大面積超高模板支撐體系設(shè)計(jì)于施工

1、8大面積超高模板支撐體系設(shè)計(jì)與施工張 兵、于觀春、梁文義（中建土木公司，北京 100068）張 兵（ 1976 ），男，河北獻(xiàn)縣人，中建土木天津公司總工，工程師，北京市豐臺(tái)區(qū)角門北路號(hào)院 1 號(hào)樓 813 室 100068，電話現(xiàn)代建筑施工中， 由于建筑形式的需要， 一些高大模板支撐體系運(yùn)用越來越頻繁。一般將水平混凝土構(gòu)件模板支撐高度8m跨度超過18m施工總荷載大于10kN或集中 線荷載大于15kN/m的模板支撐系統(tǒng)稱為高大模板。由于高大模板支撐體系計(jì)算復(fù)雜,荷載取值不唯一，一些加固措施往往要依靠現(xiàn)場(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行確定，這都為高大模板支 撐體系設(shè)計(jì)與施工造成極大隱患。為

2、此，建設(shè)部頒發(fā)的建質(zhì) 2004213 號(hào)文件要求，高大模板支撐體系必須單獨(dú)編制安全專項(xiàng)施工方案，并應(yīng)組織專家組進(jìn)行論證審查，以確 保高大模板支撐的施工安全。1 工程概況河北白沙有限責(zé)任公司易地技改101聯(lián)合工房A區(qū)為單層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，東西向 長84m柱距6m南北向?qū)?4m柱距8m,建筑面積2016 m2,建筑層高19m樓板厚度120mm最大框架梁截面 4003 1450mm 2 高大模板支撐體系設(shè)計(jì)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工料具，本著計(jì)算方便、搭設(shè)簡單、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠的幾項(xiàng)原則， 確定使用扣件式腳手架搭設(shè)滿堂支撐體系。滿堂腳手架作為一個(gè)空間結(jié)構(gòu)體系，整體受力關(guān)系比較復(fù)雜，是一個(gè)三維結(jié)構(gòu)，力學(xué)分析多用計(jì)

3、算機(jī)來進(jìn)行，手工計(jì)算幾乎無法完 成。手工計(jì)算通常要化繁為簡，將滿堂支撐體按照單獨(dú)支撐體系考慮，一般取結(jié)構(gòu)最大 梁、最不利的荷載進(jìn)行計(jì)算。一旦單獨(dú)支撐體系計(jì)算滿足要求，考慮荷載的均勻分布， 滿堂腳手架亦滿足要求。2.1 設(shè)定計(jì)算條件取模板支架搭設(shè)高度為20.0m,梁截面400mn3 1450mm梁底面和側(cè)面使用15m厚竹膠板做模板，模板用50mm 100m方木做次龍骨，腳手管做主龍骨。梁底長向每隔500mm 設(shè)置腳手管小橫桿，寬向每隔600mr設(shè)置腳手管大橫桿。沿梁高每隔500m設(shè)置一道14mr對(duì)拉螺栓進(jìn)行加固。支撐架體立桿建距 600mm橫桿步距1.5m。2.2 確定計(jì)算內(nèi)容作為模板支撐體系的

4、計(jì)算，主要是考慮扣件抗滑移、立桿穩(wěn)定性等指標(biāo)，而對(duì)于模第1 頁共7 頁第3 頁共7 頁板板面、梁底方木、梁底橫桿鋼管等力學(xué)計(jì)算在模板方案中體現(xiàn)，在此不再贅訴。3支撐體系計(jì)算1）荷載取值模板及支架自重標(biāo)準(zhǔn)值F1 = 0創(chuàng)kN/rn；新澆砼自重標(biāo)準(zhǔn)值 = 25,00kN/n?;施工荷載Fg = LOkN/m ;振搗砼產(chǎn)生荷載標(biāo)準(zhǔn)值F4=2.0kN/m2承載力荷載:F=253 1.453 0.431.2+ ( 2+1.0) 31.4 +0.43 ( 0.4+2.66 ) 3 1.2=17.4+4.2+1.47=23.07 N/mm分布在梁底單排立桿縱向線荷載 q=F/2=11.54 N/mm,經(jīng)過連

