佛山某體育場(chǎng)大斜柱施工方案

大斜柱施工專項(xiàng)方案本工程外圍一圈有40根大斜柱，每個(gè)大斜柱在▼9.4m以下由兩個(gè)1×1.75m的方柱組成，▼9.4m以上兩個(gè)方柱間通過300mm厚的鋼筋砼板連成一個(gè)中空的大柱，柱下身為5×1.75m，向上傾斜約54o角并逐漸變小，柱頂為3×1.75m，頂端標(biāo)高為▼27.5m。作為支承屋面的主要受力結(jié)構(gòu)，大斜柱的施工是本工程的技術(shù)難點(diǎn)，根據(jù)圖紙要求，大斜柱地面以上部分的混凝土為清水混凝土，混凝土強(qiáng)度等為C60，柱內(nèi)配有予應(yīng)力筋，這里主要闡述大斜柱施工順序、各段模板和支撐要求，有關(guān)清水砼、大體積砼和予應(yīng)力的施工方法在專門方案中敘述。1施工順序1.1施工段(施工縫)的劃分大斜柱根據(jù)其自身特點(diǎn)由下而上劃分為9個(gè)施工段，承臺(tái)為第一施工段，▼0.35~4.4m為第二施工段，▼4.4~9.40m為第三施工段，▼9.4~12.514m為第四施工段，▼12.514~15.259m為第五施工段，▼15.259~19.000m為第六施工段，▼19.000~23.000m為第七施工段，▼23m~26.50m為第八施工段，▼26.50~27.5m為第九施工段，施工段詳見下圖。大斜柱施工段劃分示意圖1.2施工順序大斜柱總體施工順序由下而上，具體來說就是：先施工承臺(tái)，并預(yù)埋好予應(yīng)力筋；第二、第三段先做內(nèi)側(cè)的構(gòu)造柱及圈梁再施工大柱，其中二至四段為垂直結(jié)構(gòu)，其施工順序?yàn)橄冉壴摻睢⒃僦е０寮芄?，再澆筑混凝土；第五段為大斜柱的轉(zhuǎn)側(cè)點(diǎn)，外形變化大，厚2745mm的實(shí)體混凝土，先支底模再綁柱筋，然后封柱模；第六至第八施工段為傾斜空腹柱，先支結(jié)構(gòu)底模板，綁柱鋼筋，再支空腹處內(nèi)模，然后支結(jié)構(gòu)側(cè)模和頂模板，加固澆筑混凝土；第九施工段與第五施工段基本相同。2施工方法2.1鋼筋工程大斜柱的鋼筋在現(xiàn)場(chǎng)加工制作，由塔吊負(fù)責(zé)垂直運(yùn)輸，為保證柱筋的連接可靠，大柱鋼筋接長(zhǎng)全部采用直螺紋連接，其它施工方法同基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)“鋼筋工程”。2.2模板工程1模板方案選擇大斜柱外模要求達(dá)到清水砼效果，因此對(duì)外模板的質(zhì)量要求很高，本工程考慮到柱身是變化的特點(diǎn)，選用芬蘭進(jìn)口的18mm厚“維薩”板（此模板在我局北京聯(lián)想辦公樓和鄭州會(huì)展中心工程運(yùn)用過，產(chǎn)品的清水效果很好），柱內(nèi)模選用一般的鏡面板，外模背楞用松木進(jìn)行精加工，保證斷面尺寸一致和順直；主龍骨用10號(hào)槽鋼，柱模板的穿墻螺絲桿選用T18螺栓,施工時(shí)需安裝塑料套管，并在塑料套管的兩端頭套上塑料堵頭套管，既防止了漏漿，又起到模板定位作用，支撐選項(xiàng)用鋼管。下面就各段不同部位模板的支設(shè)方案進(jìn)行詳細(xì)敘述。2第二至第四段的模板第二至第四段為垂直結(jié)構(gòu)，其模板采用18厚的木模板，8×10cm的木方背襯，間距不大于350mm；主龍骨用2根10號(hào)槽鋼，對(duì)拉螺桿用Φ18螺栓加固，間距不大于1m，具體做法見下圖。3第五段的模板此部分結(jié)構(gòu)為整體鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，厚度達(dá)2745mm，一次性混凝土澆筑量約為26m3，柱側(cè)模同上，變截面兩邊不規(guī)則的地方用木板肋找補(bǔ)成規(guī)則的形狀，采用鋼管箍加固，在長(zhǎng)邊上采用雙鋼管、對(duì)拉螺桿加固，雙鋼管間距每600mm一道。其底部的模板采用18mm鏡面板；次龍骨8×10cm的木方間距不大于150mm；主龍骨用10號(hào)槽鋼，間距@600；立桿用鋼管從地下室底板搭設(shè)至板底，鋼管間距@600以內(nèi)，水平連系鋼管每1800mm一道，外側(cè)架高出操作面1200mm以上。具體做法如下圖：大斜柱第五段模板及支撐示意圖4第六至第八段的模板大斜柱第六段到第八段的形式基本一樣，以第六段為例，闡述第六至第八段的模板施工方法。第六段至第八段為空腹斜柱，因柱的斜度較大，在模板安裝時(shí)，先安裝斜柱下部的支撐及模板，下部采用兩根10#槽鋼作主龍骨，80×100mm的方木作次龍骨，間距不大于150mm，因斜度較大，在槽鋼上用角鋼焊出角作鋼管立桿的支頂點(diǎn)，柱模采用Φ10的對(duì)拉螺桿加固，內(nèi)模均采用80×100的木方加固，因斜柱內(nèi)腹為封閉空間，內(nèi)部的模板及支撐不拆除，具做法如下圖。大斜柱第六段內(nèi)模支撐示意圖大斜柱支撐節(jié)點(diǎn)大樣5第九段的模板大斜柱第九施工段為1500mm厚的實(shí)體混凝土，其施工方支與第5五及第六至第八段其本一致，其具體做法如下圖所示。第九段模板支設(shè)示意圖6注意事項(xiàng)大斜柱的柱身較重，其支撐鋼管范圍的地下室頂板支撐必須保留到柱予應(yīng)力張拉完成方可拆除。