唐 兵

（中煤建筑安裝工程集團(tuán)有限公司，河北 邯鄲 056106）

1 工程概況

1.1 工程簡(jiǎn)介

本工程為內(nèi)蒙古伊泰廣聯(lián)煤化有限責(zé)任公司紅慶河煤礦產(chǎn)品倉(cāng)工程，由4 個(gè)直徑為30m 的圓形筒倉(cāng)組成，倉(cāng)壁厚度為400mm。 漏斗以上倉(cāng)壁采用剛性滑模施工，滑至下環(huán)梁底口，滑模施工高度為42.3m；滑模時(shí)倉(cāng)內(nèi)搭設(shè)中心腳手架，架子尺寸為10m×10m。該中心架體作用：一是作為滑模爬桿支撐平臺(tái)，起到爬桿整體穩(wěn)定性作用并承受平臺(tái)荷載[1]；二是作為倉(cāng)上錐殼及倉(cāng)上一層框架砼結(jié)構(gòu)施工的支撐構(gòu)件。在整個(gè)筒倉(cāng)施工期間，中心腳手架的穩(wěn)定性，起著決定性的作用。因此研究在滑膜期間及筒倉(cāng)錐殼施工期間研究出中心腳手架的受力時(shí)非常有必要的[2]。

1.2 基本參數(shù)

1） 滑模模具及附件參數(shù)

表1 滑模模具及附件參數(shù)

2） 模板及平臺(tái)，滑模模板內(nèi)模采用P3012，外模采用4mm 厚花紋鋼板，外吊架滿鋪木跳板；內(nèi)平臺(tái)除中心腳手架位置外，水平方向滿鋪φ48*×3.25 鋼管，鋼管間距400mm，每?jī)筛摴苤虚g放置一根4×7 木方，木方上釘12mm 厚木模板，作為操作平臺(tái)面。外平臺(tái)寬度為1200m，外平臺(tái)上滿鋪40mm 厚木跳板并覆蓋1.2mm 厚鐵皮。3） 滑模的初始標(biāo)高及?；瑯?biāo)高滑模的初始標(biāo)高為9.3m，?；瑯?biāo)高為51.6m。4） 錐殼及框架底板施工參數(shù)中心腳手架的立桿縱橫距為1m，步距為1.2m，邊緣處采用雙立桿加固。5） 材料參數(shù)及荷載取值[3]，①材料參數(shù)，中心腳手架鋼管采用φ48×3.25 鋼管，慣性矩I=12.71cm4，截面模量W=5.26cm3，截面積A=5.06cm2；Q235 鋼管抗拉，抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：f=205N/mm2，彈性模量:E=2.06×105N/mm2；木方抗彎強(qiáng)度：15N/mm2，抗剪強(qiáng)度:1.3N/mm2，彈性模量:9000N/mm2。②荷載取值，新澆混凝土重力密度：24 kN/m3；模板自重：0.30 kN/m2；鋼筋自重1.50 kN/m3；木跳板自重：0.35kN/m3；施工活荷載標(biāo)準(zhǔn)值2.0kN/m2。

鋼桁架荷載：桁架荷載為0.55t×60 片×10＝330KN。

滑模模板重量按照0.04t/㎡計(jì)算，外?；Ｄ０宀捎?mm 厚花紋鋼板，模板的重量按照0.03t/m2，模板的滑阻力都按照0.25t/m2計(jì)算。

1.3 平面布置圖

本工程的中心架體平面尺寸為10m×10m，架體縱橫間距為0.8m，步距為1m；架體以筒倉(cāng)中心線進(jìn)行布置，立桿坐在漏斗斜壁、漏斗梁上及一層地面上，中心架體高度為60.58m。

圖1 架體平面布置圖

圖2 架體剖面布置圖

2 荷載統(tǒng)計(jì)

荷載主要分為：鋼桁架自重，開支架、千斤頂自重，平臺(tái)鋪設(shè)木方，滑模模板重量，操作平臺(tái)上施工人員、工具和堆放材料荷載。具體取值如下：

3 中心腳手架監(jiān)測(cè)

3.1 監(jiān)測(cè)目的及設(shè)備

測(cè)點(diǎn)布置時(shí)僅測(cè)試一端，確定最不利位置的鋼桁架后，選擇一榀鋼桁架兩測(cè)位置進(jìn)行監(jiān)測(cè)[4]。

1） 監(jiān)測(cè)目的，測(cè)出中心腳手架接近鋼桁架的最不利荷載大小，得出在滑膜施工期間及錐殼施工期間中心腳手架的受力規(guī)律，確定處中心腳手架的薄弱位置，從而有針對(duì)性的進(jìn)行加固，從而把證筒倉(cāng)施工期間的安全。

2） 監(jiān)測(cè)設(shè)備，因?yàn)槟_手管也是鋼構(gòu)件，同時(shí)因中心腳手管所在位置條件限制，選取的是應(yīng)變片以及DH3815 靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)。因中心腳手管測(cè)試的桿件所使用應(yīng)變片較多，所以靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試儀選取的接線方式是1/4 橋接線方式[5]。