5、續(xù)梁的計(jì)算得到最大支座力 Qmax=(0.6+0.5) 3 11.543 0.6=7.61kN。2) 扣件抗滑移的計(jì)算縱向或橫向水平桿與立桿連接時(shí)，扣件的抗滑承載力按照式1計(jì)算:其中Rc扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值,取8.0kN縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計(jì)值計(jì)算中R取最大支座反力，R=7.61kN扣件抗滑承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算接近極限要求， 必須在梁底大橫桿上使用雙扣件！同時(shí) 考慮不可預(yù)測(cè)因素，為增大安全系數(shù)，要在梁底增加一排頂桿，形成三排立桿承受梁荷 載的布局，減小每根立桿線荷載。3）立桿的穩(wěn)定性計(jì)算目前使用腳手管壁厚均不到3.5mm可以按壁厚2.5mn鋼管進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算采用建筑施工扣件式鋼管

6、腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ130-2001有關(guān)公式進(jìn)行驗(yàn)算立桿穩(wěn)定性。模板承重架應(yīng)盡量利用已澆筑混凝土柱作為連接連墻件，否則存在安全隱患。通過 驗(yàn)算可知，按照模板單獨(dú)支撐體系能夠滿足桿件力學(xué)性能，所以高大模板滿堂腳手架施 工的重點(diǎn)在于構(gòu)造要求和搭設(shè)的規(guī)范程度及搭設(shè)質(zhì)量。4材料及要求1）扣件直角扣件重量1.1kg ;旋轉(zhuǎn)扣件總量1.1kg ;對(duì)接口件重量1.1kg?？奂?yīng)符合鋼管腳手架扣件 （GB15831 1995）的規(guī)定，扣件不能有裂縫、氣孔、疏松、砂眼等鑄造缺陷?？奂c鋼管的貼合面要接觸良好，扣件夾緊鋼管時(shí)，開口處的最小距離要 小于5mm。T型螺栓、螺母、墊片等附件的材料應(yīng)符合 GB70 T

7、9普通碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件 A3 鋼的規(guī)定。2）鋼管鋼管要采用外徑48mm壁厚2.7mm的高頻焊接鋼管，其化學(xué)成分與機(jī)械性能應(yīng)符 合國家標(biāo)準(zhǔn)碳素結(jié)構(gòu)鋼（GB/T7O0-2006）的要求，有彎曲、銹蝕、變形、損壞和裂紋者禁止使用。立桿、縱向水平桿（大橫桿）的鋼管長度一般為46m橫向水平桿（小橫桿）一般為 1.8m2.2m。3）腳手板本工程所采用的腳手板均為紅、白松木制成，厚度 50mm寬度220300mm長度為4m做腳手架墊板使用時(shí)，可以使用槽鋼代替。4）兜網(wǎng)兜網(wǎng)要“三證一票”（生產(chǎn)許可證、準(zhǔn)用證、合格證、發(fā)票）齊全，要有阻燃性能， 其續(xù)燃、阻燃時(shí)間不得大于4秒。要符合GB16909勺規(guī)定。貫穿試

8、驗(yàn)要合格。5 腳手架搭設(shè)方法5.1 搭設(shè)順序立桿支撐基底必須牢固，不得懸空?；资峭翆訒r(shí)，必須夯實(shí)，加設(shè)木墊板，木 墊板尺寸不小于3000mm 250mm 40mm當(dāng)某塊腳手板底部不平整時(shí)，不可墊虛土找平,必須鏟高就底找平，或用木墊板找平。禁止立桿底部使用鋼模板或50mm 100mn木方做墊板。首先沿框架梁兩邊搭設(shè)立桿、橫桿、掃地桿，然后向兩邊延伸搭設(shè)，底部縱橫掃 地桿搭設(shè)與立桿同步進(jìn)行。每邊豎起 34 根立桿后，隨即裝設(shè)第 1 步水平桿（與立桿扣 接固定）和橫向水平桿（小橫桿、靠近立桿并與縱向水平桿扣接固定） 。校正立桿垂直 和水平桿水平使其符合要求后，按 4555N2 m力擰緊扣件螺栓，形

