钢筋混凝土支撑（精选十篇）
钢筋混凝土支撑 篇1
福建省某综合大楼位于福州市五四路19号东侧, 温泉支路西侧。大楼设计高度74.80m, 采用框架-剪力墙结构, 冲孔桩基础, 地下室设计一层, 外围尺寸:长96.0m、宽49.9m, 自然地面标高约-1.00~-1.40m (±0.000标高相当于罗零标高+7.450m) , 地下室底板面标高为-5.40m, 基坑侧壁安全等级:西侧A-P轴及南侧1-10轴为一级, 其余二级, 开挖平均深度约4.80m, 属于深基坑。
基坑围护采用柱列式排桩加钢筋混凝土内支撑围护体系 (见图1) , 围护桩采用冲孔灌注桩, 混凝土强度等级C20, 桩径均为φ600, 中距均为900。围护桩WZ1桩长为9.95m, 桩尖落在淤泥层上, 围护桩WZ2桩长为22.8m, 桩尖落在粉土 (砾砂) 土层上, 基坑转角处均为围护桩WZ2, 其余部位按2根WZ1桩加1根WZ2分布。围护桩间隙设置φ400高压旋喷桩作树根挡土及挡水, 桩长3.2m, 桩顶标高-3.1m。
冠梁及内支撑梁均采用C25钢筋混凝土结构, 冠梁尺寸为1200mm×700mm, 水平支撑梁尺寸为700mm×900mm和600mm×700mm, 支撑梁面标高为-2.3m。支撑立柱采用格构式钢柱, 断面尺寸450mm×450mm, 采用─8×100×410及L100×14焊接而成;支撑柱CZ采用桩径φ800冲孔灌注桩, 桩尖均落在砾砂土层上, 桩长20m。
2 拆除前准备
(1) 人力及机械安排。架子工6人, 空气压缩机需进场3台, 风动凿岩机2台, 破除工人8人, 6个杂工清理砼碎渣, 80T塔吊协助拆除的砼碎渣外运。
(2) 支撑拆除要求。根据基坑支护设计说明, 支撑系统拆除须待地下室底板、传力带混凝土达到设计强度的70%方可拆除。
(3) 支撑拆除施工顺序。由于本工程基坑为东西狭长型, 地下室混凝土结构施工按由西向东流水施工, 支撑拆除也必须按照结构施工由西向东逐步拆除。
脚手架搭设及安全防护→支撑梁钢筋保护层剥离→四角斜撑对称破除→水平对撑两侧对称破除→破除碎渣及时清理外运→脚手架拆除。详见图2。
3 支撑拆除方法
3.1 脚手架搭设
在基坑内砼水平支撑梁下搭设满堂钢管脚手架, 高度至砼水平支撑梁底, 脚手架钢管采用Φ48mm、壁厚3.5mm钢管, 脚手架纵横距为0.9m, 步距1.5m, 四角设抱角斜撑, 四边设剪刀撑, 中间每隔四排立杆沿纵向设一道剪刀撑, 斜撑和剪刀撑均应由下而上连续设置。
(1) 架子搭设工艺流程。摆放扫地杆→逐根树立立杆并与扫地杆扣紧→安装扫地小横杆与立杆和扫地杆扣紧→安装上部大横杆、小横杆→加剪刀撑→满铺防护竹榀。
(2) 脚手架搭设要求。
(1) 立杆垂直度偏差不得大于架高的1/200。
(2) 脚手架底部必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应用直角扣件固定在立杆上, 横向扫地杆应用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
(3) 大横杆设于小横杆之上, 在立杆内侧, 采用直角扣件与立杆扣紧, 大横杆长度不宜小于3跨, 并不小于6m。
(4) 大横杆对接扣件连接、对接应符合以下要求:对接接头应交错布置, 不应设在同步、同跨内, 相邻接头水平距离不应小于500mm。并应避免设在纵向水平跨的跨中。小横杆两端应采用直角扣件固定在立杆上。
(5) 架子四周大横杆的纵向水平高差不超过500mm, 同一排大横杆的水平偏差不得大于1/300。
(6) 脚手架的内、外立面分别对称设置剪刀撑, 由底至顶连续设置;每间隔三根立杆设置一道剪刀撑;剪刀撑的接头必须采用对接扣件连接。剪刀撑是在脚手架外侧交叉成十字形的双杆互相交叉, 并与地面成45~60°夹角。
(7) 剪刀撑应用旋转扣件固定在与之相交的小横杆的伸出端或立杆上, 旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于150mm。
(8) 施工层应满铺防护竹榀, 不得遗漏。
3.2 支撑拆除
支撑拆除必须严格按照施工顺序进行, 先凿除支撑梁钢筋保护层;再按破除顺序施工大样图对支撑进行破除并外运。
立柱桩 (格构柱) 周边应先破除, 且两立柱桩之间的支撑应对称破除。破除立柱桩周边支撑时, 先凿除砼, 钢筋不得割断, 待相邻两立柱桩之间的支撑砼均凿除后, 方可切除钢筋。
3.3 脚手架的拆除
(1) 脚手架拆除时应划分作业区, 周围设绳绑围栏或竖立警戒标志, 地面设专人指挥, 禁止非作业人员入内。
(2) 拆架子的高处作业人员应戴好安全帽, 系好安全带, 扎裹腿, 穿软底鞋方允许上架作业。
(3) 拆除顺序应遵守由上而下, 先搭后拆、后搭先拆的原则, 即先拆栏杆、脚手板、剪刀撑、斜撑, 而后小横杆、大横杆、立杆等, 并按一步一清原则依次进行, 要严禁上下同时进行拆除作业。
(4) 拆立杆时要先抱住立杆再拆开最后两个扣, 拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时, 应先拆中间扣, 然后托住中间, 再解端头扣。
(5) 拆除时要统一指挥, 上下呼应, 动作协调, 当解开与另一人有关的结扣时, 应先通知对方, 以防坠落。
3.4 注意事项
(1) 支撑梁应严格按施工顺序对称拆除, 严禁不按顺序胡乱拆除, 以保证水平支撑受力均衡。
(2) 拆除过程中工况复杂, 应及时与监测单位联系, 及时了解围护桩变形情况, 以便采取应急措施。发生异常情况时应立即停止支撑拆除, 并应立即查清原因和采取措施, 方能继续拆除。
(3) 支撑拆除后支护桩露筋位置应及时采用涂抹1∶2水泥砂浆进行保护。支撑下方柱墙插筋除满铺防护竹榀进行保护外, 钢筋端头螺纹位置还应采用橡胶套筒进行保护。
(4) 支撑梁架设于支护桩及中间钢格构柱上, 拆除时应预留>30cm砼, 待支护梁拆除后, 方可将格构柱桩上砼打凿并切割格构桩型钢。
(5) 结构柱墙钢筋应设防护架, 注意不撞碰防护架及结构钢筋, 碎渣掉入结构柱墙中, 不得用机械清渣, 应用人工清理。
(6) 支撑梁的钢筋应待砼凿除后切割, 不得先期切割, 梁砼碎块应小于20cm×20cm。
4 应急措施
基坑支护结构安危关系到本工程安全, 还关系到相邻建筑、附近城市管线及道路设施的保护等, 因此应加强对支护结构的监测。当支护结构的最大水平位移、建筑物的沉降速率, 总沉降量、地面裂缝值超过设计允许值时应立即停止施工, 向业主及监理单位反馈, 即时通知设计单位, 加密监测频率, 备用少量钢支撑防止围护桩局部变形过大, 并准备好堵漏材料, 防止因支护桩变形而发生基坑四周墙面渗水, 确保基坑安全。
本基坑支护结构的水平位移限值为30mm, 当出现下列情况之一, 应立即报警, 若情况比较严重, 应立即停止施工, 并及时对基坑支护结构和已有建筑物采取应急措施:
(1) 基坑支护结构的水平位移大于20mm;
(2) 基坑支护出现破坏的迹象或其他可能影响安全的征兆;
(3) 已有建筑物的不均匀沉降大于规范规定的允许值;
(4) 已有建筑物的砌体部分出现宽度大于3mm的变形缝或附近地面出现宽度大于5mm裂缝;
