新型可周轉淺圓倉檐溝高空預埋支撐架施工工法

《新型可周轉淺圓倉檐溝高空預埋支撐架施工工法》是中建三局集團有限公司中南分公司完成的建築類施工工法。完成人是姜志浩、王恆、劉旋、李柔鋒、軒虎。該工法適用於類似大型筒倉懸挑檐溝工程施工。

《新型可周轉淺圓倉檐溝高空預埋支撐架施工工法》的主要特點有：環狀通道、施工方便快捷；整體提升、安全性能高；連續施工、一次成型效果好。

2021年11月5日，《新型可周轉淺圓倉檐溝高空預埋支撐架施工工法》被湖南省住房和城鄉建設廳評定為湖南省2020年度工程建設省級工法。

基本介紹

• 中文名：新型可周轉淺圓倉檐溝高空預埋支撐架施工工法
• 工法編號：HNJSGF218-2020
• 完成單位：中建三局集團有限公司中南分公司
• 完成人：姜志浩、王恆、劉旋、李柔鋒、軒虎
• 審批單位：湖南省住房和城鄉建設廳
• 主要榮譽：湖南省2020年度工程建設省級工法

形成原因

淺圓倉是一種圓筒式地上糧倉，在倉頂常設定有300～800毫米寬檐溝，檐溝離地高度一般在20米左右。中建三局集團有限公司中南分公司基於淺圓倉檐溝施工的高度以及對倉體氣密性的要求，經過多個糧庫筒倉的施工探索，設計出一種可周轉式淺圓倉檐溝操作平台支撐體系。在滑模時預埋套筒式預埋件，通過高強螺栓固定定型化操作平台，直接在平台上搭設支撐架體作為支撐體系，取材簡便，操作便捷，縮短工期，節省架料。對三角架進行受力分析確保平台及架體的可靠性。中建三局集團有限公司中南分公司利用該工法在江西景德鎮國家糧食儲備庫搬遷還建項目工程中得以套用，不但保證了淺圓倉高空挑檐的施工質量，更為高空挑檐施工安全提供了有力保障。在此基礎上，經過進一步提煉，形成了《新型可周轉淺圓倉檐溝高空預埋支撐架施工工法》。

工法特點

《新型可周轉淺圓倉檐溝高空預埋支撐架施工工法》的主要特點是：

1.成型效果好

淺圓倉檐溝可周轉式操作平台施工，可減少結構留洞，避免後期封堵，提高成型質量。

2.安全性高

淺圓倉檐溝可周轉式操作平台在滑模時預埋套筒式預埋件，利用高強螺栓固定定型化操作平台，通過直接在平台上搭設支撐架體作為支撐體系與淺圓倉結構的有效固接，使其受力安全合理，可靠性更高。

3.周轉性高且施工高效

採用淺圓倉檐溝可周轉式操作平台，取材簡便，架料投入較少，製作費用較低，可重複周轉利用率高。同時三角支撐架製作方便，操作簡單、使用便捷，可節約工期、節省支撐體系搭設及勞動力成本，同時可保證檐溝施工質量。

操作原理

適用範圍

《新型可周轉淺圓倉檐溝高空預埋支撐架施工工法》適用於類似大型筒倉懸挑檐溝工程施工。

技術理論

《新型可周轉淺圓倉檐溝高空預埋支撐架施工工法》的工藝原理是：

前期各項準備工作就緒，待滑模施工至三角支撐架設計標高位置時精準預埋螺栓，同時將三角支撐架在地面按設計要求組裝完畢，檢查合格後，利用滑模吊架作為操作平台進行三角支撐架的安裝，待三角架安裝完成，即進行腳手板鋪築，形成可周轉式操作平台。之後在其上搭設檐溝支撐架、模板支設、鋼筋綁紮，經檢查驗收後，即可進行混凝土澆築。

