扣件鋼管架支模的安全性

1、扣件鋼管架支模的安全性該帖被瀏覽了1392次 | 回復了10次2000年10月25日上午9：30分左右，南京市電視臺新演播大廳在屋蓋混凝土澆筑中發(fā)生了模板支撐整體倒塌重大事故，造成6人死亡，11人重傷，24人輕傷，這是一起典型的用扣件鋼管架搭設排架支模的倒塌事故。這起事故給我們很多警示與啟示，江蘇省乃至全國仍有相當多的工程采用扣件鋼管架作為模板支撐架，這就需要項目經理和技術人員以及搭設架子的作業(yè)人員排除一些認識上的誤區(qū)，對扣件鋼管架支模的安全性引起足夠的重視。   1 搭設材料及存在的不安全因素    11 鋼管  

2、0; 模板支架用普碳鋼鋼管采用帶鋼卷制，拼縫處用高頻電焊焊接，亦稱電焊鋼管，它比無縫鋼管成本低，Q235鋼管的延伸率18%，比低硬鋼管的延伸率（10%）高8%。最新發(fā)展和正準備推廣的鋼管為低合金鋼管，規(guī)格為?48mm×2.5mm。低合金鋼管管壁較薄，當模板支架的尺寸由撓度控制或穩(wěn)定性控制時，需要注意應比常規(guī)普碳鋼鋼管的尺寸小10%。    鋼管的管徑優(yōu)選為48mm；最大長度限制為6.5m，每根重量控制在25kg以內，以確保搭設和拆卸的安全。鋼管的檢測按國家標準碳素結構鋼GB700-89中Q235A鋼的規(guī)定。在模板支架倒塌事故發(fā)生后，地方技術監(jiān)督局通常對現(xiàn)場所用的鋼

3、管會作抽樣檢測。    模板支架鋼管存在的不安全因素為：普碳鋼管易銹蝕，嚴重的出現(xiàn)麻坑，影響其承載力；租賃的鋼管來路不同，鋼管管壁厚度嚴重不均，從2.64.0mm不等，一般為3.0mm，設計時必須考慮這一因素，用鋼管規(guī)格?48mm×3.0mm進行計算復核是可靠的；鋼管的管端經多次氣割或電焊割，端面嚴重不平整，用作立桿時，在對接扣件部位出現(xiàn)初彎曲，嚴重影響立柱的承載力，易失穩(wěn)。    12 扣件    扣件有鋼板沖壓的和可鍛鑄鐵的。用于搭設模板支撐架的扣件為可鍛鑄鐵扣件，材料為機械性能不低于KTH33008的可鍛鑄鐵，其機械性

4、能：抗拉強度330N/mmsup2/sup，延伸率8%，硬度HB120163?？慑戣T鐵是由一定成分的白口鑄鐵經石墨化退火而成，比灰口鑄鐵具有較高的韌性，多用于制造成承受沖擊荷載的鑄件。    扣件檢測的基本要求如下：新扣件必須有產品質量合格證、生產許可證、專業(yè)檢測單位的測試報告；扣件螺栓擰緊力矩達70N·m時，可鍛鑄件扣件不得破壞。    扣件使用中存在的不安全因素為：扣件來源雜亂，質量不均，特別是有價格很低的劣質扣件進入施工現(xiàn)場（價格為2.5元/個）；舊扣件的螺栓有滑絲，但仍勉強使用。    2 扣件鋼管搭設模板支撐架的基

5、本受力特性    21 排架支撐立桿兩種不同受力狀態(tài)的承載力    211 鋼管排架立桿頂端設可調托座傳力支模 在鋼管頂端插入可調托座，這種支模方法在高架橋或其他連續(xù)梁橋施工中應用較多，屬典型的軸心受壓，因此，減小步高h能顯著提高其承載能力。經計算，在相同條件下，因管壁減薄至3.0mm，其承載力降低12%左右。    212 鋼管排架頂部水平鋼管傳力支模 這種支模方式為一般施工單位典型的支模方式。梁或板等水平混凝土構件的自重和施工荷載通過底模下的木枋將荷載傳至支架的水平鋼管，水平鋼管又通過與立桿扣接的直角扣件將荷載傳至立桿。立桿所受的