(5) 基坑周围土体出现可能导致剪切破坏的迹象或其他可能影响安全的征兆 (如少量涌土、隆起、陷落等) 。
5 实施效果
本项目监测单位为福建省建研勘察设计院, 在土方开挖前就派专业人员埋设观测点, 基坑边共布13个点 (见图3) , 在施工过程进行密切跟踪观测, 支撑拆除阶段加大测试频率, 早晚各一次, 支撑拆除结束后连续观测5天, 每日一次, 直到变形稳定为止。各观测点累计位移数据经汇总如表1、表2。
mm
注:以上数据源自观测点深度3m处 (位移量最大)
mm
6 结论
各观测点的位移速率、累计位移均未达到预警值。周边建筑物、基坑临近的道路、管线等设施的沉降速率, 累计沉降量也均未达到预警值。本项目基坑支护工程施工质量可靠, 拆除过程安全有效, 变形稳定。
摘要：本文通过工程实例, 探讨深基坑钢筋混凝土支撑拆除方法及施工注意要点, 做到科学、安全、快速拆除, 以便为继续施工创造有利条件。
关键词：钢筋混凝土支撑,拆除方法,变形观测
参考文献
[1]GB50202-2002建筑地基基础工程施工质量验收规范
筏形基础钢筋支撑施工方法有哪些？ 篇2
1、筏形基础钢筋支撑采用三角支撑配合横支撑，支撑筏形基础顶部钢筋，支撑顺序为：筏形基础顶部钢筋支撑在横支撑上，横支撑支撑在三角支撑上，三角支撑放在底部钢筋上，
2、横支撑采用25通长钢筋，距筏形基础端部500mm处开始布置，间距1.5m，为保证整体性，接头焊接连接，
3、三角支撑及斜支撑采用22钢筋，距横支撑端部300mm处开始布置，间距1m，为保证三角支撑稳定性，斜支撑与底部钢筋点焊，斜支撑与底部钢筋的夹角为60°。
钢筋混凝土支撑 篇3
[关键词]框筒结构；混凝土置换；支撑方案；全过程控制
某工程为框筒结构，地下共3层，地上为47层，屋顶结构的标高为160m，施工到地上6层的时候，施工单位对工程进行了检验，发现2层和3层的某些柱混凝土强度不符合设计的标准和要求，同时在工程建设和施工中也不能对其做拆除处理，只能对其做混凝土置换，混凝土置换施工之前一定要对这一部分进行支撑处理，这样才能更好的保证施工的安全性和可靠性。
1、支撑方案
1.1施工方案制定过程中需要考虑的因素。首先是支撑体系的设置和原来的结构不具备较强的整体性，如果设计的过程中无法保证其可靠性，就会使得结构出现比较严重的裂缝或变形问题，从而也影响到了施工的安全性。其次是支撑体系设计的过程中一方面要充分的考虑到承载力、变形和锚固中的一些注意事项，此外，施工的空间是否充裕、拆除时所产生的振动对于支撑施工的效果所产生的不利影响也应该受到人们的重视。再次是柱体拆除的时候要选择整体替换的形式，也就是说核心区的混凝土也要加入到替换工程当中，固结点应该转变成铰接的形式。第四，混凝土柱自己所承受的荷载比较大，支撑体系的托力和当前的荷载程度要比较类似，顶撑力会非常大或者是非常小，这种情况都会使得结构附加应力大大的增加。第五，如果站在混凝土柱替换的具体位置上来看，相邻的两根柱子之间要进行同时的替换处理，同时在核心区域的混凝土全部拆除之后，连接的两根柱梁也就没有了支点，如果不能采取有效的措施对其处理，这一区域的内部就可能会产生非常大的缺陷。此外，在施工中也不能使用大型的机械，特别是劲性柱拆除施工的时候，一定要保证型钢不会受到严重的扰动和影响。
1.2置换支撑及施工方案。首先，在柱子四周要完成H型钢撑杆的架设工作，柱的下端一定要定在梁的位置，同时还要按照施工的要求去施加一定的顶升力，这样也就可以消除柱体必须要承受的竖向荷载。其次是置换曾的上层护额下层设置的支撑应该完全相同，同时还要保证距离上下节点较近，这样也就可以充分的保证拆换层当中的受力可以顺利的传递到邻层的核心区当中。再次是支撑体系当中施加顶撑力也是非常重要的一个过程，首先要将H型钢传送到指定的位置，型钢的顶端应该保证焊接的紧密性和牢固性，而从下面的部分完成千斤顶的顶升工作，之后再在结构当中加入钢楔。同时还要完成对加劲板的焊接工作。第四是要按照柱体自身的荷载水平开展计算工作，在计算工作结束之后，要根据计算的结果选择合适的千斤顶，从而使得荷载与实际的受力情况尽量接近。第五是要在拆除层的上面设置支撑体系，此外还要保证整个体系的可靠性，在梁柱核心区拆除施工结束之后要保证结构不会出现水平位移的问题。在建模计算的时候也要根据施工的实际来处理，努力的发觉工出鞥中的不足，对这些薄弱的环节要采取有效的措施加以处理和控制。第六是要重视施工监测工作，在工程建设的过程中一定要制定一个科学合理的应急预案，要坚持先完成支撑施工，之后再进行拆除施工的原则，拆除之后柱体的沉降变形量也一定要控制在2.5mm之内。在柱体拆除的时候也一定要保证其顺序的科学性和合理性。最后一点就是在拆除或者是重新的浇筑施工的时候，可以采用轻型的拆除工具，拆除柱子上的混凝土材料，同时也可以针对部分的工程采用静态破碎技术，混凝土拆除施工之后要对竖向钢筋加以保留，同时还要植筋增补的一定数量的钢筋，混凝土浇筑的强度也要提高一个等级。
2.全过程控制计算
2.1但是为了能够对置换施工当中的荷载储备加以保障，结构模型计算的过程中要考虑到地上8层的实际情况。其次，结构在1—6层结构当中，其梁、板和柱体结构都要根据现场施工的具体情况采取有效的措施进行建模处理，第7层和第8层一定要严格的按照结构施工图纸的要求开展计算工作。再次，在横在方面只是对结构的自重加以考量，楼面施工活荷载取2KN/m2，但对地震作用和风荷载作用是不做考虑的。最后，在临时钢支撑和原结构连接节点置换模拟的过程中采用的是铰接的形式。此外在混凝土之还要在楼层上下两端出的梁柱核心位置置换当中也应该设置成铰接的形式。
2.2置换支撑施加预应力。为减缓支撑型钢应力滞后的影响，以便最大限度发挥置换支撑的作用，采用千斤顶对支撑型钢进行预加载。在SAP2000软件中，采用对支撑构件施加变形荷载的形式进行加载，本项目支撑型钢变形暂取1.5mm，由置换柱楼层层高3.20m计算可得初始预加应力为1020kN，初始压应变为0.0004。
2.3置换部位变形分析。由分析计算，柱混凝土置换过程中各置换撑杆托换点的竖向及水平（两个方向）位移如表1所示。表1中各置换撑杆托换点位移作为在置换支撑施工过程中千斤顶施加预加应力后梁柱核心区节点顶升量的控制依据，且应与置换钢撑杆预加控制应力进行相互印证校核。
2.4置换支撑内力分析。由分析计算，柱混凝土置换过程中各置换支撑型钢撑杆内力见表2。表2中各置换钢撑杆内力作为在置换支撑施工过程中千斤顶施加预加应力的控制依据，且应与置换支撑托换点预加位移顶升量进行相互印证校核。
2.5置换中原结构分析。柱混凝土置换过程中，结构整体纵筋配筋及柱轴压比与原设计对比，得出的构件配筋和轴压比满足规范要求，因此柱混凝土置换过程中原结构安全。
3、结语
在施工的过程中施工方案的质量直接影响到了施工的水平，同时我们还要对整个施工中的一些重点和要点加以控制，只有这样，才能充分的保证施工的质量和效果，从而也为保证整个工程的质量提供了非常好的条件。
参考文献
[1]范方平.某工程基坑混凝土内支撑钢立柱托换施工技术[J].安徽建筑，2014（02）
[2]安德锋.某砖混厂房加固与托换的技术应用[J].工业建筑，2013（11）
[3]陈炳富.深基坑钢筋混凝土内支撑梁机械拆除施工技术探讨[J].福建建材，2012（10）