施工工藝

• 工藝流程

《新型可周轉淺圓倉檐溝高空預埋支撐架施工工法》的施工工藝流程如圖：

圖1 施工工藝流程圖

操作要點

《新型可周轉淺圓倉檐溝高空預埋支撐架施工工法》的操作要點如下：

一、各項前期準備工作就緒

1.專用工具使用前必須進行檢查、維護、保養，合格後方可使用。

2.所有型鋼、連線高強螺栓、鋼筋拉桿等材料現場準備就緒，檢查合格，工人安全技術交底到位。

3.安全網、安全帶等安全用品準備就緒，套筒式預埋件準備到位。

二、滑模施工至設計位置預埋套筒

倉壁滑模至設計標高時，將焊接有高強螺栓套筒的預埋鋼板固定在倉壁鋼筋上，確保穩固牢靠，並將套筒封堵妥當。套筒式預埋件構造如圖2：

圖2 套筒式預埋件架構造詳圖

三、三角支撐架組裝

進行預埋套筒施工的同時，在工廠或施工現場進行三角支撐架組裝：

1.三角支撐架構造如下圖所示：

圖3 三角支撐架構造詳圖

三角支撐架材料及其相關參數如下表所示：

模板支撐體系所用材料，鋼管尺寸48.3×3.6毫米，材質Q235，模板採用915×1830×15毫米規格，方木採用40×70毫米規格，鋼管、衝壓鋼板等荷載標準值，按《建築施工模板安全技術規範》（JGJ162-2008）計算，施工荷載按2千牛·立方米計。

2.三角支撐架有限元受力分析

三角支撐架上所受豎向荷載P1與P2分別為9.79千牛、4.85千牛，豎向荷載作用下的計算簡圖如下：

圖4 豎向荷載作用下的計算簡圖

通過Midas Gen有限元軟體對三角支撐架進行分析。由圖分析結果可知8#槽鋼應力為σ=201.9牛/平方毫米＜[σ]=215牛/平方毫米，斜撐桿應力計算為σ=47.5牛/平方毫米＜[σ]，螺栓應力計算為σ=45.4牛/平方毫米＜[σ]，可知各桿件均滿足強度要求。三角支架應力圖見圖5；三角支架位移圖見圖6.

圖4 三角支架應力圖

圖5 三角支架位移圖

四、滑模吊架上安裝三角支撐架

1.待套筒式預埋件的筒壁混凝土強度達到75%時方可安裝三角支撐架。

2.三角支撐架安裝時採用滑模吊架作為操作平台進行施工，工人操作時必須配備安全帶固定在平台上。

三角支撐架安裝完成後，在三角支撐架上鋪築腳手板形成操作平台。為後續檐溝施工提供操作面。

圖6 三角支撐架模型圖

圖7 三角支撐架示意圖1

圖8 三角支撐架示意圖2

五、搭設檐溝模板支撐體系，進行檐溝施工

筒壁滑模拆除後，在檐溝施工之前，先進行混凝土屋蓋傘狀鋼桁架的整體提升、焊接固定、屋蓋模板鋪設及鋼筋綁紮。待屋蓋板鋼筋及模板施工完成後，進行檐溝支模架、模板以及鋼筋的施工。

1.在三角支撐架上搭設鋼管支撐架。採用A48.3毫米×3.6毫米鋼管進行搭設，將立桿按三角支撐架上預埋位置擺放。外側搭設防護欄桿貼合立桿環向每隔60厘米搭設，將筒倉作業平台形成封閉式。

2.模板安裝、鋼筋綁紮。採用厚15毫米木模板，採用40×70毫米方木作為背楞。

3.混凝土澆築及養護。檐溝與錐頂一起澆築，採用預拌混凝土，汽車泵進行澆築。養護天數不少於14d。

六、可周轉操作平台拆除

1.待檐溝混凝土強度達到100%時，方可拆除架體支撐。

2.拆除前，需先在淺圓倉周圍距里5米處設定警戒帶，三角支撐架沿倉頂從人行跑道處開始按順時針方向進行拆除。

3.拆除前先檢查安全帶，確定安全後，拆除人員坐在腳手板上，對相鄰三角架進行拆除。每一個三角架拆除前，需先用繩索綁紮，繩索的另一端固定在倉頂上，以防止拆除時三角架墜落。拆除的三角架等材料先吊運至倉頂，然後用塔吊集中運至地面。

