1、新型支撐胎架體系的研發(fā)與應(yīng)用一、 工程概況1.1. 體操館鋼結(jié)構(gòu)概況體操館鋼結(jié)構(gòu)造型似海龜狀，東西長(zhǎng)227.5m，南北長(zhǎng)121m，最高點(diǎn)標(biāo)高為32.5m。主要由斜鋼柱、直鋼柱、環(huán)桁架、內(nèi)環(huán)拱桁架和鋼梁組成。環(huán)桁架分為內(nèi)環(huán)桁架和外環(huán)桁架，內(nèi)環(huán)桁架截面形式為平行四邊形，外環(huán)桁架截面大部分為倒斜三角形，小部分加強(qiáng)區(qū)域?yàn)槠叫兴倪呅巍?nèi)、外桁架各個(gè)點(diǎn)位高低不一，呈曲線分布，內(nèi)、外桁架分別連接在鋼柱上，斜鋼柱通過(guò)支座與直鋼柱連接；外環(huán)桁架鋼柱自基礎(chǔ)承臺(tái)面標(biāo)高到4.95m標(biāo)高位置起為直鋼柱，自4.95m標(biāo)高位置起到外環(huán)桁架上弦變?yōu)樾惫苤?nèi)環(huán)桁架間設(shè)置有連接拱桁架（內(nèi)拱桁架），內(nèi)拱桁架為單片桁架，桁架高度為

2、2.5m，內(nèi)環(huán)桁架和外環(huán)桁架上下弦弦桿由圓管組成，桁架高度約為2.5m，內(nèi)外環(huán)桁架上下弦桿間，水平弦桿間設(shè)置有縱向、橫向、斜向支撐桿件。體操館邊端位置設(shè)置有長(zhǎng)度約為25m的懸挑結(jié)構(gòu)。體操館鋼結(jié)構(gòu)效果圖1.2. 支撐胎架搭設(shè)方案概述根據(jù)廣州亞運(yùn)城體操館鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，綜合考慮安全性、經(jīng)濟(jì)性和可行性原則，主要選用扣件式鋼管支撐架作為鋼屋蓋高空安裝承重和卸載承重平臺(tái)。局部采用型鋼胎架作為安裝胎架和拼裝平臺(tái)。其中，內(nèi)拱桁架采用連續(xù)帶狀支撐架支撐體系，在上部拱桁架分段處設(shè)置抗側(cè)安裝胎架和安裝平臺(tái)。二、 總體思路本工程按照施工工序和插入施工的時(shí)間分成以下施工階段：（1）搭設(shè)階段；（2）拆除階

3、段。每個(gè)階段的施工內(nèi)容相對(duì)獨(dú)立，人、機(jī)、料、環(huán)境等要素的配置也相對(duì)獨(dú)立，從管理上講，需要專業(yè)分工協(xié)調(diào)、統(tǒng)籌安排，保證施工節(jié)奏的連續(xù)性，以實(shí)現(xiàn)工程目標(biāo)。施工部署的總體思路如下：序號(hào)施工階段總體思路1搭設(shè)階段（1）提前做好技術(shù)、物質(zhì)、設(shè)備等相關(guān)準(zhǔn)備工作；（2）按照施工計(jì)劃提前一周進(jìn)場(chǎng)所需材料，并做好相應(yīng)的材料檢測(cè)。（3）在土建施工過(guò)程中，穿插進(jìn)行臨時(shí)措施的預(yù)埋件埋設(shè)，平臺(tái)安裝及胎架制作；（4）按照施工順序，成立專業(yè)的胎架搭設(shè)班組，分區(qū)、分工按圖施工，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)與技術(shù)部門聯(lián)系。（5）嚴(yán)格按照國(guó)家相關(guān)規(guī)范進(jìn)行胎架施工。（6）支撐架搭設(shè)完成后，需專業(yè)質(zhì)檢單位對(duì)支撐架進(jìn)行檢測(cè)，合格后方能進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的安裝

