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扣件式钢管支架在湿陷性黄土基坑群开挖支护中的应用,扣件式钢管支架在湿陷性黄土基坑群开挖支护中的应用

内容摘抄：

城市市政工程管网检查井一般数量较多、空间较小、尺寸不一、深浅不同，如采用常用的支护体系对检查井基坑进行支护，材料周转次数少，施工速度慢。扣件式钢管支架搭设灵活、施工速度快，虽然承载力及稳定性不如常见的基坑支护体系，但可以满足市政工程管网检测井基坑开挖支护的要求，且周转次数高，能够较好适应检查井基坑尺寸多变的特点，使用扣件式钢管支架作为检查井基坑开挖的内支撑，能够节约大量成本，加快施工速度。本文以某城市集中供热项目管网检查井开挖支护施工为背景，介绍了扣件式钢管支架在市政管网检测井基坑群开挖支护中的应用，为类似工程提供参考。
1工程概况
某城市集中供热管网工程，先后横跨5条公路，管线全长约5km。整个管线共设检查井36个，尺寸大小不一，深浅不同，长4.4~10.8m,宽3.17.4m,深4.6~9.9m。拟建场地地貌属渭北黄土
塬，检测井开挖深度范围内地层自上而下主要分为7层：①耕土，大孔虫孔发育，含大量的植物根系，土质疏松，不均匀，层厚1~1.2m;②黄土，褐黄色，大孔虫孔发育，含有植物根系，可见白色钙质条纹及结核，土质均匀，层厚9~10m,中压缩性，以坚硬状态为主，具有湿陷性，天然重度为14.6kN/m3,黏聚力为35kPa,内摩擦角为19°。场地地下水位埋深>100m,拟建场地及附近无采空区及地质裂缝等不良
地质作用。
2检查井基坑支护方案
2.1支护方式及材料
检查井土方开挖采用挡土板加钢管内支撑的

（略）

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目录

特种设备
压力容器
安全阀
起重机械
叉车
电梯

特种设备定义

特种设备：是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器、含气瓶、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施。

特种设备的特种之处即在于其危险性大，涉及到生命安全，所以在技术、管理上要比普通设备严格的多。

特种设备

特种设备的生产、使用、检验检测，维修改造的单位、个人都必须具备相应资质，取得相应的资格。

如压力容器、压力管道操作要持有压力容器作业证，行车操作要持有行车作业证，证件一般由宁波市技术监督局经培训考试合格后颁发。

特种设备分类

特种设备主要分两大类：承压类和机电类。

承压类特种设备主要有锅炉、压力容器、气瓶、压力管道、安全阀、爆破片等。

机电类特种设备主要有电梯、起重机械（包括行车，叉车）、客运索道、大型游乐设施。

特种设备知识PPT,特种设备知识培训PPT

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扣件式钢管斜撑架在大跨度悬挑屋架中的设计与施工,扣件式钢管斜撑架在大跨度悬挑屋架中的设计与施工