4.拆除時，需確保工人安全帶按規範要求系帶，確保工人身體狀況良好，有高血壓、恐高、心臟病等疾病史的人員不得施工。

5.拆除三角支撐架時，需按方案要求順序進行拆除。

材料設備

《新型可周轉淺圓倉檐溝高空預埋支撐架施工工法》的材料設備要求如下：

• 材料

材料情況見下表：

表3 材料用表

序號	材料名稱	規格	主要技術指標	備註
1	鋼板	600×200×10毫米	HRB400	套筒式預埋件鋼板
2	套筒	Ф25	/	預埋件套筒
3	角鋼	1200毫米	L63×6	三角架構件
4	角鋼	1500毫米	L63×6	三角架構件
5	槽鋼	1500毫米	80×43×5毫米	三角架構件
6	鋼板	210毫米	/	三角架構件
7	栓釘	A28×2.5	100毫米	三角架構件
8	定位鋼筋	Ф14	HRB400	三角架構件
9	跳板	5×20	/	操作平台
10	對拉螺桿	M14	/	拉桿體系
11	竹膠板	915×1830×15毫米	/	模板
12	枋木	40×70毫米	/	模板支撐
13	鋼管	48.3×3.6毫米	/	模板支撐
14	安全網	1.5×6米	/	防護網

• 機械設備

機械設備見下表：

表4 機械設備用表

序號	設備名稱	型號	數量	用途
1	手提式衝擊鑽	/	1	鑽孔
2	電焊機	/	1	焊接
3	鋼筋調直機	/	1	加工鋼筋
4	鋼筋切斷機	/	1	加工鋼筋
5	插入式振搗棒	30毫米	1	振搗
6	橡膠錘	/	1	輔助振搗

質量控制

施工企業採用《新型可周轉淺圓倉檐溝高空預埋支撐架施工工法》施工時，應遵循的質量控制要求如下：

一、執行標準規範

嚴格執行國家及相關規範要求,包括《混凝土結構工程施工質量驗收規範》(GB50204-2015)、《建築施工模板安全技術規範》（JGJ162-2008）、《混凝土泵送施工技術規程》（JGJ/T10-2011）、《建築施工扣件式鋼管腳手架安全技術規範》（JGJ130-2011）、《鋼結構設計標準》（GB50017-2017）、《鋼結構焊接規範》（GB50661-2011）、《建築施工高處作業安全技術規範》（JGJ80-2011）、《鋼結構高強度螺栓連線技術規程》（JGJ82-2011）相關規定。

二、質量控制措施

（一）三角架施工質量控制措施

1.滑模施工至套筒式預埋件標高時進行預埋件預埋，預埋時需保證預埋深度與位置準確，無偏位。

2.待套筒式預埋件筒壁混凝土強度達到75%時方可安裝三角支撐架。

3.三角支撐架安裝採用滑模吊架作為操作平台進行施工，工人操作時必須配備安全帶固定在平台上。

4.待檐溝混凝土強度達到100%時，方可拆除架體支撐。

5.三角支撐架拆除時，需注意安全帶固定、拆除三角架吊運等。

（二）鋼筋質量控制措施

1.嚴把材料進場關，三證齊全。嚴格把關鋼筋原材外觀質量，鋼筋表面的油漬、漆污等均清除乾淨，筋體應平直，無局部折曲。

2.鋼筋的品種和質量必須符合設計要求和有關標準的規定。

3.鋼筋規格、形狀、尺寸、數量、錨固長度和接頭位置必須符合設計要求和施工規範的規定。

4.鋼筋焊接或機械連線接頭的機械性能結構必須符合鋼筋焊接及機械連線驗收的專門規定。

（三）模板安裝質量控制措施

1.模板安裝必須正確控制軸線位置。施工中應加強對模板的維修、管理。

2.模板安裝必須平整、牢固、接縫嚴密不漏漿，以保證模築混凝土的澆築質量。

3.模板拆除應根據設計和規範規定的強度要求統一進行，不得隨意拆模。

（四）混凝土質量控制措施

1.砼澆築層段的模板、鋼筋、套筒式預埋件及管線等全部安裝完畢，經檢查符合設計要求，並辦完隱、預檢手續。

2.模板內的雜物和鋼筋上的油污等應清理乾淨，模板的縫隙和孔洞應堵嚴。

3.天泵調試能正常運轉使用，澆築砼用的架子已搭設完畢，並經檢驗合格。

4.混凝土用攪拌車運送到現場，運輸時間不得超過2小時，運輸期間嚴禁加水，每車混凝土運到現場後要隨機取樣測定坍落度，合格後方可使用。5.混凝土澆築及養護。檐溝與錐頂一起澆築，採用預拌混凝土，汽車泵進行澆築。養護天數不少於14d。