[4]谷志旺.环板换撑技术在大型公共建筑中的应用[J].建筑施工，2011（05）
超长钢筋混凝土支撑变形监测分析 篇4
某超高层建筑, 项目占地面积约6.4万m2, 基坑面积超过5万m2。项目规划建筑面积约60万m2, 拟建项目含地下室5层;裙房4层, 高度为24 m;1栋23层低座酒店, 高度为85 m;1栋55层南塔楼, 高度为250 m;1栋57层北塔楼, 高度为260 m。地下室主要为停车场、商场、机电用房、酒店后勤区等;裙楼主要为商场及大堂;低座为豪华酒店;塔楼主要为高级办公楼、酒店及公寓式酒店。基坑呈不规则多边形, 比较复杂, 基坑南北向最大宽度182 m, 东西向最大宽度达262 m。基坑支撑体系采用钢筋混凝土支撑, 竖向共设5道支撑, 整个基坑平面内采用边桁架结合井字型对撑的形式, 在第一道支撑上设置了多条混凝土栈桥以方便挖土和地下室结构施工。断面尺寸为:顶圈梁1 000 mm×1 000 mm, 主撑1 000 mm×1 000 mm, 中心标高-2.10 m;, 支撑及围檩的混凝土设计强度等级均为C40早强。第一道支撑平面如图1所示, 基坑围护剖面如图2所示。
2 测点布置
混凝土应变计与钢筋计原则上布置于混凝土应力比较大的部位。混凝土应变计采用预埋方式布设, 钢筋计采用接驳器连接的方式布设[1,2,3,4,5]。
在测点位置的选择上, 由于支撑的变形受到支撑长度的影响, 支撑长度越大, 累计的宏观变形也越大, 因此选择基坑中跨度最大的支撑作为监测对象, 监测支撑中最大的变形情况。本文以第一道支撑为研究对象, 在此大跨支撑中间及边跨部位分别布设测点, 测点平面位置如图1所示。
第一道支撑中埋置了混凝土应变计和钢筋计。每一测点处, 混凝土应变计采用预埋方式布设, 沿截面中轴线布置两根, 分别距上下表面300 mm。钢筋计采用焊接方式布设于截面的四角。每个测点处, 混凝土应变计和钢筋计布置见图3。
3 实测数据及分析
图4~图6给出了测点1处钢筋应力、混凝土应变及轴力随着时间的变化情况。由图分析可知, 测点1处混凝土浇筑完成之后, 支撑整体形成, 随即进入服役期状态。从监测结果可以看出, 支撑轴力始终保持压力状态, 并且随着下层土体开挖, 轴力进一步增长。
测点2的平面位置位于支撑跨中, 由于跨中位置混凝土浇筑完成之后, 并未马上进入服役期, 所以体现出与边跨测点不同的变化规律。图7~图9给出了测点2处钢筋应力、混凝土应变及轴力随着时间的变化情况。由图可知, 跨中混凝土浇筑完成之后, 支撑并未完全形成, 仍处于施工期过程。从监测结果可以看出, 在第二道支撑合龙之后, 跨中段混凝土经历了短暂的受拉过程。随着下层土体开挖, 当第三段支撑合龙后, 支撑轴力从拉力逐渐变为压力。
4 结语
对某深基坑工程的超长钢筋混凝土支撑进行了现场监测, 监测数据的获取为掌握超长混凝土支撑在服役期基本性能的变化特征提供了支持。获取了结构从施工期到服役期整个过程的变化特征, 初步掌握了超长支撑结构服役性能演化的历史轨迹。由监测结果看, 超长钢筋混凝土支撑结构有着显著的超长性特点, 而且其服役特点与普通支撑结构存在着明显的差异。无论其施工期结构性能的形成还是其服役期, 支撑结构性能随时间的演化都有一定的特殊之处, 两者在发展过程中, 都对混凝土材料性能变化、基坑开挖顺序及相邻支撑工作性能发挥有较强的敏感性。随着服役环境的变化, 超长支撑轴力会进入拉压交替变化的阶段, 因为混凝土结构较差的抗拉性能, 为保证支撑结构的安全性, 更需强调实施信息化施工的必要性和重要性。
摘要：以某超高层建筑深基坑项目为例, 对超长钢筋混凝土支撑进行了监测分析, 介绍了测点的布置方式, 通过对支撑结构现场监测数据分析, 表明了其不同阶段的变形规律及监测方案的合理性。
关键词：钢筋混凝土,支撑,监测,变形
参考文献
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[4]姚顺雨, 林立祥.深基坑支撑轴力测试与分析[J].建筑结构, 2012, 42 (1) :112-114.
钢筋混凝土支撑 篇5
摘 要：随着我国城市的发展，大量人口涌入到城市的当中，人口的密度不断增大，特别住房问题，越来越多的高层建筑如雨后春笋一样拔地而起。建筑的结构越来越复杂，楼层越来越高，跨度越来越大。这类建筑对于结构的稳定与质量要求非常高。而混凝土模板支撑技术在此类建筑的建设当中应用较多，且取得良好的成效，能显著的提高工程整体质量。
关键词：混凝土;模板工程;支撑体系
高层建筑施工中使用混凝土模板与支撑技术已经有很多年了，技术也相对成熟，模板支撑能够很好的提高建筑物的整体结构稳定性，并且能延长建筑的使用寿命，高层建筑是建筑行业与时代共同发展的产物。施工要求比较多，对于施工人员技术要求很高，且在施工过程中需要设计人员不断实时进行方案修改。监理工作也非常重要，不仅要求工作经验丰富，更要细心负责，需要各环节工作人员共同努力，建筑的质量才能够有保证。
1 建筑模板体系的施工现状
在过去，混凝土建筑施工当中大多是使用单层模板支架。这种支架的受力比较简单，结构也相对简单很多，技术较为成熟的，施工安全可靠，但是对于高层、跨度大建筑来说不太适用。这就促使了多层模板支架体系出现，受力的复杂度提高，所以在设计与施工上难度提高很多，很多施工单位使用多层模架施工的时候，对模板的刚度与结构计算存在问题，或者直接凭经验来布置，这就造成了一定的安全隐患。
技术人员对于施工操作人员没有进行安全技术交底，很多一线的操作人员技术不过关，一知半解的进行操作就可能出现使用问题。比如说，模板支架发生倒塌事故，是因为操作人员没有按照设计布局、间距来进行支架搭建，导致模板支架整体稳定性差。当然也不排除设计支架上出现遗漏，导致支架整体平衡性失调。也可能是工人私自拆除部分支架而导致支架整体失稳。
建筑行业蓬勃发展，这就使得各种规模的施工队伍出现，建筑队伍扩充过快，有的建筑队伍没有施工资格，挂靠在一些单位名下，建筑工程出现层层承包与层层转包情况。管理单位的管理工作不到位，导致施工市场混乱。很多挂靠的施工队伍因为低廉的收费而承包工程，而其队伍的`施工人员素质低下，技术不过关，文化水平不高，重效率、重速度，不重质量，不重安全。
2 混凝土模板工程的施工技术与流程
2.1 施工准备阶段
施工工艺：(1)模板施工放线→(2)钢筋绑扎，隐检，浇筑混凝土处杂物清理→(3)模板定位塑料套管设置、预埋线管、线盒、预埋件安装→(4)模板配件安装、涂刷脱模剂→(5)操作平台搭设→(6)复核模板控制线、砂浆找平层。
2.2 模板安装阶段
模板安装这一阶段时，先按要求对模板施工放线，对模板进行编号;将模板吊装入位，再调整到施工合适位置进行定位。使用定位塑料套管加上穿墙螺杆后开始周转段螺栓进行初步的固定。之后要检查与调整模板的拼缝与垂直度，调整好后锁紧螺母。柱模要调整横截面尺寸后使用夹具对拉螺栓将柱模锁紧。销紧模板夹具、穿墙螺母后就可以进行最后的检查，检查支撑架设是否良好，对局部进行二次加强。
2.3 模板拆除阶段