9、成構(gòu)架的起始段，按上述要求依次向前延伸搭接，直至第 1 步架完成。交圈后，在全面檢查一遍構(gòu)造質(zhì)量， 嚴(yán)格確保設(shè)計(jì)要求和構(gòu)造質(zhì)量。 按第1 步架的作業(yè)程序和要求搭設(shè)第 2步、第3步, ， 隨搭設(shè)過程及時(shí)設(shè)剪刀撐（斜桿） ，裝設(shè)作業(yè)層間橫桿、鋪設(shè)腳手板和裝設(shè)作業(yè)層欄桿。5.2 構(gòu)造要求1）立桿設(shè)置：立桿橫距 900mm立桿縱距1000mm允許搭設(shè)偏差 50mm立桿垂 直度允許偏差 30mm A1區(qū)立桿間距w 800mm2）橫桿設(shè)置：橫桿步距采用1.5m，用搭接方法接長，一根橫桿兩端的高差不能超過5cm縱向水平桿件全長的平整度不能超過 10cm。橫桿搭接時(shí)，橫桿搭接部位必須 用兩個(gè)扣件連接牢靠，當(dāng)兩

10、根橫桿不能搭接時(shí)，一根橫桿必須深入另一橫桿端頭兩跨， 用不少于2個(gè)扣件與立桿連接。3）掃地桿設(shè)置從墊板往上30cm處設(shè)置掃地桿，掃地桿采用對(duì)接接長，掃地桿在端頭與立桿交接 處伸出扣件長度10cm每根立桿必須有縱橫掃地桿連接。4）立桿、橫桿接頭的詳細(xì)做法:立桿上的對(duì)接扣件應(yīng)交錯(cuò)布置，每兩個(gè)相鄰立桿的接頭不應(yīng)設(shè)在同步同跨內(nèi)，必須保證兩相鄰立桿接頭在高度方向錯(cuò)開的距離 500mm各接頭中心距主節(jié)點(diǎn)的距離不應(yīng)500mm并應(yīng)大于步距的1/3。橫桿接頭應(yīng)交錯(cuò)布置，不應(yīng)設(shè)在同步同跨內(nèi)，相鄰接頭水平距離應(yīng) 避免設(shè)在縱向水平桿的跨中。每水平橫桿必須通長，不得出現(xiàn)斷頭、錯(cuò)位等現(xiàn)象。接頭設(shè)置如圖1所示。立桿之間必須

11、按步距滿設(shè)雙向水平桿，確保兩方向足夠的設(shè)計(jì)剛度。/、,L-1.水平桿1L/3 1r -i11J-.夕卜立桿11K.接頭y-.* -11圖1 桿件連接示意圖5十ir5）剪刀撐搭設(shè)：在建筑物每道框架梁兩側(cè)支撐立桿處，必須設(shè)置剪刀撐；滿堂架子外立面四周架子 必須滿設(shè)封邊剪刀撐，通過連續(xù)剪刀撐方式將外圈架子封閉起來。剪刀撐下端一定要落 地。每道剪刀撐跨越立桿的根數(shù)宜在 57根之間，剪刀撐必須用6m腳手管，腳手桿與地面的傾角宜在45 -60之間，由底至頂豎向連續(xù)設(shè)置，沿框架梁長向連續(xù)設(shè)置。剪刀撐斜桿應(yīng)用旋轉(zhuǎn)扣件固定在與之相交的橫向水平桿的伸出端或立桿上，每根斜桿扣件連接節(jié)點(diǎn)5個(gè)點(diǎn)。剪刀撐接長采用搭接接長

12、，搭接長度100cm用3個(gè)扣件等 距布置，鋼管端頭伸出扣件尺寸10cm6）本工程支撐體系搭設(shè)高度近20m應(yīng)設(shè)置3道水平加強(qiáng)層。加強(qiáng)層即在相應(yīng)高度水平位置用腳手管設(shè)置水平斜桿或剪刀撐，與立桿或橫桿接觸點(diǎn)用扣件連接，設(shè)置斜桿 根數(shù)要大于水平框格總數(shù)的1/3。7）連柱桿件設(shè)置 本工程首先澆筑框架柱混凝土，拆模后再澆筑頂板梁柱混凝土, 這樣可以利用混凝土框架柱作為固節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行水平剛性拉接。在每根混凝土柱上沿水平 桿步距每步均設(shè)一道拉接。用四根腳手管與混凝土框架柱扣緊，每根腳手管伸出端至少 要與兩根立桿拉接。連柱桿設(shè)置如圖 2所示。腳手管連接扣件圖2滿堂架剛性連接示意圖8）兜網(wǎng)封閉用大眼安全網(wǎng)（平網(wǎng)）將

