在拆除车道区域内的支撑结构时,常会遇到支撑体系基础位于斜面、车道底部局部高度高于两层层高的情况,使用常规回顶支撑方式会出现较大的侧向反力,无法保证施工安全,常用的绳锯切割方式也存在无法运输等问题[1]。因此,需要一种适用于车道区域内支撑拆除施工的方法[2]。本文优化施工方案,经过实践应用,总结出一套完整的适用于车道区域内支撑拆除施工方法的关键技术,通过BIM技术对施工平台、回顶架体等措施进行方案图二次深化设计,为同类型车道区域内支撑拆除施工中的推广和应用提供技术支持。1工法特征分析1.1工法适用范围工法适用于车道区域上方内支撑拆除施工,其他平面楼板距内支撑高差较大区域的内支撑拆除施工也可通过搭设型钢平台实现降低安全风险与减少钢管用量的需求[3-4]。1.2工艺原理基于BIM及有限元的车道区域内支撑拆除施工技术是通过有限元计算分析不同种类的施工平台对结构的影响,确定施工平台搭设形式[5]。通过BIM模拟技术,对车道区域内支撑进行3D建模、模拟施工,对不同高度坡道的支撑平台进行分析,再运用Midas有限元计算软件建立模型、理论计算分析支撑平台的应力、安全系数等变化情况[6-7],达到优化支撑体系的目的,最后通过BIM技术对施工平台、回顶架体等措施进行方案图二次深化设计。BIM技术3D模拟施工如图1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.08.041.F001图1BIM技术3D模拟施工2理论验算阶段2.1施工平台的选择施工平台的搭设分为型钢施工平台、钢管架施工平台。通过BIM建模分析施工平台搭设高度,通过Midas有限元模拟坡道梁板,模拟钢管平台与型钢平台对结构的荷载效应。通过对比分析,在常规车道结构板上搭设不同种类的平台,在施工过程中,对正式结构的不良影响确定施工平台的搭设方式。施工平台的结构平面如图2所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.08.041.F002图2施工平台的结构平面(单位:mm)验算坡道上方搭设钢管施工平台与型钢施工平台的搭设方式如图3、图4所示。拟采用自重为9 t的叉车转运砼块,叉车尺寸为3.5 m×2.0 m,最大载重量7 t,平台上的施工总荷载为160 kN。区域内钢管立杆总数为126根,每根立杆传至结构上的荷载为1.27 kN,型钢立柱12根,每根立柱传至结构上的荷载为13.3 kN,将立杆与立柱荷载加载至结构Midas有限元模型中得出梁板内力对比与结构位移对比。10.19301/j.cnki.zncs.2023.08.041.F003图3钢管平台搭设示意图(单位:mm)10.19301/j.cnki.zncs.2023.08.041.F004图4型钢平台搭设示意图(单位:mm)采用钢管平台时,荷载的传递路径为荷载→钢管平台立杆→结构板→结构梁。由验算结果可知,结构位移最大处为77 mm,需要在板底增加回顶架体。采用型钢平台时,荷载的传递路径为荷载→型钢平台立柱→结构梁。经验算,梁配筋满足要求,不需要在结构下方增加回顶架体。以深圳腾讯数码大厦为例,车道下方仍为车道,板下回顶架体时立杆基础为斜面,立杆易出现较大的侧向反力,型钢平台比钢管平台更安全。2.2型钢平台理论验算搭设型钢平台,通过图纸与BIM模型模拟可知,该位置车道板距内支撑梁底高度为8.0 m,考虑叉车高度约为2.7 m,需要搭设5.0 m高型钢平台,3.0 m高回顶架体,取其中一个长度1.5 m×宽度2.5 m×高度5.0 m单元为例进行验算,利用Midas软件建立模。BIM模拟工况如图5所示,型钢平台模型如图6所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.08.041.F005图5BIM模拟工况10.19301/j.cnki.zncs.2023.08.041.F006图6型钢平台模型(1)荷载计算。采用载重7 t的叉车,自重9 t,叉车下铺20 mm厚钢板,最不利工况为3/5满载叉车通过在此型钢平台单元,转换为面荷载9.6 kN/m2(型钢平台自重与荷载组合系数由Midas软件自动生成)。(2)钢板验算结果。钢板的最大应力σ=33.4 N/mm2215 N/mm2,符合要求。(3)主次梁验算结果。主次梁最大应力σ=79 N/mm2215 N/mm2,符合要求。(4)立柱与角钢验算结果。立柱的最大应力σ=50 N/mm2215 N/mm2,符合要求。(5)型钢挠度验算结果。挠度验算结果如图7所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.08.041.F007图7挠度验算挠度最大值为2.9 mm,小于L/215,L取最小梁跨,满足要求。3结语本研究成功地解决了车道区域内支撑拆除施工中常见的难点,避免了因大高差回顶支架产生过大水平反力而导致的施工安全问题,降低了对正式结构的影响,确保了结构的安全性,取得了良好的社会效益和经济效益。该工法的推广应用对于解决其他平面楼面板距离内支撑高差回顶支架的拆除提供了一种新的解决方案。

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