施工完毕后，进入拆模阶段，这个阶段对于拆模的时间要严格的把控，当墙体不出现起皮、掉角情况就可以拆模。也可以是同条件环境下混凝图试块强度已经达到3Mpa是进行拆模施工。拆模流程：首先将穿墙螺母松开后，将穿墙杆从墙体中取出，拿锤子轻轻敲击模板夹具的夹爪。松开支撑结构，让墙体与模板分开，将对拉螺栓、模板夹具都松开。调节好柱模支架的侧向钢管顶撑与可调丝杆，使得混凝土面与柱模分离;最后就可以将混凝土面模板放置在地面上，进行清灰，并涂刷一定脱模剂，回收继续循环使用。
3 注意事项
模板工程在开始施工之前，首先是对对操作人员进行详细的安全技术交底。在模板安装后，施工单位要联合技术负责人、方案编制人等对安装的质量进行检查。浇注混凝土之前，总监理工程师、技术负责人、方案编制人要共同对搭设的质量进行考察与检验，保证质量合格后才可以验收，才能进行混凝土浇筑工作。
保持支撑系统是稳定可靠的，先将一个网格的水平支撑及斜撑安装完毕再逐渐向外进行安装;临时用的爬梯、脚板，均应支挂牢靠，在楼层边缘进行施工时需要设防护栏和安全网;在模板上进行电气焊施工时，模板板面应铺放石棉布，焊接后及时浇水;严格控制荷载，上料时必须将混凝土料分散施工。
一般来说转换层的结构施工，需要很大荷载的支撑，所以施工的方必须要尽可能利用目前已有硷结构强度的周边结构体系(柱、剪力墙等)来卸载，来减少作用到支撑上、大空间支模的面积上的荷载。大截面的混凝土构件在支撑楼板的时候，先需要核算楼板作用力，有必要时要采取一定的加固措施。
拆模环节是建筑模板支撑施工中非常关键的环节，需要非常严格的按照设计标注的拆模时间、顺序来进行，先将垂直支柱松开，确保安全保护措施到位的条件下，再对模板和支承楞进行拆除，禁止将模板全部拆除后进行再架支柱拆除。立柱拆除时，收钱保证立柱楼撑板的混凝土已经达到要求强度，并要同时保留两层立柱支撑现浇楼顶板下方能够施工;模板进行装拆与运输的过程要轻拿轻放，绝对不能有摔、砸;拆模的时候在下层水平栏杆上一定要先铺板，操作人员不能够直接踩在水平杆上进行操作;脱模后的模板、模壳、面板都必须要及时拆下，防止出现坠落砸伤人的情况发生。
监理工程师的监理工作非常重要，要保证时刻守在施工场地，对模板工程进行监督管理。这能预防一些安全事故发生，不仅如此，施工单位也要对施工的安全进行管理与预防。保障施工人员的安全，制定一些突发事件应对预感，对施工人员进行安全教育，将事故发生的概率降低，将施工人员的安全性提高。从设计、施工、人工操作各个环节上进行严格管理，防止模板支撑系统发生失稳坍塌事故。
4 结语
时代在发展，社会在进步，人们的生活水平不断提高，物质基础比过去好了很多，人们对于居住的环境要求也就越来越高。衣食住行，住房是人们生活中的一件大事，所以住房不仅需要舒适更需要安全。人们选择住房时考虑的因素不断增加，为了能让人们住上安心房、安全房，建筑施工人员要把安全放在首位，严格要求自己，不断提高技术，对于建筑细节更要细心耐心，有了先进的技术作为基础，更要讲究操作的规范与严谨。模板支撑技术需要不断的优化改进，设计人员也要时刻绷紧神经进行修改完善，不断提高建筑混凝土模板工程的质量。更好的为社会服务，为人民服务。
参考文献
[1] 熊畅.混凝土模板支撑工程论证标准探讨[J].山西建筑，，40(09).
[2] 陈彪.混凝土模板支撑施工安全监理要点分析[J].建筑工程技术与设计，2014(30).
钢筋混凝土支撑 篇6
钢筋混凝土支撑控制爆破拆除起爆网路一般分电起爆系统和非电起爆系统两类。由于钢筋混凝土支撑的控爆拆除多在人群密集的城市里进行,故受各种杂散电流、射频电流、静电、感应电以及雷电等的影响较多,相对而言,采用非电起爆系统比较安全。
由于钢筋混凝土支撑围护系统面积大、周围建筑林立、需保护设施比较多,为避免在起爆时因起爆网路出现问题而造成网路被炸断导致盲炮情况发生,降低因反复连接网路和起爆而影响周围需保护设施等安全,敷设网路前必须对起爆网路进行可靠性计算与分析,以便选择可靠度相对较高的起爆网路进行实施。同时,为尽量减少爆破危害效应对周围设施的不良影响,必须采取合适、可靠的起爆网路以保证拆除爆破的安全、顺利实施。为此,必须对网路的可靠度进行研究。
2 网路可靠度研究[1][2][3]
由于导爆管雷管无法用仪表检测,当其准爆率达不到100%时,无法判定哪一个雷管拒爆。当不合格产品进入网路后,它们对网路顺利起爆的完成将产生不同程度的影响。所以,在网路设计中必须采取适当的安全储备方式,提高网路的设计可靠度,保证网路能可靠地起爆。
设计可靠度(Rs)是指接力起爆网路在网路正常设计、正常敷设和正常使用的条件下,完成预定功能的概率。在网路设计、敷设和使用中人为的过失(采用过期起爆元件、网路漏接、错接等),不在设计可靠度考虑范围内。
2.1 塑料导爆管[4]
塑料导爆管是一种内壁涂有混合炸药粉末的塑料软管。外径为(2.95±0.15)mm,内径为(1.40±0.10)mm。混合炸药:91%奥克托金+9%铝粉,药量:14～16mg/m(图1)。塑料导爆管的传爆速度≥1600m/s。主要用于起爆工业火雷管或作为塑料导爆管非电雷管的脚线或作为传爆网路连接线。
2.2 网路元件组成及符号表示
导爆管非电起爆网路由四种元件组成,即起爆元件、传爆元件、连接元件和激发元件,其中连接元件可用组合雷管或传爆接头,但因毫秒延期传爆接头目前尚未投入使用,所以孔外接力式网路中的连接元件多用毫秒延期导爆管雷管。网路元件组成及符号见表1[5]。
2.3 爆破网路的初步设计
串联法:导爆管的串联网路如图2所示,即把各起爆元件依次串联在传爆元件的传爆雷管上,每个传爆雷管的爆炸就完全可以击发与其联接的分支导爆管。
并联法:导爆管并联起爆网路的联接如图3所示,即把炮孔或药室中非电毫秒雷管用一根导爆管延伸出来,然后把数根延伸出来的导爆管用连通管或传爆雷管并在一起。
簇联法:传爆元件的一端联接击发元件,另一端的传爆雷管外表周围各支导爆管(即起爆元件),如图4所示。簇联支导爆管与传爆雷管多用工业胶布缠裹。簇联法为并联法的一种形式。
并串联法:并联网路与串联网路的结合组成并串联网路,如图5所示。
2.4 导爆管起爆网路的延时
典型的导爆管网路,必须通过使用非电延期雷管才能实现微差爆破。导爆管起爆的延期网路,一般分为孔内延期网路、孔外延期网路和孔内外联合延期网路三种。
孔内延期网路:在这种网路中传爆雷管(传爆元件)全用瞬发非电雷管,而装入炮孔内的起爆雷管(起爆元件)是根据实际需要使用不同段别的延期非电雷管。当干线导爆管被击发后,干线上各传爆瞬发非电雷管顺序爆炸,相继引爆各炮孔中的起爆元件,通过孔内各起爆雷管的延期后,实现微差爆破。
由于非电导爆管毫秒延期雷管的段别有限,目前国内导爆管毫秒延期雷管的段别不超过30段,因而本延期网路只适合于每次爆破规模较小的爆破作业。当然随着电子延期雷管的出现,孔内延期网路将会得到很大的发展。
孔外延期网路:在这种网路中炮孔内的起爆非电雷管用瞬发非电雷管,而网路中的传爆雷管按实际需要用延期非电雷管。这种网路可以节约成本,但安全性差,常常会出现先爆网路差生的飞石、冲击波将后爆网路炸断现象。因而必须采取措施,比如采用直接覆盖措施以保护起爆网路不被破坏。由于安全性差,故这种网路也不适合大规模爆破作业。
孔内外联合延期网路:这种网路是在炮孔内和炮孔外皆装延期雷管,靠延期雷管来实现孔内外共同延期。一般在孔内装入高段别延期雷管,在孔外用低段别延期雷管进行微差爆破,以控制爆破震动、空气冲击波的危害。这种网路可适合不同作业环境,能够满足大规模爆破作业需要。
