消防连廊模架支撑施工技术

张永超闫鹏鹏

摘要：本文以兴业诚园小区项目工程为载体,重点介绍了消防连廊模架支撑施工的控制要点,对消防连廊模架支撑方式方法进行了总结,为其他类似工程的施工积累了经验、拓宽了思路,具有一定的借鉴意义。

关键词：高层住宅；消防连廊；模架支撑；施工技术

引言

消防连廊做为火灾发生时居民重要的逃生通道,在高层设计建筑中被广泛应用,随着民用建筑行业飞速发展,对消防连廊需求越来越大,要求越来越高,消防连廊正向着大众化方向发展。这就意味着对消防连廊施工工艺要求越来越苛刻,消防连廊模架支撑体系始终是工程的施工难点,已成为影响消防连廊施工进度及施工成本的主要因素。本文针对高层住宅消防连廊模架支撑,以兴业诚园小区项目15#楼工程为体,通过采用一种悬挑工字钢桁架作为支撑载体,钢桁架作为支撑框架施工技术,解决了该类型消防连廊支撑难题,节省大量的周转材料,有效地提高了施工进度,降低了施工成本。对类似工程的施工进度、成本控制具有良好的指导意义。

1工程概况

1.1工程简介

本工程为兴业诚园小区项目工程。工程地址在河北省沧州市新华区长芦大道东侧、兴业路南侧。

本项目消防连廊设计为外悬挑钢筋混凝土结构,消防连廊支模底部无支撑点,故将H型钢梁架设在消防连廊支模底部,作为消防连廊支模的支撑点。由于该工程采用结构墙与顶板梁一体化浇筑的施工形式,因此应在廊层下层位置设置消防廊架模板底部支撑H型钢钢梁在钢梁上设置Φ48×3.0mm钢管脚手架支撑模架,作为消防廊架模板支撑。钢梁计划采用16#H型钢钢梁,最长H型钢钢梁7米,最短钢梁;锚固段的范围约为4.2米,外端悬挑段的范围为1.89-4.1米作为支撑架和外模架的支撑点,H型钢梁悬挑末端下部设有主支承,主支承采用D114×5.0mm厚焊接钢管,斜拉杆采用D89×4.0mm厚焊接钢管。

1.2气象条件

该项目属暖温带季风型大陆性气候,季节变化明显,位于沧州市新华区。东临渤海,受海洋影响,年平均气温13.9℃,极端最高气温38.7℃(2021年7月10日),极端最低气温-22.8℃(2021年1月7日),与河北同纬度地区相比,降水充沛,空气湿度大,气候温和。降水时空分布不均,季节性较明显,年均降雨量886.2毫米,多集中在7、8两个月降雨,年均无霜期190天。

沧州市主要季风为西南风或南风,最大平均风速为25米/秒,极大风速为39.6米/秒,风向为东北东,大风日数分布为:春(3-5月)最多,夏(6-8月)次之,冬(12-2月)较少,秋(9-11月)最少,年平均风速为4.0米/秒;沧州地区基本风压为0.3KN/㎡,最大平均风速为39.6米/秒。

2工程条件分析及应对策略

2.1工程条件分析及准备

(1)对现场物料码放区域进行划分,清理建筑楼面杂物。为悬挑架体材料进场准备场地;

(2)悬挑架体等材料进场,按规格、大小堆放整齐,并标识;对悬挑架体施工前的预埋预留工作要认真交底,确保一次预埋成功,避免因预埋失败,造成在墙体或梁上重新开洞;

(3)标高控制已测设完毕,弹好楼层的墙身线、门窗洞口位置线及标高线,便于悬挑架体安装时的标高控制,并办理好隐蔽验收手续。

(4)本项目15#楼消防连廊设置在主楼13、14层之间,且没有支撑点。

2.2重难点分析

高层消防连廊模架搭设属于高空作业,消防连廊搭设既要简单便捷、又要保证作业人员的安全,需要对消防连廊模架搭设进行合理、经济、快捷的设计。主要施工难点有以下几点:

(1)16#工字钢悬挑体系的计算与设计;

(2)模架搭设的安全稳定性;

(3)如何保证施工人员的安全;

(4)如何搭设便捷、简单。

2.3方案确定

2.3.1 成品预制钢结构消防连廊

由于本工程消防连廊设计为钢筋混凝土结构,前期考虑施工难度大,与设计沟通,用成品钢结构连廊代替,经协商考虑钢结构与主楼整体设计存在冲突且造价高,此方案不满足。

2.3.2 落地式钢管脚手架支模体系

模板支撑架从车库顶板开始搭设,搭设高度达40多米,由于搭设范围小,搭设高度大,存在整体稳定性差的风险。且钢管使用量较大,租赁费用较高同时安全性不能保障。

2.3.3 采用悬挑工字钢支撑体系

焊接钢桁架作为支撑框架,安全系数和承载力均较好。悬挑工字钢作为主要受力构件,必须根据设计要求,严格计算其承载力,做好安全防护及荷载试验,此支撑体系具有明显的搭设速度快、可循环使用、安全性高等优点。

