扣件式鋼管腳手架在模板支撐中的應用

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摘要：本文主要通過工程實例介紹扣件式鋼管腳手架在高、重、大跨度梁板模板支撐中的應用，并 根據(jù)有關規(guī)范規(guī)定、現(xiàn)場實際情況及現(xiàn)有材料等，結(jié)合實踐經(jīng)驗對其進行探討和總結(jié)。 

關鍵詞：腳手架 模板支撐  一、工程實例介紹 　　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。梁板面標高為＋ 7.5m，根據(jù)“廣東省建設工程高支模系統(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，因其為標準構(gòu)件，受其自身寬度和每組長度的約束，對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、架設效率高、可形成縱橫通道等特點，為了確保模板系統(tǒng)有足夠強度、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）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)布置與計算 　　1.荷載計算：由于模板結(jié)構(gòu)設計屬于臨時性結(jié)構(gòu)設計，目前我國還沒有這類規(guī)范，而現(xiàn) 行國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50204—2002）中又沒有關于模板設計的規(guī)定，因此，在進行模板結(jié)構(gòu)計算時，根據(jù)原國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī) 范》（GB50204—92）的規(guī)定進行荷載取值和組合。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、振搗混凝土時產(chǎn)生的荷載等。由于大梁配筋率較大，因此 鋼筋的自重標準值并沒有按一般取1.5kN/m3，而是經(jīng)估算后保守取3.0kN/m3。 　　2.計算步驟 　　荷載計算后，分別對模板、主次龍骨（木枋）進行內(nèi)力驗算，其順序如下：梁底模板的 抗彎強度、撓度驗算→次龍骨的抗彎強度、撓度驗算→主龍骨的抗彎強度、撓度驗算→支撐立桿的強度、穩(wěn)定性驗算。 　　在驗算立桿的穩(wěn)定性時應注意，立桿的計算長度應按《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的長度。根據(jù)“廣東省建設工程高支模系統(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間（h），可按實測確定。當缺乏試驗資料時，可采用t0=200/ （t＋15）計算（ t為混凝土的溫度℃）； 　　 1—外加劑影響修正系數(shù)，不摻外加劑時取1.0，摻具有緩凝作用的外加劑時取1.2； 　　 2—混凝土坍落度影響修正系數(shù)，當坍落度在110～150時，取1.15；V—混凝土澆筑速 度（m/h）； 　　H—混凝土側(cè)壓力計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)壓力與振搗混凝土時產(chǎn)生的荷載組合值對梁側(cè)板及 側(cè)枋進行強度、剛度驗算，并計算所需對拉螺栓的直徑及間距。 　　4.利用Excel程序進行計算 　　從上面的計算可知，要想設計出安全、經(jīng)濟、可行的模板支撐，其計算過程是比較繁瑣 的，需要經(jīng)過多次“試算”，即反復計算。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程序進行計算，則可以通過程序自帶的公式計算功能，解決上述問題 ，比手算更快更好，且各次計算結(jié)果一目了然，方便比較設計。工作表格不僅可存放數(shù)字、文字，也可存放公式及計算結(jié)果等。當單元格中的數(shù)值發(fā)生變化時，Excel程序?qū)⒆詣有薷?這些公式的計算結(jié)果。當輸入某個工程的設計計算書模式后，可在別的工程中使用，只需輸入新工程的有關數(shù)據(jù)即可得到新的結(jié)果。該計算方法經(jīng)過若干工程實例的應用，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U的構(gòu)造應符合下列要求： 　　1.每根立桿底部應設置底座，并必須按有關規(guī)定設置縱、橫掃地桿。 　　2.高支模立桿步距不得大于1.5m,并應設置縱橫水平拉桿。 　　3.立桿接長必須按有關規(guī)定采用對接扣件連接。 　　4.支架立桿應豎直設置，2m高度的垂直允許偏差為15mm。 　　