重載、大跨、超高模板腳手架施工工法_圖文

1、重載、大跨、超高模板腳手架施工工法1 總則在多高層建筑施工中，新澆砼模板荷載通常由支撐、二次支撐以及與它們相連的支承樓板（通稱支承體系）承擔(dān)。尤其是當(dāng)施工荷載經(jīng)豎向傳遞至下部模板腳手架時(shí)，由于腳手架系臨時(shí)建筑，對其承載強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性的影響很大，如腳手架設(shè)計(jì)不合理、施工措施不當(dāng)，將可能導(dǎo)致支承體系的嚴(yán)重超載，甚至引發(fā)整個(gè)結(jié)構(gòu)的坍塌破壞，造成重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。在國內(nèi)外建筑史上這類惡性事故的發(fā)生不勝枚舉。然而因當(dāng)前仍有部分施工人員對腳手架這種臨時(shí)結(jié)構(gòu)的工作性能的認(rèn)識(shí)和把握不夠，同時(shí)支架設(shè)計(jì)缺乏成熟、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論，施工規(guī)范過于籠統(tǒng)，缺乏可操作性，施工過程環(huán)節(jié)眾多，且每個(gè)環(huán)節(jié)存在許多不確定因

2、素，施工誤差偏大，并且缺乏配套的施工檢測手段，因而當(dāng)前腳手架工程基本處于一種定性的、經(jīng)驗(yàn)式的施工水平，工作中一旦某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，則對結(jié)構(gòu)質(zhì)量和安全的危害往往難以避免。因此探索、制定豎向施工荷載傳遞作用下模板腳手架尤其是超高腳手架的設(shè)計(jì)施工方法盡管難度很大，但意義重大。有必要探索建立一個(gè)用于分析各種結(jié)構(gòu)豎向施工荷載傳遞的理論，并結(jié)合現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn)，形成一套便于推廣應(yīng)用的半理論、半經(jīng)驗(yàn)性的模板腳手架體系的設(shè)計(jì)施工方法。1.1 特點(diǎn)及適用范圍、將傳統(tǒng)的用于分析平板式結(jié)構(gòu)豎向施工荷載傳遞的剛性法理論拓展到框架結(jié)構(gòu)中，分析支承體系在澆筑砼、拆模、張拉預(yù)應(yīng)力等施工過程中支承樓板、立桿支撐等構(gòu)件的荷載變化狀

3、態(tài)，以確定出最大支承荷載和最大支撐荷載以及其所發(fā)生的施工時(shí)間和施工部位，進(jìn)而能有效地在確定支撐方案中采取技術(shù)措施，在施工中控制結(jié)構(gòu)狀態(tài)，防止結(jié)構(gòu)施工事故發(fā)生。、所運(yùn)用的設(shè)計(jì)理論簡便、易行、賦有較強(qiáng)的直觀性，且經(jīng)多年的理論研究、工程運(yùn)用及現(xiàn)場動(dòng)態(tài)測試，證明該法具有一定的準(zhǔn)確性，其產(chǎn)生的誤差也是施工工程可接受的，具有很強(qiáng)的實(shí)際意義和推廣運(yùn)用價(jià)值。、施工技術(shù)措施較為嚴(yán)密，根據(jù)超高模板腳手架的特點(diǎn)，以單根立桿承載力及鋼管腳手架整體穩(wěn)定性為主要技術(shù)驗(yàn)算指標(biāo)，并在腳手架構(gòu)造上配以數(shù)項(xiàng)有較強(qiáng)針對性和良好使用效果的技術(shù)措施。、在施工管理上制定了相應(yīng)操作程序和管理辦法，以確保技術(shù)措施的落實(shí)。、具有良好的經(jīng)濟(jì)、社

