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剪力墙模板加固创新技术研究与应用

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品 牌: 鹏程剪力墙模板
关 键 词: 剪力墙 剪力墙模板 剪力墙加固
单 价: 230.00元/平方米
起 订: 1 平方米
供货总量: 9999 平方米
发货期限: 自买家付款之日起 3 天内发货
所在地: 山东 临沂市
有效期至: 长期有效
最后更新: 2018-11-17 09:56
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产品详细说明
    浇筑混凝土时,预拌混凝土由于具有流动特性而对阻止其流动的模板产生侧压力。由力学原理可知:该侧压力随混凝土流动性及浇筑高度的增加而增大。若模板支撑体系刚度不足,则可能引起模板变形甚至移动,造成施工中常见的胀模或爆模问题。而对于广泛应用于超高层建筑核心筒的钢板一混凝土组合剪力墙结构,由于其墙体高度较一般结构高、模板尺寸大、多采用自密实混凝土造成其流动性较大,因而混凝土浇筑施工时胀模或爆模问题更为突出。

    针对上述问题,目前施工行业普遍的做法是采用对拉螺杆对模板进行加固,常见的方法包括在钢板上开孔穿对拉螺杆,在钢板上焊接L形对拉螺杆,或在钢板上焊接接驳器等。然而上述方法应用于超高层建筑钢板剪力墙模板加固时,由于模板尺寸较大,造成固定点位较多,对固定位置精度要求很高,且焊接工作量大、耗时长、成本高。同时由于剪力墙中钢筋密集,若先固定螺杆再合模,易造成模板孔洞对不上螺杆;若先合模再穿螺杆,则无法确保螺杆穿过密集的钢筋;另一方面,也造成现场焊接难度大,工效低。因此,现有模板加固技术难以较好地满足现代化大型超高层建筑钢板.混凝土组合剪力墙的模板加固要求。

   文章针对当前超高层建筑钢板剪力墙模板加固技术水平的不足,以天津高银117大厦钢板.混凝土组合剪力墙模板加固为依托,通过技术攻关,研发出两项劲性钢板剪力墙模板加固创新技术,经天津高银117大厦实际应用证明效果良好。

   l 工程概况

   天津高银117大厦总承包工程由117塔楼及裙楼、总部办公褛E、商业廊及精品商业组成,总建筑面积37.4万m2,其中地下总建筑面积34.2万m2。
117塔楼建筑高度597m,结构高度596.2m,共117层,实际结构层130层,建成之后将成为天津地区乃至华北地区的新地标。天津高银117大厦为钢筋混凝土核心筒+巨型框架支撑的结构体系,核心筒基础筏板至37层以及114M夹层至屋顶为钢板剪力墙。外框由4根异形多腔体钢管混凝土巨型柱、9道环带桁架、巨型斜撑组成。

   核心筒剪力墙中间设有单层钢板,如图1所示。钢板剪力墙厚度有1 400,600,400mm等,同时随着楼层增高,剪力墙厚度逐渐按100—200mm变薄。
钢板厚度最厚70mm,最薄处20mm。钢板表面两侧均布置栓钉,间距200—300mm,用于加强钢板与混凝土的连接。在暗梁、暗柱处,钢板上均设有加强
肋板,且钢筋布置密集。
            剪力墙效果图

   2钢板剪力墙模板加固创新技术

   钢板剪力墙模板体系相当于两面单面支模体系,加固时通常对两面模板分别进行单侧加固。天津高银117大厦项目在核心筒钢板剪力墙施工过程中,综合以往项目劲性钢板剪力墙模板加固施工经验,分别针对散拼模板和定型大模板2种模板的单侧加固提出了创新型模板加固技术。

   2.1 散拼模板加固技术——利用栓钉无焊接加固

   钢板剪力墙散拼模板加固多采用对拉螺杆进行,其对拉螺杆传统的固定方法多采用钢板上焊接套筒或者对拉螺杆与钢板直接焊接,上述2种方法
      
  焊接量大,对结构钢板受力影响较大,且耽误工期进展,同时前者现场焊接难度大,工效低,且成本高,后者焊接位置受力性能不佳。天津高银117大厦在对散拼模板进行单侧加固时,专门研发设计了一种钢板剪力墙结构体系中模板的加固装置,创新性地利用栓钉进行无焊接加固,该加固装置通过制作一个简易的连接件将螺杆固定在钢板上的栓钉上,从而达到固定效果。该加固装置包括对拉螺杆、垫片、螺母、槽钢连接构件、栓钉。工作原理为:对拉螺杆先与槽钢连接构件连接,槽钢连接构件另一端与钢板上栓钉连接,对拉螺杆通过槽钢连接构件将力传递至钢板的栓钉上。加固装置具体设计如图2所示。
   
