高大模板支撐系統(tǒng)(扣件式鋼管支撐架)專項(xiàng)施工方案編制及審核要點(diǎn)_工程管理

1、高大模板支撐系統(tǒng)(扣件式鋼管支撐架)專項(xiàng)施工方案編制及審核要點(diǎn)高大模板支撐系統(tǒng)的坍塌是典型的平安高發(fā)事故之一，屬于施工現(xiàn)場的平安重大危急源。國家建設(shè)主管部門為規(guī)范和加強(qiáng)對(duì)高大模板支撐系統(tǒng)施工平安的監(jiān)督管理，制定了相關(guān)導(dǎo)則文件及技術(shù)規(guī)范，從模板支撐的設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收等均作出明確規(guī)定，所以在施工過程中應(yīng)賜予高度重視。通過工程實(shí)踐，對(duì)高大模板支撐系統(tǒng)專項(xiàng)方案的編制和審核留意點(diǎn)進(jìn)行闡述。高大模板支撐系統(tǒng)在住建部的建設(shè)工程高大模板支撐系統(tǒng)施工平安監(jiān)督管理導(dǎo)則(建質(zhì)254號(hào)文)中定義為建設(shè)工程施工現(xiàn)場混凝土構(gòu)件模板支撐高度超過8m，或搭設(shè)跨度超過18m，或施工總荷載15kN/m2，或集中線荷載20kN/m

2、的模板支撐系統(tǒng)。而在住建部危急性較大的分部分項(xiàng)工程平安管理方法(建質(zhì)87號(hào)文)中歸集到了超過肯定規(guī)模的危急性較大的分部分項(xiàng)工程范圍。該兩部文件對(duì)方案的編制和審核均提出了詳細(xì)要求，首先明確專項(xiàng)施工方案應(yīng)當(dāng)包括編制說明及依據(jù)、工程概況、施工方案、施工工藝技術(shù)、施工平安保證措施、勞動(dòng)力方案、計(jì)算書及相關(guān)圖紙等七個(gè)方面的內(nèi)容;然后強(qiáng)調(diào)專項(xiàng)方案應(yīng)先由施工單位技術(shù)部門組織本單位施工技術(shù)、平安、質(zhì)量等部門的專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行審核，經(jīng)施工單位技術(shù)負(fù)責(zé)人簽字后，再根據(jù)相關(guān)規(guī)定組織專家論證。這足以說明白專項(xiàng)方案編制和審核的重要性。1.工程概況某工程為高層建筑綜合體，呈“品”字型布置，由1、2、3號(hào)樓組成。高大模板支

3、撐系統(tǒng)中的各種狀況在該工程中均有涉及，其中模板支撐高度超過8m的構(gòu)件共17處，而支撐高度最大的為1號(hào)樓屋面的一塊梁板結(jié)構(gòu)，支撐高度為23.85m;搭設(shè)跨度超過18m的梁共66根，跨度最大的在3號(hào)樓五層預(yù)應(yīng)力梁(截面尺寸400×1000)，凈跨度達(dá)到24.5 m;集中線荷載20kN/m的框梁共84根，集中線荷載最大在裙房一層屋面的兩道框架梁(截面尺寸1200×3800)。2.高支模支撐架的計(jì)算要點(diǎn)2.1鋼管參數(shù)的確定盡管在新的建筑施工扣件式鋼管腳手架平安技術(shù)規(guī)范(JGJ 130-2022)中取消了51×3.0鋼管，將原規(guī)范(JGJ 130-2022)中48×

4、;3.5的腳手架用鋼管改為48.3×3.6，但是目前受建筑市場行情的影響，48×3.5的標(biāo)準(zhǔn)鋼管購置和租賃是比較困難的，48.3×3.6的鋼管更不多見，市場上多為壁厚2.83.0mm不等的48鋼管。在對(duì)不同規(guī)格的鋼管比對(duì)分析(表1)后，算出壁厚2.8mm和3.5mm的48鋼管截面積、慣性矩、截面模量相差約16%19%。依據(jù)計(jì)算公式，在荷載和步距等相同的狀況下，不同鋼管的水平桿抗彎強(qiáng)度、立桿穩(wěn)定承載力相差較大。因此，腳手架承載力的計(jì)算必需有針對(duì)性，不能一味的按規(guī)范要求套用鋼管參數(shù)，否則極可能導(dǎo)致承載力不足而發(fā)生腳手架坍塌事故。表1 鋼管截面幾何特性2.2 支撐架立桿

