扣件式鋼管腳手架在模板支撐中的應(yīng)用

關(guān)鍵詞：腳手架 模板支撐 

一、工程實(shí)例介紹

　　某商住小區(qū)工程為七層框架混凝土結(jié)構(gòu)，首層層高4.5m，二層以上層高3.0m。在地下室 車庫(kù)斜道入口處，由于首、二層架空，三層梁板中C3、C5軸交C－J～C－M軸的梁為轉(zhuǎn)換梁，梁上立柱，梁截面分別為800×1800和600×1800，是本工程的最大梁截面。梁板面標(biāo)高為＋ 7.5m，根據(jù)“廣東省建設(shè)工程高支模系統(tǒng)施工安全管理辦法”中的規(guī)定，屬于高支模。

　　二、模板支撐形式的選擇

　　由于梁截面較大，支模高度較高，且混凝土澆筑采用泵送施工，考慮脈沖水平推力和輸 送混凝土速度快所引起過載及側(cè)壓力，若采用門式鋼管腳手架的話，因其為標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件，受其自身寬度和每組長(zhǎng)度的約束，對(duì)平面布置有一定限制，很難滿足施工要求。而扣件式鋼管腳 手架則具有平面布置靈活、架設(shè)效率高、可形成縱橫通道等特點(diǎn)，為了確保模板系統(tǒng)有足夠強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，模板支撐系統(tǒng)采用 48 3.5扣件式鋼管滿堂紅腳手架，立桿采用頂 部帶可調(diào)上托、底部套150×150×8定型鋼板底座的Q235A（3號(hào)）鋼管，梁底（側(cè)）模板采用18厚夾板，主、次龍骨均采用80×80木枋。通過調(diào)整上托來調(diào)節(jié)模板支撐的高度。

　　三、結(jié)構(gòu)布置與計(jì)算

　　1.荷載計(jì)算：由于模板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)屬于臨時(shí)性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，目前我國(guó)還沒有這類規(guī)范，而現(xiàn) 行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204—2002）中又沒有關(guān)于模板設(shè)計(jì)的規(guī)定，因此，在進(jìn)行模板結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，根據(jù)原國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī) 范》（GB50204—92）的規(guī)定進(jìn)行荷載取值和組合。這些荷載包括模板及支架自重、新澆混凝土重量、鋼筋重量、施工荷載、振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載等。由于大梁配筋率較大，因此 鋼筋的自重標(biāo)準(zhǔn)值并沒有按一般取1.5kN/m3，而是經(jīng)估算后保守取3.0kN/m3。

　　2.計(jì)算步驟

　　荷載計(jì)算后，分別對(duì)模板、主次龍骨（木枋）進(jìn)行內(nèi)力驗(yàn)算，其順序如下：梁底模板的 抗彎強(qiáng)度、撓度驗(yàn)算→次龍骨的抗彎強(qiáng)度、撓度驗(yàn)算→主龍骨的抗彎強(qiáng)度、撓度驗(yàn)算→支撐立桿的強(qiáng)度、穩(wěn)定性驗(yàn)算。

　　在驗(yàn)算立桿的穩(wěn)定性時(shí)應(yīng)注意，立桿的計(jì)算長(zhǎng)度應(yīng)按《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全 技術(shù)規(guī)范》（JGJ 130—2001）的公式：lo=h＋2a計(jì)算,其中h為立桿的步距，a為立桿伸出頂層橫向水平桿中心線至模板支撐點(diǎn)的長(zhǎng)度。根據(jù)“廣東省建設(shè)工程高支模系統(tǒng)施工安全管理 辦法”中的規(guī)定，h≤1500。

　　3.梁側(cè)模板系統(tǒng)的計(jì)算

　　新澆混凝土作用在模板上的最大側(cè)壓力取以下兩式中的較小值：

　　F1=0.22鉩t0 1 2V1/2　　F2=鉩H

　　式中鉩—混凝土的重力密度（kN/m3）；

　　t0—新澆混凝土的初凝時(shí)間（h），可按實(shí)測(cè)確定。當(dāng)缺乏試驗(yàn)資料時(shí)，可采用t0=200/ （t＋15）計(jì)算（ t為混凝土的溫度℃）；

　　 1—外加劑影響修正系數(shù)，不摻外加劑時(shí)取1.0，摻具有緩凝作用的外加劑時(shí)取1.2；

　　 2—混凝土坍落度影響修正系數(shù)，當(dāng)坍落度在110～150時(shí)，取1.15；V—混凝土澆筑速 度（m/h）；

　　H—混凝土側(cè)壓力計(jì)算位置處至新澆混凝土頂面的總高度（m）。

　　按新澆混凝土作用在模板上的最大側(cè)壓力與振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載組合值對(duì)梁側(cè)板及 側(cè)枋進(jìn)行強(qiáng)度、剛度驗(yàn)算，并計(jì)算所需對(duì)拉螺栓的直徑及間距。