2.5 导爆管雷管的准爆率
工厂制造出的导爆管非电雷管,总与一定长度的塑料导爆管相连,因此常成为“导爆管雷管”或“组合雷管”。导爆管雷管的准爆率(p)等于多大,不同文献说法不一。有的文献提出p=86.09%,有些单位实测为p=90%以上或p=96.12%(置信度为0.95时)。由国家标准规定的导爆管雷管出厂检验标准,应用可靠性数学中的矩估计法可知,导爆管雷管的准爆率不低于39/40即p=97.5%。
2.6 起爆网路系统可靠性的计算与分析
2.6.1 起爆网路系统可靠性的计算原则[6]
根据可靠性理论,计算起爆网路系统的可靠性,首先应根据起爆元件或起爆单元在起爆网路内完成起爆任务的功能关系,绘制出起爆网路系统的可靠性逻辑图;然后,根据逻辑图计算起爆网路的可靠度。对于一定形式的起爆网路系统,整个网路系统的可靠性是由组成网路系统的所有各分系统中可靠性最小的分支系统决定的。因此只需要画出各分支系统中最后一个最小分支(或炮孔)的可靠性逻辑图,其可靠度在所有分支系统中最小,该最小可靠度即代表整个网路系统的可靠度。图6、图7分别为单式导爆管雷管、加强导爆管雷管起爆系统可靠性逻辑图。
2.6.2 起爆网路系统可靠度的数学模型
根据爆破拆除初步设计的起爆网路系统的最小分支系统可靠性逻辑图,得到起爆网路可靠度的计算模型[7][10]。
1)单式导爆管雷管起爆网路可靠度数学模型
2)加强导爆管雷管起爆网路可靠度数学模型
式中,Rs为起爆网路的可靠度;Rj为导爆管雷管与导爆管传爆结点的可靠度,根据文献[8],Rj=0.9943;r为导爆管雷管的可靠度,y=0.9612;n为导爆管起爆网路内最小分支传爆结点的阶数(个数)。
2.6.3 起爆网路系统可靠度的计算
将已知数据带入(1)、(2)式,对上述起爆网路系统可靠度进行计算。
1)单式导爆管雷管起爆网路可靠度(n=3):Rs=0.8343
2)加强导爆管雷管起爆网路可靠度(n=4):Rs=0.9285
假设导爆管传爆可靠度为1,每孔内单发雷管、不考虑其它因素对网路可靠度的影响,准爆可靠度用下式表示:
式中,p0为单个雷管的准爆率,p0≥97.5%;n为雷管排数;m为每排雷管数;v为每个结点上传爆雷管数量。
由上式可知,图7所示的爆破网路随着每个结点传爆雷管数v的增加,网路可靠度提高;随着网路排数n和每排雷管数m的增加,网路可靠度逐渐下降,为提高网路的可靠度,结点上常用双发或多发传爆雷管。
3 实际应用
在钢筋混凝土支撑围护结构爆破拆除的实际施工中,为赶工期,抢进度,在各方面安全满足要求的情况下,目前发展为对同一层支撑结构,尽量采取一次性爆破拆除措施。这样减少了爆破作业次数,从而降低了爆破作业对其他工种施工的影响,也降低了多次爆破作业所带来的风险。在实际施工中,采用较普遍的为孔内高段延期孔外低段微差起爆网路。即在孔内装入HS-4半秒延期雷管进行高段延期,在孔外可用MS-5、6、7、8等毫秒延期雷管微差加强雷管起爆(即用2发雷管绑扎网路),便可满足施工要求。
参考文献
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[8]张立国,于亚伦,费鸿禄.导爆管复式交叉起爆网路可靠性分析及应用.爆破,2003,Vol.20(3):5～8
[9]余永强,杨小林等.双向及多点激发起爆网络可靠度分析.辽宁工程技术大学学报,2004,Vol.23(5):638～640
钢筋混凝土支撑 篇7
关键词：深基坑,支护结构,快速拆除
近年来, 深基坑工程的设计施工技术取得了长足进步, 通过水平和斜向支撑系统的深基坑支护结构也随处可见。
深基坑支护体系的施工和拆除需要占用比较长的周期, 因此在进行深基坑支护结构设计时, 支护方案对工程总工期的影响应当作为一个重要因素来对待。
本文主要介绍如何在支护结构支撑系统设计和施工时采取一些技术措施, 打破常规的支撑拆除顺序, 使拆除支撑这道工序不占用工程有效工期, 以达到缩短工期的目的。本文以靖江市德诚城市广场工程支护体系施工和拆除为例, 对此方案进行介绍。
1 工程概况
本工程位于靖江市, 基坑东西长约195 m, 南北宽度约132 m, 设有两层地下室。地下室是框架结构, 除地下室外墙和电梯井井壁之外, 没有别的剪力墙。
本工程的基坑支护结构方案:采用钻孔灌注桩支护结构, 设一道环形结构钢筋混凝土水平支撑, 支撑梁下表面标高是-3.40 m, 在垂直方向上位于地下一层楼板上方0.90 m, 止水帷幕采用双轴深层搅拌桩, 采用深井井点降水。
按照工程总部署, 支撑结构体系的拆除应在2008年的7月下旬进行。原计划采用爆破方案拆除支撑结构, 支撑拆除需要占用20 d。后来经过认真分析, 发现采用爆破拆除方案是不可行的, 如果采用人力加机械拆除则需要占用总工期至少35 d的时间。这就迫使我们在技术上进行大胆的创新以满足工程工期的要求。
2 缩短拆除工期的总原则
在支护结构设计时, 我们的总体设计思路是:使支护拆除不占用主体结构施工总工期的时间, 即在支撑体系不拆除的情况下, 主体结构的施工作业不受支撑体系的影响, 可以顺利地向前推进。
3 采取具体措施的思路
按照以往的设计和施工思路, 靖江市德诚城市广场这样的工程, 地下一层主体结构的施工应在支撑系统拆除后才能进行, 常规的施工工序如下:
支护系统施工→基坑开挖→垫层施工→基础底板施工→地下2层结构施工→外围回填至地下2层顶板部位→换撑带混凝土施工→支撑系统拆除→地下1层结构施工。
从以上的工序安排可以看出, 拆除支撑系统虽然不是主体结构施工工序的范畴, 但它仍然占用了主体结构施工比较长的工期, 拆除支撑系统虽然不是主体结构的施工工序, 但它是关键路线上的关键工作。我们可以通过在支撑系统设计和施工时采取一些技术措施, 把拆除支撑系统这道工序安排在地下1层主体结构工后进行, 使拆除支撑系统这个工序不在关键路线上, 不再是关键工作。调整后的施工工序如下:
支护系统施工→基坑开挖→垫层施工→基础底板施工→地下2层结构施工→地下1层结构施工→外围回填→地上结构施工、支撑系统拆除同时进行。
从以上工序可以看出, 拆除支撑系统不再占用主体结构的施工工期, 而且减少了换撑带混凝土施工这道工序, 从经济上考虑, 这样的调整不但缩短了工程总工期, 同时节约了换撑带混凝土的施工成本。
4 采用的具体技术措施和注意事项
1) 在支撑系统设计时, 支撑梁系统的平面布置应进行一些调整, 使其与主体结构平面布置相呼应, 支撑梁的水平位置与主体结构的框架柱、主体结构的墙身节点以及墙体暗柱节点的水平位置在垂直方向上要相互错开。这样做的目的是:在支撑梁不拆除的情况下, 支撑梁对地下一层主体结构的框架柱、墙体节点和墙体暗柱直接往上施工不造成阻碍。这就要求支护工程的设计人员对支撑结构体系要反复研究和调整, 使支撑梁在垂直方向上不和主体结构的框架柱等重要节点重合。
2) 在设计支撑系统时, 对支撑梁与外墙、内墙垂直相交处作一些技术处理。采用这些技术措施的目的是:在支撑梁不拆除的情况下, 主体结构内外墙体的施工可以直接往上推进。靖江市德诚城市广场工程采用的方案是:在支撑梁与地下室墙体相交处, 暂时不拆除支撑梁, 直接进行墙体结构施工, 让支撑梁从主体墙体中穿过, 待墙体模板拆除后, 再剔除主体墙体以外的支撑梁混凝土, 留在墙体内的支撑混凝土不再剔除, 使其成为墙体的一部分。