4、會(huì)和環(huán)境效益，施工中能將工程進(jìn)度、質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)投入三者較好地結(jié)合起來，并取得最佳效果。、施工中通過對支承構(gòu)件的豎向變位測試，和對支撐構(gòu)件承載力的測試，來控制施工質(zhì)量和安全。本工法適用于多高層框架結(jié)構(gòu)（預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)）施工中，支承體系豎向施工荷載的分析及施工方案的制定和實(shí)施，尤其適用于高度大于1.2m大梁以及高于10米的超高模板腳手架的設(shè)計(jì)和施工。1.2 基本原理、支撐相對于樓板為無限剛硬；、樓板砼的收縮、徐變對支承體系的荷載影響不計(jì)；、地基剛度相對于樓板剛度為無限大；、豎向施工荷載在支承體系傳遞時(shí)，支承樓板所吸收的荷載和它們各自的彎曲剛度成正比。將結(jié)構(gòu)簡化為單跨模式分析，假定每層樓板荷載為1D，每層

5、支撐及二次支撐荷載為0.1D，超高模板腳手架支撐可按正常樓層高度折算為0.1D的數(shù)倍。具體分析過程見表一。按表一可循環(huán)往復(fù)做下去，最后可得出如下規(guī)律、支撐荷載及樓板支承荷載最終將收斂于各自的穩(wěn)定值；、樓板的最大支承荷載出現(xiàn)在底層支撐拆除前最后澆筑的那層樓板上，當(dāng)拆除該層樓板下支撐時(shí)，該層樓板的最大支承荷載便出現(xiàn)。、最大支撐荷載出現(xiàn)在底層支撐上，它發(fā)生于該層支撐拆除前，澆筑最上一層樓板砼時(shí)。、采用二次支撐或支撐的松緊技術(shù)將會(huì)有效地降低最大支撐和支承荷載，進(jìn)一步發(fā)揮已結(jié)硬樓板的自承載能力，使施工荷載的分布更為均勻合理，支兩層支模條件下豎向荷載傳遞分析承體系的利用率也相應(yīng)提高。、對于框架預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)（

6、單向或雙向樓板預(yù)應(yīng)力）尚需考慮張拉預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，梁板起拱后該層施工荷載將產(chǎn)生水平傳遞，造成張拉梁板下支撐卸載。、對于靈活設(shè)置支模層數(shù)的框架結(jié)構(gòu)，其施工荷載的傳遞應(yīng)以具體分析結(jié)果為準(zhǔn)，最大支承和支撐荷載的出現(xiàn)部位及施工階段不受以上規(guī)律限制。2 施工方案的確定2.1 根據(jù)工程特點(diǎn)、現(xiàn)場條件及可能的施工資源投入等情況，初步擬定支撐方案，確定支模層數(shù)和支架的主要構(gòu)造。2.2 以大梁等相對自重大的構(gòu)件為支架設(shè)計(jì)控制構(gòu)件，依據(jù)荷載分析原理，按設(shè)定的支模層數(shù)進(jìn)行豎向施工荷載的分析，得出最大支撐荷載和最大支承荷載數(shù)值及其發(fā)生的結(jié)構(gòu)部位和施工過程。2.3 考慮基本原理中的基本假設(shè)和工程實(shí)際狀況的差別所帶來的誤差，

7、根據(jù)工程實(shí)踐，可作如下取值修正，工程實(shí)踐證明該修正是偏于安全的。、在無二次支撐或采用松緊技術(shù)的情況下，可將分析所得的最大支撐荷載乘以0.80.9的修正系數(shù)，并以此作為立桿間距設(shè)計(jì)的控制荷載；將分析所得的最大支承荷載直接作為樓板支承的設(shè)計(jì)控制荷載。、在采用二次支撐或支撐的松緊技術(shù)的情況下，考慮到支撐需重新頂緊，其“安裝縫隙”必然導(dǎo)致豎向施工荷載過多地傳于樓板而相應(yīng)減少支撐荷載，故可將分析所得的最大支撐荷載乘以0.70.8的修正系數(shù)，作為立桿支撐間距的設(shè)計(jì)控制荷載；將分析所得的最大支承荷載乘以1.11.2的修正系數(shù)，作為樓板支承的設(shè)計(jì)控制荷載。2.4 確定主控構(gòu)件及其下支架的自重荷載。以設(shè)計(jì)控制構(gòu)

