大懸挑結(jié)構(gòu)扣件式鋼管腳手架支撐體系的設(shè)計及施工

1、大懸挑結(jié)構(gòu)扣件式鋼管腳手架支撐體系的設(shè)計及施工摘要：南京林業(yè)大學(xué)教學(xué)六樓位于南京林業(yè)大學(xué)校內(nèi)，建筑面積 25259m2。本工程為框架結(jié)構(gòu)，中間11 層、兩側(cè)7 層。結(jié)構(gòu)九、十層在912軸間南北兩側(cè)樓面各向外挑出3.9 7.2m ，支模高度達(dá)35m 。關(guān)鍵詞：鋼管腳手架現(xiàn)場施工一;工程概況：江蘇 目前 多以扣件式鋼管腳手架作為模板支架， 但由于項目經(jīng)理、技術(shù)人員對超常規(guī)砼結(jié)構(gòu)支模的重要性和嚴(yán)重性認(rèn)識不足，對扣件式鋼管排架支撐的承載力決定因素認(rèn)識不足，導(dǎo)致了幾例典型的模板支架倒塌事故，如南京電視臺演播大廳屋蓋模板支架整體倒塌、 中國 銀行蘇州分行綜合業(yè)務(wù)樓共享空間屋蓋模板支架整體倒塌等重大事故。所

2、幸的是國家已出臺了相應(yīng)的施工規(guī)范建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范 ，可供設(shè)計、施工 參考 。參照規(guī)范并借鑒前人的經(jīng)驗編制了本施工方案， 拋磚引玉， 供大家參考。二搭設(shè)方案：（一）、搭設(shè)材料及尺寸：本工程大懸挑結(jié)構(gòu)的模板支架采用扣件式鋼管腳手架，立桿支撐在一層地面和二、三層樓面上。材料采用48×3.5鋼管、可鍛鑄鐵扣件、九合板模板、木枋斜楞，一架兩用，即支撐結(jié)構(gòu)和裝修施工使用，但主要用于結(jié)構(gòu)支撐。考慮要利用懸挑部位原建筑外腳手架做為支撐的一部分，故取定立桿縱橫間距為原外腳手架柱距的一半，均為700mm ，水平桿縱橫向間距為 700mm ，立桿步距取 1500mm 。南側(cè)支撐

3、布置、北側(cè)支撐基本相同。（二）、構(gòu)造要求： 立桿間連接宜采用對接扣件，為使接頭按規(guī)范要求相互錯開，底部立桿間隔交叉采用6.0m、 6.5m上部立桿采用4.5m、5.0m鋼管。鋼管， 在支撐體系四邊與中間每隔4排立桿從底到頂搭設(shè)豎向剪刀撐，縱向3 道，橫向7道。 每層砼施工分兩步進(jìn)行，先澆筑框架柱，待其到一定強(qiáng)度后與支撐體系做剛性連接后再澆樓面砼，以增強(qiáng)支撐體系的整體穩(wěn)定性。 支撐體系與結(jié)構(gòu)通過框架柱和預(yù)埋鋼管作剛性連接，連墻件偏離主節(jié)點不大于0.3m，兩部五跨，從底部第一步縱向水平桿開始設(shè)置。南京十年一遇風(fēng)壓為0.25KN/m2 ，本模板支架為敞開式腳手架，僅局部設(shè)安全網(wǎng)，且每個連墻件覆蓋面積

4、 30m2 ，故驗算時可不考慮風(fēng)荷載作用。 在基坑回填土上支設(shè)立桿時， 回填土必須分層夯實，其上做 8 碎石墊層和 8 厚 C20 的砼面層，立桿下設(shè)底座和50×300mm木條。且在離底座底30cm處設(shè)置縱橫向掃地桿。為防雨水浸泡地基，在支撐體系最外側(cè)立桿外2.0m處設(shè)置一淺排水溝。 每根立桿上相鄰步距的大橫桿交替設(shè)置于立桿的內(nèi)外側(cè)，以減小立桿的偏心荷載。 整個體系設(shè)置3個加強(qiáng)層。三支撐穩(wěn)定驗算：梁、板下支撐立桿縱橫間距為0.7m，立桿步距為1500mm。 48×3.5鋼 管 截 面 積A=489mm2， 抗 壓 強(qiáng) 度 設(shè) 計 值 為 ：f205N/mm2