内容摘抄：

1工程概况
C4工业厂房项目工程建筑呈“L”形坐落在酒仙桥电子城产业园C地块上，工程建筑面积41348m2,檐高33.4m,地上7层，地下1层。建筑
设计上为了体现顶部透空感以及外观的造型层次，在屋面上设计了“L”形周圈外挑式混凝土结构屋架，屋架主体为框架混凝土结构，通过400mm×480mm的矩形截面梁与内外圈圆形、矩形框架柱组成，同时每道矩形梁两侧挑出400mm宽、120mm厚檐板，形成柱顶梁、梁托板、板间有空格的造型屋架。屋架“L”形长边方向为115.1m,短边方向为
75.9m,屋架宽6.75m,其中线性方向外挑结构宽2.85m,柱间跨8.1m,转角处外挑宽3.65m,屋架高4.65m(见图1)。
2
挑檐斜撑架选择
该工程屋架外挑尺寸较大，悬挑长边方向最大2.85m,转角处外挑达3.65m。这给外挑屋架的结构施工带来很大困难，施工人员的操作平台、200mm×400mm截面屋架边框梁以及挑檐板的模板支设、
混凝土浇筑时安全稳定，都取决于该部位异形脚手架的设计。参照《钢管脚手架、模板支架安全选用技术规程》DB11/T583一2008，如以工字钢做支撑搭设悬挑脚手架，规范中最大可参考的悬挑长3.0m,
而本工程最大达3.65m,即使可采用工字钢型钢，型钢规格不会低于18号。如此该建筑物全周长370.6m,需1729m长工字钢，一次性支出费用很大。主体结构施工期间已搭设外双排落地式钢管脚手架，经过反复计算并论证，综合考虑双排脚手架与建筑物外立面距离、脚手架使用周期等因素，决定利用48mm×3.5mm钢管及普通扣件搭设外
（略）
3施工顺序安排
操作防护架与模板斜撑架分开搭设，各自形成受力体系。总体上施工顺序为，自地上7层标高位置开始增设斜杆，在最外侧立杆增设宽600~
700mm的操作防护架，同时在7层顶板浇筑过程中，预埋短钢筋（同原双排脚手架纵距），以备防护架与主体拉接。待防护架体搭设及拉接完毕后，屋架框架柱浇筑完成，开始搭设模板斜撑架。首先利用碗扣式脚手架搭设非外挑部分的满堂模板支撑架，然后按照步距、纵距要求设置斜撑架水平杆件，并与建筑边框架柱、满堂架体逐一拉接牢固。在7层顶板标高处(28.750m),按照同满堂架纵距的1.2m要求，在伸出的水平杆件上固定3道斜向支撑杆，支撑杆作为支顶挑檐屋架梁及檐板的主要受力杆件，之后沿周长方向将各节点用钢管连接固定，保证架体整体性。
4技术要求
4.1操作防护架（见图2）
操作防护架为非主要受力架体，仅供外挑屋架结构施工时施工人员操作使用，设计上仅考虑木脚手板和施工人员荷载。
1)为保证防护架与主体拉接，且锚固点不得少
（略）

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扣件式钢管模架立杆受力对周围杆件的影响,扣件式钢管模架立杆受力对周围杆件的影响内容摘抄：

1模架立杆受力加载试验
1.1扣件式钢管模板支架搭设方案
选用b48×3.6的钢管和连接扣件以及可调托撑等，在平面上的长度方向搭设6跨，每跨为900mm:短向搭设4跨，每跨为900mm。各水平横杆在模架周边伸出300mm。在立面上共搭设3层，第1层扫地杆，距地面高度为200mm,第2,3层，高度分别为1400,2600mm,第3层各立杆向上多伸出
400mm。在模板支架周围纵横共加4套剪刀撑，同时在长度方向的第2跨加1套剪刀撑，如图1所示

(平面图中虚线代表剪刀撑)。
1.2试验方案
以模板支架中心的立杆以及立杆之上插入的
(略）
2中心立杆加载对周围杆杆的影响
1)加载破坏前中心立杆和周围杆件上各测点竖向位移比较首先，所采集的模架短向剖面各杆件上测点的竖向位移数据，主要涉及到中心立杆上4个测点
0,P1,P2和P3,以及其周围2,3层横杆和立杆上各测点。图3a为第9次模架加载破坏时短向剖面的杆杆变形情况，其中心立杆在82.5kN时产生了弯曲失稳破坏，图中“○”代表加载前棱镜的初始位置，“+”代表破坏时棱镜的位置，模架纵横杆件加载前的剖面，如图中实线表示：利用MTALAB程序进行6阶多项式线性拟合，以横杆跨度中心点的位移和纵横杆节点处的位移为基础，利用MATLAB绘图程序将断续的点位移拟合成连续的曲线，绘制模架加载破坏时中心立杆以及2,3层各跨横杆变位曲线，如图中虚线所示。从图3a中发现，只有和中心立杆临近的跨度内横杆的竖向变形较大，如中心立杆P2的竖向位移为6.66mm,其左右跨横杆中部3层竖向位移为5.12mm,2层竖向位移为4.08mm,而左右跨以外跨横杆中部竖向位移却急剧减小，如中心2跨横杆中部2层竖向位移仅为0.39mm。与中心立杆紧邻的次列立杆竖向位移较小，如2层的测点P11为1.82mm,而较远的再列立杆竖向位移很小，如2层测点P14仅为0.1mm。其他次试验情况基本相同。
（略）
3结语
在模架结构中，当仅对其中一根立杆进行垂直加载时：①由于中心立杆自身的变形和位移，对其相邻横杆以及相邻立杆的变形和位移影响较大，对周围其他杆件的影响却很小：②所受荷的中心立杆以及受其影响周围其他杆件的竖向位移均随荷载的增加基本呈线性增加：③在中心立杆承受竖向加载过程中，以所加载的中心立杆的顶端为中心，模架各杆件上点的竖向位移的大小呈现向周围扩散衰减的趋势，而且衰减得很快。