6、力為偏心力，偏心距為53mm。模板支架系統(tǒng)的承載力由2個因素決定：立桿在偏心荷載下的穩(wěn)定承載力，經計算，支架步高1.8m時，穩(wěn)定承載力設計值為13.3kN；支架頂部水平鋼管與立桿扣接的直角扣件的抗滑力。當直角扣件的擰緊力矩達4065N·m時，試驗表明：單扣件在12kN的荷載下會滑動，其抗滑承載力可取8.5kN；雙扣件在20kN荷載下會滑動，其抗滑承載力可取12kN。對比可知，扣件的抗滑承載力小于偏心受壓狀態(tài)下的穩(wěn)定承載力，尤其是當扣件擰緊力矩沒有確切保證時更是如此。1986年中國建筑機械化研究所曾對北京、上海、廣州和深圳4個城市的14個高層扣件鋼管腳手架的1230個扣件螺栓扭力矩作了

7、抽查，抽查表明擰緊力矩在4070N·m間的僅達43.7%，扣件式鋼管排架支模的扣件擰緊狀況不會好于外腳手架。因此，用扣件式鋼管排架支模架時，該支模方式的承載力主要由支架頂部水平鋼管與立桿的扣件抗滑力決定，此點有別于扣件式鋼管腳手架用作外腳手架的情況。    22 支架立桿用對接扣件作鋼管接長的承載力    在斜梁支模或支模高度與鋼管長度不相符時，木工通常用2只旋轉扣件作鋼管搭接接長。根據青島建工學院的試驗，用2只旋轉扣件作鋼管搭接接長后的最大承載力為26.3kN。在相同試驗條件下，用對接扣件作對接接長的最大承載力為82.7kN，為搭接接長的3.

8、14倍。該試驗結果對鋼管排架支模有啟示，在可能的條件下，特別是重荷載支模時，應優(yōu)先采用立桿鋼管對接接長的方式。若頂部立桿用單直角扣件扣接在下一部水平鋼管上作高度調整時，此時該頂部立桿的承載力決定于單扣件的抗滑力，以小于8kN考慮為宜。若頂部立桿用雙旋轉扣件搭接接長時，每根立桿的允許荷載以小于8kN為宜，兩旋轉扣件的間距應在800mm以上。    23 高空支模采用雙立柱的承載力    當外腳手架搭設高度超過50m時，上海、南京等地80年代曾用雙立柱搭設，以增加立柱的穩(wěn)定性。對雙立柱的腳手架，中國建筑機械化研究所做過試驗，其承載力比單立柱高16.5%，其破

9、壞形態(tài)表現(xiàn)為上部的單立柱失穩(wěn)。雙立柱中，荷載作用在其中的1根主立柱上，通過試驗表明，雙立柱的主立柱的荷載分配規(guī)律為由上而下遞減，副立柱為由上而下遞增。向下傳至第3步時，主立柱承受的荷載降為60%，經7步傳遞后，主副立柱各承受50%。    外腳手架的雙立柱搭法也可移植于高空支模，在滿足頂部扣件抗滑的條件下，為增加高度達30m左右的支架的穩(wěn)定性，在支架下部可搭設成雙立柱形式。南京太陽宮工程的大混凝土拱肋施工，其支模高度達40m的支架采用4根鋼管組成的加強組合立柱形式。南京國際展覽中心工程1000mm×2650mm的大梁；支模高度達8m，工程項目部技術員也曾提出過梁底

10、支架雙立柱的支模主案。    24 掃地桿和梁下橫向水平桿的設置對立柱承載力的影響    由于沒有這方面的專門試驗，但在施工現(xiàn)場這又是排架支模搭設的通病。參照腳手架的試驗，其結果為：設置縱、橫向掃地桿的可使腳手架的承載力提高5.24%；在立柱與縱向水平桿的相交處間隔設置橫向水平桿和不設掃地桿，使立柱的極限承載能力降低11.1%。由此可見，大梁下的支架的每步橫向水平鋼管和底部的掃地桿都是必須設置的。   高支模架施工方案一、編制說明：      本施工方案是在總體施工方案，模板工程施工方案的基礎上