5、，回轉(zhuǎn)半徑i15.8mm。立桿長細(xì)比L0/I1500/15.894.9。立桿軸心受壓時，據(jù)立桿長細(xì)比查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范得0.63。故立桿軸心受壓時的穩(wěn)定承載力設(shè)計值為：F= fA=0.63×205×489=6.32t。（一）、板下支撐穩(wěn)定驗算：1 設(shè)計荷載：恒載模板以及鋼管支撐自重：0.55t/新澆砼重量：0.11×2.400=0.264t/鋼筋重量：0.11×0.250=0.0275t/=0.842t/活載施工人員及設(shè)備重量：0.10t/泵送砼傾倒產(chǎn)生荷載：0.40t/振搗產(chǎn)生的荷載：0.20t/（現(xiàn)場施工情況復(fù)雜，為安全

6、見，取三荷載之和）=0.70t/設(shè)計荷載q=1.2×0.842+1.4×0.70=2.00t/2 支撐驗算： 鋼管支撐的穩(wěn)定性 計算 ：作用在立桿上荷載為N2.00×0.72=0.98tF=6.32t。穩(wěn)定性滿足要求。 鋼管扣件抗滑驗算：當(dāng)立桿長度與支模長度相差較小時，可在立桿頂加可調(diào)支托進(jìn)行調(diào)高。否則可用兩只旋轉(zhuǎn)扣件作鋼管接長。作用在立桿扣件上的荷載為 N ，故立桿雙扣件搭接能滿足抗滑要求。（二）、承受上層結(jié)構(gòu)及支撐體系荷載的結(jié)構(gòu)樓板的承載能力驗算（以門廳屋面板為例） ：板厚： =11 雙向板底筋： 8200雙向支座負(fù)筋： 8200板底最

7、大彎矩：Maz=0.0367ql2=0.0367×2.00×10×2.42=4.23KN·m支座最大彎矩：Mao=0.0784ql2=0.0784×19.34×2.42=9.03KN·m板上下配筋均為As=As =251mm2,砼C35,fcm=19.1MPa已達(dá)8200 設(shè) 計強(qiáng)，度ho=h-(c+d/2)=110-(15+8/2)=91mm ， X=fy*As/(fc*b)=210×251/19.1×1000=2.76 mmMu=

8、fc*b*X*(ho-x/2)=19.1×1000×2.76×(91-2.76/2)=4.72KN·mMaz=4.23KN·m， 板Mu=4.72KN·m9.03KN·m底配筋滿足要求；，板面負(fù)筋不能滿足承載能力要求。故該樓板下層必須增設(shè)支撐。采用在上部支撐下原位重新頂上支撐，立桿頂部與砼面接觸處用木方頂緊，底部與砼樓地面間設(shè)50×300mm的墊木。（三）、F、A軸大梁梁下支撐穩(wěn)定計算：取受荷載較不利的大梁F、面的連續(xù)梁計算， 其截面300&#

9、215;1000A 軸上九層樓。其最不利受荷是當(dāng)其正上方第十層梁澆筑時，兩層梁的恒載和施工活載傳到支撐立桿上，其荷載計算如下。1 設(shè)計荷載：恒載模板自重：(0.3+2×1.0)×0.050.115t/m新澆砼重量：0.3×1.0×2.4=0.72t/m鋼筋重量：0.3×0.20=0.06t/m g=0.895t/m(0.3+0.35×2)×0.250.25t/m(考慮澆筑施工時梁兩側(cè)各0.35m寬板帶傳給梁的荷載)設(shè)計荷載q=1.2×2&#21