　　4.利用Excel程序進(jìn)行計(jì)算

　　從上面的計(jì)算可知，要想設(shè)計(jì)出安全、經(jīng)濟(jì)、可行的模板支撐，其計(jì)算過程是比較繁瑣 的，需要經(jīng)過多次“試算”，即反復(fù)計(jì)算。由于“試算”都是將不同的數(shù)據(jù)套用同樣的公式，因此，若利用Excel程序進(jìn)行計(jì)算，則可以通過程序自帶的公式計(jì)算功能，解決上述問題 ，比手算更快更好，且各次計(jì)算結(jié)果一目了然，方便比較設(shè)計(jì)。工作表格不僅可存放數(shù)字、文字，也可存放公式及計(jì)算結(jié)果等。當(dāng)單元格中的數(shù)值發(fā)生變化時(shí)，Excel程序?qū)⒆詣?dòng)修改 這些公式的計(jì)算結(jié)果。當(dāng)輸入某個(gè)工程的設(shè)計(jì)計(jì)算書模式后，可在別的工程中使用，只需輸入新工程的有關(guān)數(shù)據(jù)即可得到新的結(jié)果。該計(jì)算方法經(jīng)過若干工程實(shí)例的應(yīng)用，證明是可行 的，并取得較好的效果。

　　四、構(gòu)造要求

　�。ㄒ唬┠０逯Ъ芰�桿的構(gòu)造應(yīng)符合下列要求：

　　1.每根立桿底部應(yīng)設(shè)置底座，并必須按有關(guān)規(guī)定設(shè)置縱、橫掃地桿。

　　2.高支模立桿步距不得大于1.5m,并應(yīng)設(shè)置縱橫水平拉桿。

　　3.立桿接長(zhǎng)必須按有關(guān)規(guī)定采用對(duì)接扣件連接。

　　4.支架立桿應(yīng)豎直設(shè)置，2m高度的垂直允許偏差為15mm。

　　5.當(dāng)梁模板支架立桿采用單根立桿時(shí)，立桿應(yīng)設(shè)在梁模板中心線處，其偏心距不應(yīng)大于 25mm。

　�。ǘ�）滿堂模板支架的支撐設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定：

　　1.剪刀撐應(yīng)縱橫設(shè)置，且不少于兩道，其間距不得超過6.5m；支撐主梁的立桿必須設(shè)置 剪刀撐。

　　2.滿堂模板支架四邊與中間每隔四排支架立桿應(yīng)設(shè)置一道縱向剪刀撐，由底至頂連續(xù)設(shè) 置。

　　3.高于4m的模板支架，其兩端與中間每隔4排立桿從頂層開始向下每隔2步設(shè)置一道水平 剪刀撐。剪刀撐的構(gòu)造應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。

　　五、模板支架施工

　　1.施工準(zhǔn)備：進(jìn)行技術(shù)交底；對(duì)構(gòu)配件進(jìn)行驗(yàn)收；清除搭設(shè)場(chǎng)地雜物，平整搭設(shè)場(chǎng)地， 并使排水暢通。

　　2.支架基礎(chǔ)必須滿足支模施工和計(jì)算要求，驗(yàn)收合格后按施工方案的要求放線定位。由 于支撐搭設(shè)在斜道上，坡度為14.6％，因此，搭設(shè)立桿前，要先根據(jù)支模平面圖放出每根立桿的位置，然后在斜道上鑿平不小于150×150平面，以確保放置底座面水平，保證立桿垂直 。

　　3.按施工方案和上述構(gòu)造要求搭設(shè)模板支架，并應(yīng)滿足《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收 規(guī)范》（GB50204—2002）的有關(guān)規(guī)定。

　　4.支架的拆除

　�。�1）支模的拆除必須經(jīng)驗(yàn)算復(fù)核并符合《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB502 04—2002）及其它有關(guān)規(guī)定，嚴(yán)格控制拆模時(shí)間，拆模前必須有拆模申請(qǐng)及經(jīng)審批。

　�。�2）拆除時(shí)應(yīng)遵循先上后下，先搭后拆，后搭先拆，一步一清的原則，部件拆除的順 序與安裝順序相反，嚴(yán)禁上下同時(shí)作業(yè)，拆除時(shí)應(yīng)采用可靠的安全措施。（3）卸料時(shí)應(yīng)由作業(yè)人員將各配件逐次傳遞到地面，嚴(yán)禁拋擲。