3） 測(cè)點(diǎn)位置圖的桿件

圖3 中心腳手架測(cè)點(diǎn)

3.2 方案實(shí)施

1） 儀器安裝，粘貼應(yīng)變片并焊接測(cè)試用數(shù)據(jù)線，用環(huán)氧樹脂密封，并將測(cè)試線用膠帶綁在鋼管上防止拉扯壞。用歐姆表測(cè)試絕緣電阻，看讀數(shù)是否真正常，最后將測(cè)試桿件安裝到位，接線到靜態(tài)電阻應(yīng)變儀上，進(jìn)行機(jī)箱調(diào)試，看讀數(shù)是否正常。其現(xiàn)場(chǎng)安裝布置如下圖4 所示。

圖4 中心型腳手架應(yīng)變片安裝

2） 數(shù)據(jù)讀取，在滑膜期間讀取底部應(yīng)變片的數(shù)據(jù)，在中心腳手架搭設(shè)完畢，錐殼施工期間，按照澆筑次數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取。

3.3 數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果

中心腳手架在第一次澆筑后中心腳手架受到壓力，AZ1應(yīng)變片測(cè)出9.21KN 的內(nèi)力變化。在第一次澆筑時(shí)施工平臺(tái)除了中心腳手架和倉(cāng)壁牛腿來支撐，并無(wú)其他外力支撐。因此第一次澆筑時(shí)，中心腳手架承受部分荷載，荷載值并不大。

中心腳手架在第二次澆筑時(shí)與第一次澆筑時(shí)相比，數(shù)據(jù)并未有多大變化，但AZ1 在澆筑第6 天內(nèi)力值發(fā)生突變。原因可能是上環(huán)梁內(nèi)部的井字梁鋼筋綁扎，進(jìn)料過多導(dǎo)致的。澆筑的混凝土荷載荷載基本都由拉在錐殼和鋼桁架的拉索承擔(dān)。

第三次澆筑時(shí)，中心腳手架也受到部分內(nèi)力，AZ1 內(nèi)力變化為4.5KN，在第二次澆筑時(shí)中心腳手架并未有多大變化。荷載基本都由拉在錐殼和鋼桁架的拉索承擔(dān)。

4 理論計(jì)算與監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)比

4.1 理論計(jì)算值

施工荷載按照2.0KN/m2取值。

外圈每榀鋼桁架承受荷載：

內(nèi)圈每榀鋼桁架承受荷載：

故中心腳手架承擔(dān)的總荷載為27.9×60=1674KN

4.2 實(shí)際監(jiān)測(cè)值

表2 第一次澆筑中心腳手架荷載

表3 第二次澆筑中心腳手架荷載

表4 第三次澆筑中心腳手架荷載

4.3 理論與實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析

中心腳手架在第一次澆筑后中心腳手架受到壓力，AZ1—AZ4 內(nèi)力變化量最大的應(yīng)變片測(cè)出13.596KN 的內(nèi)力變化。在第一次澆筑時(shí)施工平臺(tái)除了中心腳手架和倉(cāng)壁牛腿來支撐，并無(wú)其他外力支撐。第一次澆筑時(shí)，中心腳手架承受部分荷載，荷載值并不大。

中心腳手架在第二次澆筑時(shí)與第一次澆筑時(shí)相比，數(shù)據(jù)并未有多大變化，但AZ1 在澆筑第6 天內(nèi)力值發(fā)生突變。原因可能是上環(huán)梁內(nèi)部的進(jìn)料過多導(dǎo)致的。澆筑的混凝土荷載荷載基本都由拉在錐殼和鋼桁架的鋼索承擔(dān)。

第三次澆筑時(shí)，中心腳手架收到的內(nèi)力最大，因?yàn)榈谌螡仓诶飩?cè)，幾乎荷載均由中心腳手架承擔(dān)。在澆筑后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)，BZ1 達(dá)到最大的27.533，與理論計(jì)算值基本一致。

5 結(jié)語(yǔ)

通過本次監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)數(shù)值與理論計(jì)算數(shù)值對(duì)比分析，總結(jié)出中心腳手架在第二次澆筑時(shí)荷載最小，鋼絲繩承擔(dān)了大部分何在，保證了中心腳手架的安全性。在第三次澆筑的時(shí)候所承擔(dān)的荷載最大，基本能達(dá)到理論計(jì)算值的最大荷載，

由上可得出，分段澆筑時(shí)，施工荷載不疊加，保障了施工的安全；

鋼絲繩承擔(dān)了大部分施工荷載，鋼絲繩是保障中心腳手架穩(wěn)定的重要因素；

澆筑中對(duì)中心腳手架影響最大的階段是在第三次澆筑時(shí)，其次是第一次澆筑，最后為第二次澆筑。