4、2拆除階段（1）待整體結(jié)構(gòu)安裝完成后，根據(jù)卸載步驟分區(qū)逐步拆除；（2）支撐架拆除時(shí)按照“后搭先拆”的順序進(jìn)行胎架的拆除；三、 支撐胎架施工方案（1）、 整體構(gòu)造搭設(shè)根據(jù)規(guī)范要求，支撐架沿93.50m長(zhǎng)方向，橫立面每隔5.50m，以6m為一單元在立面整個(gè)寬度和高度上連續(xù)布置剪刀撐，共布置16道橫向剪刀撐；縱立面兩外側(cè)及加密立桿區(qū)域5.50范圍共設(shè)置四道縱向剪刀撐，剪刀撐以8根立桿（6m）為一單元在立面整個(gè)長(zhǎng)度和高度上連續(xù)布置，斜面與地面的傾角在4560之間，剪刀撐斜桿必須支撐在地面上?？v向掃地桿按距離樓層或地面200mm處設(shè)置，橫向掃地桿采用直角扣件固定在緊靠縱向掃地桿下方的立桿上。當(dāng)立桿基礎(chǔ)不

5、在同一高度上時(shí)，必須將高處的縱向掃地桿向低處延長(zhǎng)兩跨與立桿固定，高低差不應(yīng)大于1m。支撐架沿橫向立桿的頂部設(shè)置頂托，每個(gè)頂托內(nèi)放置2根支撐架鋼管，頂托螺桿伸出鋼管頂部不大于200mm。且在最頂兩步距兩水平桿中間加設(shè)一道水平桿。為了便于平板車在館內(nèi)行走，在帶形支撐架A-15A-16軸位置設(shè)置一個(gè)寬6m高4.5m的門洞，門洞采取貝雷架承重結(jié)構(gòu)。12m帶狀支撐架頂部各平臺(tái)面的搭設(shè)高度及面積從東到西分布如下：序號(hào)12345678標(biāo)高22.3m23.2m24m24.8m25.7m26.5m27.3m27.9m截面12m5.5m12m5.5m12m5.5m12m5.5m12m5.5m12m5.5m12m5

6、.5m12m5.5m序號(hào)9101112131415標(biāo)高28.2m28.4m28.2m27.8m27.3m26.5m25.7m截面12m5.5m12m16.5m12m5.5m12m5.5m12m5.5m12m5.5m12m5.5m由上表可知，12m帶狀支撐架搭設(shè)的最大高度為28.2m，整個(gè)支撐架的高寬比為2.36，遠(yuǎn)小于5，所以整體穩(wěn)定性較好，為了加強(qiáng)支撐架整體穩(wěn)定性，在支撐架掃地桿上和+6.2m、+13.7m、+21.2m的水平桿上設(shè)置水平剪刀撐，垂直剪刀撐和水平剪刀撐的平面定位按下圖所示。剪刀撐平面布置示意圖（2）、 局部構(gòu)造搭設(shè)1）、 平臺(tái)面板做法當(dāng)支撐架搭設(shè)到預(yù)設(shè)的高度后，支撐架沿橫向立

7、桿的頂部設(shè)置頂托，每個(gè)頂托內(nèi)放置2根支撐架鋼管（見(jiàn)下示意圖），頂托螺桿伸出鋼管頂部不大于200mm。在平臺(tái)上面根據(jù)放置胎架的位置，在胎架下方滿鋪220mm160mm2500mm的枕木。其余地方鋪滿不小于50mm厚竹跳板、木跳板或鋼板網(wǎng)（具體主要根據(jù)立桿間距選材），以便于施工人員進(jìn)行安全施工作業(yè)。平面圖1-1剖面圖平臺(tái)頂面構(gòu)造圖2）、 平臺(tái)外圍安全防護(hù)措施在支撐架頂層各平臺(tái)面臨邊搭設(shè)安全防護(hù)欄，搭設(shè)防護(hù)欄時(shí)，立桿間距2m，高1.5m，橫桿分兩排利用扣件連接在立桿上面，最后拉安全綠網(wǎng)，做好防護(hù)。當(dāng)安全護(hù)欄影響到內(nèi)拱桁架安裝時(shí)，可臨時(shí)拆掉橫桿，待內(nèi)拱桁架落位到拼裝胎架上后，在根據(jù)實(shí)際空間位置搭設(shè)好安