安全措施

施工企業採用《新型可周轉淺圓倉檐溝高空預埋支撐架施工工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：

1.該工法屬於高大模板施工範疇，相關施工方案需經過專家論證，通過後才可組織施工。

2.結合工程實際情況，成立以現場負責人為組長的安全施工領導小組，落實各小組成員施工現場安全責任區，制定相關規章制度，確保全全施工管理有章可循。

3.身體不適於從事高處作業的工人（高血壓、心臟病、貧血病、癲癇病、低血壓等）不得從事高處作業。

4.加強對安全帽、安全帶、安全網安全“三寶”的管理，包括正確使用和保管。

5.搭設和拆除三角架時應注意安全，系好安全帶。

6.檐溝澆築砼時，在筒壁頂部預埋A25圓鋼，作為拆除三角支撐架時的固定點。

7.拆除三角支撐架時，需按方案要求順序進行拆除。

8.挑檐施工時，淺圓倉上方挑檐支架不得堆砌物品，防止墜落擊傷施工人員及設備，設防護桿，掛設密目網防護。

9.在進行挑檐作業時，挑檐上及地面需各配置一名指揮人員且配備指揮旗和對講機。作業時挑檐上指揮員應從上方時刻注意挑檐施工材料吊運情況，地面指揮員根據挑檐上指揮員反饋的作業情況及時與外部聯繫，協調配合作業以保證挑檐施工材料吊運順利，保證施工作業安全。

10.作業面要保證有足夠的照明，儘量不安排在夜間施工。

環保措施

施工企業採用《新型可周轉淺圓倉檐溝高空預埋支撐架施工工法》施工時，應採取的環保措施是：

1.施工場地噪聲控制符合《建築施工場界環境噪聲排放標準》（GB12523-2011）要求。在澆築混凝土施工階段儘量選用低噪聲的機械設備，並且儘量將噪聲較大的機械設備作業時間合理避開周邊居民休息時間。

2.挑檐施工時設定噴淋降塵裝置，防止揚塵。

3.製作挑檐鋼筋時產生的鋼筋廢料，不得隨意拋棄，必須堆放在制定地點，並定期拖運至資源回收筒。

4.防止施工場地噪音、粉塵、光污染。

5.生產廢水、污水必須經三級沉澱後排入市政管網，不得隨意排放。

6.混凝土在澆築時，採用低噪聲環保型振搗器，以降低噪聲污染。

7.鋼筋、模板、龍骨等余料等廢料不得隨意拋棄，必須堆放在指定地點，並定期拖運至資源回收筒,做到工完場清。

效益分析

中建三局集團有限公司中南分公司採用《新型可周轉淺圓倉檐溝高空預埋支撐架施工工法》施工的效益是：

• 經濟效益

相對於傳統的搭設落地式腳手架的施工方法，淺圓倉檐溝可周轉式操作平台施工工法具有成型效果好、安全性高、可周轉性高、施工便捷高效優勢，為檐溝施工提供了良好的操作平台，較傳統的施工方法，工效可提高3倍。

與同等規模的淺圓倉採用落地腳手架進行比較。

單個倉體上部檐溝模板支撐架所需材料相同，僅對比下部採用傳統雙排腳手架施工與該工法施工的成本差異：

單個淺圓倉採用雙排腳手架材料費用如表5：

表5 單個淺圓倉採用雙排腳手架材料費用表

序號	材料	數量	單價	天數	總價
1	Ф48×3.6鋼管	7000米	租賃單價0.011元/米/天	15天	1155元
2	扣件	5800個	租賃單價0.006元/個/天	15天	522元
3	安全網	1650立方米	4元/立方米	/	6600元
合計	/	/	/	/	8277元