在支撑系统设计和施工时采用如下做法:a.保证在支撑梁不拆除的情况下, 支撑梁穿过主体结构墙体处墙体中钢筋贯通:在支撑梁设计和施工时, 在尚未施工的主体结构墙体位置上预留与主体墙体配筋相同的水平钢筋和竖向钢筋, 并按规范要求互相错开, 这些预留钢筋将来在墙体结构施工时与墙体钢筋连接, 如图1所示。b.保证支撑梁与外墙交叉部位的防水效果:在支撑梁与外墙相交位置, 还应采取一些防水构造措施。最好的方法是在支撑梁截面的周边预留止水钢片, 这些止水钢片的预留位置应位于将来施工的外墙中线上, 如图1所示。c.保证在支撑梁与主体结构墙体相交位置混凝土的强度:在此部位的支撑梁采用的混凝土应比将来主体墙体混凝土标号高一个等级, 如果是外墙位置, 此部位的支撑梁混凝土尚应采用防渗混凝土, 并加强振捣和养护。d.要保证预留的钢筋和预留止水钢片放置的位置准确, 并符合相关规范和标准的要求。e.预留的钢筋和预留止水钢片放置的时间周期比较长, 应当采取一些防腐蚀措施。
3) 墙体施工时应注意的事项:a.墙体施工前, 应把墙体处的支撑梁表面清理干净, 最好把支撑梁表面剔凿拉毛, 保证支撑梁混凝土与墙体混凝土结合良好。b.支撑梁中预留的钢筋与墙体钢筋应按规范要求进行连接。c.支设墙体模板时, 要把支撑梁周边的模板缝填密实, 防止浇筑混凝土时漏浆。d.在浇筑混凝土时, 支撑梁和墙体相交部位应当另外增添一些同标号的砂浆并加强振捣。
4) 支撑梁拆除应注意的事项:a.支撑梁拆除应当在墙体混凝土强度达到设计强度后进行。b.在拆除每一道支撑梁前, 首先应采用人工的方法把墙体和支撑梁交接处的支撑梁与墙体分离, 然后才能采用机械或爆破的方法进行大面积的拆除。c.在主体结构墙体混凝土达到设计强度后应立刻着手拆除支撑梁。d.在外墙与支撑梁相交部位, 在拆除支撑后, 应当对其防水做法进行加强。
5经济技术分析
靖江市德诚城市广场的深基坑支护工程支撑系统的拆除采用了上述方案, 取得了不错的经济效益。首先, 采用此拆除方案提前了工期。经事后分析, 原方案采用人力加机械的方法拆除支撑系统需要35 d, 采用此方案后, 工程工期缩短了约30 d。其次, 采用此方案拆除支撑系统, 作业地点是在地下室内完成。减少了拆除作业对附近居民的影响。后续拆除采用爆破拆除, 爆破作业是在地下室内进行的, 大大减少了爆破作业防护设施的费用。另外, 此方案可以取消混凝土换撑带这道工序, 节约了约600 m3混凝土。
6结语
以上深基坑支护支撑系统拆除新方案是可行的, 值得推广应用。
参考文献
影响钢筋混凝土支撑轴力因素的研究 篇8
关键词：钢筋混凝土,支撑轴力,收缩,徐变,温度应力
0 引言
近20年来,我国高度超过100 m的建筑物已有约200座。这些已建和在建的超高层建筑,其基坑深度已逐渐由6 m,8 m发展至10 m,20 m以上,最深的达到40 m,深基坑支护在地下施工中起着举足轻重的作用。在现代基坑工程中,监测已经成为必要和重要的一个环节。
在采用钢筋混凝土支撑支护的基坑工程中,支撑轴力是设计、监理和施工单位共同关心的内容。钢筋混凝土支撑受力以受压为主,对混凝土材料来说,存在体积收缩、徐变、温度等因素影响对支撑受力的测量,并且,直接用测得的应变值、混凝土弹模计算混凝土应力和支撑轴力存在计算值偏大的异常情况,为避免这种误差影响施工,有必要对影响混凝土应力的各因素进行分析,并对监测结果进行修正。
1 轴力监测的原理
对于钢筋混凝土支撑,主要采用钢筋计测量钢筋的应力,一般预先在支撑内的钢筋笼四角或中间位置各埋设一组钢筋计,与支撑主筋焊接在一起。然后通过共同工作、变形协调条件反算支撑的混凝土轴力[1]。
按照这种轴力的监测计算方法,测试的轴力一般是设计值的2倍～3倍,甚至更大,而且同一天不同时间的测量值也相差很大,这些对设计产生了很大的阻碍,我们必须增大围护结构的可靠性,从而消耗了更多的人力、财力。有时在加固了围护结构后发现监测值还是持续偏大,而围护结构并未发生破坏,可见实际的支撑轴力并没有监测的结果那么大。在实际工程中影响监测结果的原因很多,但重要的不是监测人员的失误以及监测仪器的问题,而是这种监测方法并没有完全考虑钢筋混凝土材料受力特点。也就是实际监测的埋在钢筋混凝土中的钢筋的应力并不是完全由荷载产生的,而是有一部分非荷载应力的影响。
2 某深基坑支撑轴力的监测
某深基坑工程位于南京鼓楼峨眉路北侧。基坑开挖深度为9.5 m,有效开挖面积为(37.3×26.1)m2。该综合楼地上7层,建筑高度23.65 m,框架结构。场地北侧为已建成的6层110 kV变电站,基础形式为天然地基,设一层地下室,距基坑最近距离为2.4 m。
因拟建场地东侧、南侧、西侧紧邻建筑物,支护方案采用人工挖孔桩,桩之间进行压密注浆;基坑北侧以树根桩进行支护。
基坑开挖至5 m后在2008年9月21日完成混凝土支撑,继续土方开挖至约9 m,在2008年10月27日完成钢支撑的换撑,拆除混凝土支撑并继续土方开挖。支撑断面为0.5 m×0.7 m,在四角分别埋设振弦式钢筋测力计,埋设断面见图1。
现只针对上部的钢筋计做考虑,并选取左边钢筋计为主要研究对象。监测每天一次,一般均在8:00～8:30完成测量,共计测量36 d,监测的钢筋计频率值如图2所示。
从图2中可以发现,随着时间的推移,频率值迅速降低,直至稳定。可见由于土方的开挖使支撑的轴力迅速升高,单从频率来看,并未发现异常。
混凝土支撑轴力计算采用常规算法,假定在钢筋混凝土结构中,钢筋的应变与混凝土的应变相同,于是两者的应力存在如下关系:
根据断面的配筋情况可得混凝土轴力为:
其中,下标1,2分别代表钢筋和混凝土,通过计算,混凝土轴力的分布如图3所示。
混凝土轴力的设计值为2 000 kN,从图3中可以发现,实际监测值基本上都超过2 000 kN,最大值5 139 kN,超过了设计值的2.5倍。按照监测换算的轴力,混凝土支撑应该会发生较大的变形或者出现裂缝,但实际混凝土并没有出现裂缝,因此可以断定监测得出的混凝土轴力是偏大的。
3 轴力监测结果偏大的原因分析
非荷载的因素是轴力出现异常偏大的主要原因,具体主要是混凝土的徐变、收缩和温度变化。
3.1 混凝土徐变的影响
徐变与外力荷载及时间均有关系。在长期荷载作用下,混凝土内水泥胶体微孔隙中的游离水将从毛细管里挤出并蒸发,导致胶体体积缩小,形成徐变过程。混凝土的徐变大小,取决于荷载、混凝土龄期、环境条件、混凝土配合比、构件厚度以及时间长短等因素[2]。
在浇筑后混凝土的徐变随着龄期的变化而逐渐增大,直至趋于稳定。混凝土的徐变不单与荷载、时间以及外部环境等因素相关,还与历史应力、加载龄期密切相关[3,4];徐变的发生会增大混凝土结构的变形。对于钢筋,虽然也会发生徐变,但是钢筋的徐变只与当前应力相关,与历史应力无关。徐变的速率远没有初期的混凝土徐变速率大,混凝土轴向变形速率要大于钢筋的轴向变形速率,这就必然引起两者之间的附加内力,因此这使得测量值比实际值大出很多。
3.2 混凝土收缩的影响
在钢筋混凝土支撑开始受荷进入工作状态后,混凝土一直在发生体积收缩。混凝土的收缩是混凝土体内水泥凝胶体中游离水蒸发,而使其本身体积缩小的一种物理化学现象[5]。影响混凝土收缩的主要因素是环境的相对空气湿度和混凝土龄期,还与构件的厚度、水灰比以及环境温度等因素有关。