8、件下的支架作為驗(yàn)算對象，根據(jù)立桿間距布置，合理劃分每根立桿的承載面積，計(jì)算出新澆砼在該面積中的自重，并折算出主控構(gòu)件自重荷載或面荷載D。取普通層支架的自重荷載為0.1D，超高腳手架估算其自重荷載為0.1D的多少倍。2.5 驗(yàn)算設(shè)計(jì)控制構(gòu)件（一般為大梁）的承載力。在有設(shè)計(jì)荷載交底的情況下，以控制構(gòu)件在正常使用或施工荷載作用下的正常承載力為施工安全的上限指標(biāo)；在無明確設(shè)計(jì)荷載交底的情況下，可以控制構(gòu)件在正常使用狀態(tài)下的自承載能力（承擔(dān)自重），和根據(jù)其使用功能荷載規(guī)范所規(guī)定的使用活荷載作用下的承載能力之和為控制施工安全的上限指標(biāo)。將經(jīng)豎向施工荷載傳遞分析所得的最大支承荷載的修正值來對比上述的上限指標(biāo)

9、，未超過的為施工可行，超過的應(yīng)進(jìn)一步分析原因，重新設(shè)定支模層數(shù)并進(jìn)行驗(yàn)算。2.6 確定構(gòu)件驗(yàn)算的受力簡圖及驗(yàn)算控制指標(biāo)。、小橫桿：取單跨實(shí)際跨度，兩端簡化為簡支，梁底對其作用簡化為均布荷載，最大控制應(yīng)力宜控制在max=2125kg/cm2。當(dāng)max2125kg/cm2時(shí)，表明小橫桿已發(fā)生塑性變形，考慮到支架系臨時(shí)性結(jié)構(gòu)，且其安裝誤差明顯大于建筑結(jié)構(gòu)本身，故還可進(jìn)一步驗(yàn)算其跨中撓度，當(dāng)最大撓度fmax5cm，在對施工起拱進(jìn)行調(diào)整后，可以認(rèn)為小橫桿滿足安全要求。 大橫桿：取單跨實(shí)際跨度，兩端簡支、小橫桿對其作用簡化為集中荷載，要求max2125kg/cm2。同樣不能滿足時(shí)，驗(yàn)算撓度在時(shí)fmax5c

10、m，在對施工起拱進(jìn)行調(diào)整后，可滿足安全要求。 立桿：為簡便實(shí)用起見可將立桿簡化為承受軸心荷載。通過計(jì)算單根立桿的實(shí)際承載力來對比其極限承載力。根據(jù)腳手架材料軸心抗壓極限破壞的有關(guān)科研資料，針對超高模板腳手架整體穩(wěn)定性問題十分突出的特點(diǎn)，考慮工程施工的安全性、經(jīng)濟(jì)性和施工進(jìn)度的相互統(tǒng)一關(guān)系，可將常用的支架材料的立桿的軸心承載力確定如下表二。說明：i）一級(jí)立桿為使用周轉(zhuǎn)5次以下，立桿基本沒有受形，且使用維護(hù)良好；二級(jí)立桿為使用周轉(zhuǎn)10次以下，立桿略有變形，每米最大彎曲矢高小于10mm，使用維護(hù)良好；三級(jí)立桿用材為使用周轉(zhuǎn)10次以上，立桿有較明顯變形，每米最大彎曲矢高小于20mm，使用維護(hù)基本良好。