5、需要驗(yàn)算的部位根據(jù)規(guī)范規(guī)定的構(gòu)造所搭設(shè)的滿堂架，在極限荷載作用下，其可能的破壞形式分為三種(圖1)：以水平剪刀撐設(shè)置層為反彎點(diǎn)的沿較弱方向的架體大波整體失穩(wěn)，架體較大步距間立桿段的局部彎曲失穩(wěn)以及頂步距立桿段的局部彎曲失穩(wěn)。通常狀況下，架體的極限承載力由架體大波整體失穩(wěn)時(shí)的承載力值確定。當(dāng)架體的步距過大時(shí)，其立桿段的穩(wěn)定承載力可能低于整體失穩(wěn)時(shí)的承載力。當(dāng)滿堂架的頂步距過大或頂步距以上立桿懸伸長度過大，其立桿段的穩(wěn)定承載力可能低于整體失穩(wěn)時(shí)的承載力。圖1 滿堂支撐架破壞形式因此，在驗(yàn)算支撐架立桿穩(wěn)定性時(shí)需要針對(duì)以下幾種狀況分別驗(yàn)算：當(dāng)滿堂腳手架采納相同的步距、立桿縱距、立桿橫距時(shí)，應(yīng)計(jì)算底層立

6、桿段;當(dāng)架體的步距、立桿縱距、立桿橫距有變化時(shí)，除計(jì)算底層立桿段外，還必需對(duì)消失最大步距、最大立桿縱距、立桿橫距等部位的立桿段進(jìn)行驗(yàn)算;當(dāng)架體上有集中荷載作用時(shí)，尚應(yīng)計(jì)算集中荷載作用范圍內(nèi)受力最大的立桿段;高支模的支撐架尚應(yīng)計(jì)算頂層立桿段。2.3 高支模支撐架立桿的長度計(jì)算以不組合風(fēng)荷載為例，立桿穩(wěn)定性的計(jì)算公式：N/×Af。軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)，由考慮腳手架整體穩(wěn)定因素的換算長細(xì)比o查表確定。o = lo /i, lo =ku2h(用于非頂部立桿段)或lo =ku1(h+2a) (用于頂部立桿段，式中：k為滿堂支撐架立桿計(jì)算長度附加系數(shù)，按表2采納;h為步距;a為立桿伸出頂層

7、水平桿中心線至支撐點(diǎn)的長度，應(yīng)0. 5m，當(dāng)0.2m 表2滿堂支撐架立桿計(jì)算長度附加系數(shù)3.高支模支撐架的構(gòu)造要點(diǎn)3.1 盡量選用可調(diào)托撐一般的腳手架支撐一般在底模下采納水平鋼管與立桿扣接，但對(duì)于高支模，鋼管頂部加可調(diào)托和水平鋼管與立桿扣接相比優(yōu)勢較為明顯，主要為以下幾點(diǎn)：鋼管頂部加可調(diào)托，立桿為軸心受壓，而水平鋼管與立桿扣接，立桿為偏心受壓;可調(diào)托受壓的承載力設(shè)計(jì)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于扣件抗滑的承載力設(shè)計(jì)值(表3)，使得支撐穩(wěn)定承載力得到較大提高;超過8m的高支模支撐搭設(shè)完成后，鋼管頂標(biāo)高很難一次性達(dá)到混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(GB50204-2022)中現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)模板安裝的底模上表面標(biāo)高允許偏差為

8、±5mm的要求，而頂托的可調(diào)整性可以很好的解決該問題。所以，該工程高支模部分的梁下均采納了可調(diào)托撐，并取得了良好效果。表3扣件、底座、可調(diào)托撐的承載力設(shè)計(jì)值3.2 掃地桿、水平桿、連墻件、剪刀撐等設(shè)置留意點(diǎn)分析表明，影響架體承載力的主要因素有：立桿的縱、橫向間距、豎向剪刀撐和水平剪刀撐的布置方式和數(shù)量、縱橫向水平桿的步距、架體上活荷載的加載方式。建筑施工模板平安技術(shù)規(guī)范(JGJ162-2022)中對(duì)支撐架體的構(gòu)造進(jìn)行了規(guī)定：在立柱底距地面200mm高處，沿縱橫向水平方向應(yīng)按縱下橫上的程序設(shè)掃地桿;可調(diào)支托底部的立柱頂端應(yīng)沿縱橫向設(shè)置一道水平桿;每一步距處縱橫向應(yīng)各設(shè)置一道水平拉桿;當(dāng)