搭拆一個淺圓倉的雙排腳手架每平米人工單價20元/平方米，淺圓倉直徑25米，高22.5米。單個淺圓倉雙排腳手架搭設費用為：

20×22.5×25×π=35325元

單個倉體搭設雙排腳手架材料費用為：8277元

則單個倉體搭設雙排腳手架總費用為：35325+8277=43602元

八個淺圓倉搭設雙排腳手架總費用為：43602×8=348816元

淺圓倉檐溝可周轉式操作平台材料費用表如下表6：

表6 單個淺圓倉採用可周轉式操作平台材料費用表

序號	材料	數量	單價	總價
1	L63×6角鋼	238.7米	27元/米	6444.9元
2	[8槽鋼	105.6米	31元/米	3273.6元
3	PL6鋼板	2平方米	255元/平方米	510元
4	600×200×10毫米鋼板	10.5平方米	400元/平方米	4176元
5	M20高強螺栓	176個	1元/個	176元
6	M20高強螺栓套筒	176個	0.6元/個	105.6元
7	A28×2.5栓釘	176個	2元/個	352元
合計	/	/	/	15038.1元

該工法使用淺圓倉檐溝可周轉式操作平台製作、安裝、拆除用工時10人×天，人工費為：10×400=4000元

考慮到操作平台的可周轉性，本項目8個倉體可共用兩套操作平台支撐架，材料費用為：（6444.9+3273.6+510+105.6+352）×2+（4176+176）×8=56188.2元

8個淺圓倉支撐架搭設費用為：4000×8+56188.2=88188.2元

綜上所說，相比於傳統雙排式腳手架施工，8個淺圓倉支撐架搭設採用淺圓倉檐溝可周轉式操作平台可節省成本為：348816-88188.2=260627.8元

單個淺圓倉施工可節省：260627.8÷8=32578.5元

單位面積可節省：32578.5÷（22.5×25×π）=18.45元

• 社會效益

淺圓倉檐溝可周轉式操作平台施工工法在江西景德鎮國家糧食儲備庫搬遷還建項目工程的成功運用，為其他糧庫工程的套用打下了堅實的基礎。最佳化後的淺圓倉檐溝施工方法使其施工起來更加便捷高效。淺圓倉檐溝可周轉式操作平台不但保證了淺圓倉檐溝的混凝土成型質量，更為淺圓倉高空挑檐施工質量提供了有力的保障。

• 節能及環保效益

淺圓倉檐溝可周轉式操作平台所使用的支撐體系可重複周轉使用，同時淺圓倉檐溝可周轉式操作平台施工方法也不易造成環境污染，環保效益良好。

註：施工費用以2017—2021年施工材料價格計算

套用實例

中建三局集團有限公司中南分公司採用《新型可周轉淺圓倉檐溝高空預埋支撐架施工工法》的的套用實例如下：

江西景德鎮國家糧食儲備庫搬遷還建項目工程位於江西景德鎮市昌江區麗陽鎮。項目占地面積約20萬平方米，總規劃建設12萬噸平房倉、5萬噸淺圓倉、0.5萬噸中轉倉、1萬噸油罐、日處理150噸稻穀（100噸大米）生產線、150噸/日烘乾生產線、輔助生產設施和辦公生活配套設施等。項目共有8棟淺圓倉，其中淺圓倉主體為直徑25米的現澆混凝土筒體，高度為22.5米，在其頂部設計有寬度為0.8米的挑檐板，淺圓倉屋面採用現澆混凝土屋面，上下各設定兩道環梁，屋頂最高處高度27.3米。該工法在江西景德鎮國家糧食儲備庫搬遷還建項目工程得到成功套用。通過對淺圓倉檐溝操作平台施工工藝最佳化設計，提高了施工效率，加快了施工速度，8個倉總計節約施工成本約26萬元，單個倉體節省約3.26萬元，單位面積可節省18.45元。

榮譽表彰

2021年11月5日，湖南省住房和城鄉建設廳以湘建科〔2021〕206號檔案發布《關於公布湖南省2020年度工程建設省級工法名單的通知》，《新型可周轉淺圓倉檐溝高空預埋支撐架施工工法》被評定為湖南省2020年度工程建設省級工法。