8、全護(hù)欄。3）、 施工人員上落支撐架措施為了便于施工人員安全到達(dá)12m寬帶狀支撐架平臺(tái)，在兩邊看臺(tái)位置用支撐架鋼管各搭設(shè)一個(gè)臨時(shí)雙跑樓梯，具體位置在西面看臺(tái)A-8A-10交A-DA-E區(qū)域設(shè)置一個(gè)雙跑樓梯，在東面看臺(tái)A-19A-21交A-FA-G區(qū)域設(shè)置一個(gè)雙跑樓梯，并做好相應(yīng)的防護(hù)工作。具體平面位置如下圖中樓梯1和樓梯2所示，樓梯寬1200mm，梯子步高250mm，梯步面寬300mm，梯步采用雙鋼管上鋪木板。樓梯兩側(cè)安全護(hù)欄設(shè)置1.2m高，并布滿安全綠網(wǎng)，詳見(jiàn)圖2.3。樓梯外圍剪刀撐設(shè)置原則同支撐支撐架。樓梯大樣圖4）、 支撐胎架在看臺(tái)的搭設(shè)及反頂措施支撐架落在看臺(tái)底部的立桿根據(jù)總體縱距、橫距

9、設(shè)置，下部落在看臺(tái)梯步上。支撐架施工時(shí)在下層反頂支撐架立桿縱距、橫距l(xiāng)a=lb=550mm，步距1500mm。反頂支撐架的頂端由螺旋頂托調(diào)平并頂緊上層樓板，螺旋桿的長(zhǎng)度控制在300mm以內(nèi)。看臺(tái)與混凝土樓板夾縫高度小于1米，采用I20a型鋼作為回頂措施。支撐架在看臺(tái)搭設(shè)示意圖如下圖所示。 西看臺(tái)局部示意圖 東看臺(tái)局部示意圖看臺(tái)回頂大樣圖5）、 門洞設(shè)計(jì)根據(jù)綜合考慮，12m帶狀支撐架底部門洞部位采用貝雷架支撐。貝雷架采用132片貝雷片組裝成12個(gè)單元，其中2個(gè)單元作柱，另10個(gè)單元作梁。在貝雷架上方鋪設(shè)工16a型鋼，承接支撐架。貝雷架形式與尺寸見(jiàn)下圖所示。單個(gè)貝雷片三維示意圖貝雷架立面圖及柱腳大

10、樣貝雷架構(gòu)造示意圖貝雷架頂部構(gòu)造示意圖門洞立面示意圖立桿布置圖四、 支撐胎架搭設(shè)示意圖安裝支撐架平面布置圖安裝支撐架立面圖1安裝支撐架立面圖2五、 主要施工方法支撐架搭設(shè)的基本要求是：橫平豎直、整齊清晰、圖形一致、平豎通順、連接牢固，受荷安全、有安全操作空間、不變形、不搖晃。5.1. 支撐胎架的搭設(shè)測(cè)量放線墊木板塊擺放掃地桿逐根樹(shù)立立桿并與掃地桿扣緊裝掃地小橫桿并與立桿和掃地桿扣緊裝第一步大橫桿并與各立桿扣緊安第一步小橫桿安第二步大橫桿安第三、四步大橫桿和小橫桿接立桿加設(shè)剪刀撐綁扎防護(hù)欄桿及擋腳板并掛安全網(wǎng)保護(hù)。（1）、 鋼管立柱施工1）、 起搭立柱時(shí)，每隔6跨設(shè)置一根拋撐，直至立柱安裝穩(wěn)定后

11、才能進(jìn)行拆除。2）、 每搭完一步支撐架后，校正步距、跨距、排距及立柱垂直度。3）、 立柱上的對(duì)接扣件交錯(cuò)布置，兩個(gè)相鄰立柱接頭不能在同一步距內(nèi)，且相鄰立柱接頭在高度方向錯(cuò)開(kāi)的距離不小于一個(gè)步距，各接頭中心距主節(jié)點(diǎn)的距離不應(yīng)大于步距的1/3。4）、 立柱頂端高出女兒墻上皮1.0m，高出建筑物檐口上皮1.5m。5）、 支撐架底座上必須設(shè)置縱、橫向掃地桿。縱向掃地桿采用直角扣件固定在距底座下皮不大于200mm處的立桿上。橫向掃地桿采用直角扣件固定在靠縱向掃地桿下方的立桿上。（2）、 縱橫向水平桿施工1）、 縱橫向水平桿要平整，同一步縱向水平桿必須四周交圈。2）、 橫向水平桿設(shè)于縱向桿之下，縱向水平桿