　�。�4）運(yùn)至地面的構(gòu)配件應(yīng)及時(shí)檢查、整修與保養(yǎng)，清除桿件及螺紋上的沾污物，變形 嚴(yán)重的，送回倉(cāng)庫(kù)修整。配件經(jīng)檢查、修整后，按品種、規(guī)格分類存放，妥善保管。

 

六、安全管理 

　　1.明確支摸施工現(xiàn)場(chǎng)安全責(zé)任人，負(fù)責(zé)施工全過程的安全管理工作。在支摸搭設(shè)、拆除 和混凝土澆筑前向作業(yè)人員進(jìn)行安全技術(shù)交底。 

　　2.支模施工應(yīng)按經(jīng)審批的施工方案進(jìn)行，方案未經(jīng)原審批部門同意，任何人不得修改變 更。 

　　3.支模分段或整體搭設(shè)安裝完畢，經(jīng)技術(shù)和安全負(fù)責(zé)人驗(yàn)收合格后方能進(jìn)行鋼筋安裝。 

　　4.支摸施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)搭設(shè)工作梯，作業(yè)人員不得從支撐系統(tǒng)爬上爬下。 

　　5.支摸搭設(shè)、拆除和混凝土澆筑期間，無關(guān)人員不得進(jìn)入支摸底下，并由安全員在現(xiàn)場(chǎng) 監(jiān)護(hù)。 

　　6.混凝土澆筑時(shí)，派安全員專職觀察模板及其支摸系統(tǒng)的變形情況，發(fā)現(xiàn)異�，F(xiàn)象時(shí)應(yīng) 立即暫停施工，迅速疏散人員，待排除險(xiǎn)情并經(jīng)施工現(xiàn)場(chǎng)安全負(fù)責(zé)人檢查同意后方可復(fù)工。 

　　7.施工期間，要避免材料、機(jī)具與工具過于集中堆放。 

　　8.支架搭設(shè)人員必須持證上崗，并戴安全帽、系安全帶、穿防滑鞋。 

　　9.惡劣天氣時(shí)應(yīng)停止模板支架的搭設(shè)與拆除。雨后上架作業(yè)應(yīng)有防滑措施。 

　　七、設(shè)計(jì)與施工體會(huì) 

　　1.按照規(guī)范要求，對(duì)木模板系統(tǒng)的計(jì)算是采用概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法的要求，采用分項(xiàng)系 數(shù)設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行的。因此，在高支模設(shè)計(jì)中，各種參數(shù)的取值是否合理，將影響計(jì)算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和支撐系統(tǒng)的安全性。 

　　2.本模板支架的基礎(chǔ)雖為斜坡，但支承在經(jīng)夯實(shí)并澆筑混凝土的地面上，支架基礎(chǔ)很容 易滿足支模施工和使用要求，因此，本設(shè)計(jì)對(duì)基礎(chǔ)考慮得不多。當(dāng)高、重、大跨度梁板模板支架支承在下層結(jié)構(gòu)樓面上時(shí)，則要考慮下層樓面的結(jié)構(gòu)承載力，必要時(shí)要進(jìn)行加固處理。 當(dāng)模板支架支承在泥土地面上時(shí)，應(yīng)在平整、夯實(shí)后加設(shè)滿足承載力要求的墊塊支承立桿, 并采取排水措施。 

　　3.經(jīng)計(jì)算分析，鋼管的承載力較大（可用步距調(diào)整），其平面間距主要受木枋的強(qiáng)度和 剛度影響。當(dāng)木枋的強(qiáng)度和剛度滿足不了要求時(shí)，可考慮使用雙木枋（即兩條木枋疊起來使用）。由于木枋長(zhǎng)度一般都是長(zhǎng)2m，因此設(shè)計(jì)時(shí)垂直梁軸線方向的間距可以先定下來，一般 為2m的1/2、1/4或比之略小，而沿梁軸線方向的間距則要通過試算來決定。 

　　4.由于施工中產(chǎn)生的振動(dòng)荷載較大，豎向支撐由扣件式鋼管腳手架組成，而安裝的誤差 很難保證桿件在豎直的一條線上，因此扣件式鋼管腳手架要排列整齊和順直，并要及時(shí)安設(shè)好縱橫向水平拉桿、剪刀撐等。上下層立桿采用的對(duì)接扣件應(yīng)按規(guī)范要求交錯(cuò)布置。 

　　5.由于支架的搭設(shè)是由架子工作業(yè)的，而支架上的模板系統(tǒng)則由木工來完成，因此，在 設(shè)計(jì)與施工過程中，要綜合考慮各班組的情況，協(xié)調(diào)好各班組的工作，才能設(shè)計(jì)出既確保安全、方便施工，又節(jié)約鋼管用量的支模系統(tǒng)。