11、ii）扣件式鋼管立桿實(shí)驗(yàn)證明其軸心抗壓承載力達(dá)到3噸左右，但由于承受偏心荷載，可能失穩(wěn)而導(dǎo)致極限承載力衰減很大。根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)一級(jí)鋼管的極限軸心承載力取1.5噸偏于安全。iii）活動(dòng)式鋼管支撐因系變截面且?guī)тN鍵式，一般作為二次支撐使用，有單根支頂構(gòu)件的特點(diǎn)，其受力形式雖基本屬于軸心受壓，但其軸心承載力明顯低于扣件式鋼管支撐。iV）門式腳手架在支模中的受力形式界于扣件式鋼管支撐和活動(dòng)式支撐之間，科研資料表明門式腳手架的單根立桿承載力較低，但其單片門式腳手架因整體受力分配、傳遞均勻合理，承載力較高。V）其余形式的支撐材料，如早拆模板支撐體系，碗扣式腳手架等可根據(jù)實(shí)際使用效果，對比表二中的數(shù)據(jù)予以確定

12、。將豎向施工荷載傳遞分析所得的支撐荷載值乘以其所影響的構(gòu)件區(qū)域面積即得出單根立桿的實(shí)際承載力。對于扣件式鋼管立桿宜用每榀立桿（2根或3根）作為一個(gè)分析計(jì)算單元，得出其承載力之后，再平均分配至單根立桿，對于門式腳手架，則以每片為計(jì)算單元和承載單元。要求單根或單片立桿FF，其中：F為立桿的實(shí)際承載辦；F為表二所定的立桿的設(shè)計(jì)控制承載力。、小橫桿下扣件的抗滑移支承力驗(yàn)算資料表明扣件允許抗滑移荷載值為1020kg，考慮到架子班組人員操作水平不平均，尤其是超高架施工，體高量大，工人心理壓力重，工作不便實(shí)行“三檢”制，扣件連接松緊程度要求高，是影響腳手架整體支撐效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，故宜將扣件的抗滑移荷載允許荷

13、載值拆減一半。即要求每根鋼管立桿的實(shí)際最大支撐荷載要大于510kg，否則需加設(shè)雙扣件，上下抵緊，協(xié)同工作。、當(dāng)上述項(xiàng)內(nèi)容驗(yàn)算不滿足要求時(shí)，又無法采用其它構(gòu)造措施解決時(shí)，需重新設(shè)定支模層數(shù)和支撐布置構(gòu)造，重新進(jìn)行上述內(nèi)容的驗(yàn)算。2.7 施工方案確定步驟框圖圖一 施工方案確定驗(yàn)算框圖3 操作要點(diǎn)及技術(shù)措施3.1、支架地基處理對于搭設(shè)在樓地面鋼筋砼面層上的支架，應(yīng)注意保護(hù)砼面層質(zhì)量，一般超高架所支撐的構(gòu)件荷載很大，極易因立桿集中荷載較大，造成樓地面的局部甚至整體的破壞。必須在每根立桿下墊設(shè)5cm厚、20cm以上厚的木腳手板或20規(guī)格以上，開口向上的槽鋼，以增大立桿向樓地面的傳力面積，必要時(shí)鋪設(shè)相互疊

14、交的木腳手板或木腳手板與槽鋼的組合。對于因施工程序或施工進(jìn)度而需搭設(shè)在上壤上的超高支架，應(yīng)認(rèn)真對待地基的處理問題。應(yīng)按需要如圖六選擇下述若干條措施對承載的基土進(jìn)行加固處理。 挖除松軟的回填土和淤泥質(zhì)土，將支架盡量支設(shè)在承載力相對較高的土層上；A.自然因素 B.人為因素 C.個(gè)人因素 D.社會(huì)因素19.挫折是人生的一部分，我們要戰(zhàn)勝挫折，就必須（ ABCD 在土層上加鋪）。1020cm高的C10C20砼，必要時(shí)布網(wǎng)片筋，砼面上再鋪木腳手板或槽鋼；A. B.激發(fā)探索創(chuàng)新的熱情通過在滿堂腳手架中搭設(shè)八字斜撐，盡可能將部分荷載卸至基礎(chǔ)大方腳砼面上或基礎(chǔ)柱、框架柱上。 C.善于自我排解，學(xué)會(huì)自我疏導(dǎo) D