9、層高在820m時(shí)，在最頂步距兩水平拉桿中間應(yīng)加設(shè)一道水平拉桿;當(dāng)層高20m時(shí)，在最頂兩步距水平拉桿中間應(yīng)分別增加一道水平拉桿;當(dāng)支架高度超過5m 時(shí)，應(yīng)在立柱四周外側(cè)和中間有結(jié)構(gòu)柱的部位，按水平間距69m，豎向間距23m與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)置一個(gè)固結(jié)點(diǎn)。在高支模施工方案中，在最頂步距水平拉桿間加設(shè)一道水平拉桿的規(guī)定是最簡單忽視的，因此在方案編制和施工交底時(shí)應(yīng)引起重視。另外在支撐方案中一般水平桿的步距都是進(jìn)行平均安排，但考慮到為減輕架體自重和提高工作效率，在對(duì)立桿的穩(wěn)定性按以上幾種狀況分別核算后，步距可以適當(dāng)調(diào)整為不全都，宜為在最頂兩步1.5m，底步1.5m，中間步距可適當(dāng)增大，但1.8m。依據(jù)滿堂支撐

10、架結(jié)構(gòu)的破壞特點(diǎn)，可以看出剪刀撐體系及其布置方式對(duì)于架體的極限承載力具有很大的影響。建筑施工模板平安技術(shù)規(guī)范和新的建筑施工扣件式鋼管腳手架平安技術(shù)規(guī)范對(duì)剪刀撐的布置作出了基本全都的規(guī)定：以一般型支撐架為例，在架體外側(cè)周邊及內(nèi)部縱、橫向每58m，應(yīng)由底至頂設(shè)置連續(xù)豎向剪刀撐，剪刀撐寬度應(yīng)為58m;水平剪刀撐應(yīng)在豎向剪刀撐頂部交點(diǎn)平面連續(xù)設(shè)置;掃地桿的設(shè)置層應(yīng)設(shè)置水平剪刀撐;水平剪刀撐至架體底平面距離與水平剪刀撐間距不宜超過8m等等。因此，在方案編制和審核時(shí)應(yīng)重點(diǎn)對(duì)剪刀撐的布置位置、間距等予以明確。4.檢查驗(yàn)收的重點(diǎn)方案中檢查驗(yàn)收的內(nèi)容除搭設(shè)是否與方案全都，搭設(shè)的允許偏差是否滿意技術(shù)要求外，還應(yīng)重

11、點(diǎn)對(duì)扣件的質(zhì)量和擰緊度進(jìn)行檢驗(yàn)。目前建筑市場的扣件質(zhì)量參差不齊，2022年6月，杭州市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局向社會(huì)公布了一項(xiàng)對(duì)杭城部分建筑工地腳手架鋼管和扣件質(zhì)量專項(xiàng)檢查的結(jié)果，發(fā)覺杭州市30多個(gè)施工現(xiàn)場16批次的腳手架鋼管和扣件中，合格鋼管只有1批次，合格率僅為6.25%，扣件質(zhì)量合格率為零。同樣扣件擰緊度關(guān)系到支撐架的穩(wěn)定承載力，許多模板支撐坍塌緣由是扣件擰緊度不足，造成抗滑移承載力不夠。因此，新規(guī)范(JGJ 130-2022)第8.1.4條對(duì)扣件進(jìn)場檢測進(jìn)行了規(guī)定：扣件進(jìn)入施工現(xiàn)場應(yīng)檢查產(chǎn)品合格證，并應(yīng)進(jìn)行抽樣復(fù)試，技術(shù)性能應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)鋼管腳手架扣件GB15831的規(guī)定，扣件在使用前應(yīng)逐個(gè)選擇，有裂縫、變形、螺栓消失滑絲的嚴(yán)禁使用;第8.2.5條對(duì)扣件擰緊度的檢測進(jìn)行規(guī)定：安裝后的扣件螺栓擰緊扭力矩應(yīng)采納扭力板手檢查，抽樣方法應(yīng)按隨機(jī)分布原則進(jìn)行，抽樣檢查數(shù)目與質(zhì)量判定標(biāo)準(zhǔn)，按規(guī)范中的規(guī)定確定。5.平安管理留意事項(xiàng)在各種規(guī)定和規(guī)范中均要求搭設(shè)和拆除高大模板支撐架體的作業(yè)人員必需經(jīng)過培訓(xùn)，取得建筑施工腳手架特種作業(yè)操作資格證書后方可上崗。所以，此規(guī)定在方案的平安保證措施中必需予以強(qiáng)調(diào)。依據(jù) 建筑施工高處作業(yè)平安技術(shù)規(guī)范(JGJ88-91)