收缩的影响与徐变的影响相似,混凝土在收缩时会产生收缩变形,而钢筋混凝土结构中的钢筋不会收缩,考虑到变形协调,钢筋会阻碍混凝土收缩变形,在阻碍过程中钢筋就会发生变形,产生附加的压应力。随着时间的增大混凝土收缩会产生持续增大的收缩变形,因此钢筋的附加压应力会随着时间的增大而持续增大,这主要是由于混凝土的收缩引起的,从而导致通过钢筋计的频率反算出混凝土的轴力偏大。
4 结语
深基坑工程的监测是一个至关重要的环节,采用钢筋应力计量测钢筋混凝土轴力时,会出现混凝土支撑轴力值偏大的异常情况,轴力值往往比设计值高出许多,针对监测结果偏大进行了简要的原因分析、解释和总结,同时提出在工程中针对监测结果进行修正的必要性,避免因为结果的偏大而影响工程的设计和施工。
参考文献
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钢筋混凝土支撑 篇9
钢筋混凝土摩擦耗能支撑是一种新兴的耗能减震装置,随着对其的研究与发展,该装置具有性能优良、造价低廉及实用方便等特点。在实际工程中,钢筋混凝土耗能支撑主要集中用在新建的框架结构工程,却很少运用于既有框架结构的加固措施中[1]。本文结合实际工程,研究既有框架结构增设摩擦耗能支撑加固后的抗震性能,期望通过增设摩擦耗能支撑,可以较好地改善既有框架结构的抗震性能,达到减震的效果,较好地保护主体结构。
1 钢筋混凝土摩擦耗能支撑构造及布置
本文钢筋混凝土耗能支撑中耗能器为钢板-橡胶摩擦耗能器[2,3]。这种耗能器采用单元式双剪型设计,基本元件主要由三块普通钢板、两个复合橡胶片、高强螺栓和耗能器与混凝土支撑之间的连接板组成;其构造见图1所示。在本加固实例中,增加的耗能支撑布置在既有框架结构轴线B～C之间,轴线①、(13)处每层布置,轴线⑦处布置在第二层和第三层,在轴线B与轴线C处,均都布置在轴线①～②之间、(12)～(13)之间二层、三层布置,根据文献[4]地震作用中支撑的最大轴压力控制其截面尺寸,钢筋混凝土支撑截面尺寸采用350 mm×400 mm,屈服滑移荷载为250 kN的耗能器。
2 工程概况
本工程为昆明市某中学综合楼,该建筑为4层单跨结构,结构跨度为6 300 mm,开间跨度为3 300 mm,层高均为3 m,框架梁、柱混凝土强度等级为C20,框架柱截面尺寸为350 mm×450 mm,框架梁截面尺寸为250 mm×600 mm,主筋强度等级为HRB335,箍筋强度等级为HPB235,楼板厚度为100 mm,保护层厚度为30 mm,建筑平面图见图2所示。结构设计地震分组为第一组,抗震设防烈度为8度,建筑场地类别为二类,设计基本地震加速度为0.30 g,水平地震影响系数最大值多遇地震αmax=0.24,罕遇地震αmax=1.2。
3 计算模型
根据实际加固工程中所得到的排查鉴定报告及施工图纸,用ETABS软件[6]分别建立既有框架综合楼加固前和加固后的模型,并对所建模型在多遇地震作用下和罕遇地震作用下分别进行计算分析。依据现行规范要求,选择两条天然波和一条人工波进行时程分析。
4 动力性能分析
4.1 模态分析
模态分析时为使其振型质量参与系数均超过90%,选取的振型数为9个,其周期见表1。
从表1可看出,耗能支撑结构的第一周期小于原框架结构,这是由于增设耗能支撑后耗能支撑提供框架结构一定的刚度贡献。
4.2 多遇地震作用下动力性能比较
4.2.1 多遇地震下层间位移角
多遇地震下对原框架结构与支撑结构时程分析时,其层间位移角变化曲线如图3所示。
从图3中可以看出,在多遇地震作用下,原结构层间位移角发生在第2层,且不能满足规范要求,而增设摩擦耗能支撑之后,框架的最大层间位移角较未加固前减小,符合抗震规范要求的最大层间位移角限值,说明增设耗能支撑后结构抗侧刚度提高,使框架结构抗震性能有所提高,满足规范[5]“小震不坏”的第一水准要求,且输入不同地震波进行时程分析时,其层间位移角变化较小,说明时程分析是合理的。
4.2.2 多遇地震作用下基底剪力
由表2中可以看出,在多遇地震作用下,输入不同地震波的情况下,结构两个方向的基底最大剪力均都不同程度地增大,说明增设摩擦耗能支撑后,结构的抗侧刚度有所增大,减小了地震作用对结构的影响。
4.2.3 框架柱内力变化
通过对两个模型的分析计算,原框架结构与增设摩擦耗能支撑之后结构框架柱的轴力与轴压比大小如表3、表4所示。
从表3、表4可以看出,原框架结构采用摩擦耗能支撑加固后框架柱的轴力都不同程度地增大,且随着框架柱轴力的增大,轴压比也随之增大,部分在增设耗能支撑之后轴压比超过了抗震设计规范[5]规定的限值,因此采用摩擦耗能支撑进行加固既有框架结构时,需考虑加固后框架柱轴压比的变化。框架柱轴压比不仅与柱的轴力有关,也与框架柱截面尺寸和混凝土强度有关,所以增设混凝土摩擦耗能支撑时,首先对既有框架结构的混凝土强度等级进行检测,并且对截面尺寸较小的框架柱进行截面扩大,以满足抗震规范中规定的轴压比限值。
4.3 罕遇地震作用下的动力性能分析
4.3.1 罕遇地震作用下框架结构的层间位移角
原框架结构与耗能支撑框架结构在罕遇地震作用下的层间位移角变化曲线如图4所示。
从图4可以看出,罕遇地震作用下,原框架结构在X向的层间位移角满足规范要求,Y向最大层间位移角发生在第2层,采用耗能支撑加固后,结构两个方向的最大层间位移角减小,均都达到了规范规定要求的限值,说明在罕遇地震作用下,摩擦耗能器启动,通过摩擦功消耗地震输入结构的能量,减小了地震作用对建筑的影响,较好地保护了主体结构;结合本例为单跨框架结构,说明采用增设耗能支撑加固时可改善单跨框架结构的抗震性能。
4.3.2 罕遇地震作用下框架结构的基底剪力和剪重比
从表5中可以看出,在罕遇地震作用下,耗能支撑框架结构的基底最大剪力均都小于原框架结构基底最大剪力,说明罕遇地震作用下,耗能支撑结构中摩擦耗能器启动,从而使结构的刚度相对降低,并且摩擦耗能器耗散能量,减小地震作用对主体结构的影响,起到了减震的效果。
5 结论
本文通过对既有单跨框架结构和采用钢筋混凝土摩擦耗能支撑加固后的结构分别进行模拟计算,比较两个模型在多遇地震与罕遇地震作用下的层间位移角、基底剪力以及内力变化,得出以下结论:
(1)采用摩擦耗能支撑加固既有框架结构,使得加固后结构的自振周期较原结构减小,并且在多遇地震和罕遇地震作用下,结构的层间位移角相对于原框架结构明显减小,且均小于规范规定的限值,说明采用摩擦耗能支撑加固既有框架结构,耗能器不但可以提高结构抗侧刚度,而且在罕遇地震作用下消耗能量,直接限制或者减小了地震作用下结构的位移反应,改善了既有框架结构的抗震性能。
(2)采用摩擦耗能支撑加固既有框架结构,对原框架结构构件的内力产生影响。结构构件轴压比的变化不仅与构件轴力的变化有关,而且与构件的混凝凝土强度等级和截面尺寸有关,所以采用摩擦耗能支撑加固既有框架结构时,需首先检测既有结构的混凝土强度等级以及结构构件的截面尺寸,对截面尺寸较小的构件进行截面扩大,防止支撑对混凝土构件产生冲切破坏,保证框架原构件有足够的承载力抵抗耗能支撑对原结构的影响。