15、.冷靜分析造成挫折的原因，采取恰當(dāng)?shù)慕鉀Q辦法20.下列人物的表現(xiàn)屬于意志堅(jiān)強(qiáng)的有（ ABCD ）。A.七年半的監(jiān)禁并未使伽利略向神學(xué)屈服B.年完成鴻篇巨著史記圖二 C.超高支撐架設(shè)構(gòu)造圖袁隆平長年累月在田間地頭工作，成功研制了雜交水韜D.鄧稼先不顧重病折磨依然執(zhí)著于科學(xué)研究，做出了卓越貢獻(xiàn)第二部分：請你回答（14分）3.2 21.10cm。分）3.3 支架搭設(shè)時(shí)應(yīng)按設(shè)計(jì)要求或施工規(guī)范對支撐構(gòu)件進(jìn)行起拱，尤其是對于支設(shè)在土壤地基上的大跨度、大梁結(jié)構(gòu)、除了考慮因結(jié)構(gòu)所需和克服支?？p隙起拱外，尚需進(jìn)一步考慮抵消因地基沉降所需的起拱，因而按施工規(guī)范起拱13%有時(shí)可能偏低，可以根據(jù)工程特點(diǎn)，將起拱量定在

16、15 。通過在大梁下或立桿下設(shè)置木楔來調(diào)整起拱量，木楔需設(shè)置可靠，并釘固在支模材料上。 在學(xué)習(xí)為堅(jiān)強(qiáng)喝彩這課時(shí)，思想品德課老師組織了一次課堂討論，你所在小組的同學(xué)十分踴躍，紛紛發(fā)表了自己的看法： 3.4 超高架中應(yīng)設(shè)掃地桿，并加強(qiáng)縱向、橫向和水平向三向剪刀撐的設(shè)置，以形成支架剛度好、抗變形能力強(qiáng)的整體協(xié)同工作體系。同時(shí)超高架由于穩(wěn)性性問題突出，特別是立桿的承載穩(wěn)定性至關(guān)重要，故在不進(jìn)行1.6米。此外支架所支撐的高度大于1米的大梁，其小橫桿與立桿等的連接處，原則上均應(yīng)設(shè)雙扣件。你同意上述同學(xué)的觀點(diǎn)嗎？談?wù)勀愕睦碛伞?.6 對于個(gè)別將承擔(dān)重型荷載的構(gòu)件，可以考慮局部設(shè)置二次支撐或采用支撐的“松緊技

17、術(shù)”。如對大梁的支模方案中，可以增加一層二次支撐層，以增加支承層數(shù)，降低最大支撐及支承荷載，或者盡管梁板均采用相同的支模層數(shù)，但在一定砼令期后，將大梁下小橫桿扣件松開再重新旋緊，使該層支撐卸載，以發(fā)揮該層支承樓板的承載能力，使大梁的施工荷載在其支承體系中的分布更加合理。但考慮到當(dāng)前對支撐“松緊技術(shù)”的理解和掌握的程度不夠，且缺乏足夠的施工經(jīng)驗(yàn)，故不主張大范圍或普遍采用支撐的“松緊技術(shù)”，以免造成因使用不當(dāng)而可能對結(jié)構(gòu)施工安全造成影響。3.7 為了降低砼澆筑時(shí)的施工荷載，對于高度超過1.5m的大梁，可以依據(jù)有關(guān)規(guī)范及工藝標(biāo)準(zhǔn)在大梁距樓板10cm左右留一條水平施工縫，使大梁新澆砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的百分