综上分析,最终选定第三种方案进行施工。

3主要施工方法

3.1施工准备

(1)本项目所使用的测量装具,必须经有关权威检验机构鉴定合格后,方可使用测量装具。

(2)施工前一定要学习相关技术勘测人员,熟悉施工图纸。了解并掌握施工标高,水准点,相对标高标高的相互关系,做到心中有数。

(3)项目技术负责人组织项目部相关技术和熟悉和审阅施工图纸图纸自审图,找出图纸中存在的问题,与设计、施工、监理等单位共同研究和掌握施工图纸的有关内容、要求和特点,并形成审图记录,作为施工依据。

(4)了解各细部节点、截面尺寸和构件的标高,合理制定模板设计方案。

(5)学习,学习有关有关质量要求,做好方案准备建设准备工作。

(6)计算模板支撑体系及相关施工材料用量并编制材料计划。

(7)根据工程进度安排,提前做好方案交底和技术交底工作,交底方式采用书面形式。

(8)进场材料的检查与验收,所选钢管和工字钢必须符合现行国家标准GB/T11352-2009《一般工程用铸造碳钢件》中ZG200-420、ZG230-450、ZG270-500和ZG310-570《钢管模架扣件(GB/T15831-2006)》中钢管和工字钢的规定。

3.2施工部署

根据现场情况,提前放置预埋件,完成模架搭设及钢筋绑扎。

3.3施工顺序

施工顺序如下:放样弹线→埋设侧墙及顶板锚固件→16#工字钢与焊接钢管现场焊接组合→安装每一榀钢架→焊接模架定位钢筋头→悬挑工字钢上满铺一层跳板→消防连廊支撑模架安装→模架承载力试验→模架钢筋绑扎及混凝土浇筑施工→同条件试块试压强度达到100%以后拆模→拆除架体及工字钢。

3.4消防连廊模架搭设具体设计参数

(1)本工程15#楼型钢最大悬挑长度为4.1m,最小悬挑长度为1.89m,模架立杆纵距1.2m,横距0.6-1.2m,步距0.9-1.2m,连廊模架架体水平拉杆应深入楼内于楼内模架进行连接且不少于2跨。

(2)当型钢悬挑长度≤2.1m时,均参照剖面图1中1-1进行设置安装;当型钢悬挑长度>2.1m时,均参照剖面图1中3-3进行设置安装;

图1剖面图

(3)工字钢梁最大水平间距1.2m,最小水平间距0.9m,里端设置二道锚固,其他位置根据现场情况设置(图2)。连廊模板支撑模架剪刀撑平行于连廊架体两侧连续布置,垂直于连廊方向每5跨设置一道,同步设置立向柱和纵横杆。廊架和主体建筑内部的架体进行拉结。

图2连廊模架施工图

(4)连廊外侧施工防护模架采用单排架体,架体距消防连廊平台外侧按照300宽设置,架体纵距为1.2m,步距1.2m。

(5)为了使支撑架和脚手架的可靠的定位连接措施,H钢钢梁和横梁在其上焊置约15~20cm长直径25mm的钢筋棒,防止上部搭设外架钢管移位,确保上部架体的稳定。

(6)为保证消防连廊模架架体的整体稳定性,连廊模架架体水平杆应深入楼内与楼内模架进行连接且不少于2跨。

(7)为保证消防连廊模架架体的整体稳定性,连廊模架架体水平杆应深入楼内与楼内模架进行连接且不少于2跨。12)主梁里端锚固详见图3。

图3节点四

3.5施工技术及施工方法

3.5.1 连廊钢平台的安装

连廊钢平台按照每个三角支架单元分榀安装,采取塔吊配合专业安装工人施工。

连廊钢平台每榀三角支架单元在起吊到指定位置、高度,待其全段平稳水平后缓慢将支架单元工字钢端插入预留的墙体孔洞及U型钢筋中,测量人员按照施工图纸要求位置调整准确并固定好工字钢端,三角支架单元下撑杆与预先埋设好的钢埋件对接就位。

专业焊工将三角支架单元下撑杆与预埋件进行焊接。

按照施工图纸要求安装每榀三角支架单元及构造杆件的焊接。

在安装连廊钢平台三角支架单元及构造杆件时应提前做好交底工作,并做好现场的施工防护,安装工人全部要系安全带。

3.5.2 架体搭设及使用要求

(1)悬挑层混凝土强度达到C20以上后,经项目部同意再进行钢梁安装。

(2)吊装H型钢梁模架的搭设和拆卸都属于高空作业,所以必须严格按照有关顺序进行搭设和拆卸,不能胡乱作业。杜绝杆件各种传力不合理造成的搭设不当,给安全留下隐患。必须严格按照建设规划进行搭设和拆除,不得随意更改。