11、，超過4m標高部分的支模施工方案。 二、編制依椐：   a）中山市火炬開發(fā)區(qū)商業(yè)步行街工程施工圖； b）鋼筋砼施工及驗收規(guī)范；   c）建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范（JGJ）130-2001。 三、工程概況：     中山市火炬開發(fā)區(qū)商業(yè)步行街分B、C區(qū)，商業(yè)一條街。一至二層為裙樓，B區(qū)東西240m、南北30多米；C區(qū)東西150m、南北30m。 四、施工準備：     一層部分6m高，二層4.2m高，三層3m高。由于裙樓部分層高已超4m，加上平面變化大，部分特作高支模施工方案。    a

12、、材料：      高支模采用48×3.5鋼管，質量應符合現(xiàn)行國家標準碳素結構鋼（GB/T700）中Q235A級鋼的規(guī)定?？奂戒摴苤＜軕捎每慑戣T鐵制作的扣件，等材質應符合現(xiàn)行國家標準鋼管腳手架扣件（GB15831）的規(guī)定。支模架采用的扣件，在螺栓擰緊扭力短達65N.m時，不得發(fā)生破壞。     60×80木方進場必須進行材質的驗收。彎曲大的、變形嚴重的不能使用，尤其是有節(jié)和斷裂的不能用于高支模中的梁底和板底。     b、作業(yè)條件：    

13、 在高支模時，作業(yè)層必須滿鋪竹板做好防護，方可上人操作。 五、模板支架計算：     本工程支模架最高為6m，其余為4.2m，在支模架計算中只作6m支模架的計算。             計算立桿的穩(wěn)定性：                      

14、  f             N計算立桿段的軸向力設計值（查規(guī)范自重為0.116KN/m，模板重00.45KN，砼重4. 5KN）             軸心管壓構件的穩(wěn)定系數(shù)根據長細比入查規(guī)范取0.193 A立桿的載面面積，按規(guī)范取4.89cm²         &

15、#160;   立桿的軸向力設計值N按下列公式計算：             組合風荷載時             NG1K=6m×0.1161KN/m+4.54KN=5.236KN             NG2K=0.86KN （構配件

16、自重標準值按規(guī)范）             NQK=3KN   （施工荷載標準值按規(guī)范）             N=1.2（NG1K+NG1K）+0.85×1.4NQK=1.2（5.236+0.86）+0.85×1.4×3.6         &#

17、160;   =11.60KN             N           11.60×1000                      

18、60;  f=                 =122.9205             A         0.193×489支模架立桿的計算長度:       &#

19、160;         L0 =h+2a             h支架立桿的步距為1.8m             a模板支架立桿伸出頂層橫向水平桿中心線至模板支撐點的長度為0.9m          &#

20、160;  L0 =1.8+2×0.9 =3.6m 1.8m（安全） 六、構造要求      梁及樓板采用散拼模板，鋼管支撐體系為：立管間距1200×1200，水平管間距1800。從樓板面起200設掃地桿一道，立桿底墊500×500木墊板，增加單桿的承壓面積。每6m間距設剪刀撐一道，支撐梁底部的水平桿在中間1/3部位，用雙扣件扣緊。梁高超過900的在梁中間應加工一道立桿，以增強對梁的支撐。     高支模架應按腳手架的要求施工，按規(guī)定在一定的位置用連墻桿拉結起來，不好埋拉結點的地方和混

21、凝土柱拉結起來。     立桿的接頭必須采用對接扣件連接，應符合下列規(guī)定： 1）、立桿上的對接扣件應交錯布置，兩根相鄰立桿的接頭不應設置在同步內，相鄰接頭在高度方向錯開的距離不宜小于500mm，各接頭中心至主節(jié)點的距離不宜大于1/3步距。 2）、水平桿的立桿在支模頂層桿的搭接長度不應小于1000mm，應采用不小于2個旋轉扣件固定。端部扣件蓋板的邊緣至桿端距離不應小于100mm。 3）、縱橫向水平桿應按滿堂架的要求搭設，兩個相鄰接頭在水平方向錯開的距離不應小于500mm。 4）、支模架不能和外架連按在一起，更不能以外架作為支模架使用，支模架應有獨立的整體性和穩(wěn)定性。