12、固定在立桿的內(nèi)側(cè)，并采用直角扣件與立桿扣緊。3）、 縱向水平桿接長(zhǎng)一般采用對(duì)接扣件連接。相鄰縱向水平桿對(duì)接接頭交錯(cuò)布置，不設(shè)在同步、同跨內(nèi)，相鄰接頭水平距離不應(yīng)小于500mm，并等距設(shè)置不小于3個(gè)旋轉(zhuǎn)扣件固定，端部扣件蓋板邊緣至桿端的距離不應(yīng)小于100mm。4）、 縱向水平桿的長(zhǎng)度一般不小于3跨，并不小于6m。5）、 連接縱向水平桿的對(duì)接扣件，開(kāi)口朝架子內(nèi)側(cè)，螺栓向上，避免開(kāi)口朝上，以防雨水進(jìn)入，螺栓適度擰緊。6）、 掃地桿必須按要求進(jìn)行搭設(shè)，水平桿必須扣接在立桿上，不得相互扣接?？奂菝币欢ㄒ獢Q緊。7）、 各種連接扣件要扣接牢固，扣件螺栓擰緊扭力矩應(yīng)在4065N.m之間，以防扣件未能有效承力

13、或扣件破壞，搭設(shè)完成后用扭力扳手隨機(jī)均布抽樣檢查，不合格的必須重新擰緊，直到合格為止。（3）、 剪刀撐的設(shè)置1）、 每道剪刀撐跨越立柱的根數(shù)宜在57根之間，每道剪刀撐寬度不小于4跨，且不小于6m，斜桿與地面的傾角在4560之間。2）、 雙排支撐架在外側(cè)立面整個(gè)長(zhǎng)度和高度連續(xù)設(shè)置剪支撐。3）、 剪立撐斜桿的接頭采用搭接方式接長(zhǎng)時(shí)不應(yīng)小于三個(gè)扣件連接固定，搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于1m，端部扣件蓋板的邊緣至桿端距離不應(yīng)大于150mm。胎架搭設(shè)完成圖5.2. 支撐胎架的拆除（1）、 拆除施工準(zhǔn)備支撐架使用完畢后立即拆除，在支撐架拆除前作好以下工作：1）、 對(duì)支撐架進(jìn)行安全檢查，確認(rèn)不存在嚴(yán)重隱患。如存在影響拆

14、除支撐架安全的隱患，先對(duì)支撐架進(jìn)行修整和加固，以保證支撐架在拆除過(guò)程中不發(fā)生危險(xiǎn)；2）、 在拆除支撐架時(shí)，先清除腳手板上的垃圾雜物，清除時(shí)嚴(yán)禁高空向下拋擲，大塊的裝入容器內(nèi)由垂直運(yùn)輸設(shè)備向下運(yùn)送，能用掃帚集中的要集中裝入容器內(nèi)運(yùn)下；3）、 支撐架在拆除前，先明確拆除范圍、數(shù)量、時(shí)間和拆除順序、方法、物件垂直運(yùn)輸設(shè)備的數(shù)量，支撐架上的水平運(yùn)輸、人員組織，指揮聯(lián)絡(luò)的方法和用語(yǔ)，拆除的安全措施和警戒區(qū)域。 （2）、 拆除施工順序體操館卸載施工完成后，對(duì)措施支撐架進(jìn)行拆除，整體拆除順序?yàn)椋和鈬Y(jié)構(gòu)支撐支撐架及措施支撐架拆除兩側(cè)HJ2426支撐支撐架拆除12m帶狀支撐架拆除內(nèi)環(huán)支撐支撐架拆除；具體部位支