(3)本项目所用钢管不得随意混用外径Φ48×3.0mm的钢管。扣件的外径一定要和钢管保持一致,紧固力矩一定要和扣件的螺栓保持一致。

(4)架体内立杆立杆之间的接缝不能在同一位置,为了保证整体的刚性而相互错开。同一步纵横杆的封闭模架体一定要交圈。必须加固稳固架体立杆和横杆的连接处。双排模架的小横杆靠墙一端到墙面装饰面之间的距离不能超过100毫米。

(5)连墙杆的构造应符合"两步三跨"的要求。

(6)剪刀撑设于外侧沿全高、全长满,搭接长度为1m的剪刀撑间,三个扣件之间牢固相连,倾角为45~60ºC,中间不少于三个扣件与支架相连。

(7)立杆、纵杆、横杆应同步设置剪刀支撑和横杆斜撑。

3.6荷载试验

消防连廊混凝土浇筑前对整体模架体系进行荷载试验,现场采用分级加载方式,试验加载取实际承受荷载的1.2倍,建设、监理及施工单位各相关责任人进行现场旁站,确保消防连廊整体结构稳定性及承载力要求。

3.7监测监控措施

3.7.1监测的目的

为了确保消防连廊悬挑模架的安全性,在使用过程中能够实时掌握悬挑脚手架的变形情况,保证悬挑脚手架能够监测到悬挑脚手架的实际变形数据,在各种施工情况情况下,能够实现对悬挑脚手架支撑系统的实时监控作用,最终实现绝对安全的状态。监测工作由技术人员、工程人员负责。

3.7.2 监测方法

A立杆垂直度需要通过经纬仪或吊线、卷尺监测,在可控制的偏差范围内才能进行浇筑;

B用钢板尺在立杆间距上,用水平仪或水平尺监测纵向水平杆高低差;

C各节点及钢管扣件中心点的相互距离用钢板尺;

D同步立杆上两个相隔对接扣件的高差用钢卷尺;

E立杆上对接扣件至主节点的距离用钢卷尺;

F纵向水平杆上的对接扣件至主节点的距离用钢卷尺;

G扣件螺栓拧紧扭力矩用扭力扳手;

H剪刀撑斜杆与地面的倾角用角尺;

I脚手板外伸长度的检测用卷尺;

J钢管两端面切斜偏差用塞尺.拐角尺;

K钢管脚手架表面锈蚀程度用游标卡尺实时检测,钢管脚手架是否弯曲用钢板尺检测。

3.7.3 监测点设置

支架监测点布设按监测项目选取在悬挑最长的H型钢钢梁和最薄弱的脚手架立杆上,监测点布置应根据架体平面面积设置各不少于2个立杆顶水平位移、架体整体水平位移监测点。监测仪器的精准度应满足现场监测要求,并设定变形监测报警值。

3.8混凝土浇筑

(1)钢筋等隐蔽工程、模板支撑工程等均验收合格后,出具混凝土的采购单（详细填写内容为：工程地址、施工部位、强度等级、方量、所需添加剂、坍落度要求、浇筑时间等相关信息。施工前24小时需再次确认商混站各材料储备情况,是否具备供应能力等相关信息。确保混凝土浇筑正常进行。

(2)根据实验室提供的混凝土配合比数据,派相关人员在搅拌站进行监督和检测。

(3)开盘前详细检查混凝土配合比报告,实时检测混凝土坍落度数值是否符合要求,方可进行浇筑,浇筑过程中按相关要求进行抽查。

(4)混凝土浇筑前输送管线的布置方式应符合方案要求,浇筑过程中合理调配车辆，避免堆载过大现象。

(5)混凝土浇筑顺序:应先浇筑消防连廊层混凝土楼板，最后再浇筑消防连廊。

(6)模板支撑体系搭设完成后,由建设单位项目负责人、总监、专业监理、施工单位技术负责人或授权委托的专业技术人员、项目经理、项目技术负责人、专项方案编制相关人员、质量员、项目专职安全生产管理人员及相关人员进行验收,验收合格后才能浇筑混凝土。

4结束语

通过本工程可以了解到,当高层消防连廊混凝土结构施工时,在不改变设计结构的前提下可以优先选用工字钢悬挑方式,该方法不仅比落地式满堂脚手架搭设简便快捷,而且施工材料大多可循环利用,安全性能高,施工成本较低,具有一定的推广价值。

参考文献：

[1]韩义,刘青城.高空消防连廊模板支架施工技术的应用与研究[J].2021.

[2]曾龄萱.探讨高层建筑消防连廊结构施工技术[J].乡镇企业导报,2020(1):0207-0208.

[3]王继伟.高层住宅项目空中连廊施工技术浅析[J].安徽建筑,2019,26(4):4.