（略）

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扣件式钢管满堂脚手架ANSYS受力性能分析,扣件式钢管满堂脚手架ANSYS受力性能分析

内容摘抄：

0引言
扣件式钢管满堂脚手架，指在纵、横方向由不少于3排的立杆构成，并与水平杆、水平剪刀撑、竖向剪刀撑等构件通过扣件连接形成的承力支架，架
体顶部施工荷载通过木方下部的水平杆传给立杆，顶部立杆呈偏心受压状态。其在建筑工程施工中有着广泛的应用，受力性能也是众多学者研究的对
象。在实际工程施工中，脚手架的选材、计算、搭设以及人员管理等往往与规范或施工方案存在较多差异，使得脚手架的整体受力性能产生较大改变。
因此，在脚手架使用过程中，需认识到以上因素对架体稳定承载力的影响，本文通过ANSYS有限元分析软件，对各个参数变化时脚手架的受力性能进行
分析，以期得到一些结论，为扣件式钢管满堂脚手架的使用提供数值依据。

1分析模型的选定
扣件式钢管脚手架的简化计算分析模型主要取决于对横杆与立杆扣件节点的简化，可分为：铰接架模型、节点半刚性模型和刚节点框架模型。在这3种计算模型中，按框架模型计算所得的失稳模态与试验结果一致，计算值与试验值有相同的规律，但数值有所差异。在本文有限元分析中，参考陆征然等在扣件式钢管满堂支撑体系稳定性的有限元分析及试验研究所用到的节点半刚性模型，利用扭转弹簧单元模拟直角扣件的半刚性性质。
对于施工中存在的情况，本文选取以下几个方面进行分析：①不同剪刀撑搭设方案对脚手架受力性能的影响；②考虑立杆垂直度对脚手架受力性能
的影响；③扣件节点刚度对脚手架受力性能的影响；④钢管壁厚对脚手架受力性能的影响；⑤扫地杆布设情况对脚手架受力性能的影响。

本文采用有限元软件ANSYS进行分析，钢材弹性模量2.06×10N/mm2,密度7800kg/m3,泊松比0.3,屈服强度235MPa。半刚性节点通过耦合重合节点x,y,z3个方向自由度，弹簧单元Combin14模拟扭转刚度来实现，钢管采用Beam188单元模拟，荷载用集中荷载形式加于各立杆顶端，立杆底部铰

（略）

2不同条件下受力性能分析
2.1剪刀撑布设对脚手架受力性能的影响在《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130一2011中，满堂脚手架要求搭设剪刀撑，剪刀撑分为竖向和水平向，在工程施工过程中，存在一些情况，如剪刀撑缺失、搭设不完全或因施工需要对其搭设进行调整等，使其并未按照技术规范进行搭设。本文通过有限元分析对这些情况进行模拟，并与按照规范搭设的脚手架模型计算结果进行对比。

（略）
3结语
1)剪刀撑的布置对其承载力有较大影响，竖向剪刀撑的缺失导致其稳定承载力下降较大，对于架体横向、纵向跨数为9跨，跨距900mm×900mm,架
体搭设步距1500mm,搭设步数为2步的情况，竖向剪刀撑的缺失导致稳定承载力下降68.8%，水平剪刀撑的缺失导致其稳定承载力下降4.3%左右，竖
向剪刀撑尤其重要。
2)文中数据表明，考虑了钢管垂直度的脚手
架稳定承载力与不考虑钢管垂直度的计算模型计算

（略）

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空中华西村大直径球形钢结构高空安装技术,空中华西村大直径球形钢结构高空安装技术

