架进行安全检查，确认不存在严重隐患。如存在影响拆除支撑架安全的隐患，先对支撑架进行修整和加固，以保证支撑架在拆除过程中不发生危险；2）、在拆除支撑架时，先清除脚手板上的垃圾杂物，清除时严禁高空向下抛掷，大块的装入容器内由垂直运输设备向下运送，能用扫帚集中的要集中装入容器内运下；3）、支撑架在拆除前，先明确拆除范围、数量、时间和拆除顺序、方法、物件垂直运输设备的数量，支撑架上的水平运输、人员组织，指挥联络的方法和用语，拆除的安全措施和警戒区域。（2）、拆除施工顺序体操馆卸载施工完成后，对措施支撑架进行拆除，整体拆除顺序为：外围结构支撑支撑架及措施支撑架拆除→两侧HJ24～26支撑支撑架拆除→12m带状支撑新型支撑胎架体系的研发与应用15架拆除→内环支撑支撑架拆除；具体部位支撑架拆除，严格遵循由上而下、后搭者先拆、先搭者后拆的原则。同一部位拆除顺序是：栏杆→脚手板→剪刀撑→大横杆→小横杆→立杆。（3）、拆除施工要点1）、支撑架的拆除一般严禁在垂直方向上同时作业，因此要事先做好其他垂直方向工作的安排；2）、拆除支撑架时，下部的出入口必须停止使用，对此除监护人员要特别注意外，还在出入口处设置明显的停用标志和围栏，此装置必须内外双面都加以设置；3）、在拆除的支撑架周围，于坠落范围明显“禁止入内”字样的标志，并有专人监护，以保证拆支撑架时无其他人员入内；4）、对于拆除支撑架用的垂直运输设备要用滑轮和绳索运送或塔吊配合，严禁乱扔乱抛，并对操作人员和使用人员进行交底，规定联络用语和方法，明确职责，以保证支撑架拆除时其垂直运输设备能安全运转；5）、拆下的支撑架钢管、扣件及其他材料运至地面后及时清理，将合格的，需要整修后重复使用的和报废的加以区分，按规格堆放。对合格件及时进行保养，保养后送仓库保管以备今后使用；6）、支撑架拆除时遇大风、大雨、大雾天停止作业；7）、拆除时操作人员要