5.當梁模板支架立桿采用單根立桿時，立桿應設在梁模板中心線處，其偏心距不應大于 25mm。 　?。ǘM堂模板支架的支撐設置應符合下列規(guī)定： 　　1.剪刀撐應縱橫設置，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設置一道縱向剪刀撐，由底至頂連續(xù)設 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步設置一道水平 剪刀撐。剪刀撐的構(gòu)造應符合有關規(guī)定。 　　五、模板支架施工 　　1.施工準備：進行技術(shù)交底；對構(gòu)配件進行驗收；清除搭設場地雜物，平整搭設場地， 并使排水暢通。 　　2.支架基礎必須滿足支模施工和計算要求，驗收合格后按施工方案的要求放線定位。由 于支撐搭設在斜道上，坡度為14.6％，因此，搭設立桿前，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)造要求搭設模板支架，并應滿足《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收 規(guī)范》（GB50204—2002）的有關規(guī)定。 　　4.支架的拆除 　　（1）支模的拆除必須經(jīng)驗算復核并符合《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB502 04—2002）及其它有關規(guī)定，嚴格控制拆模時間，拆模前必須有拆模申請及經(jīng)審批。 　?。?）拆除時應遵循先上后下，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，嚴禁上下同時作業(yè)，拆除時應采用可靠的安全措施。（3）卸料時應由作業(yè)人員將各配件逐次傳遞到地面，嚴禁拋擲。 　?。?）運至地面的構(gòu)配件應及時檢查、整修與保養(yǎng)，清除桿件及螺紋上的沾污物，變形 嚴重的，送回倉庫修整。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)場安全責任人，負責施工全過程的安全管理工作。在支摸搭設、拆除 和混凝土澆筑前向作業(yè)人員進行安全技術(shù)交底。  　　2.支模施工應按經(jīng)審批的施工方案進行，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安裝完畢，經(jīng)技術(shù)和安全負責人驗收合格后方能進行鋼筋安裝。  　　4.支摸施工現(xiàn)場應搭設工作梯，作業(yè)人員不得從支撐系統(tǒng)爬上爬下。  　　5.支摸搭設、拆除和混凝土澆筑期間，無關人員不得進入支摸底下，并由安全員在現(xiàn)場 監(jiān)護。  　　6.混凝土澆筑時，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)象時應 立即暫停施工，迅速疏散人員，待排除險情并經(jīng)施工現(xiàn)場安全負責人檢查同意后方可復工。  　　7.施工期間，要避免材料、機具與工具過于集中堆放。  　　8.支架搭設人員必須持證上崗，并戴安全帽、系安全帶、穿防滑鞋。  　　9.惡劣天氣時應停止模板支架的搭設與拆除。雨后上架作業(yè)應有防滑措施。  　　七、設計與施工體會  　　1.按照規(guī)范要求，對木模板系統(tǒng)的計算是采用概率極限狀態(tài)設計法的要求，采用分項系 數(shù)設計表達式進行的。因此，在高支模設計中，各種參數(shù)的取值是否合理，將影響計算數(shù)據(jù)的準確性和支撐系統(tǒng)的安全性。  　　2.本模板支架的基礎雖為斜坡，但支承在經(jīng)夯實并澆筑混凝土的地面上，支架基礎很容 易滿足支模施工和使用要求，因此，本設計對基礎考慮得不多。當高、重、大跨度梁板模板支架支承在下層結(jié)構(gòu)樓面上時，則要考慮下層樓面的結(jié)構(gòu)承載力，必要時要進行加固處理。 當模板支架支承在泥土地面上時，應在平整、夯實后加設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度和 剛度影響。當木枋的強度和剛度滿足不了要求時，可考慮使用雙木枋（即兩條木枋疊起來使用）。由于木枋長度一般都是長2m，因此設計時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，并要及時安設好縱橫向水平拉桿、剪刀撐等。上下層立桿采用的對接扣件應按規(guī)范要求交錯布置。  　　5.由于支架的搭設是由架子工作業(yè)的，而支架上的模板系統(tǒng)則由木工來完成，因此，在 設計與施工過程中，要綜合考慮各班組的情況，協(xié)調(diào)好各班組的工作，才能設計出既確保安全、方便施工，又節(jié)約鋼管用量的支模系統(tǒng)。