综上所述,增设耗能器后,在多遇地震作用下,耗能器提高原框架结构抗侧刚度;在罕遇地震作用下,耗能器可以有效地耗散地震能量,提高结构的整体抗震能力,所以采用摩擦耗能支撑加固既有框架结构可有效地改善结构的抗震性能,达到减震的效果。
摘要：为了研究用钢筋混凝土摩擦耗能支撑对既有框架结构加固后的抗震性能,利用ETABS软件模拟既有框架结构加固前和加固后的模型。对比了两个模型的层间位移角、剪重比以及内力变化。通过研究表明:增设耗能支撑的加固措施,不仅能有效地改善既有框架结构的抗侧刚度,而且在罕遇地震作用下还能提供很好的耗能减震性能,从而使既有框架结构加固后具有足够的抗震安全储备实现其抗震设防目标。
关键词：摩擦耗能支撑,既有框架结构,抗震性能
参考文献
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[2]杨晓东,潘文,叶燎原.摩擦耗能支撑体系摩擦耗能器的设计及实验研究.第三届全国建筑振动学术交流会论文集,2000;85—88
[3]赵川,潘文,叶燎原,等.摩擦耗能支撑装置的构造及安装;建筑结构,2003;33(8):47—48
[4]杨海名.钢筋混凝土摩擦耗能支撑框架体系的实际工程应用研究.昆明:昆明理工大学,2006
[5] GB 50011—2010建筑抗震设计规范.北京:中国建筑工业出版社,2008
钢筋混凝土支撑 篇10
现阶段“满堂红”支撑体系施工方式已经广泛应用于现浇钢筋混凝土结构物,合理的支撑体系设计是保证工程安全和质量的关键,下面结合妫水河桥箱梁施工,对钢筋混凝土现浇箱梁“满堂红”支撑体系设计及安全验算进行探讨。
1 工程概况
妫水河桥全长153.12 m,宽19.58 m,上部结构为五孔变截面连续箱梁,为单箱三室截面,梁底变截面设计为二次抛物线,对称中线为第三跨跨中,梁高变化为1.4 m→2 m→1.4 m→2.5 m→1.4 m→2 m→1.4 m。
梁体空心部分顶板厚0.3 m,底板厚0.25 m。实体部分横隔板高度为1.4 m～1.82 m,长度0.5 m;中横梁高2.5 m,梁长2.5 m,箱梁采用现浇方式施工。
2 模架体系设计
2.1 排架基础处理
良好稳定的排架基础是保证施工安全及质量的前提条件。现浇箱梁施工过程中产生的所有荷载最终都将传递至排架基础上,因此,排架基础必须具备符合要求的强度及稳定性。基础处理方式需根据排架搭设宽度、施工季节、原始地基状况、荷载要求等多方面综合确定。
妫水河桥原始地基为桥梁基础施工前填筑的围堰,围堰采用天然砂砾填筑,平均厚度1.5 m,围堰填筑完成至排架基础开始施工时间为3个月,箱梁计划施工时间为5月～8月(北京地区)。结合上述情况,确定排架基础处理方案为:
第一步:
由于桩基及承台基坑开挖施工对原况围堰造成一定程度的污染,为保证排架基础整体稳定性,将现况围堰表面普降50 cm,用平地机+压路机整平碾压密实,压实度不小于95%。
第二步:
桥梁排架范围内整体填筑50 cm厚天然砂砾,分两层碾压密实,压实度不小于95%,表面用平地机刮平,并做成1.0%的双向横坡。
第三步:
由于箱梁施工阶段正值雨季,为避免排架积水,于排架顺桥向基础两侧设置排水沟,排水沟深0.3 m,底宽0.4 m,坡度为1∶1,排水沟汇集地基表面雨水,排至现况河道。
排架基础处理完成后,经检测,地基承载力为fk=220 k Pa。
2.2 模架体系设计
科学合理的模架体系设计是保证施工安全及质量的关键。支架布局组合时的立杆间距、横杆步距、剪刀撑的设置等必须在严格的受力验算下确定,切忌“经验主义”。
妫水河桥施工中支架采用扣件式满堂红支撑体系,杆件为48钢管,顶底托采用可调托撑。
支架支搭时空心梁体下间距90 cm×90 cm,中横梁和腹板处加密为30 cm×90 cm,横隔板加密为60 cm×90 cm,悬臂板下间距90 cm×90 cm,支架横杆步距均为120 cm。纵、横桥向每隔5 m设剪刀撑加固,剪刀撑与地面夹角为45°～60°。
箱梁支架顶托上横桥向按照立杆步距铺设15 cm×10 cm方木(主楞),方木上面纵桥向铺设10 cm×10 cm方木(次楞),间距50 cm,方木上面铺设5 cm厚木板,木板上为12 mm多层板,作为底模。侧模主楞为纵桥向15 cm×10 cm方木,次楞为10 cm×10 cm方木,间距30 cm,方木上铺设5 cm厚大板,面板为12 mm多层板,侧模固定依靠在支架上设置斜撑实现,斜撑每段面设置3道。同时为防止箱梁混凝土浇筑时侧模外胀,在大板底每隔1 m设置16的对拉螺栓,对拉端头设置于排架最外侧一排架子上,侧模斜撑端头受力点同时设置于该排支架。
3 模架体系验算
模架体系验算是按照现行规范及技术标准要求,对模架设计方案进行科学的计算论证,确定其合理性和可行性,是模架体系设计的重要组成部分。
模架体系验算时应按照不同排架组合方式,取荷载最不利位置分别对底模、侧模、立杆及地基承载力进行验算。
下面以妫水河桥排架组合方式30 cm×90 cm中横梁位置验算为例,简述验算过程。
3.1 主要荷载
1)模板自重(包括主次龙骨):P1=0.95 k Pa。
2)现浇钢筋混凝土自重:P2=65 k Pa。
3)施工人员、施工料具运输、堆放荷载:P3=2.5 k Pa。
4)振捣混凝土产生的荷载:底板位置P4=2.0 k Pa,侧板位置P4=4.0 kPa。
5)新浇混凝土对模板侧面压力:P5=42.36 k Pa。
3.2 底模板受力验算
底模板面板为1.2 cm多层板+5 cm×20 cm大板,次龙骨为纵桥向10 cm×10 cm方木,间距50 cm,跨径30 cm;主龙骨为横桥向15 cm×10 cm方木,间距30 cm,跨径90 cm(见图1)。
应对主龙骨、次龙骨和大模板分别验算,此处以主龙骨为例,大模板及次龙骨计算过程不再赘述。
1)强度验算。
强度满足要求。
2)刚度验算。
刚度满足要求。
3.3 侧模板受力验算
侧模板面板为1.2 cm多层板+5 cm×20 cm大板,次龙骨为竖肋10 cm×10 cm方木,间距30 cm;主龙骨为顺桥向15 cm×10 cm方木,间距70 cm;斜撑每断面设置3道,斜撑底脚受力点采用16对拉螺栓(见图2)。
应对主龙骨、次龙骨、大模板和对拉螺栓分别验算,此处以主龙骨为例。
1)强度验算。
强度满足要求。
2)刚度验算。
刚度满足要求。
3.4 碗扣支架验算
1)立杆承载力验算(支架布置方式为30 cm×90 cm)。
立杆承载力满足要求。
2)立杆稳定性验算。
本工程杆件外径48 mm,壁厚3.5 mm,步距120 cm。
立杆稳定性满足要求。
3.5 地基承载力验算
验算公式为:
其中,Ad为立杆基础的计算底面积,立杆下垫大板,大板为5 cm×15 cm,单块长度为400 cm,上面设置4个底托;fk为地基承载力;K为调整系数,K=0.477 5;N=23.1 k N(见立杆承载力验算中)。
显然73.5 k Pa<220 k Pa。
地基承载力满足要求。
可见,现浇箱梁“满堂红”支撑体系设计必须在严格的科学验算指导下进行,二者是紧密联系、不可分割的整体,是工程安全和质量的重要保障。
摘要：结合妫水河桥现浇箱梁施工实例,对钢筋混凝土现浇箱梁“满堂红”支撑体系设计及安全验算进行了探讨,阐述了其在工程安全和质量上的重要性,为今后钢筋混凝土现浇箱梁“满堂红”支撑体系的设计提供了参考。