内容摘抄：

1工程概况
空中华西村工程地上72层，地下2层，总高度328m,总建筑面积21.3万m2。该建筑中间一个核心筒体结构，外围3个核心筒体结构，顶部一个大直
径圆球的造型（见图1a)。顶部圆球直径50m,由下、中、上3部分组成。下部构造：圆球底部位于中间核心筒的67层，即标高279.277m处，从筒内钢
骨柱上向上悬挑三角形钢桁架至69层，悬挑桁架之间为弧形焊接钢管网壳：中部构造：从69层（标高287.200m)至72层（标高328.000m)为最大直径
50m的环形钢桁架结构（腰桁架），腰桁架的4层弦杆分别通过楼层钢梁与核心简相连，环形腰桁架由下至上往外倾斜，从69层到球体“赤道”处悬挑跨
度达11m;上部结构：腰桁架上弦以上为单层焊接钢管网壳结构，上网壳坐落在腰桁架上弦上。圆球的下方还设置3组格构式支撑柱，分别支撑在外围3

（略）

2施工难点分析
下网壳、腰桁架和上网壳穹顶钢结构的安装有较大难度，特别是腰桁架从托桁架支点向外悬挑

(略）
3
施工方案确足
施工前，项目部归类、汇总了3种主要安装方法：钢管脚手架高空散拼法、桁架分段安装法、上弦与相关腹杆组合安装法，具体如下。
3.1钢管脚手架高空散拼法
从桁架下弦层悬挑搭设钢管脚手架，按原设计分段，从下往上安装桁架杆件。其优点为：构件质量在塔式起重机起重能力范围之内；不用修改原设
计分段。缺点为：①所有腹杆与上弦的接口都需要搭设脚手架，工作量大；②工期预计延长30d,成本高近70万元；③在300m以上高空脚手架共需悬挑
11m,危险性大，安全防护措施难度大。因此本方案不适合。
（略）
4
羽球件币装
4.1球体托桁架单元吊装
4.1.1单元拼装
1)托桁架从筒体67层墙体悬挑向外伸出，最大悬挑11m,总计12榀，分为A,B两种类型（见图

2)。按照深化设计图纸杆件总计48件，如进行高
空散拼，需空中对接36次。
（略）

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孔内深层强夯地基处理效果评价,孔内深层强夯地基处理效果评价

内容摘抄：

1工程概况
场地处于西北黄土高原，属大陆性半干旱季风气候区，区域地质稳定。区内冲沟发育，山体被冲沟切割成形状复杂的侵蚀剥蚀黄土梁峁地貌。山梁上覆盖有深厚的湿陷性黄土，沟谷底部多基岩出露。由于工程建设的需要，场地内需要进行“挖山填沟”的高填方工程，填方最大高度近30m。填方区坡面为湿陷性黄土(Q),具有自重湿陷性，湿陷性中等~强烈，湿陷等级Ⅱ~V[2。
由于工程设计的需要，开展了地基处理试验段研究。孔内深层强夯作为地基处理的一种方案比选形式，在试验段内划分了试验小区开展试验[3。孔内深层强夯试验小区内湿陷性黄土厚15m,湿陷性中等~强烈，湿陷等级V。地基处理设计要求为：处理深度范围内的黄土消除湿陷性，桩体密实度>97%，桩间土承载力>150kPa。
2施工试验参数
孔内深层强夯法，简称DDC工法，是一种深层地基处理方法。该方法先成孔至预定深度，然后自下而上填料强夯或边填料边强夯，形成高承载力的
密实桩体和强力挤密的桩间土。孔内深层强夯为相关单位的专利技术，试验前确定原土基孔内深层强夯试验参数如下。

1)根据场地条件，孔内深层强夯小区共布桩点7个，桩心距3.6m,呈正三角形布置。

2)孔深15.0m,成孔方式为先采用洛阳铲打直径为60~70cm引孔至设计深度，然后采用10t夯锤冲击成孔，成孔直径1.3~1.4m。
3)每成一孔即进行分层填料夯实成桩，填料为2:8灰土，采用10t夯锤分层夯实夯扩成桩；每层填料3.0m,夯击次数为5次，夯锤落距为10.0m,填

（略）

3桩体试验检测
取孔内深层强夯所用2：8灰土填料进行重型击实试验3组。取代表性1组绘制击实试验曲线6如

图1所示。

（略）

4
桩间土室内试验检测
在孔内深层强夯处理后地基上挖探井，取3根桩所呈正三角形形心处桩间土土样进行室内土工试验，对孔内深层强夯施工前后相同深度土样物理
力学性质进行对比，以检测孔内深层强夯地基处理效果，以下主要针对土体干密度、孔隙比和湿陷系数进行对比。

（略）

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