7大斜柱模板的驗(yàn)算（1）模板設(shè)計(jì)模板采用進(jìn)口板（18厚），次龍骨采用b×h=80×100落葉松木方，柱底間距不大于150mm，柱側(cè)間距不大于300mm；主龍骨柱底采用1[10#槽鋼，柱側(cè)采用2[10#槽鋼；沿柱底縱向間距不大于600mm，沿柱側(cè)縱向間距不大于1000mm，柱側(cè)模采用Φ18的對(duì)拉螺桿加固，間距不大于1000mm，柱下鋼管支撐沿柱縱橫向間距600mm，鋼管水平連系桿每1.5m一道并與柱拉接，中間加設(shè)斜撐（見前面的模板圖）。（2）模板驗(yàn)算A、計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)荷載模板及支架自重標(biāo)準(zhǔn)值（全部采用木模板及木楞次龍骨）取F1=0.40KN/m3新澆砼自重標(biāo)準(zhǔn)值取F2=25.00KN/m3鋼筋自重標(biāo)準(zhǔn)值樓板取F.3=1.1KN/m3框架梁取F3′=1.5KN/m3；施工荷載取F4=2.5KN/m2振搗砼產(chǎn)生荷載標(biāo)準(zhǔn)值水平模板取F5=2.0KN/m2垂直模板取F5′=4.0KN/m2B、斜柱底模板系統(tǒng)驗(yàn)算a.斜柱底模板（15厚）驗(yàn)算：計(jì)算示意圖（按三等跨連續(xù)梁計(jì)算）：1515001500150荷載組合：承載能力計(jì)算荷載：F=（F1+F2+F3）×1.2×0.9+F5×1.4×0.9其中：模板自重：F1=0.4×1×3.5=1.4N/mm砼自重：F2=25×(1×2+3×0.3×2)=95N/mm鋼筋重：F3=1.5×3.5=5.25N/mm砼振搗荷載：F5=2.0×1=2N/mm則：線荷載q1=F=112.3N/mm剛度驗(yàn)算荷載：線荷載q2=F=（F1+F2+F3）×1.2×0.9=109.8N/mm其中：式中0.9為計(jì)算析減系數(shù)?？箯潖?qiáng)度驗(yàn)算：σ=M/W其中：M=0.105×q1×l2=0.105×112.3×1502=2.65×105NmmW=b×h2/6=1000×152/6=3.75×104mm3則：σ=7.1N/mm2<fm=13N/mm2抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算：τ=Q/A其中：Q=0.60×q1×l=0.60×112.3×150=1.01×104NA=b×h=1000×15=15000mm2則：τ=0.67N/mm2<fv=1.7N/mm2撓度驗(yàn)算：ρ=0.677×q2×l4/(100×E×I)其中：E表示彈性模量：5000N/mm2I表示慣性矩I=b×h3/12=1000×153/12=2.81×105mm4則ρ=0.677×109.8×1504/100×5000×2.81×105=0.17mm<[ρ]=L/250=0.6mm,該柱底模板符合施工設(shè)計(jì)要求。b.柱底模板次龍骨驗(yàn)算：計(jì)算示意圖（按三等跨連續(xù)梁計(jì)算）：600600600600600600抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算：q1=112.3×0.15=16.8N/mmσ=M/W其中：M=0.105×q1×l2=0.105×16.8×6002=6.3×105NmmW=b×h2/6=80×1002/6=1.33×106mm3則：σ=0.47N/mm2<fm=17N/mm2抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算：τ=Q/A其中：Q=0.5×q1×l=0.5×16.8×600=5.04×103NA=2/3×b×h=2/3×80×100=5333mm2則：τ=0.94N/mm2<fv=1.7N/mm2撓度驗(yàn)算：ρ=0.677×q2×l4/(100×E×I)其中：q2=16.5N/mmE表示彈性模量：5×103N/mm2I表示慣性矩I=b×h3/12=666.6×104mm4則：ρ=0.49mm<[ρ]=l/250=2.4mm,模板次龍骨滿足要求。c.柱底模板主龍骨驗(yàn)算30030060030000600600抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算：σ=M/W梁底主龍骨間距600mm，q1=67.38N/m，q2=65.88N/m其中：M=0.105×q1×l2=0.105×67.38×6002=2.54×106Nmm10#槽鋼W=3.97×104mm3則：σ=64.1N/mm2<fm=215N/mm2抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算：τ=Q/A其中：Q=0.5×q1×l=2.02×104N10#槽鋼A=12.74×102mm2則：τ=15.86N/mm2<fv=125N/mm2撓度驗(yàn)算：ρ=0.667×q2×l4/(100×E×I)其中：E表示彈性模量：2.06×105N/mm2I表示慣性矩I=198.3×104mm4則：ρ=0.14mm<[ρ]=l/400=1.5mm,模板的主龍骨滿足要求。d.柱底立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算柱底立桿為Φ48鋼管，步距1.5m立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算公式δ=N/?A每根立桿承受的荷載N=0.36q1=40.428KNΦ48鋼管面積A=4.89×102mm2鋼管回轉(zhuǎn)半徑i=15.8mm,λ=L/i=1500/15.8=95查表得?=0.512則δ=N/?A