10、5;0.895+1.4×0.25=2.498t/m( 考慮十層梁澆筑時傳給九層梁的恒載，恒載乘2)2支撐驗算：梁支模仍采用江蘇目前最典型的支模方式 鋼管排架頂部水平鋼管傳力支模。梁自重及施工荷載通過底模下的木枋將荷載傳至水平鋼管，水平鋼管又通過與立桿扣接的直角扣件將荷載傳至立桿。這樣立桿所受的力為偏心力，偏心距 為e=53mm，偏心率M*A/(N*W)=e*A/W=53×489/5000=5.18 30，據(jù)立桿長細(xì)比 、偏心率 查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范得彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定系數(shù) p=0.186。故立桿偏心受壓時的穩(wěn)定承載力設(shè)計值為：Fp= pfA0.186&#

11、215;205×489 1.89t。 鋼管支撐的穩(wěn)定性計算：作用在立桿上荷載為N2.498×0.7/3=0.583tFp=1.89t。穩(wěn)定性滿足要求。 件抗滑驗算：作用在立桿扣件上的荷載為N，故抗滑能滿足要求。鑒于結(jié)構(gòu)的重要性，在直角扣件下在增設(shè)一個等扣件。（四）、檐溝邊大梁梁底支撐穩(wěn)定計算：本結(jié)構(gòu)九、十層懸挑結(jié)構(gòu)設(shè)計為桁架結(jié)構(gòu)，為滿足設(shè)計要求，決定將斜梁施工縫留置在梁端 2000m 處；為減少支撐受荷，在梁內(nèi)預(yù)留斜板鋼筋，將梁板分開澆筑。檐溝邊大梁梁底支撐按整個支撐體系內(nèi)立管間距700mm驗算，確定其是否需要加密。因檐溝處縱橫梁節(jié)點處荷載較大，取其下一榀排

12、架驗算。1 設(shè)計荷載：恒載模板自重：(0.25+2×0.6)+(0.6×2+0.43×2)+0.5×0.7×0.05+(0.3×2+0.5×2)×2.0/2×0.050.220t新澆砼重量：0.25×0.6+0.07×(0.6+0.43)+0.5×0.11×0.7×2.4+0.3×0.5×2.0/2&#

13、215;2.4=0.826t鋼筋重量(按砼重1/10計)：0.1×0.826=0.083t g=1.129t活載施工人員及設(shè)備的荷載：(0.6+0.25+0.5)×0.25×0.70.236t設(shè)計荷載q=1.2×1.129+1.4×0.236=1.685t2 支撐驗算：1）.鋼管支撐的穩(wěn)定性計算：頂部立桿桿底承受荷載N=1.685/2=0.843tFp=1.89t，滿足要求。2）.扣件抗滑驗算：作用在立桿扣件上荷載N，單扣件抗滑不能滿足要求?？紤]結(jié)構(gòu)的重要性，將梁下支撐立管加密至350，并在節(jié)點下排架及左

14、右兩榀排架采用雙扣件抗滑，這樣能滿足要求。四其他主要技術(shù)與安全措施：1. 九、十、十一層懸挑結(jié)構(gòu)設(shè)計為桁架結(jié)構(gòu)，此處各層挑梁在支模時需待頂層 ( 十一、十層 ) 梁砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求時方可拆模。2. 參加支撐體系搭設(shè)的作業(yè)人員必須是持證上崗的架子工，作業(yè)時戴安全帽、系安全帶、穿防滑鞋。對施工人員進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)、安全交底，施工中及時檢查，對未按施工方案施工之處及時整改，澆筑前全面檢查，確保萬無一失。3. 剪刀撐、斜撐要隨立桿、水平桿同步搭設(shè)，底層斜桿下端必須支撐在墊板上。施工中要經(jīng)常校驗立桿垂直度，全高垂直偏差不得大于架高的1/400，且不大于100mm。4. 加強(qiáng)對構(gòu)配件的質(zhì)量檢查，不合格不準(zhǔn)