18、之五十后，再澆筑其上樓板砼，這樣一可以降低新澆砼荷重，減輕支架的承載力；二可以在澆筑樓板砼時(shí)，該層大梁也可做為支承構(gòu)件參與荷載分配。3.8 重視模板腳手架的整體搭設(shè)質(zhì)量，既要重視大梁支架的搭設(shè)，也要重視次梁、板支架的施工方案和搭設(shè)質(zhì)量，重視各部位扣件的安裝質(zhì)量，因?yàn)槟_手架的整體剛度的均衡性是其正常工作的重要保證。3.9 為保證超高腳手架的施工安全，視工程施工的條件和需要，應(yīng)盡可能地做一些支架的測試工作，以建立支架施工的預(yù)警安全系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)跟蹤和控制施工安全，建立信息化施工技術(shù)平臺(tái)。超高支架的施工監(jiān)測主要有以下主要方法：、利用水平儀對立桿的豎向變位進(jìn)行測試；、利用百分表、千分表對主控水平構(gòu)件進(jìn)行豎

19、向變位測試；、應(yīng)用電阻應(yīng)變片、壓力傳感器，配套以平側(cè)箱和應(yīng)變儀對支撐立桿荷載進(jìn)行測試。通過對測試數(shù)據(jù)的現(xiàn)場隨即分析和事后精確分析可以即時(shí)指導(dǎo)施工、調(diào)整施工方案等。具體測試方法詳見“超高型模板腳手架工程信息化施工監(jiān)測工法”。4 安全措施4.1 搭設(shè)超高架時(shí)，作業(yè)面上宜鋪設(shè)必要數(shù)量的腳手板并予臨時(shí)固定。工人必須戴安全帽，佩戴安全帶。不得單人搭設(shè)較重桿、配件，嚴(yán)防發(fā)生失衡、脫手、碰撞、滑跌等作業(yè)事故。4.2 在搭設(shè)中不得隨意改變構(gòu)架設(shè)計(jì)、減少立桿配件設(shè)置和對立桿縱距作大于100mm的構(gòu)造尺寸放大。確因?qū)嶋H情況需對構(gòu)造作調(diào)整和改變時(shí)，應(yīng)提交技術(shù)主管人員批準(zhǔn)。4.3 超高架在連續(xù)使用三個(gè)月后，再經(jīng)全面復(fù)

20、查合格后，方允許繼續(xù)投入承載使用。4.4 腳手架的拆除應(yīng)嚴(yán)格按方案規(guī)定進(jìn)行，全面拆除時(shí)，應(yīng)同步向下，各小組應(yīng)協(xié)同配合，嚴(yán)禁拆除速度懸殊過大，造成架體失穩(wěn)或下操作層人員安全等事故。4.5 拆除高架時(shí)，嚴(yán)禁將鋼管等構(gòu)配件直接拋至樓地面，造成過大的沖擊荷載危及樓地面的結(jié)構(gòu)安全；也應(yīng)禁止隨意水平或斜向“溜管”，以免鋼管等沖出操作面，危及周圍施工人員。4.6 雨、雪等天氣惡劣時(shí)，應(yīng)停止搭設(shè)或拆除工作。4.7 對搭設(shè)在土壤地基上的腳手架，在其承載工作前仔細(xì)檢查地面的沉降立桿的落實(shí)情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)加固處理。4.8 澆筑砼時(shí)，應(yīng)設(shè)專人“看模、看架”，架內(nèi)須照明良好，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)上報(bào)處理。5 勞動(dòng)組織及機(jī)具設(shè)備搭設(shè)扣件式鋼管腳手架由34人為一小組，其中2人負(fù)責(zé)搭設(shè)腳手架，12人負(fù)責(zé)傳遞材料；搭設(shè)門式腳手架則由23人為一小組，其中1人負(fù)責(zé)搭設(shè)，12人負(fù)責(zé)傳遞材料。由1名施工員負(fù)責(zé)現(xiàn)場安排人員，調(diào)配材料、指揮搭設(shè)，1名技術(shù)員負(fù)責(zé)作技術(shù)交底，1名安全員負(fù)責(zé)監(jiān)督安全生產(chǎn)，1名質(zhì)量負(fù)責(zé)過程質(zhì)量檢查?，F(xiàn)場宜設(shè)置用于腳手架材料水平及垂直運(yùn)輸?shù)乃?，也可分別在數(shù)個(gè)地方設(shè)置簡易扒桿，以起吊腳手架材