15、撐架拆除，嚴(yán)格遵循由上而下、后搭者先拆、先搭者后拆的原則。同一部位拆除順序是：欄桿腳手板剪刀撐大橫桿小橫桿立桿。（3）、 拆除施工要點(diǎn)1）、 支撐架的拆除一般嚴(yán)禁在垂直方向上同時(shí)作業(yè)，因此要事先做好其他垂直方向工作的安排；2）、 拆除支撐架時(shí)，下部的出入口必須停止使用，對(duì)此除監(jiān)護(hù)人員要特別注意外，還在出入口處設(shè)置明顯的停用標(biāo)志和圍欄，此裝置必須內(nèi)外雙面都加以設(shè)置；3）、 在拆除的支撐架周圍，于墜落范圍明顯“禁止入內(nèi)”字樣的標(biāo)志，并有專人監(jiān)護(hù)，以保證拆支撐架時(shí)無(wú)其他人員入內(nèi)；4）、 對(duì)于拆除支撐架用的垂直運(yùn)輸設(shè)備要用滑輪和繩索運(yùn)送或塔吊配合，嚴(yán)禁亂扔亂拋，并對(duì)操作人員和使用人員進(jìn)行交底，規(guī)定聯(lián)絡(luò)

16、用語(yǔ)和方法，明確職責(zé)，以保證支撐架拆除時(shí)其垂直運(yùn)輸設(shè)備能安全運(yùn)轉(zhuǎn)；5）、 拆下的支撐架鋼管、扣件及其他材料運(yùn)至地面后及時(shí)清理，將合格的，需要整修后重復(fù)使用的和報(bào)廢的加以區(qū)分，按規(guī)格堆放。對(duì)合格件及時(shí)進(jìn)行保養(yǎng)，保養(yǎng)后送倉(cāng)庫(kù)保管以備今后使用；6）、 支撐架拆除時(shí)遇大風(fēng)、大雨、大霧天停止作業(yè)；7）、 拆除時(shí)操作人員要系好安全帶，穿軟底防滑鞋、扎裹腿。8）、 支撐架拆除過(guò)程中，不中途換人，如必須換人，則該在安全技術(shù)交底中交代清楚。（4）、 拆除支撐架管、扣件及其他措施構(gòu)件的運(yùn)輸支撐架拆除完成后，對(duì)內(nèi)環(huán)支撐架分多點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行拆除，利用塔吊和貨運(yùn)車分批量轉(zhuǎn)移到騰空后的構(gòu)件堆場(chǎng)。六、 結(jié)語(yǔ)扣件式鋼管腳手架支撐

17、應(yīng)用于建筑工程現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的模板支撐系統(tǒng)是一個(gè)比較成熟的技術(shù)，因?yàn)槟０逯蜗到y(tǒng)是一個(gè)平面荷載，而鋼結(jié)構(gòu)安裝是一個(gè)很大的集中荷載，故鋼結(jié)構(gòu)安裝支承胎架主要采用型鋼架。為確保鋼管支撐體系受力滿足規(guī)范要求及其整體穩(wěn)定，我們將扣件式鋼管支撐技術(shù)與鋼結(jié)構(gòu)安裝支承胎架技術(shù)相結(jié)合，即在鋼管支撐架上設(shè)置不同形式的型鋼架，鋼構(gòu)件的荷載通過(guò)剛度較大的型鋼架再均勻地作用在鋼管支撐上。用鋼管支撐搭設(shè)的支撐架，不受型鋼架尺寸的制約，可以增大安裝操作的作業(yè)面，且扣件式鋼管支撐架比鋼結(jié)構(gòu)安裝支撐胎架和滿堂架施工費(fèi)用少，減少了施工投入。七、 技術(shù)成果（1）、 2009年度廣東省建筑業(yè)新技術(shù)應(yīng)用示范工程（2）、 變曲率大面積飾面清水混凝土墻施工工法被評(píng)為2009年度省級(jí)工法（國(guó)內(nèi)領(lǐng)先）（3）、 大型復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)安裝組合支撐胎架設(shè)計(jì)與施工工法被評(píng)為2010年度省級(jí)工法（國(guó)內(nèi)領(lǐng)先）（4）、 雙曲環(huán)形空間桁架安裝施工工