            加固装置示意图

  槽钢连接构件由槽钢和短钢筋焊接而成,钢筋与槽钢两翼缘点焊。槽钢一侧翼缘上开圆孔,孔径大于对拉螺杆的直径1~2mm,另一侧翼缘开槽口,槽口延至槽钢腹板约中间部位,宽度大于栓钉的直径1~2mm,小于栓钉头部直径,并在腹板上端部处放大槽口宽度,保证栓钉的头部可以进入。槽钢连
接构件开孑L侧通过螺母与对拉螺杆连接,开槽侧直接套于栓钉上,对拉螺杆端部车丝。如图3所示。

             钢连接构件

   由于该加固装置具有一定的活动性,需要现场调节对孔穿模板,因此仅适用于散拼模板加固技术,不适用于大模板技术,且散拼模板尺寸不宜过大,宜采用1 830mm×915mm。另一方面,该加固装置不具有限位模板作用,需单独设限位钢筋。当对拉螺杆固定位置受栓钉位置的影响而不能保证螺杆布置绝对均匀时,局部可能需采用焊接L形对拉螺杆的方式。
   
   该加固装置主要优点如下:现场操作方便,节约工期;相对传统模式在钢板焊接L形对拉螺杆,大大地减少了焊接量,减小焊接对结构钢板的影响;传统模式焊接L形对拉螺杆,焊缝在螺杆弯角处易拉裂,而此装置可以更好地保证对拉螺杆受力性能,且具有一定的活动调节能力;连接构件采用槽钢开孔制作,再在槽钢开孔侧点焊一根钢筋增强刚度,整体制作简便,可提前批量加工;可以降低工程造价。

    
   2.2定型大模板加固技术——接驳器+穿“衣服”的高强螺杆

   定型大模板由于具有安装和拆除简便、尺寸准确、板面平整、周转使用次数多等优点,越来越多地应用超高层建筑模板工程。天津高银117大厦核心筒施工采用的钢框木模大模板技术,根据其施工经验,大模板使用的最大两点问题是模板的吊运和加固技术问题。

   关于大模板单侧加固技术问题,目前多采用在钢板上焊接接驳器技术,对拉螺杆尾部设螺纹,与接驳器旋转固定,也可在钢板上延伸一个构件出来用于焊接接驳器。对拉螺杆可采用单根螺杆,剪力墙以外部分切割;也可采用分段式,剪力墙以外部分循环利用。然而上述方案在施工操作中仍存在较大的难度,主要原因在于:大模板尺寸较大时,较多的固定点位精度难以保证;剪力墙中的密集钢筋与模板合模、螺杆对穿的矛盾;对拉螺杆固定系统和墙体厚度范围内对拉螺杆多为一次性使用,无法多次回收利用,施工成本普遍比较高。针对上述问题,天津高银117大厦在定型大模板进行单侧加固时,在传统加固方案基础上优化设
   
    计出一套可回收且操作便利的钢板混凝土组合剪力墙单侧支模加固系统。

  优化设计方案的整体思路是:给对拉螺杆穿“衣服”,所谓的“衣服”是指一套专门配置的塑料保护套管系统。该加固系统包括对拉螺杆、焊接套筒、垫片、蝴蝶卡、可调节堵头、塑料套管及塑料变径接头。工作原理为:焊接套筒与剪力墙内钢板焊接,塑料套管一端通过塑料变径接头与焊接套筒连接,另一端与可调节堵头连接,合模前调节堵头位置至模板内侧与其贴紧。合模后,对拉螺杆穿过模板留洞和塑料套管与焊接套筒连接,另一端通过垫片、蝴蝶卡固定模板。加固系统如图4所示。
             钢板剪力墙模板加固

   “衣服”——塑料保护套管系统由3部分组成,分别为塑料套管、可调节堵头以及塑料变径接头,如图5所示,均采用高密PVC塑料铸造而成,壁厚3mm。可调节堵头孔径比对拉螺杆外径大3~4mm,平直段为丝扣状,扇形口处孔径适当放大,便于对拉螺杆穿人;塑料套管内径同可调节堵头平直段外径,与可调节堵头连接端内为丝扣状,与可调节堵头外丝扣匹配;塑料变径接头两端内径分别比塑料套管和焊接套筒外径大0.5mm,两端长度一般均≥3em。

        料套管加工示意

  塑料套管的端头为塑料堵头,既可以防止漏浆,又可以起到模板定位、控制钢筋保护层厚度的作用。焊接套筒、塑料变径接头、塑料套管及可调节堵头既将对拉螺杆与混凝土隔离,保护对拉螺杆回收,又限制模板向内侧移位。

   对拉螺杆为通丝或两端车丝,其中与焊接套筒连接的一端端部1cm长稍尖,便于穿人焊接套筒。该加固系统具有以下优点:现场施工便利,尤其对拉螺杆可在合模后很容易穿人固定,大大节约工期;垂直墙体模板方向可调节范围大,可以消除剪力墙中钢板制作、吊装、焊接过程中产生的变形、施工误差等带来的影响;可调节堵头扇形设计,在保证密闭性能前提下,可有效解决焊接套筒焊接时的定位误差和模板安装的施工误差带来的影响;制作简便,可提前批量加工;对拉螺杆可多次回收利用,且可限制模板向内侧移位,大大降低工程造价。
            
 
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