22、 5）、高支模架的施工和驗收，按建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范進行施工和驗收（JGJ）1302001。 6）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。 7）滿堂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。 8）高于4m的模板支架，其兩端與中間，每4排立桿從頂層開始向下每隔2步設置一道水平剪刀撐。 七、安全措施及要求 1、 所有操作人員應進入現(xiàn)場后，應做好進場*教育，并做好會議記錄，進行詳細的安全技術交底。 2、 架子工作業(yè)時，必須佩帶好安全帽、系好安全帶，嚴禁穿高跟鞋、拖鞋或硬底帶釘易滑鞋作業(yè)，工具及零件應放在工具包內，

23、服從指揮，集中思想、相互配合，拆除下來的材料不亂拋、亂扔。支模架作業(yè)下方不準站人，架子工不準在架子上打鬧、嬉笑。 3、 每一樓層支模架搭設完畢后，必須驗收合格后方可使用。4、 高空作業(yè)遇六級以上大風時，應停止高空作業(yè)。 5、 及時收集氣象資料，并通知全體施工人員，便于安排工作和進一步采取措施。 在承重架的桿件應力測試中，筆者認為水平牽杠和掃地桿在承重架中的作用非常之大，可在小部分立桿承載力不足的情況下，在承重架內部進行應力重分布，確保承重架的整體穩(wěn)定。 關鍵詞：支模承重架 結構 應力 一、工程概況西湖文化廣場電影城、劇場與文化交流中心(C區(qū))上部結構建筑面積36476m2，層數(shù)為五層，總高度為

24、36.650m。內設大小電影廳共15個，可同時容納2500人就座，另還配有設施一流的中心劇場、兒童劇場、電聲音樂廳、古戲臺、黑匣子劇場和配套附屬用房等。本工程軸網為二圓心控制的圓弧軸網，軸網間距基本為9000mm（徑向）×（7121mm-13680mm）（環(huán)向），層高基本為5m。由于使用功能的需要，有較多躍層區(qū)域，相應層高也較高，如兒童劇場、電影廳、古戲臺等層高10m左右；兒童活動區(qū)、黑匣子劇場、側臺、排練廳等層高15m左右；劇場門廳層高23m左右。二、支模承重架方案選擇C區(qū)上部結構軸線復雜、標高繁多、大跨度高空區(qū)域較多，不利于支模承重體系的工具化。鋼結構支撐承重體系，內力計算復雜，

25、制作加工周期長，自重大，成本高。經過慎重考慮，確定C區(qū)上部結構模承重架采用扣件式鋼管支模承重體系。在方案編制中，做到設計荷載考慮全面、計算模型接近實際、立桿分布合理經濟、綜合考慮鋼管銹蝕和強度高度降低系數(shù)、構造措施符合規(guī)范，并對承重架的桿件進行應力監(jiān)測。C區(qū)上部結構鋼筋砼結構在短短五個月全部快速安全完成，扣件式鋼管支模承重架在大跨度高空結構中得到成功運用。三、五層樓面15軸-18軸/F軸-H軸線區(qū)域結構詳況本文以五層樓面15軸-18軸/F軸-H軸線區(qū)域的支模承重架為例進行介紹。該區(qū)域位于中心劇場觀眾席上空，承重架塔設高度隨觀眾坐席標高漸變，搭設高度最高達29.8m，并且兩根梁（截面尺寸600&

26、#215;2200）跨度達35m。四、承重架搭設1、立桿布置詳見立桿平面布置圖。梁側立桿距梁邊300mm，其中600×2200的梁底設雙根支頂立桿(支頂立桿在梁寬方向間距為400，在梁長方向間距為梁側立桿間距的一半)，500×1000的梁底設一根支頂立桿。2、承重架步距為1600mm，水平牽杠縱橫拉通；掃地桿距樓地面200mm，縱橫拉通。3、水平剪刀撐沿高度方向每隔二排水平牽杠設置一道，剪刀撐在水平面連續(xù)設置。4、承重架四周外側立面連續(xù)設置垂直剪刀撐。5、承重架內600×2200、250×500、350×1000梁兩側立桿處設置垂直剪刀撐，剪刀