13、腳手架之間封閉起來，起到防墜落要求。本工程水平兜網(wǎng)設(shè) 置在混凝土板下滿堂架第2道水平橫桿上。6搭設(shè)的質(zhì)量要求1）基本要求是：橫平豎直，整齊、清晰、圖形一致，平豎通順，連接牢靠，受荷安全，有安全操作空間，不變形，不搖晃。1/300 ，立桿垂直縱向偏差w 50mm橫向偏差w 50mm縱向水平桿水平偏差不大于總長度的 且w 20mm橫向水平桿水平偏差w 10mm2）3）4）腳手架步距，立桿橫距偏差w 20mm立桿縱距偏差w 50mm扣件緊固力宜在4555h2 m范圍內(nèi)，不得低于45N2 m也不得高于60 N2 m。 禁止出現(xiàn)斷頭桿、缺少桿件、扣件丟漏等現(xiàn)象。7 腳手架的安全使用規(guī)定1）腳手架搭設(shè)完畢

14、后，必須經(jīng)過本單位技術(shù)部、安全部門聯(lián)合自檢，在報(bào)監(jiān)理公30kN/m2。司驗(yàn)收合格后才能使用。2）作業(yè)層每Im架面上施工荷載不得超過規(guī)定值，主體施工階段控制在3）作業(yè)中，嚴(yán)禁隨意拆除腳手架上的任何構(gòu)件和連接件，確因操作要求需要臨時(shí)拆除時(shí)，必須經(jīng)主管人員同意，采取相應(yīng)加固措施，并在作業(yè)完畢后及時(shí)恢復(fù)。4）工人在架上作業(yè)時(shí)，應(yīng)注意保護(hù)自身安全和他人安全，避免發(fā)生碰撞，閃失和落物。嚴(yán)禁在架上戲鬧和坐在欄桿等不安全的地方休息。5）作業(yè)前，應(yīng)先行檢查有無影響安全作業(yè)的問題存在，在排除和解決后才能上架 作業(yè)。作業(yè)中，發(fā)現(xiàn)有不安全的情況或跡象時(shí)，應(yīng)立即停止作業(yè)進(jìn)行檢查，解決后才能恢復(fù)正常作業(yè)。發(fā)現(xiàn)有異?；蛭ｋU(xiǎn)

15、情況時(shí)，應(yīng)立即通知所有架上人員撤離架體。混凝土 澆筑前不得在樓板模板上大量澆水，防止水落洇濕地基土層，造成濕陷。澆筑過程中，派人檢查支架和支承情況，發(fā)現(xiàn)下沉、松動(dòng)和變形情況及時(shí)解決。6）在每步架上的作業(yè)完成后，必須將架上剩余材料物品轉(zhuǎn)移、清理出架體。每日收工前應(yīng)清理架面，將架面上的材料物品堆放整齊，垃圾清運(yùn)出去。作業(yè)期間，應(yīng)及時(shí) 清理落入水平兜網(wǎng)內(nèi)的材料和物品， 在任何情況下嚴(yán)禁從架體上拋擲材料物品和傾倒垃 圾。7）精心設(shè)計(jì)混凝土澆筑方案，確保模板支架施工過程中均衡受載。混凝土坍落度控制在152cm不得超標(biāo)，以便提高混凝土的早期強(qiáng)度。 出料口泵管要移動(dòng)，不得采用集中在一點(diǎn)下料，然后用振動(dòng)棒振散的作業(yè)方式。 模板上混凝土堆料高度w 30cm避免集中荷載過大，支撐系統(tǒng)應(yīng)力超標(biāo)。采用布料機(jī)作業(yè)時(shí)，布料機(jī)安放位置必須對(duì)底部頂板支撐系統(tǒng)進(jìn)