15、使用。5. 控制扣件螺栓扭力矩：采用扭力扳手，將扣件節(jié)點扭力矩控制在4065N·m。6. 在支撐體系角桿上端設(shè)置避雷針，與整幢建筑物樓層內(nèi)避雷系統(tǒng)連成整體。7. 在砼澆筑施工時，安排專人負(fù)責(zé)觀察支撐有無異常響聲、變形，發(fā)現(xiàn)異常情況立即通知現(xiàn)場施工人員撤離。8. 施工時要從建筑內(nèi)側(cè)向外側(cè)平行澆筑，泵管盡量不要放到懸挑部位，施工人員不可在懸挑部位聚集太多。在砼澆筑施工前要向施工人員就這些注意事項詳細(xì)交底。五大懸挑結(jié)構(gòu)施工排架支撐成功的技術(shù)管理經(jīng)驗：本懸挑結(jié)構(gòu)于2003年6月3日順利澆筑完，澆筑中無異常情況，施工質(zhì)量很好。從本工程的排架支撐成功實施得到以下技術(shù)管理方面的啟示。1.

16、大懸挑結(jié)構(gòu)屬于超常規(guī)砼結(jié)構(gòu)，其支撐系統(tǒng)的方案設(shè)計至關(guān)重要，必須建立在較為精確的 計算 基礎(chǔ)上，不能光靠經(jīng)驗解決。2. 大懸挑結(jié)構(gòu)通過高密鋼管支撐傳給結(jié)構(gòu)樓板的荷載往往超過其設(shè)計荷載，而這往往未能引起有關(guān)人員的注意。本工程通過較精確的計算確定門廳樓板承載力不夠，對其作了加強(qiáng)措施，在砼澆筑后檢查門廳屋面板未發(fā)現(xiàn)新的裂縫。3. 支撐體系的施工至關(guān)重要，光靠計算不行，必須采取足夠的構(gòu)造措施來保證支撐的穩(wěn)定性。如支撐中設(shè)置剪刀撐及加強(qiáng)層、支撐四周與建筑物采取可靠連接等。有了較完善的施工方案后，在支撐體系搭設(shè)過程中還必須加強(qiáng)中間檢查。砼澆筑前，技術(shù)人員特別是出方案者必須會同施工項目部和監(jiān)理部共同對支撐體系

17、進(jìn)行徹底檢查，并且有完整的驗收記錄，以明確各方的責(zé)任。4. 本懸挑結(jié)構(gòu)在施工前，施工方、監(jiān)理、業(yè)主都引起了重視，邀請了東南大學(xué)郭正興教授等專家來工地對支撐方案進(jìn)行現(xiàn)場論證，肯定了方案的可行性，并提出了一些寶貴的意見。澆筑前按專家的意見進(jìn)行了補(bǔ)充加固，確保了工程的質(zhì)量和安全。出師表兩漢：諸葛亮先帝創(chuàng)業(yè)未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此誠危急存亡之秋也。然侍衛(wèi)之臣不懈于內(nèi)，忠志之士忘身于外者，蓋追先帝之殊遇，欲報之于陛下也。誠宜開張圣聽，以光先帝遺德，恢弘志士之氣，不宜妄自菲薄，引喻失義，以塞忠諫之路也。宮中府中，俱為一體；陟罰臧否，不宜異同。若有作奸犯科及為忠善者，宜付有司論其刑賞，以昭陛

18、下平明之理；不宜偏私，使內(nèi)外異法也。侍中、侍郎郭攸之、費祎、董允等，此皆良實，志慮忠純，是以先帝簡拔以遺陛下：愚以為宮中之事，事無大小，悉以咨之，然后施行，必能裨補(bǔ)闕漏，有所廣益。將軍向?qū)?，性行淑均，曉暢軍事，試用于昔日，先帝稱之曰愚以為營中之事，悉以咨之，必能使行陣和睦，優(yōu)劣得所?！澳堋?，是以眾議舉寵為督：親賢臣，遠(yuǎn)小人，此先漢所以興隆也；親小人，遠(yuǎn)賢臣，此后漢所以傾頹也。先帝在時，每與臣論此事，未嘗不嘆息痛恨于桓、靈也。侍中、尚書、長史、參軍，此悉貞良死節(jié)之臣，愿陛下親之、信之，則漢室之隆，可計日而待也。臣本布衣，躬耕于南陽，茍全性命于亂世，不求聞達(dá)于諸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顧臣于草廬之中，