27、撐在立面上連續(xù)設置。6、將承重架與已所有完成的結構柱用短鋼管連接，設置原則同水平剪刀撐。五、立桿穩(wěn)定性驗算要點1、設計荷載取值梁板砼自重按24KN/M3取值，梁板內鋼筋自重按實際配筋取值（梁板分算）。模板及支架自重按實際情況取值。施工人員及施工設備荷載按1KN/M2取值。振搗混凝土時產生荷載按2KN/M2取值。2、立桿內力計算根據初步驗算，只需驗算600×2200梁下立桿的穩(wěn)定性，利用PKPM軟件按下節(jié)點圖計算。3、立桿穩(wěn)定性驗算參數(shù)考慮鋼管的銹蝕，鋼管壁厚按3mm取值鋼管截面積A=424mm2，鋼管回轉半徑i=15.9mm為保證承重架安全系數(shù)K>2,2a=h立桿計算長度L0=

28、h+2a=2h且= L0/I<=210高度降低系數(shù)=1/1+0.005(H-4)（H為搭設高度）f=f六、施工要點1、承重架所用鋼管和扣件必須有租賃方或生產廠家的質量證明合格證。搭設現(xiàn)場派專人檢驗鋼管和扣件質量，不合格不使用，特別注意鋼管壁厚少于3mm的禁止使用。2、根據立桿平面布置圖在實地進行放樣，確保每一根立桿位置準確。在承重架搭設過程中隨時檢查立桿的垂直度，確保立桿垂直度偏差控制在5以內。3、掃地桿和水平牽杠必須嚴格按方案要求設置，不得漏設。在承重架搭設時拉通線，確保掃地桿和水平牽杠縱橫通順、方正，同時注意水平牽杠的間距（步距）不得超過方案要求。4、在承重架搭設過程中派專人用力矩板

29、手檢查扣件的緊固度，以保證每個扣件連接可靠。在砼澆搗前，再隨機抽取5%扣件進行檢查。要求扣件螺栓擰緊扭力矩不應小于40N.M，且不應大于65N.M。5、立桿的連接采取對接，不得搭接。相鄰兩根立桿的接頭不得在同步內，接頭在高度方向錯開的距離大于500mm，接頭中心至主節(jié)點的距離大于步距的1/3。6、掃地桿和水平牽杠的連接采取對接。相鄰兩根桿件的接頭不得在同跨或同步內，接頭在水平方向錯開的距離大于500mm，接頭中心至最近主節(jié)點的距離大于立桿間距的1/3。7、剪刀撐的連接采用搭接，搭接長度1m，用三只旋轉扣件確保連接可靠。剪刀撐角度不大于450，與立桿連接最多根數(shù)為7根。8、該區(qū)域承重架下各層樓面

30、的承重架均保留不拆除，確保樓面不受損壞。9、砼澆搗，布置兩路泵管，由600×2200大梁跨中向兩端對稱澆搗。澆搗時，兩路泵管先從跨中向兩端將600×2200梁澆搗1200高，然后再從跨中向兩端澆至梁頂。注意樓板上砼不可堆積過高。七、承重架桿件應力監(jiān)測1、監(jiān)測方法在砼澆搗過程中，測試承重架桿件的應力，可及時采取必要的補救措施，防止惡性安全事故的發(fā)生，同時也可為扣件式鋼管承重架的理論分析提供實測數(shù)據。由于現(xiàn)場監(jiān)測條件惡劣，采用適應性好、安裝簡單的鋼弦式應力計進行承重架桿件應力監(jiān)測。設備：應力計采用鋼弦式；頻率儀采用JD-10型鋼弦式傳感器測定儀；頻率儀測得的數(shù)據由電腦現(xiàn)場處理。應力計安裝：應力計按